Гидроксиди натрий (NaOH) дар раванди тозакунии газҳои дуд, ки дар истеҳсоли пӯлоди кӯраи оксигенӣ истифода мешаванд, нақши муҳим мебозад. Дар ин системаҳо, NaOH ҳамчун ҷаббанда амал мекунад ва газҳои кислотаро, аз қабили дуоксиди сулфур (SO₂), оксидҳои нитроген (NOx) ва дуоксиди карбон (CO₂) самаранок безарар мегардонад. Нигоҳ доштани консентратсияи оптималии NaOH дармоеъи тозакунӣбарои усулҳои муассири тозакунии газҳои дуд муҳим аст ва санги асосии технологияҳои тозакунии газҳои дуд, ки дар корхонаҳои пӯлодӣ истифода мешаванд, мебошад.
Андозагирии дақиқ ва назорати консентратсияи NaOH мустақиман ҳам самаранокии раванд ва ҳам назорати партовҳоро ба вуҷуд меорад. Вақте ки миқдори каустик хеле паст аст, суръати хориҷ кардани гази кислота коҳиш меёбад, ки хатари риояи қонунгузорӣ ва афзоиши консентратсияи партовҳоро дорад. NaOH-и аз ҳад зиёд на танҳо маводи кимиёвиро беҳуда сарф мекунад, балки маҳсулоти иловагии нолозимро ба вуҷуд меорад, ки ҳам хароҷот ва ҳам масъулияти идоракунии муҳити зистро афзоиш медиҳад. Таҳқиқоти самаранокӣ нишон доданд, ки масалан, маҳлули 5% NaOH дар бурҷҳои пошидани думарҳила то 92% хориҷ кардани SO₂-ро таъмин мекунад, дар ҳоле ки такмили равандҳо ба монанди илова кардани гипохлорити натрий суръати ҷалби ифлоскунандаҳоро боз ҳам беҳтар мекунад.
Раванди асосии истеҳсоли пӯлод дар кӯраи оксиген: марҳилаҳо ва контекст
Шарҳи раванди асосии оташдони оксиген (BOF)
Раванди асосии истеҳсоли пӯлоди оксигенӣ дар кӯраи оташдон табдили босуръати чӯяни гудохта ва пӯлоди партовро ба пӯлоди баландсифат дар бар мегирад. Раванд бо пур кардани зарфи BOF бо чӯяни гудохта - ки дар кӯраи домнагӣ тавассути гудохтани маъдани оҳан бо истифода аз кокс ва оҳаксанг истеҳсол мешавад - ва то 30% пӯлоди партов аз рӯи вазн истеҳсол мешавад - оғоз меёбад. Партовҳо ба назорати ҳарорат ва коркарди дубора дар дохили система мусоидат мекунанд.
Асосҳои истеҳсоли пӯлоди оксигенӣ
*
Найзаи бо об хунукшуда оксигени тозаи баландро ба металли гарм ворид мекунад. Ин оксиген мустақиман бо карбон ва дигар ифлосҳо реаксия карда, онҳоро оксид мекунад. Реаксияҳои асосӣ иборатанд аз C + O₂, ки CO ва CO₂-ро ташкил медиҳанд, Si + O₂, ки SiO₂-ро ташкил медиҳанд, Mn + O₂, ки MnO-ро ҳосил мекунанд ва P + O₂, ки P₂O₅-ро ҳосил мекунанд. Барои сайд кардани ин оксидҳо флюсҳои оҳак ё доломит илова карда мешаванд, ки шлаки асосиро ба вуҷуд меоранд. Шлак дар болои пӯлоди гудохта шино мекунад ва ҷудошавӣ ва тоза кардани ифлоскунандаҳоро осон мекунад.
Марҳилаи дамкунӣ зарядро зуд гарм мекунад; партовҳо об мешаванд ва пурра омехта мешаванд, ки таркиби якхеларо таъмин мекунад. Одатан, ин раванд 30-45 дақиқа давом мекунад ва дар иншооти муосир то 350 тонна пӯлод дар як партия истеҳсол мекунад.
Пас аз дамидан, аксар вақт дар агрегатҳои коркарди дуюмдараҷа барои мувофиқат ба мушаххасоти дақиқ ба химияи пӯлод танзимот ворид карда мешаванд. Сипас, пӯлод ба мошинҳои рехтагарии пайваста рехта мешавад, то плитаҳо, порчаҳо ё гулҳо истеҳсол карда шаванд. Ғалтаки минбаъдаи гарм ва хунук ин маҳсулотро барои истифода дар соҳаҳо ба монанди автомобилсозӣ ва сохтмон шакл медиҳад. Маҳсулоти иловагии назаррас шлак аст, ки дар семент ва инфрасохтор истифода мешавад.
Таъсири экологӣ ва партовҳо
Истеҳсоли пӯлоди BOF энергияталаб буда, миқдори зиёди газҳои дуд ва зарраҳоро ба вуҷуд меорад. Партовҳои асосӣ аз оксидшавии карбон (CO₂), ларзиши механикӣ ва бухоршавии мавод ҳангоми пуф кардани оксиген ба вуҷуд меоянд.
CO₂гази асосии гулхонаӣ мебошад, ки дар натиҷаи реаксияҳои декарбуризатсия ба вуҷуд меояд. Миқдори партовҳои CO₂ аз миқдори карбони металли гарм, таносуби партовҳои иловашуда ва ҳарорати корӣ вобаста аст. Истифодаи партовҳои бештари коркардшуда метавонад истеҳсоли CO₂-ро кам кунад, аммо метавонад барои нигоҳ доштани сифати пӯлод ва тавозуни гармии раванд танзимотро талаб кунад.
Партовҳои зарраӣоксидҳои майдаи металл, боқимондаҳои флюс ва чанг аз амалиёти пуркунӣ ё ламскунӣ иборатанд. Ин зарраҳо таҳти назорати қатъии танзимкунанда қарор доранд, ки мониторинги доимӣ ва технологияҳои кам кардани партовҳоро талаб мекунанд.
