Гипстің дегидратациялану қиындықтарының себептерін талдау
1 Қазандық майын беру және тұрақты жану
Көмірмен жұмыс істейтін электр қуатын өндіретін қазандықтар іске қосу, өшіру, төмен жүктемелі тұрақты жану және конструкция мен көмір жағуына байланысты терең шыңдарды реттеу кезінде жануды жеңілдету үшін көп мөлшерде отын мазутын тұтынуы керек. Тұрақсыз жұмыс және қазандықтың жеткіліксіз жануына байланысты жанбаған майдың немесе май ұнтағының қоспасының едәуір мөлшері түтін газымен бірге сіңіргіш суспензиясына түседі. Абсорбердегі күшті бұзылыс кезінде ұсақ көбік пайда болып, суспензия бетінде жиналуы өте оңай. Бұл электр станциясының сіңіргіш суспензия бетіндегі көбіктің құрамын талдау.
Май суспензия бетінде жиналып жатқанда, оның бір бөлігі араластыру мен бүрку әрекеттесуі кезінде абсорбер суспензиясында тез таралады, ал суспензиядағы әктас, кальций сульфиті және басқа бөлшектердің бетінде жұқа май қабығы пайда болады, ол әктас пен басқа бөлшектерді орап, әктастың еруіне және кальций сульфитінің тотығуына кедергі келтіреді, осылайша күкіртсіздендіру тиімділігіне және гипстің түзілуіне әсер етеді. Майы бар абсорбциялық мұнара суспензиясы гипсті кебу жүйесіне гипс шығару сорғысы арқылы кіреді. Май мен толық тотықпаған күкірт қышқылы өнімдерінің болуына байланысты вакуумдық таспалы конвейер сүзгі матасының саңылауын бітеп тастау оңай, бұл гипсті кебуде қиындықтарға әкеледі.
2.Кіреберістегі түтін концентрациясы
Ылғалды күкіртті кетіру мұнарасы белгілі бір синергетикалық шаңды кетіру әсеріне ие және оның шаңды кетіру тиімділігі шамамен 70% жетуі мүмкін. Электр станциясы шаң жинағыштың шығысында (күкіртті кетіру кірісінде) шаң концентрациясы 20 мг/м3 болатындай етіп жасалған. Энергияны үнемдеу және зауыттың электр энергиясын тұтынуын азайту үшін шаң жинағыштың шығысындағы нақты шаң концентрациясы шамамен 30 мг/м3 деңгейінде бақыланады. Шамадан тыс шаң сіңіру мұнарасына түседі және күкіртті кетіру жүйесінің синергетикалық шаңды кетіру әсерімен жойылады. Электростатикалық шаңды тазартудан кейін сіңіру мұнарасына кіретін шаң бөлшектерінің көпшілігі 10 мкм-ден аз, тіпті 2,5 мкм-ден аз, бұл гипс ерітіндісінің бөлшектерінің өлшемінен әлдеқайда аз. Шаң гипс ерітіндісімен вакуумдық таспалы конвейерге кіргеннен кейін, ол сүзгі матасын да бітеп тастайды, бұл сүзгі матаның ауа өткізгіштігінің нашарлауына және гипстің құрғауының қиындауына әкеледі.
2. Гипс суспензиясының сапасының әсері
1 Қоспа тығыздығы
Қоспа тығыздығының өлшемі сіңіру мұнарасындағы қоспа тығыздығын көрсетеді. Егер тығыздық тым аз болса, бұл қоспадағы CaSO4 мөлшерінің төмен және CaCO3 мөлшерінің жоғары екенін білдіреді, бұл CaCO3 шығынын тікелей тудырады. Сонымен қатар, CaCO3 бөлшектерінің аздығына байланысты гипстің дегидратациясында қиындықтар туындауы мүмкін; егер қоспа тығыздығы тым үлкен болса, бұл қоспадағы CaSO4 мөлшерінің жоғары екенін білдіреді. CaSO4 мөлшерінің жоғары болуы CaCO3 еруіне кедергі келтіреді және SO2 сіңуін тежейді. CaCO3 гипс қоспасымен вакуумдық дегидратация жүйесіне енеді және гипстің дегидратация әсеріне де әсер етеді. Ылғал түтін газын күкіртсіздендірудің қос мұнаралы қос айналым жүйесінің артықшылықтарын толық пайдалану үшін бірінші сатылы мұнараның рН мәні 5,0±0,2 диапазонында, ал қоспа тығыздығы 1100±20кг/м3 диапазонында бақылануы керек. Нақты жұмыс кезінде зауыттың бірінші сатылы мұнарасының суспензия тығыздығы шамамен 1200 кг/м3 құрайды, тіпті жоғары уақытта 1300 кг/м3-ке жетеді, бұл әрқашан жоғары деңгейде бақыланады.
