코크스 연도 가스 구성: 미래 제어를 위한 경고 데이터 기반 가이드

코크스 오븐 배터리에 대한 스택 테스트에서는 건식 기준으로 11.4% 콜로라도2 및 2.8% O2가 반환되지만, 연도가스 처리 시스템은 약 9.0% CO2 및 4.5% O2로 설계되었습니다. 이제 시약 공급량의 크기를 조정하고 SCR 촉매제 용량을 늘려야 하므로 몇 주 동안 가동 중단이 발생합니다. 이는 치료비용이다. 코크스 오븐 굴뚝 가스 조성 측정된 설계 입력 대신 가정으로 사용됩니다.

이 가이드는 원료 가스 기준선, 연소 후 연소 가스 수치, 측정된 각 구성 요소와 코크스 공장용으로 선택한 정화 장비 사이의 직접적인 링크를 제시합니다. 배출 제어 작업을 위한 방어 가능한 기반이 필요한 플랜트 엔지니어, EHS 관리자 및 EPC 설계자를 위해 작성되었습니다.

원시 코크스로 가스와 연소 연도 가스는 동일한 흐름이 아닙니다

원시 코크스 오븐 가스는 코크스화실에서 끌어낸 연료 가스인 반면, 코크스 오븐 연소 가스는 배터리 가열 벽에서 연료가 연소될 때 생성되는 배기가스이며, 두 흐름에는 완전히 다른 분석 프레임워크가 필요합니다.

Raw COG는 대략 700~800°C의 온도에서 오븐을 떠나 수소, 메탄, 일산화탄소, C2 탄화수소, 타르 증기, BTX 방향족 화합물, 나프탈렌, 황화수소 및 암모니아를 운반합니다. 발열량은 17-19 MJ/Nm3이고 독성이 있으며 부피 기준 약 4~30%가 공기 중에서 폭발합니다. 또한 연소 전 타르 분리, 암모니아 세척 및 탈황 과정을 거쳐야 합니다. 부산물 공장 이후 청정 연료는 연소 거동을 정의하는 수소가 풍부한 특성을 유지합니다.

연료가 난방 연도에 들어가면 연소는 에너지 운반체를 안정적인 제품으로 변환합니다. 황 종은 SO2로 산화되고, 연소 공기의 질소는 거의 변하지 않고 통과하며, 수소 부분은 수증기가 됩니다. 결과 스트림은 불활성 가스로 구성되어 있으며, 이는 환경 적합성이 측정되는 스트림입니다.

연소 전 기준 코크스로 가스 조성

세척된 코크스로 가스는 대략 50~60%의 수소, 25~30%의 메탄, 5~10%의 일산화탄소, 2~3%의 이산화탄소, 2~5%의 질소, 1~3% 이상의 탄화수소 및 미량 가스로 구성됩니다.

아래 차트는 대표적인 세척된 COG 혼합물을 보여줍니다. 대략 2:1의 H2:CH4 비율은 화염 온도, 수증기 생성 및 가열 연도의 NOx 형성을 제어하기 때문에 가장 중요한 연료 값입니다.

추적 구성 요소는 그 양이 시사하는 것보다 더 중요합니다.

정화된 COG의 100-500mg/Nm3인 H2S는 연도 가스에서 거의 전부 SO2로 변환됩니다.

50 mg/Nm3 이상의 잔류 NH3는 연료 결합 질소가 되어 NOx 기준치를 높입니다.

타르 미스트와 나프탈렌은 탄소 입자를 화염 속으로 운반하여 열 전달 표면에 침전 위험을 야기합니다.

연소 후 코크스 오븐 연도 가스 구성: 중요한 숫자

코크스로 가스가 5~15%의 과잉 공기로 연소될 때 연도 가스에는 습식 기준으로 약 66~72%의 질소, 15~20%의 수증기, 6~9%의 이산화탄소, 1.5~4%의 산소가 포함되며 NOx는 100~350mg/Nm3, 미립자는 10~80mg/Nm3입니다.

NOx는 COG 불꽃의 세 가지 경로를 통해 형성됩니다. 열(Zeldovich) NOx는 수소가 풍부한 화염이 높은 단열 온도에 도달하기 때문에 지배적입니다. 탄화수소 라디칼이 질소와 반응하는 얇은 화염 후 구역에서 신속한 NOx가 형성되고, 암모니아 또는 HCN이 부산물 공장에서 살아남을 때마다 연료 NOx가 나타납니다. 잘 작동되는 배터리에서는 열적 NOx가 전체의 80% 이상을 차지합니다.