Дуоксиди сулфур (SO₂)асосан аз сулфур дар оҳани гудохта сарчашма мегирад. Маҳлулҳои назоратӣ бояд самаранокии маҳдуди тозакуниро дар марҳилаҳои раванди ибтидоӣ ва эҳтимолияти пайдоиши борони кислотаро дар сурати коркард нашудан ба назар гиранд.
Амалиётҳои муосири BOF роҳҳои ҳалли муттаҳиди назорати партовҳоро истифода мебаранд:
- Системаҳои тозакунии газҳои дуд (масалан, оксидшавии тар аз санги оҳак, хушккунии нимхушки оҳак) барои тоза кардани SO₂ ва табдил додани он ба маҳсулоти иловагии муфид ба монанди гипс пешбинӣ шудаанд.
- Технологияҳои пешрафтаи тозакунии газҳои дуд, филтрҳои матоъӣ ва воридкунии хушки сорбентҳо партовҳои зарраҳои зарароварро кам мекунанд.
- Имконоти сабт ва ҷудокунии CO₂ бештар баррасӣ мешаванд ва технологияҳо - ба монанди тозакунии аминҳо ва ҷудо кардани мембранаҳо - аз ҷиҳати самаранокии хароҷот арзёбӣ карда мешаванд.
Усулҳои муассири тозакунии газҳои дуд ба мониторинги вақти воқеӣ ва танзими раванд такя мекунанд. Ҷорӣ намудани абзорҳои онлайн оид ба мониторинги консентратсияи ишқор, аз ҷумламетрҳои консентратсияи содаи каустикӣва ҳисобкунакҳои консентратсияи онлайн ба монанди Lonnmeter, тозакунии самараноки газҳои дуд ва риояи стандартҳои партовро таъмин мекунанд. Бо истифода аз ин технологияҳо, нерӯгоҳҳои BOF метавонанд партовҳои SO₂ ва зарраҳои зарраро беш аз 69% кам кунанд ва риояи меъёрҳои танзимкунанда ва ҳифзи муҳити зистро дастгирӣ кунанд.
Тозакунии газҳои дуд дар раванди асосии печи оксиген
Мақсад ва асосҳои тозакунии газҳои дудкаш
Тозакунии газҳои дуд ба системаҳо ва усулҳое дахл дорад, ки барои тоза кардани гази сулфур (SO₂) ва дигар ҷузъҳои туршӣ аз газҳои ихроҷшуда, ки ҳангоми марҳилаҳои раванди истеҳсоли пӯлоди кӯраи оксигени асосӣ (BOF) истеҳсол мешаванд, тарҳрезӣ шудаанд. Ҳадафи асосӣ кам кардани ифлосшавии атмосфера ва риояи маҳдудиятҳои танзимкунанда барои сулфур ва дигар партовҳо мебошад. Дар истеҳсоли пӯлод, ин равандҳои тозакунӣ ба кам кардани таъсири экологӣ аз ифлоскунандаҳои ҳаво, ки ҳангоми оксидшавии оҳани гудохта ва флюсҳои гуногун хориҷ мешаванд, мусоидат мекунанд.
Принсипи кимиёвии тозакунии газҳои дуд табдил додани SO₂-и газшакл ба пайвастагиҳои безарар ё идорашаванда тавассути реаксияи газ бо сорбентҳои ишқорӣ дар фазаҳои обӣ ё сахт мебошад. Реаксияи асосӣ дар тозакунии тар дар асоси NaOH чунин аст:
- SO₂ (газ) дар об ҳал шуда, кислотаи сулфур (H₂SO₃)-ро ҳосил мекунад.
- Сипас, кислотаи сулфур бо гидроксиди натрий (NaOH) реаксия карда, сулфити натрий (Na₂SO₃) ва обро ҳосил мекунад.
- SO₂ (г) + H₂O → H₂SO₃ (ақ)
- H₂SO₃ (ак) + 2 NaOH (ак) → Na₂SO₃ (aq) + 2 H₂O
Ин нейтрализатсияи босуръат ва хеле экзотермикӣ ба системаҳои NaOH самаранокии баланди тозакуниро медиҳад. Дар тозакунии оҳаксанг ё оҳак, аксуламалҳои зерин бартарӣ доранд:
- CaCO₃ ё Ca(OH)₂ бо SO₂ реаксия карда, сулфити калсий ва ҳангоми оксидшавии маҷбурӣ сулфати калсий (гипс)-ро ташкил медиҳанд.
- CaCO₃ + SO₂ → CaSO₃
- CaSO₃ + ½O₂ + 2H₂O → CaSO₄·2H₂O
Самаранокии ин реаксияҳои тозакунӣ аз консентратсияи сорбент, тамос бо газ-моеъ, ҳарорат ва хусусиятҳои хоси ҷараёни гази дудкаши BOF вобаста аст.
Намудҳои стратегияҳои тозакунии газҳои дудкаш дар истеҳсоли пӯлод
Системаҳои тозакунии тар бо истифода аз содаи каустикӣ (NaOH) ва оҳаксанг/оҳак меъёрҳои усулҳои коркарди газҳои дудкаши BOF мебошанд. NaOH барои ишқорнокии қавӣ ва кинетикаи реаксияи зуд бартарӣ дорад, ки дар шароити назоратшаванда қариб пурра тозакунии SO₂-ро таъмин мекунад. Аммо, он нисбат ба оҳак ё оҳаксанг гарон аст. Ин системаҳои анъанавии калсий стандартӣ боқӣ мемонанд ва одатан ҳангоми оптимизатсияи параметрҳои раванд ба самаранокии 90-98% мерасанд.
Ҳангоми тозакунии тар бо санги оҳак ё оҳак, система одатан аз ҷараёни газ ба боло тавассути манораҳои бастабандишуда ё пошидан иборат аст, дар ҳоле ки лойи омехта барои таъмини тамос бо газ ва моеъи кофӣ гардиш мекунад. Сулфит ё сулфати ҳосилшуда аз раванд хориҷ карда мешавад ва гипс ҳамчун маҳсулоти иловагии асосӣ дар системаҳои оҳак/оҳак истифода мешавад.
