ניתוח הסיבות לקשיי התייבשות גבס
1 הזנת שמן לדוד ובעירה יציבה
דוודי חשמל המופעלים בפחם צריכים לצרוך כמות גדולה של דלק כדי לסייע בבעירה במהלך ההפעלה, הכיבוי, בעירה יציבה בעומס נמוך וויסות שיא עמוק עקב התכנון ושריפת הפחם. עקב פעולה לא יציבה ובעירה לא מספקת של הדוד, כמות ניכרת של שמן שלא נשרף או תערובת של אבקת שמן ייכנסו לתרחיף הבולם עם גזי הפליטה. תחת הפרעה חזקה בבולם, קל מאוד ליצור קצף דק ולהצטבר על פני התרחיף. זהו ניתוח הרכב הקצף על פני תרחיף הבולם של תחנת הכוח.
בזמן שהשמן מצטבר על פני השטח של התרחיף, חלק ממנו מתפזר במהירות בתרחיף הספיגה תחת האינטראקציה של ערבוב וריסוס, ונוצרת שכבת שמן דקה על פני השטח של אבן גיר, סידן סולפיט וחלקיקים אחרים בתרחיף, אשר עוטפת את אבן הגיר וחלקיקים אחרים, מעכבת את המסת אבן הגיר ואת חמצון הסידן סולפיט, ובכך משפיעה על יעילות הסרת הגופרית ויצירת הגבס. תרחיף מגדל הספיגה המכיל שמן נכנס למערכת התייבשות הגבס דרך משאבת פריקת הגבס. עקב נוכחות שמן ותוצרי חומצה גופרתית שלא חמצון לחלוטין, קל לגרום לחסימת פער בד המסנן של מסוע הוואקום, מה שמוביל לקשיים בהתייבשות הגבס.
2.ריכוז עשן בכניסה
למגדל ספיגת הניקוי הרטוב יש אפקט סינרגטי מסוים להסרת אבק, ויעילות הסרת האבק שלו יכולה להגיע לכ-70%. תחנת הכוח מתוכננת לריכוז אבק של 20 מ"ג/מ"ק ביציאת איסוף האבק (כניסת ניקוי הגופרית). על מנת לחסוך באנרגיה ולהפחית את צריכת החשמל של המפעל, ריכוז האבק בפועל ביציאת איסוף האבק נשלט על כ-30 מ"ג/מ"ק. אבק עודף נכנס למגדל הספיגה ומוסר על ידי אפקט הסרת האבק הסינרגי של מערכת ניקוי הגופרית. רוב חלקיקי האבק הנכנסים למגדל הספיגה לאחר טיהור אבק אלקטרוסטטי הם קטנים מ-10 מיקרון, או אפילו קטנים מ-2.5 מיקרון, שהם קטנים בהרבה מגודל החלקיקים של תרחיף הגבס. לאחר שהאבק נכנס למסוע רצועת הוואקום עם תרחיף הגבס, הוא גם חוסם את בד הסינון, וכתוצאה מכך חדירות אוויר ירודה של בד הסינון וקושי בהתייבשות הגבס.

2. השפעת איכות תרחיף הגבס
1 צפיפות השלג
גודל צפיפות התרחיף מציין את צפיפות התרחיף במגדל הספיגה. אם הצפיפות קטנה מדי, משמעות הדבר היא שתכולת ה-CaSO4 בתרחיף נמוכה ותכולת ה-CaCO3 גבוהה, מה שגורם ישירות לבזבוז CaCO3. יחד עם זאת, עקב חלקיקי ה-CaCO3 הקטנים, קל לגרום לקשיי התייבשות גבס; אם צפיפות התרחיף גדולה מדי, משמעות הדבר היא שתכולת ה-CaSO4 בתרחיף גבוהה. CaSO4 גבוה יותר יעכב את המסת ה-CaCO3 ויעכב את ספיגת ה-SO2. CaCO3 נכנס למערכת ההתייבשות בוואקום עם תרחיף הגבס ומשפיע גם על אפקט ההתייבשות של הגבס. על מנת למקסם את יתרונותיה של מערכת סירקולציה כפולה בעלת מגדל כפול של הסרת גופרית גזי פליטה רטובים, יש לשלוט בערך ה-pH של מגדל השלב הראשון בטווח של 5.0±0.2, וצפיפות התרחיף צריכה להיות בטווח של 1100±20 ק"ג/מ"ק. בפעולה בפועל, צפיפות התרחיף של מגדל השלב הראשון של המפעל היא כ-1200 ק"ג/מ"ק, ואף מגיעה ל-1300 ק"ג/מ"ק בזמנים גבוהים, דבר שתמיד נשלט ברמה גבוהה.
