באוג'י טאיצ'נג לבוש מתכת חומרים ושות', בעמ
+86-17729305422

השפעת יוני כלוריד על מערכת FGD רטובה בתחנות כוח תרמיות

Sep 04, 2024

1. מקור יוני הכלוריד במערכת FGD


יוני הכלוריד במערכת FGD מגיעים בעיקר משריפת פחם, אבן גיר מסיר גופרית ומי הזנה לתהליכים. תכולת הכלור בשריפת פחם היא בדרך כלל כ-0 1%, כאשר לכמות קטנה של פחם יש תכולת כלור של 0 2% - 0. 3%, לאבן גיר יש תכולת כלור של 0 0.1%, תכולת יוני הכלוריד במי התהליך מעט נמוכה יותר, בערך (10-150) מ"ג/ליטר, ותכולת הכלור בגז הפליטה מוצא (נפח הומר למצב סטנדרטי) הוא כ-1 mg/m3. עקב מיחזור המים במערכת FGD מועשרים יוני כלוריד בתמיסת הספיגה, בשבר מסה של עד 1%, לעיתים אף גבוה יותר. בשלב זה, ריכוזים גבוהים של יוני כלוריד עלולים להוות איום על צינורות, ציוד וגבס.

 

2. ההשפעה על חומרי המערכת


הציוד והצינורות הבאים במגע עם נוזל הרחצה והפסולת במערכת ה-FGD עשויים ברובם מנירוסטה, לרבות מערבלים מגדלי ספיגה, תעלות אוויר חמצון, צינורות לחידוש מים, מיכלי אחסון נוזלי פסולת ומערבלים למינון. רוב יוני הכלוריד מובאים על ידי גז פליטת פחם ונספגים ומועשרים במגדל הספיגה. יחד עם מדיה חומצית, הציוד וסביבת הצנרת הופכים לקשים יותר, מה שמוביל לקורוזיה של חריצי מתכת, קורוזיה בבור, קורוזיה מתח, קורוזיה בועה וקורוזיה בשחיקה.
קורוזיה מרווחת מתרחשת לעתים קרובות באזורים עם אספקת חמצן לא מספקת, כגון ריתוך, מסמרות וחיבורים עם הברגה במכשירי הסרת גופרית, המופיעים בצורה של סדקים. האלקטרוליט במרווח חסר חמצן יותר מחלקים אחרים עקב דיפוזיה איטית, וההידרוליזה של הכלוריד משחררת חום, הגורמת לעלייה בריכוז האלקטרוליטים במרווח ולהחמרת קורוזיה אלקטרוכימית.
קורוזיה חשמלית מתרחשת לעתים קרובות בציוד כוח כגון תסיסה או אימפלרים, כאשר תכולת המוצק של התרחיץ הוא בין 10% ל-30%. השפעת התרחיץ עלולה לפגוע בסרט המגן על פני החומר. המתכת באתר ההרס הופכת לאנודה, ונלחצת ליצירת בורות. החמצן בתוך החור משתתף בתגובה הקתודית ומתרוקן במהירות. על מנת לשמור על ניטרליות חשמלית, יוני כלוריד בעלי מטען שלילי מתפזרים מבחוץ לתוך הנקבוביות. עקב הידרוליזה של כלורי מתכת, נוצרת חומצה הידרוכלורית, היוצרת סביבה חומצית. בסביבות חומציות, כאשר מתכות מתמוססות, יותר יוני כלוריד נודדים לתוך הנקבוביות, ומאיצים את קורוזיית המתכות. במקרים חמורים, זה יכול לגרום לנקב ציוד

 

3. ההשפעה על יעילות הסרת הגופרית

 

קורוזיה של בועות ושחיקה קורוזיה מתרחשות בחלקים הנתונים לפעולה אינטנסיבית או לזרימת נוזלים במהירות גבוהה, כמו מארזי משאבה, אימפלרים, מרפקים, צינורות וכו'. הסיבה להיווצרות סוג זה של קורוזיה נובעת מנזק של סרט הפסיבציה והמתח המכני הגבוה של החומר. קורוזיה במתח מתרחשת בסביבות עם מתח מתיחה וגם במדיה קורוזיבית, כגון מרפקים.
ההשפעה על יעילות הסרת הגופרית
במערכת FGD, סידן כלוריד מיינן בתווך, מעלה את ריכוז Ca2+וגורם לתגובה להזיז שמאלה, וכתוצאה מכך ירידה בקצב הפירוק של CaCO3 ומשפיעה על ספיגת הגופרית הדו חמצנית. בנוסף, ליוני כלוריד יש יכולת תיאום חזקה ויכולים ליצור קומפלקסים עם יוני מתכת כגון FeCl4-, AlCl2+, ZnCl42- וכו'. קומפלקס זה יכול להכיל Ca{{5} }או חלקיקי CaCO3, מגדילים חומרים אינרטיים, מפחיתים את כמות Ca2+או CaCO3 המעורבים בתגובה, ומגדילים את צריכת אבן הגיר. העלייה של חומרים אינרטיים תגביר את צפיפות התרחיץ ותגדיל את צריכת החשמל. יתר על כן, יוני כלוריד גבוהים מ-HSO3- או ל-SO2-3 יש כוח שחיקה חזק יותר ויכולים להדוף את הפעולה של HSO3- או SO2-3, מה שמשפיע על הפירוק והתגובה של דו תחמוצת הגופרית, ובכך מפחיתה את יעילות הסרת הגופרית.

 

4. השפעה על איכות הגבס


4. 1. הגדלת תכולת הלחות של תרחית גבס, עקב רוויה-על, מתגבשת בהדרגה מחלקיקים קטנים לחלקיקי גבס גדולים יותר. במהלך תהליך ההתגבשות, יוני כלוריד נבלעים בתוך הגביש ומתאחדים עם יוני סידן ליצירת סידן כלורי יציב עם ארבעה מי גבישי, משאירים כמות מסוימת של מים בקריסטל הגבס וגורמים לעלייה בתכולת הלחות בגבס. תכולת הלחות של הגבס נדרשת בדרך כלל להיות מתחת ל-10% [11].
4. 2. להגביר את קושי ההתייבשות
בתהליך ההתייבשות של הגבס מוציאים כמות גדולה של מים, אך עדיין נותרת כמות קטנה של יוני כלוריד ויוני סידן בין גרגירי הגבס, חוסמים את תעלות המים הפנויות ומקשים על ההתייבשות. גם תכולת יוני הכלוריד בגבס תעלה על התקן הרגיל.
4. 3. שנה את המבנה הגבישי של הגבס
יוני כלוריד יכולים לגרום לעיוות סריג בגבס, וכתוצאה מכך יותר גרעיני גביש. הגיוון של הגבישים יקטין את הקומפקטיות של חלקיקי הגבס, מה שלא תורם להתייבשות נוספת של הגבס.