Шустани хушк бо қатраҳои атомии суспензия ё тазриқи хушки сорбент (DSI) барои коркарди газҳо мустақиман дар шароити нимхушк истифода мешавад. Трона, оҳаки гидратдор ва оҳаксанг сорбентҳои маъмулан истифодашаванда мебошанд. Трона дар байни инҳо баландтарин сатҳи тозакунии SO₂-ро ба даст меорад (то 94%), аммо оҳак ва оҳаксанг алтернативаҳои боэътимод ва иқтисодӣ барои аксари корхонаҳои пӯлодӣ пешниҳод мекунанд. Системаҳои хушк бо истифодаи камтари об, осонтар аз нав насб кардан ва чандирӣ барои тозакунии ифлоскунандаҳои сершумор, аз ҷумла зарраҳо ва симоб, маъруфанд.
Аз нигоҳи механикӣ, тозакунии дар асоси NaOH тавассути химияи фазаи моеъ амал мекунад, ки аз пайдоиши маҳсулоти иловагии сахт пешгирӣ мекунад ва коркарди осонтари партовҳоро осон мекунад. Баръакс, системаҳои оҳак/санги оҳак ба ҷабби шлам такя мекунанд ва гипсро ба вуҷуд меоранд, ки коркарди минбаъда ё нобудсозии онро талаб мекунад. Тозакунии хушк бо пошидани дорупошӣ ҷабби фазаи газ ва фазаи моеъро бо маҳсулоти реаксияи хушкшуда ҳамчун ҷисмҳои сахти майда ҷамъоварӣ мекунад.
Дар муқоиса, NaOH пешниҳод мекунад:
- Реактивияти олӣ ва назорати раванд.
- Партовҳои сахт нестанд, идоракунии муҳити зистро содда мекунанд.
- Арзиши баланди реагентҳо, ки онро барои барномаҳои калонҳаҷм камтар ҷолиб мегардонад, аммо беҳтарин ҷойҳое, ки хориҷкунии максималии SO₂ лозим аст ё нобудсозии маҳсулоти иловагии сахт мушкил аст.
Усулҳои оҳаксанг/оҳак:
- Арзиши пасти реагентҳо.
- Амалиёт хуб ба роҳ монда шудааст, ҳамгироии осон бо валоризатсияи гипс.
- Системаҳои мустаҳками коркарди суспензия ва маҳсулоти иловагӣ лозиманд.
Системаҳои сорбенти хушк ва пошиданӣ:
- Чандирии амалиётӣ.
- Эҳтимолан самаранокии баландтар бо трона, гарчанде ки арзиш ва таъминот метавонанд қабули амалиро маҳдуд кунанд.
Ҳамгироии тозакунии NaOH ба амалиётҳои BOF
Дастгоҳҳои тозакунии NaOH дар поёноби нуқтаҳои асосии ҷамъоварии гази берун аз BOF ҷойгир карда мешаванд, ки аксар вақт марҳилаҳои пешакии тозакунии чангро, ба монанди партовҳои электростатикӣ ё халтаҳоро иҷро мекунанд. Гази дуд пеш аз ворид шудан ба бурҷи тозакунӣ хунук карда мешавад, ки дар он ҷо бо маҳлули гардиши NaOH тамос мегирад. Партовҳо пайваста барои консентратсияи ишқор назорат карда мешаванд ва бо истифода аз асбобҳо ба монанди ҳисобкунаки консентратсияи онлайн, ҳисобкунаки консентратсияи содаи каустикӣ ва системаҳое, ки барои назорати консентратсияи ишқори онлайн тарҳрезӣ шудаанд - масалан, Lonnmeter - истифодаи оптималии реагентҳо ва самаранокии сайд кардани SO₂ -ро таъмин мекунанд.
Ҷойгиркунии тозакунии NaOH муҳим аст; бурҷи тозакунӣ бояд тавре ҷойгир карда шавад, ки ҷараёни максималии газро идора кунад ва вақти кофии тамосро нигоҳ дорад. Партовҳои тозакунанда одатан ба системаи безараргардонӣ ё барқароркунӣ фиристода мешаванд, ки боиси кам шудани масъулияти экологӣ мегардад ва истифодаи эҳтимолии такрории обро осон мекунад.
Ворид намудани тозакунии NaOH ба раванди асосии кӯраи оксиген самаранокии умумии равандро тавассути:
- Партовҳои SO₂-ро ба таври назаррас коҳиш медиҳад.
- Бартараф кардани партовҳои сахт аз тозакунии газҳои дуд, ба тартиб даровардани риояи технологияҳои тозакунии газҳои дуд ва қоидаҳои нав.
- Имкон медиҳад, ки раванд тавассути андозагирии консентратсияи NaOH онлайн дар вақти воқеӣ танзим карда шавад ва кафолат дода шавад, ки раванд нуқтаҳои муқарраршударо барои хориҷ кардани SO₂ нигоҳ медорад.
Ин ҳамгироӣ раванди ҳамаҷонибаи безараргардонии гази дудро дастгирӣ мекунад. Он мушкилоти партовҳои хоси истеҳсоли пӯлоди оддии оксигенро бо роҳи пешниҳоди усулҳои боэътимод ва мутобиқшавандаи коркарди гази дуд, ки ба талаботи муосири танзимкунанда ва амалиётӣ мувофиқанд, ҳал мекунад. Қабули мониторинги пешрафтаи онлайнӣ дар консентратсияи ишқор истифодаи NaOH-ро боз ҳам беҳтар мекунад, аз миқдори аз ҳад зиёди кимиёвӣ пешгирӣ мекунад ва кафолат медиҳад, ки системаи назорати партовҳо дар доираи маҳдудиятҳои қатъии муқарраршуда кор мекунад.
Андозагирии консентратсияи NaOH: Аҳамият ва усулҳо
Нақши муҳими мониторинги консентратсияи NaOH
ДақиқАндозагирии консентратсияи NaOHдар раванди асосии кӯраи оксиген (BOF), бахусус барои раванди тозакунии газҳои дуд, муҳим аст. Назорати самараноки миқдори NaOH мустақиман ба самаранокии тозакунии SO₂ таъсир мерасонад. Агар маҳлули содаи каустикӣ хеле заиф бошад, ҷамъшавии SO₂ коҳиш меёбад, ки боиси афзоиши партовҳои стек ва хатари риоя накардани қоидаҳои экологӣ мегардад. Аз тарафи дигар, миқдори аз ҳад зиёди NaOH хароҷоти реагентҳоро зиёд мекунад ва партовҳои амалиётиро ба вуҷуд меорад, ки бори коркарди партовҳо ва коркарди маводро зиёд мекунад.