2. דרגת החמצון הכפוי של התרחיף
חמצון כפוי של תרחיף נועד להכניס מספיק אוויר לתרחיף כדי לגרום לתגובת החמצון של סידן סולפיט לסידן סולפט להיות מלאה, וקצב החמצון גבוה מ-95%, מה שמבטיח שיש מספיק זני גבס בתרחיף לצמיחת גבישים. אם החמצון אינו מספיק, ייווצרו גבישים מעורבים של סידן סולפיט וסידן סולפט, מה שיגרום להצטברות אבנית. מידת החמצון הכפוי של התרחיף תלויה בגורמים כגון כמות אוויר החמצון, זמן השהייה של התרחיף ואפקט הערבוב שלו. חוסר אוויר חמצון, זמן שהייה קצר מדי של התרחיף, פיזור לא אחיד של התרחיף ואפקט ערבוב לקוי יגרמו לתכולת CaSO3·1/2H2O במגדל להיות גבוהה מדי. ניתן לראות כי עקב חמצון מקומי לא מספק, תכולת CaSO3·1/2H2O בתרחיף גבוהה משמעותית, מה שגורם לקושי בהתייבשות הגבס ותכולת מים גבוהה יותר.
3. תכולת זיהומים בתרחיף זיהומים בתרחיף מגיעים בעיקר מגזי פליטה ואבן גיר. זיהומים אלה יוצרים יוני זיהום בתרחיף, ומשפיעים על מבנה הסריג של הגבס. מתכות כבדות המומסות ברציפות בעשן יעכבו את התגובה של Ca2+ ו-HSO3-. כאשר תכולת ה-F- ו-Al3+ בתרחיף גבוהה, ייווצר קומפלקס פלואור-אלומיניום AlFn, שיכסה את פני חלקיקי אבן הגיר, יגרום להרעלת התרחיף, יפחית את יעילות הסרת הגופרית, וחלקיקי אבן גיר עדינים יתערבבו בגבישי גבס שלא הגיבו לחלוטין, מה שמקשה על ייבוש הגבס. כלור- בתרחיף מגיע בעיקר מ-HCl בגזי פליטה ובמי תהליך. תכולת ה-Cl- במי תהליך קטנה יחסית, ולכן ה-Cl- בתרחיף מגיע בעיקר מגזי פליטה. כאשר יש כמות גדולה של כלור- בתרחיף, ה-Cl- יתעטף בגבישים וישולב עם כמות מסוימת של Ca2+ בתרחיף ליצירת CaCl2 יציב, וישאיר כמות מסוימת של מים בגבישים. במקביל, כמות מסוימת של CaCl2 בתרחיף תישאר בין גבישי הגבס, תחסום את תעלת המים החופשיים בין הגבישים ותגרום לעלייה בתכולת המים בגבס.
3. השפעת מצב פעולת הציוד
1. מערכת התייבשות גבס. תרחיף גבס נשאב לציקלון הגבס לצורך התייבשות ראשונית דרך משאבת פריקת הגבס. כאשר תרחיף הזרימה התחתונה מרוכז לתכולת מוצקים של כ-50%, הוא זורם למסוע ואקום לצורך התייבשות משנית. הגורמים העיקריים המשפיעים על אפקט ההפרדה של ציקלון הגבס הם לחץ כניסת הציקלון וגודל פיה שקיעת החול. אם לחץ כניסת הציקלון נמוך מדי, אפקט ההפרדה בין מוצקים לנוזלים יהיה גרוע, תרחיף הזרימה התחתונה יכיל פחות מוצקים, מה שישפיע על אפקט ההתייבשות של הגבס ויגדיל את תכולת המים; אם לחץ כניסת הציקלון גבוה מדי, אפקט ההפרדה יהיה טוב יותר, אך זה ישפיע על יעילות הסיווג של הציקלון ויגרום לבלאי חמור של הציוד. אם גודל פיה שקיעת החול גדול מדי, זה יגרום גם לתרחיף הזרימה התחתונה להיות בעל פחות מוצקים וחלקיקים קטנים יותר, מה שישפיע על אפקט ההתייבשות של מסוע הוואקום.