2. Қоспаның мәжбүрлі тотығу дәрежесі
Шламды мәжбүрлі тотығу дегеніміз - суспензияға жеткілікті ауа енгізу, кальций сульфитінің кальций сульфатына тотығу реакциясын толық жүргізуге және тотығу жылдамдығы 95%-дан жоғары болуына мүмкіндік береді, бұл суспензияда кристалдардың өсуі үшін жеткілікті гипс түрлерінің болуын қамтамасыз етеді. Егер тотығу жеткіліксіз болса, кальций сульфиті мен кальций сульфатының аралас кристалдары пайда болады, бұл қабыршақтануға әкеледі. Шламның мәжбүрлі тотығу дәрежесі тотығу ауасының мөлшері, суспензияның тұру уақыты және суспензияның араластыру әсері сияқты факторларға байланысты. Тотығу ауасының жеткіліксіздігі, суспензияның тым қысқа тұру уақыты, суспензияның біркелкі емес таралуы және араластыру әсерінің нашарлығы мұнарадағы CaSO3·1/2H2O құрамының тым жоғары болуына әкеледі. Жергілікті тотығудың жеткіліксіздігіне байланысты суспензиядағы CaSO3·1/2H2O құрамы айтарлықтай жоғары екенін көруге болады, бұл гипстің дегидратациясын қиындатады және су құрамының жоғары болуына әкеледі.
3. Қоспадағы қоспа мөлшері Қоспадағы қоспалар негізінен түтін газы мен әктастан келеді. Бұл қоспалар қоспада қоспа иондарын түзеді, гипстің торлы құрылымына әсер етеді. Түтінде үздіксіз еріген ауыр металдар Ca2+ және HSO3- реакциясын тежейді. Қоспадағы F- және Al3+ мөлшері жоғары болған кезде, фтор-алюминий кешені AlFn түзіліп, әктастар бөлшектерінің бетін жауып, қопамен улануды тудырады, күкіртсіздендіру тиімділігін төмендетеді, ал ұсақ әктастар бөлшектері толық емес реакцияға түспеген гипс кристалдарына араласып, гипсті сусыздандыруды қиындатады. Cl-in қопа негізінен түтін газындағы және технологиялық судағы HCl-ден келеді. Технологиялық судағы Cl- мөлшері салыстырмалы түрде аз, сондықтан Cl-in қопа негізінен түтін газынан келеді. Қоспада Cl- көп мөлшерде болған кезде, Cl- кристалдармен оралып, қоспадағы белгілі бір мөлшерде Ca2+ қосылып, тұрақты CaCl2 түзеді, нәтижесінде кристалдарда белгілі бір мөлшерде су қалады. Сонымен қатар, қоспадағы CaCl2 белгілі бір мөлшерде гипс кристалдарының арасында қалады, бұл кристалдар арасындағы бос су арнасын бітеп, гипстің су мөлшерінің артуына әкеледі.
3. Жабдықтың жұмыс күйінің әсері
1. Гипсті құрғату жүйесі Гипс шламы гипсті шығару сорғысы арқылы бастапқы құрғату үшін гипс циклонына айдалады. Төменгі ағын шламы шамамен 50% қатты зат мөлшеріне дейін шоғырланған кезде, ол екінші реттік құрғату үшін вакуумдық таспалы конвейерге ағады. Гипс циклонының бөліну әсеріне әсер ететін негізгі факторлар - циклонның кіріс қысымы және құмды тұндыру саптамасының өлшемі. Егер циклонның кіріс қысымы тым төмен болса, қатты-сұйықтықты бөлу әсері нашар болады, төменгі ағын шламында қатты зат мөлшері аз болады, бұл гипстің құрғату әсеріне әсер етеді және су мөлшерін арттырады; егер циклонның кіріс қысымы тым жоғары болса, бөлу әсері жақсырақ болады, бірақ бұл циклонның жіктеу тиімділігіне әсер етеді және жабдықтың қатты тозуына әкеледі. Егер құмды тұндыру саптамасының өлшемі тым үлкен болса, бұл төменгі ағын шламында қатты зат мөлшерінің аз болуына және бөлшектердің ұсақ болуына әкеледі, бұл вакуумдық таспалы конвейердің құрғату әсеріне әсер етеді.