Консентратсияи нодурусти NaOH тамоми раванди тозакунии газҳои дудро халалдор мекунад. Консентратсияи нокифоя боиси ҳодисаҳои ногувор мегардад, ки дар он SO₂ бе коркарди тозашуда аз скруббер мегузарад. Консентратсияи аз ҳад зиёд захираҳоро беҳуда сарф мекунад ва маҳсулоти иловагии сулфати натрий ва карбонати онро ба вуҷуд меорад, ки коркарди партовҳои дар поёнбударо мушкил мегардонад. Ҳарду сенария метавонанд риояи маҳдудиятҳои сифати ҳаворо зери хатар гузоранд ва хароҷоти амалиётии корхонаи пӯлодро афзоиш диҳанд.
Технологияи ҳисобкунаки консентратсияи онлайн
Ҳисобкунакҳои консентратсияи онлайн, аз ҷумла ҳисобкунаки консентратсияи содаи каустикии Lonnmeter, усулҳои коркарди газҳои дудро тавассути таъмини мониторинги пайваста ва воқеӣ тағйир медиҳанд. Ин асбобҳо бо чен кардани рН, гузаронандагӣ ё ҳарду кор мекунанд; ҳар як усул бартариҳои гуногунро пешниҳод мекунад.
Сенсорҳои онлайн мустақиман дар хатҳои гардиши нӯшокиҳои спиртӣ ё зарфҳои такроран истифодашаванда насб карда мешаванд. Нуктаҳои асосии ҳамгироӣ инҳоянд:
- электродҳои рН (шишагӣ ё ҳолати сахт) барои пайгирии мустақими ишқорӣ.
- Зондҳои ноқилӣ (электродҳои аз пӯлоди зангногир ё хӯлаи ба зангзанӣ тобовар) барои ченкунии васеътари миқдори ионӣ.
- Ноқилҳои баромади сигнал ё пайвастҳои шабакавӣ барои ҳамгироӣ ба системаи идоракунии тақсимшудаи нерӯгоҳ, ки имкон медиҳад, ки миқдори автоматии он муайян карда шавад.
Бартариҳои андозагирии консентратсияи NaOH онлайн инҳоянд:
- Ҷамъоварии пайваста ва бефосилаи маълумот.
- Муайян кардани фаврии камшавии NaOH ё миқдори аз ҳад зиёди он.
- Кам кардани басомади намунагирии дастӣ ва меҳнат.
- Назорати беҳтаршудаи раванд, зеро маълумоти вақти воқеӣ имкон медиҳад, ки дар асоси ниёзҳои воқеӣ миқдори каустик танзими динамикӣ анҷом дода шавад.
Амалияи саноатӣ нишон медиҳад, ки якҷоя кардани ҳарду намуди сенсорҳо дар дохили платформаҳои бисёрсенсории Лоннметр ё монанд устувории мониторинги консентратсияи ишқорро онлайн афзоиш медиҳад. Ин равиши муттаҳидшуда ҳоло дар технологияҳои муосири тозакунии газҳои дуд, махсусан дар амалиётҳои калонҳаҷм ва тағйирёбандаи баланд, ба монанди раванди асосии истеҳсоли пӯлоди кӯраи оксиген, маркази аҳамият дорад.
Беҳтарин таҷрибаҳо барои назорат ва нигоҳ доштани консентратсияи NaOH
Калибрченкунӣ ва нигоҳдории дуруст барои андозагирии дақиқи онлайн муҳим аст. Сенсорҳо ба калибрченкунии мунтазам ниёз доранд — метрҳои рН бояд дар ду ё зиёда нуқтаҳои истинодӣ бо истифода аз маҳлулҳои буферии сертификатсияшуда, ки диапазони пешбинишудаи рН-ро мустаҳкам мекунанд, калибрчен карда шаванд. Метрҳои гузаронандагӣ бояд дар муқоиса бо маҳлулҳои стандартӣ бо қувваҳои ионии маълум калибрчен карда шаванд.
Ҷадвали нигоҳдории амалӣ инҳоро дар бар мегирад:
- Санҷишҳои мунтазами визуалӣ ва тозакунӣ барои пешгирии ифлосшавӣ ё боришот аз карбонати натрий ё сулфат.
- Тасдиқи вокуниши электронӣ ва аз нав калибрченкунӣ пас аз ҳама гуна таъсири кимиёвӣ ё физикӣ.
- Ивазкунии банақшагирифташудаи унсурҳои сенсорӣ дар фосилаҳои тавсияшудаи истеҳсолкунанда, бо қайд кардани фарсудашавии маъмулӣ аз муҳити хеле каустикӣ.
Ҳалли мушкилоти маъмулӣ:
- Ҷойивазкунии сенсор аксар вақт аз ифлосшавии ҷамъшуда ё вайроншавии вобаста ба синну сол ба вуҷуд меояд; калибрченкунии такрорӣ одатан метавонад дақиқиро барқарор кунад.
- Ифлосшавӣ аз маҳсулоти иловагии раванд ба монанди сулфати натрий тозакунии кимиёвӣ ё тозакунии механикиро талаб мекунад.
- Дахолат аз дигар намакҳои ҳалшуда, ки метавонанд гузаронандагии барқро ба таври бардурӯғ афзоиш диҳанд, тавассути санҷишҳои даврии лабораторӣ ва интихоби алгоритмҳои мувофиқи ҷуброн дар дохили ҳисобкунак назорат карда мешавад.
Таъмини сифати устувори реагент маънои назорати NaOH-и воридшавандаро барои покӣ ва шароити нигоҳдорӣ дорад, то аз ҷабби CO₂ (ки карбонати натрийро ташкил медиҳад ва қувваи муассири каустикиро коҳиш медиҳад) пешгирӣ карда шавад. Санҷишҳои мунтазами таъминот ва ҳуҷҷатгузорӣ кафолат медиҳанд, ки раванд ҳамеша реагентҳоро дар доираи мушаххасот истифода мебарад, ки ҳам самаранокии раванд ва ҳам риояи меъёрҳоро дастгирӣ мекунад.