ואקום גבוה או נמוך מדי ישפיע על אפקט התייבשות הגבס. אם הוואקום נמוך מדי, היכולת לחלץ לחות מהגבס תפחת, ואפקט התייבשות הגבס יהיה גרוע יותר; אם הוואקום גבוה מדי, הפערים בבד הסינון עלולים להיחסם או שהחגורה עלולה לסטות, מה שיוביל גם לאפקט התייבשות הגבס גרוע יותר. באותם תנאי עבודה, ככל שחדירות האוויר של בד הסינון טובה יותר, כך אפקט התייבשות הגבס טוב יותר; אם חדירות האוויר של בד הסינון ירודה ותעלת הסינון חסומה, אפקט התייבשות הגבס יהיה גרוע יותר. לעובי עוגת הסינון יש גם השפעה משמעותית על התייבשות הגבס. כאשר מהירות מסוע הרצועה יורדת, עובי עוגת הסינון עולה, ויכולתה של משאבת הוואקום לחלץ את השכבה העליונה של עוגת הסינון נחלשת, וכתוצאה מכך עלייה בתכולת הלחות של הגבס; כאשר מהירות מסוע הרצועה עולה, עובי עוגת הסינון יורד, מה שקל לגרום לדליפה מקומית של עוגת הסינון, להרוס את הוואקום, וגם לגרום לעלייה בתכולת הלחות של הגבס.
2. פעולה חריגה של מערכת טיהור שפכים באמצעות הסרת גופרית או נפח טיפול קטן בשפכים ישפיעו על הפליטה הרגילה של שפכי הסרת הגופרית. בפעולה ארוכת טווח, זיהומים כגון עשן ואבק ימשיכו לחדור לתרחיף, ומתכות כבדות, כלוריד, פנדוליום, אלומיניום וכו' בתרחיף ימשיכו להעשיר, וכתוצאה מכך יהידרדר איכות התרחיף באופן מתמשך, ויפגעו בהתקדמות הרגילה של תגובת הסרת הגופרית, היווצרות גבס והתייבשות. אם ניקח כדוגמה את הכלוריד בתרחיף, תכולת הכלוריד בתרחיף של מגדל הספיגה ברמה הראשונה של תחנת הכוח גבוהה עד 22000 מ"ג/ליטר, ותכולת הכלוריד בגבס מגיעה ל-0.37%. כאשר תכולת הכלוריד בתרחיף היא כ-4300 מ"ג/ליטר, אפקט ההתייבשות של הגבס משתפר. ככל שתכולת יוני הכלוריד עולה, אפקט ההתייבשות של הגבס מתדרדר בהדרגה.
אמצעי בקרה
1. חיזוק כוונון הבעירה של פעולת הדוד, הפחתת ההשפעה של הזרקת שמן ובעירה יציבה על מערכת הסרת הגופרית במהלך שלב ההפעלה והכיבוי של הדוד או פעולת עומס נמוך, שליטה על מספר משאבות זרימת התרחיף המופעלות, והפחתת זיהום תערובת אבקת שמן שלא נשרפה לתרחיף.
2. בהתחשב בפעולה יציבה לטווח ארוך ובחסכון הכללי של מערכת הסרת הגופרית, יש לחזק את התאמת התפעול של אספן האבק, לאמץ פעולה בעלת פרמטרים גבוהים, ולשלוט בריכוז האבק ביציאת אספן האבק (כניסת הסרת הגופרית) במסגרת ערך התכנון.
3. ניטור בזמן אמת של צפיפות התערובת (מד צפיפות תרחיף), נפח אוויר חמצון, מפלס נוזל מגדל ספיגה (מד מפלס מכ"ם), מכשיר ערבוב תרחיף וכו' כדי להבטיח שתגובת הסרת הגופרית מתבצעת בתנאים רגילים.
4. לחזק את התחזוקה וההתאמה של ציקלון הגבס ומסוע הוואקום, לשלוט בלחץ הכניסה של ציקלון הגבס ובדרגת הוואקום של המסוע בטווח סביר, ולבדוק באופן קבוע את הציקלון, פיית שקיעת החול ובד הסינון כדי להבטיח שהציוד פועל במצב הטוב ביותר.
5. יש להבטיח את הפעולה התקינה של מערכת טיהור השפכים לאחר הסרת הגופרית, לשחרר באופן קבוע את מי השפכים לאחר הסרת הגופרית ולהפחית את תכולת הטומאה בתרחיף מגדל הספיגה.
מַסְקָנָה
הקושי של התייבשות גבס הוא בעיה נפוצה בציוד להסרת גופרית רטוב. ישנם גורמים משפיעים רבים, הדורשים ניתוח מקיף והתאמה ממגוון היבטים כגון מדיה חיצונית, תנאי תגובה ומצב פעולת הציוד. רק על ידי הבנה מעמיקה של מנגנון תגובת ההסרת גופרית ומאפייני פעולת הציוד ושליטה רציונלית בפרמטרי ההפעלה העיקריים של המערכת, ניתן להבטיח את אפקט ההתייבשות של גבס שעבר הסרת גופרית.
זמן פרסום: 6 בפברואר 2025