Тым жоғары немесе тым төмен вакуум гипстің дегидратация әсеріне әсер етеді. Егер вакуум тым төмен болса, гипстен ылғалды алу мүмкіндігі төмендейді және гипстің дегидратация әсері нашарлайды; егер вакуум тым жоғары болса, сүзгі матасындағы саңылаулар бітеліп қалуы немесе таспа ауытқуы мүмкін, бұл гипстің дегидратация әсерін нашарлатады. Сол жұмыс жағдайында сүзгі матасының ауа өткізгіштігі неғұрлым жақсы болса, гипстің дегидратация әсері соғұрлым жақсы болады; егер сүзгі матасының ауа өткізгіштігі нашар болса және сүзгі арнасы бітелсе, гипстің дегидратация әсері нашарлайды. Сүзгі торының қалыңдығы гипстің дегидратациясына да айтарлықтай әсер етеді. Таспалы конвейердің жылдамдығы төмендеген кезде сүзгі торының қалыңдығы артады және вакуумдық сорғының сүзгі торының жоғарғы қабатын алу қабілеті әлсірейді, бұл гипстің ылғалдылығының артуына әкеледі; таспалы конвейердің жылдамдығы артқан кезде сүзгі торының қалыңдығы азаяды, бұл жергілікті сүзгі торының ағып кетуіне, вакуумды бұзуға және гипстің ылғалдылығының артуына әкелуі мүмкін.
2. Күкіртті тазарту ағынды суларын тазарту жүйесінің қалыптан тыс жұмыс істеуі немесе ағынды суларды тазарту көлемінің аз болуы күкіртті тазарту ағынды суларының қалыпты ағуына әсер етеді. Ұзақ мерзімді пайдалану кезінде түтін мен шаң сияқты қоспалар шламға ене береді, ал шламдағы ауыр металдар, Cl-, F-, Al- және т.б. байыта береді, бұл шлам сапасының үздіксіз нашарлауына әкеледі, бұл күкіртті тазарту реакциясының қалыпты жүруіне, гипстің түзілуіне және сусыздануына әсер етеді. Мысал ретінде Cl- шламын алсақ, электр станциясының бірінші деңгейлі сіңіру мұнарасының шламындағы Cl- мөлшері 22000 мг/л дейін жетеді, ал гипстегі Cl- мөлшері 0,37%-ға жетеді. Шламдағы Cl- мөлшері шамамен 4300 мг/л болғанда, гипстің сусыздану әсері жақсырақ болады. Хлорид иондарының мөлшері артқан сайын, гипстің сусыздану әсері біртіндеп нашарлайды.
Бақылау шаралары
1. Қазандық жұмысының жануын реттеуді күшейту, қазандықты іске қосу және өшіру кезеңінде немесе аз жүктемемен жұмыс істеу кезінде майды бүрку мен тұрақты жанудың күкіртсіздендіру жүйесіне әсерін азайту, іске қосылатын шлам айналым сорғыларының санын бақылау және жанбаған май ұнтағы қоспасының шламға ластануын азайту.
2. Күкіртті кетіру жүйесінің ұзақ мерзімді тұрақты жұмысын және жалпы үнемділігін ескере отырып, шаң жинағыштың жұмысын реттеуді күшейту, жоғары параметрлі жұмысты қабылдау және шаң жинағыштың шығысындағы (күкіртті кетіру кірісіндегі) шаң концентрациясын жобалық мән шегінде бақылау.
3. Шлам тығыздығын нақты уақыт режимінде бақылау (суспензия тығыздығын өлшейтін құрал), тотығу ауасының көлемі, сіңіру мұнарасының сұйықтық деңгейі (радар деңгей өлшегіші), күкіртсіздендіру реакциясының қалыпты жағдайда жүргізілуін қамтамасыз ету үшін суспензияны араластыру құрылғысы және т.б.
4. Гипс циклоны мен вакуумдық таспалы конвейердің техникалық қызмет көрсетуін және реттеуін күшейту, гипс циклонының кіріс қысымын және таспалы конвейердің вакуум дәрежесін тиісті диапазонда бақылау және жабдықтың ең жақсы жағдайда жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін циклонды, құм тұндырғыш саптаманы және сүзгі матасын үнемі тексеріп отыру.
5. Күкіртсіздендіру ағынды суларын тазарту жүйесінің қалыпты жұмысын қамтамасыз етіңіз, күкіртсіздендіру ағынды суларын үнемі төгіп тастаңыз және сіңіру мұнарасы шламындағы қоспа мөлшерін азайтыңыз.
Қорытынды
Гипсті сусыздандырудың қиындығы ылғалды күкіртсіздендіру жабдықтарында жиі кездесетін мәселе болып табылады. Сыртқы орта, реакция жағдайлары және жабдықтың жұмыс күйі сияқты көптеген аспектілерден кешенді талдау мен түзетуді қажет ететін көптеген әсер етуші факторлар бар. Тек күкіртсіздендіру реакциясының механизмі мен жабдықтың жұмыс сипаттамаларын терең түсіну және жүйенің негізгі жұмыс параметрлерін рационалды басқару арқылы ғана күкіртсіздендіру гипсінің сусыздандыру әсеріне кепілдік беруге болады.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 6 ақпан