Ин равишҳо асоси андозагирии боэътимоди консентратсияи NaOH ва кори устуворро дар равандҳои серталаби безулфуризатсияи гази дуд, ки ба марҳилаҳои асосии раванди истеҳсоли пӯлоди кӯраи оксиген асос ёфтаанд, тақвият медиҳанд.
Оташдони оксигени асосӣ
*
Беҳтар кардани тозакунии газҳои дуд бо NaOH дар истеҳсоли пӯлод
Стратегияҳои назорати раванд
Равандҳои тозакунии газҳои дудкаши саноатӣ дар истеҳсоли пӯлоди кӯраи оксигенӣ барои тозакунии самараноки дуди сулфур (SO₂) ва оксидҳои нитроген (NOₓ) ба миқдори дақиқи NaOH вобастаанд. Системаҳои автоматии миқдордиҳӣ маълумоти воқеиро аз ҳисобкунакҳои консентратсияи онлайн, ба монанди Lonnmeter, муттаҳид мекунанд, ки имкон медиҳад консентратсияи ишқор мунтазам назорат карда шавад. Ин системаҳо суръати воридкунии NaOH-ро фавран танзим мекунанд ва консентратсияҳои мақсаднокро барои беҳтар кардани безараргардонии газ ва кам кардани талафоти кимиёвӣ нигоҳ медоранд.
Манфиатҳои экологӣ
Шустани тар бо NaOH, ҳангоми назорати қатъӣ, бо маҳлули 5% NaOH то 92% тозакунии SOx-ро таъмин мекунад, ки ин дар таҳқиқоти муқоисавии корхонаҳо исбот шудааст. Ин технология аксар вақт бо NaOCl якҷоя карда мешавад, ки сатҳи тозакунии ифлоскунандаҳои гуногунро афзоиш медиҳад ва баъзе системаҳо ба самаранокии SOx 99,6% ва коҳиши назарраси NOx мерасанд. Чунин самаранокӣ бо ӯҳдадориҳои иқлимии бахши пӯлод тибқи ҳадафҳои Созишномаи Париж мувофиқат мекунад ва барои истеҳсолкунандагони пӯлод санҷиши тарафи сеюм ва сертификатсияи мутобиқатро осон мекунад. Мониторинги вақти воқеӣ ва миқдори автоматӣ инчунин ошкор ва ислоҳи зуди коркарди гази ғайристандартӣ ва пешгирии вайронкунии танзимкунанда ва ҷаримаҳои гаронбаҳоро дастгирӣ мекунад.
Арзиш ва самаранокии амалиётӣ
Андозагирии дақиқи консентратсияи NaOH бо истифода аз дастгоҳҳои назорати консентратсияи ишқорӣ, ба монанди ҳисобкунакҳои консентратсияи содаи каустикии Lonnmeter, дар раванди асосии кӯраи оксиген хароҷот ва самаранокии назаррасро ба бор меорад. Системаҳои автоматии миқдордиҳӣ истифодаи реагентҳоро дақиқ танзим мекунанд ва хароҷоти кимиёвиро мустақиман тавассути пешгирӣ аз миқдори аз ҳад зиёд ё кам кам кардан кам мекунанд. Таҳқиқоти ҳолатҳои саноатӣ пайваста нишон медиҳанд, ки ҳангоми танзими миқдордиҳӣ тавассути андозагирии вақти воқеӣ, сарфаи кимиёвӣ то 45% зиёд мешавад.
Ин стратегияҳои амалиётӣ инчунин фарсудашавии таҷҳизотро кам мекунанд ва вақти бекористиро кам мекунанд. Нигоҳдории пешгӯӣ, ки тавассути мониторинги доимӣ имконпазир мегардад, огоҳии барвақтро дар бораи инҳирофҳо ва аномалияҳои раванд таъмин мекунад ва имкон медиҳад, ки фаъолиятҳои нигоҳдорӣ пеш аз рух додани вайроншавии таҷҳизот ба нақша гирифта шаванд. Усулҳо ба монанди санҷиши термографӣ ва таҳлили ларзиш мӯҳлати истифодаи таҷҳизотро дароз мекунанд. Корхонаҳо дар муқоиса бо усулҳои пешгирикунанда 8-12% хароҷоти нигоҳдорӣ ва то 40% нисбат ба ислоҳоти реактивӣ сарфа мекунанд. Дар натиҷа, марҳилаҳои асосии раванди истеҳсоли пӯлоди оксиген дар кӯраи оксиген устувортар мешаванд ва хатари қатъшавии ғайринақшавӣ кам мешавад, бехатарӣ беҳтар мешавад ва риояи боэътимоди меъёрҳои танзимкунанда таъмин карда мешавад. Истифодаи ин усулҳои назорати раванд ва коркарди газҳои дуд ба пӯлодсозон имкон медиҳад, ки ҳадафҳои экологӣ ва иқтисодиро самаранок мувозинат кунанд.
Мушкилот ва роҳҳои ҳалли маъмулӣ дар андозагирии консентратсияи NaOH
Андозагирии дақиқи консентратсияи NaOH дар раванди асосии кӯраи оксиген барои тозакунии самараноки газҳои дуд, назорати раванд ва риояи стандартҳои сифати пӯлод муҳим аст. Се мушкилоти доимӣ ин дахолати дигар маводи кимиёвӣ, ифлосшавии сенсорҳо ва зарурати кам кардани вазифаҳои намунагирии дастӣ мебошанд.
Идоракунии дахолати дигар моддаҳои кимиёвӣ дар газҳои дуд
Раванди тозакунии газҳои дуд одатан NaOH-ро барои безараргардонии ифлоскунандаҳои кислотаӣ истифода мебарад. Аммо, мавҷудияти ионҳои дигар - ба монанди сулфатҳо, хлоридҳо ва карбонатҳо - метавонад хосиятҳои физикии моеъи тозакуниро тағйир диҳад ва муайян кардани консентратсияро душвор созад.
