Techninės specifikacijos, skirtos vidutinės{0}}sieros rūgšties gamybos kartu su šilumos atgavimo ir garo turbinų energijos gamybos sistemomis.
300 TPD sieros rūgšties gamykla yra integruota sistema
300 TPD sieros rūgšties gamykla yra vidutinio- masto pramoninės chemijos gamybos įrenginys, kuriam reikalingas koordinuotas reakcijos, dujų apdorojimo, rūgšties absorbcijos, šilumos atgavimo ir komunalinių sistemų projektavimas. Kai elektros gamybai naudojama garo turbina, projektas tampa daugiau nei įprasta sieros rūgšties gamybos linija. Procesas turi būti suprojektuotas taip, kad būtų atgaunama naudinga šiluma iš aukštos temperatūros proceso dujų ir cheminių reakcijų, ši šiluma paverčiama garais ir tiekiama į turbinos{5}}generatoriaus sistemą. Todėl gamyklos galia, šilumos balansas ir energijos gamyba pradiniame inžinerijos etape turėtų būti vertinami kartu.
Žaliava nustato proceso konfigūraciją
Pirmasis techninis parametras, kurį reikia patvirtinti, yra sieros{0}}žaliavos šaltinis ir sudėtis. Sieros rūgštis gali būti gaminama iš elementinės sieros arba iš sieros{2}}dujų, susidarančių metalurgijos ir kitų pramoninių procesų metu. Sierą -kūrenančiame įrenginyje yra gana tiesioginis pašarų ruošimo būdas, o gamykloms, kuriose naudojamos pirito arba metalurgijos išmetamosios{5}} dujos, reikia papildomų dujų valymo ir kondicionavimo sistemų. Pašarų sudėtis tiesiogiai veikia SO₂ koncentraciją, dujų tūrį, priemaišų kiekį, įrangos dydį ir bendrą proceso konfigūraciją. Todėl vien 300 TPD pajėgumo nepakanka visai gamyklai apibrėžti.
Pagrindinių gamybos etapų suskirstymas
| Proceso etapas | Cheminis / fizinis principas | Pagrindiniai dizaino ir įrangos aspektai |
|---|---|---|
| 03. SO₂ generavimas | S + O₂ → SO2 (egzoterminis) | Išlydytos sieros filtravimas, degimo oro padavimas, sieros krosnies konfigūracija ir dujų sudėties optimizavimas pagal žaliavą. |
| 04. Katalizinė konversija | 2SO₂ + O₂ → 2SO3 (egzoterminis) | Daugiasluoksnis V₂O5 konverteris su tarp-sluoksniu dujų aušinimu, kad maksimaliai padidintų SO₂ konversijos efektyvumą ir apsaugotų nuo katalizatoriaus perkaitimo. |
| 05. SO₃ absorbcija | SO₃ + H2O → H2SO4 (per H2SO4 kilpą) | Sugerties bokštai, cirkuliaciniai siurbliai, rūgščių aušintuvai ir didelio{0}}efektyvumo rūko šalinimo įrenginiai, neleidžiantys susidaryti rūgšties srovei. |
| 06. Atliekos šilumos atgavimas | Šiluminė energija → Aukšto{0}}slėgio garai | Atliekos šilumos katilai, išdėstyti po krosnies ir keitiklio etapų, kad surinktų reakcijos šilumą proceso energijai gaminti. |
Garo turbinos energijos gamyba
Kai reikia gaminti elektros energiją, šilumos rekuperacinės sistemos generuojamas garas tiekiamas į garo turbiną, prijungtą prie elektros generatoriaus. Turbina plečia garą ir dalį jo šiluminės bei slėgio energijos paverčia mechanine energija, kurią vėliau generatorius paverčia elektra. Faktinė galia priklauso nuo garo gamybos greičio, garo slėgio ir temperatūros, turbinos efektyvumo, išmetamųjų dujų slėgio ir visos sieros rūgšties gamyklos darbo sąlygų. Todėl numatoma elektros galia turėtų būti apskaičiuojama remiantis visišku šilumos ir garų balansu, o ne vien tik sieros rūgšties talpa.
Kombinuotas šilumos ir galios balansas
Sieros rūgšties proceso ir garo turbinos integracijai reikalingas išsamus energijos balansas. Didėjantis šilumos atgavimas gali padidinti garo susidarymą, tačiau garo slėgis ir temperatūra turi išlikti suderinami su turbinos konstrukcija. Tuo pačiu metu gamykloje gali būti reikalingi vidiniai garo reikalavimai sieros lydymui, šildymui, proceso cirkuliacijai ar kitoms komunalinėms paslaugoms. Tinkama konfigūracija turėtų nustatyti, kiek garo bus galima gaminti energijai, įvykdžius esminius proceso reikalavimus. Tai neleidžia turbinos sistemai sukurti nerealaus garo pertekliaus.
Dujų valymas ir rūgšties rūko kontrolė turi įtakos našumui
Proceso dujų kokybė yra svarbi aplinkybė, ypač kai žaliavoje yra priemaišų. Dulkės, metalai, drėgmė ir kiti teršalai gali paveikti katalizatoriaus veikimą, korozijos greitį ir paskesnę įrangą. Todėl dujų apdorojimo sekcija gali apimti filtravimą, plovimą, džiovinimą ar kitus gryninimo etapus, priklausomai nuo žaliavos.
Prieš išleidžiant apdorotas dujas, sugerties sekcija taip pat reikalauja efektyvaus rūgšties rūko atskyrimo. Šios sistemos turi būti suprojektuotos atsižvelgiant į faktinę pašarų sudėtį ir įrengimo vietos aplinkosaugos reikalavimus.
Pagrindinės įrangos specifikacijų matrica (300 TPD integruota gamykla)
| Augalų sala | Įtraukti pagrindinės įrangos elementai |
|---|---|
| Rūgščių gamybos šerdis | Sieros priėmimas/sandėliavimas, sieros lydymo aparatas ir lapų filtrai, degimo oro pūstuvas, sieros krosnis, katalizinis konverteris, tarplaidiniai šilumokaičiai, absorbciniai bokštai, rūgščių cirkuliaciniai siurbliai, rūgščių aušintuvai, rūko šalintuvai, produktų laikymo rezervuarai. |
| Galia ir šiluminė sala | Šilumos katilas, garo būgnas, perkaitintuvai, aukšto{0}}slėgio garo vamzdynas, garo turbina, 3 fazių elektros generatorius, garo kondensatorius / aušinimo bokštas, tiekimo vandens siurbliai. |
| Pagalbinės sistemos | Demineralizuotas vandens valymas, instrumentinis oro blokas, išmetamųjų dujų skruberis, gamyklos valdymo sistema (DCS), galios sinchronizavimo ir paskirstymo skirstomieji įrenginiai. |