코크스로 연소가스 구성이 처리 장비 선택을 결정하는 방법

각각의 측정된 연도 가스 구성 요소에 따라 특정 처리 결정이 결정됩니다. 미립자 로딩은 집진기를 선택하고, SO2는 탈황 시약 및 재료 등급을 선택하고, NOx는 SCR 촉매량을 선택하고, 수증기는 온도 관리를 결정합니다.

미립자: 백하우스 크기 조정 및 필터 매체

180~300°C의 연도 가스 온도에서 10~80mg/Nm3의 먼지 부하가 일반적으로 펄스 제트 백하우스에 의해 처리됩니다. PPS 펠트는 기본 미디어입니다. SO2 로딩으로 인해 산 이슬점이 작동 온도에 가깝게 올라갈 때 PTFE 멤브레인이 추가됩니다. 사용 가능한 지침 산업용 배가스용 백 필터 선택 매체 선택이 가스 분석 판독값을 따르는 방법을 보여줍니다.

고온 배가스용 저압 펄스 제트백 집진기 이 백하우스는 산성 이슬점 조건에 대해 PPS 펠트 또는 PTFE 멤브레인을 사용하여 180-300°C에서 최대 80mg/Nm3의 분진 부하를 처리하여 출구 배출을 8mg/Nm3 미만으로 보장합니다. 제품보기 →

탈황 후 미세 입자 및 산성 미스트

습식 탈황탑은 SO2를 제거하지만 흐름을 수분으로 포화시켜 서브미크론 황산염 미스트를 생성합니다. 하류 수직 벌집형 습식 전기 집진기는 이러한 액적을 제거합니다. 그렇지 않으면 질량 기반 먼지 판독값이 한계 미만인 경우에도 불투명도 한계가 누락됩니다. 산업용 연도 가스 처리 시스템 공급업체인 Anhui Tiankang Environmental Technology Co., Ltd.는 전체 연도 가스 트레인에 대한 저위험 규정 준수 경로가 필요한 코크스 공장에 이 습식 ESP 구성을 제공합니다.

포화가스용 수직 벌집형 습식 전기집진기 습식 탈황탑 뒤에 위치한 이 습식 ESP는 미크론 미만의 황산염 미스트와 습기를 제거하여 출구 먼지를 5mg/Nm3 미만으로 달성하여 불투명도 제한을 안정적으로 충족합니다. 제품보기 →

SO2 및 산성 가스: 시약 및 야금 선택

20-120 mg/Nm3의 SO2는 일반적으로 석회석-석고 또는 암모니아 기반 세정기를 사용하여 제거됩니다. 구성 데이터는 시약 화학보다 재료 사양을 결정합니다. 염화물 및 SO3 함량에 따라 배출 덕트 및 스택에 탄소강, 섬유 강화 플라스틱 또는 C276 피복 내부가 필요한지 여부가 결정됩니다.

NOx: SCR 촉매량은 H2O 및 O2에 대해 보정됩니다.

SCR 반응기는 입구 NOx, O2 및 H2O 값에 따라 크기가 결정됩니다. 15-20%의 수증기는 바나듐 기반 촉매의 활성 부위에 대해 NOx와 경쟁하므로 공기 연소 보일러 기본값 대신 실제 연도 가스 습도에 맞게 부피를 수정해야 합니다. 단지 1.5-4%의 O2 판독값은 촉매 활성을 유지하지만 범위의 하단에서 NO 환원 속도를 늦춥니다.

비산 배출: 소스에서 포집

배터리 스택이 유일한 방출 지점은 아닙니다. 석탄 수용, 벨트 컨베이어, 코크스 밀기 및 오븐 도어 누출로 인해 간헐적으로 먼지 기둥이 발생하는데, 이는 사후에 청소하는 것보다 포집하는 것이 더 저렴합니다. 중앙 백하우스로 연결된 각 이송 지점의 벨트로 둘러싸인 후드는 분쇄된 석탄 먼지를 작업장 대기와 배터리 지붕에서 제거합니다.

컨베이어 먼지 포집을 위한 벨트 밀폐형 후드 벨트 폭과 늘어짐에 맞게 조정되는 부드러운 측면 연결을 갖춘 전체 인클로저로, 이송 지점에서 석탄 먼지를 포착하고 중앙 백하우스로 덕트를 통해 작업장 연기를 방지합니다. 제품보기 →

코크스로 연소가스 조성 측정을 위한 현장 프로토콜

방어 가능한 설계 기반은 충전 및 푸시 피크를 포함하여 최소 2번의 전체 코킹 사이클에 걸쳐 배터리 스택의 건조 가스 구성, 수분, NOx, SO2, SO3 및 미립자를 측정하는 스택 테스트로 시작됩니다.