- Дахолати ҷисмонӣ:Ин ифлоскунандаҳои ионӣ метавонанд зичӣ ё часпакии маҳлулро тағйир диҳанд, ки ин ба андозагириҳои онлайнӣ, ки ба зичӣ асос ёфтаанд, ба монанди Lonnmeter, таъсир мерасонад. Масалан, сатҳи баланди SO₂-и ҳалшуда метавонад барои ҳосил кардани сулфити натрий реаксия кунад ва хониши консентратсияи NaOH-ро таҳриф кунад, агар дастгоҳҳо барои маҳлулҳои бисёрҷузъӣ калибр карда нашаванд ё ҷуброн карда нашаванд.
- Ҳалли масъала:Дастгоҳҳои муосири лоннметр алгоритмҳои пешрафтаи фарқгузории зичӣ ва ҷуброни ҳароратро дар бар мегиранд, ки хатогиҳоро аз сабаби ҳамзистии моддаҳои халалдоркунанда ба ҳадди ақал мерасонанд. Калибрченкунии мунтазам нисбат ба стандартҳои маълум бо профилҳои монанд ба ифлосӣ дақиқии андозагириро барои қадамҳои раванди BOF, ки ҷараёнҳои мураккаби газҳои дудро дар бар мегиранд, боз ҳам беҳтар мекунад. Ҳамгироии сенсорҳои сершумори кимиёвӣ инчунин барои ҷудо кардани хонишҳои NaOH барои назорати дақиқи реагентҳо кӯмак мекунад.
Бартараф кардани ифлосшавии сенсорҳо ва нигоҳ доштани дақиқии андозагирӣ
Ифлосшавӣ вақте рух медиҳад, ки зарраҳо, таҳшинҳо ё маҳсулоти иловагии реаксия дар сатҳҳои сенсорҳо ҷамъ мешаванд. Дар шароити сахти тозакунии гази дудкаши BOF, сенсорҳо дар зери таъсири моддаҳои зарраӣ, пайдоиши намакҳо ва боқимондаҳои часпак қарор мегиранд, ки ҳар яки онҳо ба хатогиҳои хониш ва мушкилоти нигоҳдорӣ мусоидат мекунанд.
- Манбаъҳои маъмулии ифлосшавӣ:Боришот ба монанди карбонати калсий ва оксидҳои оҳан метавонанд унсури ларзиши сенсорро пӯшонанд, ки вокуниши резонансии онро суст мекунад ва ба паст ё паст шудани хонишҳо оварда мерасонад. Ҷамъшавии лойи каустикии часпак устувории сигналро боз ҳам халалдор мекунад.
- Ҳалли масъала:Ҳисобкунакҳои консентратсияи лоннметр бо сатҳҳои ҳамвор ва ба зангзанӣ тобовар ва протоколҳои тозакунии ҷойгиршаванда, аз қабили шустани дар ҷои худ ва омехтакунии ултрасадо барои пешгирии ҷамъшавии об тарҳрезӣ шудаанд. Давраҳои тозакунии автоматии ба нақша гирифташударо метавон бо истифода аз мантиқи системаи идоракунӣ барномарезӣ кард, ки кори сенсорҳоро ба таври назаррас беҳтар мекунад ва дақиқии устуворро таъмин мекунад. Ташхиси дарунсохт операторҳоро дар бораи лағжиши калибрченкунӣ ё ифлосшавӣ огоҳ мекунад ва нигоҳдории пешгирикунандаро бидуни талаб кардани санҷишҳои дастӣ фаъол мекунад.
Кам кардани меҳнати намунагирӣ ва таҳлили дастӣ
Андозагирии анъанавии консентратсияи NaOH аксар вақт ба намунагирии дастӣ ва титркунии лабораторӣ такя мекунад. Ин равиш вақтро талаб мекунад, ба хатогиҳо дучор мешавад ва ба таъхирҳои гузоришдиҳӣ оварда мерасонад, ки ба танзимоти раванди зарурӣ дар вақти воқеӣ дар марҳилаҳои муҳими раванди истеҳсоли пӯлод халал мерасонанд.
- Камбудиҳои намунагирии дастӣ:Маъракаҳои намунагирӣ ба ҷараёни кор халал мерасонанд, хатари дучор шудан ба маводи кимиёвии хатарнокро ба вуҷуд меоранд ва маълумотро бо таъхири назарраси вақт пешниҳод мекунанд, ки назорати қатъии усулҳои коркарди газҳои дудро халалдор мекунад.
- Ҳалли масъала:Ҳамгироии мониторинги онлайнии консентратсияи ишқори Lonnmeter мустақиман ба PLC ё системаҳои идоракунии тақсимшуда (DCS) имкон медиҳад, ки фикру мулоҳизаҳои воқеӣ барои миқдори автоматии реагентҳо ва муайян кардани нуқтаҳои ниҳоӣ дода шаванд. Ин ҳисобкунакҳои консентратсияи содаи каустикӣ пайваста гузоришҳои маълумотро ба утоқи идоракунӣ интиқол медиҳанд, ки ин аз меҳнати муқаррарӣ халос мешавад ва ба операторон имкон медиҳад, ки ба назорати стратегӣ диққат диҳанд. Ҳуҷҷатҳои раванд тасдиқ мекунанд, ки чунин системаҳои ҳисобкунаки консентратсияи онлайн меҳнати намунагириро то 80% кам мекунанд ва дар айни замон технологияҳои тозакунии газҳои дудро барои нигоҳ доштани мутобиқат ва якхелагии маҳсулот дастгирӣ мекунанд.
Корхонаҳои пӯлод, ки амалиёти муосири BOF-ро иҷро мекунанд, ҳоло барои ҳалли ин мушкилот ба роҳҳои ҳалли пешрафтаи андозагирӣ, аз ҷумла дастгоҳҳои Лоннметр, такя мекунанд, то безараргардонии қавии гази дуд ва беҳсозии истифодаи ишқорро дастгирӣ кунанд.
Маслиҳатҳои ҳамгироӣ барои назорати бефосилаи равандҳо ва идоракунии маълумот
Андозагирии муваффақонаи консентратсияи NaOH онлайн аз ҳамгироии мустаҳкам бо идоракунии равандҳо вобаста аст. Барои мониторинг ва идоракунии мутамарказ, ҳисобкунакҳои консентратсияро ба системаҳои DCS, PLC ё SCADA пайваст кунед. Пеш аз истифода дар автоматикунонии раванд ё идоракунии сигнализатсия, боварӣ ҳосил кунед, ки сигналҳои сенсор дуруст миқёсбандӣ ва тасдиқ карда шудаанд. Сигналҳои консентратсияи баланд/пастро барои суръат бахшидан ба амали оператор ҳангоми инҳироф дар миқдори содаи каустикӣ барои технологияҳои тозакунии газҳои дуд танзим кунед.
Барои таъмини эътимоднокии маълумот:
- Истифодаи реҷаҳои калибрченкунии даврӣ бо истифода аз роҳҳои ҳалли истинодии тасдиқшуда.
- Барои таҳлили тамоюлҳо ва баррасии танзимкунанда сабти автоматии маълумотро татбиқ кунед.
- Дар ҷойҳое, ки раванд муҳим аст, аз захиракунӣ истифода баред; сенсорҳои эҳтиётӣ ё каналҳои дугонаи сигналро ҷойгир кунед.
- Маълумотро аз метри консентратсияи онлайн мустақиман ба системаҳои таърихнигори равандҳо пайваст кунед, то имкон диҳад, ки ҳангоми ҳалли мушкилот ё аудитҳои раванд баррасии амиқтар анҷом дода шавад.
Барои самаранокии максималӣ, равишҳои ҳамгироиро бо миқёси корхона мувофиқ кунед — барои амалиётҳои BOF-и баландҳаҷм ва пайваста ба DCS такя кунед; ё PLC/SCADA барои системаҳои модулӣ ё озмоишӣ, ки конфигуратсияи зудро талаб мекунанд. Ҳангоми банақшагирии ҳамгироӣ, гурӯҳҳои муҳандисиро барои санҷиши интерфейс ва тасдиқ ҷалб кунед, то аз хатогиҳои коммуникатсионӣ ва талафи маълумот пешгирӣ кунед.
Хулоса
Андозагирии самараноки консентратсияи NaOH барои самаранокӣ ва эътимоднокии раванди тозакунии газҳои дуд дар истеҳсоли пӯлоди кӯраи оксиген муҳим аст. Назорати дақиқ ва воқеӣ аз NaOH кафолат медиҳад, ки SO₂ ва NOx самаранок тоза карда мешаванд, ки ҳам самаранокии амалиётӣ ва ҳам талаботи қатъии риояи меъёриро дастгирӣ мекунад. Нигоҳ доштани консентратсияи дурусти NaOH имкон медиҳад, ки самаранокии беҳтарини тозакунӣ таъмин карда шавад, ташаккули маҳсулоти иловагӣ ва истеъмоли нолозими реагентҳо ба ҳадди ақал расонида шавад ва дар айни замон аз мушкилоти амалиётӣ, аз қабили пайдоиши миқёс ва зангзанӣ дар система, пешгирӣ карда шавад.
Ҷорӣ намудани системаҳои пешрафтаи назорати консентратсияи ишқорӣ онлайн - ба монанди онҳое, ки гузаронандагии бисёрпараметрӣ, шӯрӣ ва муайянкунии ишқориро истифода мебаранд - ба меъёри соҳа табдил ёфтааст. Бо қабули технологияҳои мустаҳкам ба монанди ҳисобкунакҳои консентратсияи онлайн ва ҳисобкунакҳои махсуси консентратсияи содаи каустикӣ, операторон дар бораи шароити раванд маълумоти доимӣ мегиранд. Ин системаҳо назорати динамикии равандро осон мекунанд ва дар посух ба тағирёбии бор ё таркиби газ танзимоти ислоҳиро имкон медиҳанд, ки ба корхонаҳо имкон медиҳад, ки қадамҳои асосии раванди истеҳсоли пӯлоди кӯраи оксигенро бо дақиқӣ мутобиқ кунанд.
Беҳсозии раванд бо ҳамгироии асбобҳои дақиқи андозагирӣ бо стратегияҳои назорати фикру мулоҳиза тақвият дода мешавад, ки имкон медиҳад танзими фаъоли миқдори NaOH анҷом дода шавад. Ин на танҳо самаранокии баланди тозакуниро дар раванди тозакунии гази дуд нигоҳ медорад, балки хароҷоти экологӣ ва молиявиро, ки бо миқдори аз ҳад зиёд ё кам истифода мешаванд, низ коҳиш медиҳад. Мониторинги боэътимоди NaOH кафолат медиҳад, ки раванди асосии оксигени кӯраи оксиген мунтазам ба ҳадафҳои партовҳои хеле паст, ки ҳоло дар қоидаҳои саноатӣ маъмуланд, мувофиқат мекунад ва бо беҳтарин усулҳои коркарди гази дуд ва технологияҳои тозакунӣ мувофиқат мекунад.
Дар як манзараи танзимкунанда, ки назорати қатъии партовҳоро талаб мекунад, инфрасохтори мустаҳками андозагирӣ на танҳо талаботи техникӣ, балки як зарурати тиҷоратӣ мебошад. Қабули ҳисобкунакҳои консентратсия - ба монанди онҳое, ки аз ҷониби Lonnmeter пешниҳод карда мешаванд - ба корхонаҳои пӯлод имкон медиҳад, ки ба ҳадафҳои ифлоскунандае, ки аз ҷониби танзимгар муқаррар шудаанд, бо эътимод ноил шаванд ва ҳам ташаббусҳои такмили пайвастаи равандҳо ва ҳам талаботи ҳуҷҷатгузории мутобиқатро тақвият медиҳанд. Ин андозагирии дақиқи консентратсияи NaOH-ро дар маркази муҳандисии самараноки равандҳо ва амалиёти устувор дар истеҳсоли пӯлод қарор медиҳад.
Саволҳои зуд-зуд додашаванда
Тозакунии газҳои дуд чист ва чаро он дар раванди асосии коркарди кӯраи оксиген зарур аст?
Тозакунии газҳои дуд як усули назорати партовҳо мебошад, ки барои тоза кардани газҳои хатарнок, ба монанди гази сулфур (SO₂) аз ихроҷ, ки ҳангоми раванди истеҳсоли пӯлоди кӯраи оксиген (BOF) ба вуҷуд меоянд, истифода мешавад. Ин коркард муҳити зистро тавассути кам кардани партовҳои гази кислота ва ихроҷи зарраҳо муҳофизат мекунад ва ба корхонаҳои пӯлод имкон медиҳад, ки ба стандартҳои сифати ҳаво ва партовҳо риоя кунанд. Раванди BOF миқдори назарраси гази карбон, гази карбон ва газҳои дорои сулфурро хориҷ мекунад, ки барои кам кардани таъсири экологӣ ва танзимкунанда коркарди қавии газро талаб мекунад.
Раванди тозакунии газҳои дуд дар истеҳсоли пӯлод чӣ гуна кор мекунад?
Дар корхонаҳои пӯлоди BOF, тозакунии газҳои дуд ба ҷабби кимиёвӣ барои тоза кардани газҳои кислота аз партовҳои раванд такя мекунад. Одатан, ин интиқоли газҳои дудро тавассути контактор дар бар мегирад, ки дар он ҷо ҷаббанда - аксар вақт гидроксиди натрий (NaOH, ки бо номи содаи каустикӣ низ маълум аст) ё лойи оҳаксанг - бо дуоксиди сулфур ва дигар намудҳои туршӣ реаксия мекунад. Масалан, ҳангоми истифода бурдани NaOH, SO₂ барои ташкил додани сулфит ё сулфати натрийи ҳалшаванда реаксия мекунад ва газро безарар мегардонад. Маҳлули тозакунӣ ифлоскунандаҳоро ҷаббида мегирад ва гази тозашуда берун мешавад. Тозакунии самаранок аз назорати дақиқ ва мониторинги кимиёвии тозакунӣ дар тӯли ин раванд вобаста аст.
Марҳилаҳои асосии раванди истеҳсоли пӯлоди оксигенӣ дар кӯраи оташдон кадомҳоянд?
Раванди истеҳсоли пӯлоди BOF аз қадамҳои мушаххас ва бодиққат назоратшаванда иборат аст:
- Пур кардани кӯраи оксигени оддӣ бо оҳани гарми гудохта (одатан аз кӯраҳои домнагӣ гирифта мешавад), металлҳои партов ва флюсҳо ба монанди оҳаксанг.
- Пошидани оксигени тозаи баланд тавассути металли гудохта, ифлосҳоро (бахусус карбон, кремний ва фосфор) зуд оксид мекунад, ки ба шакли газҳо ба монанди CO₂ ва CO табдил меёбанд.
- Ҷудо кардани шлак (дорои ифлосҳои оксидшуда) аз пӯлоди гудохташудаи дилхоҳ.
- Коркарди минбаъда бо роҳи танзими миқдори хӯла ва рехтани маҳсулоти пӯлод.
Дар ин марҳилаҳо, партовҳои назаррасе ба вуҷуд меоянд, ки тозакунии газҳои дудро талаб мекунанд, махсусан ҳангоми пуф кардан ва тоза кардани оксиген.
Чаро метри консентратсияи онлайн барои чен кардани консентратсияи NaOH муҳим аст?
Ҳисобкунакҳои консентратсияи онлайн ченкунии пайваста ва воқеии консентратсияи NaOH-ро дар маҳлулҳои тозакунӣ таъмин мекунанд. Ин барои тозакунии самараноки дуоксиди сулфур, кам кардани партовҳои кимиёвӣ ва нигоҳ доштани устувории раванд - бидуни бесамарии намунагирии дастӣ ё санҷиши лабораторӣ - муҳим аст. Назорати автоматӣ имкон медиҳад, ки ба ноустувории равандҳо зуд вокуниш нишон дода шавад, аз хароҷоти аз ҳад зиёди маводи кимиёвӣ пешгирӣ карда шавад ва хатарҳои экологӣ, ки бо миқдори кам ё аз ҳад зиёди NaOH алоқаманданд, кам карда шаванд. Асбобҳо ба монанди Lonnmeter фикру мулоҳизаҳои доимиро пешниҳод мекунанд, ки ба операторҳо имкон медиҳанд, ки самаранокиро беҳтар кунанд ва ба ҳадафҳои партовҳо ноил шаванд, ки таъсири мустақим ба хароҷот ва риояи қоидаҳо доранд.
Кадом усулҳо барои чен кардани консентратсияи NaOH дар системаҳои тозакунии газҳои дуд истифода мешаванд?
Консентратсияи NaOH-ро бо усулҳои зерин чен кардан мумкин аст:
- Титркунӣ:Намунагирии дастӣ ва титркунии лабораторӣ бо кислотаи хлорид. Гарчанде ки ин усул дақиқ аст, меҳнатталаб, суст ва ба таъхир дар танзими раванд моил аст.
- Ҳисобкунакҳои консентратсияи онлайн:Асбобҳо ба монанди Лоннметр барои андозагирии фаврӣ ва дар хатти хатӣ аз хосиятҳои физикӣ (масалан, гузаронандагӣ, суръати садо) ё усулҳои пешрафтаи оптикӣ (масалан, фотометрияи наздик инфрасурх) истифода мебаранд.
Сенсорҳои гузаронандагӣ ба таври васеъ истифода мешаванд, аммо метавонанд аз намакҳои халалдоркунанда таъсир расонанд. Фотометрияи бисёрмавҷи NIR метавонад махсусан каустикро ҳадаф қарор диҳад, ҳатто дар ҷойҳое, ки дигар маҳсулоти иловагии реаксия мавҷуданд. Асбобҳои навтар принсипҳои гуногуни андозагириро барои мониторинги мустаҳкам ва воқеии ишқорӣ дар шароити сахте, ки дар системаҳои тозакунии корхонаҳои пӯлод мавҷуданд, муттаҳид мекунанд.
Ин усулҳо кафолат медиҳанд, ки консентратсияи содаи каустикӣ дар ҳудуди оптималӣ нигоҳ дошта мешавад ва технологияҳои самаранок ва самараноки тозакунии газҳои дудро дастгирӣ мекунад.
Вақти нашр: 27 ноябри соли 2025
