تقنية التحكم في الانبعاثات من GEA المرسب الكهربائي من GEA (الجاف والرطب)

تقدم المرسبات الكهربائية من GEA أداءً استثنائيًا للعديد من التطبيقات الصناعية المتنوعة.

أنشأت شركة GEA المرسبات الكهربائية من أجل تنظيف العملية الصناعية منذ العديد من السنوات. وقد تم توريد أكثر من 12000 وحدة إلى الشركات على مستوى العالم. وتقدم شركة GEA، التي أصبحت المورد المُختار لتقنية التحكم في تلوث الهواء، تصميمات مبتكرة للنظام، ووحدات تحكم ذات معالجات دقيقة وعصرية فضلًا عن ترقيات مستمرة واستراتيجيات للتحسين للموقف الخاص بك. وتقترح العديد من التقنيات المتنوعة لضمان ترسيب الجزيئات والهباء. وتتمتع GEA بالقدرة والسعة على الاستعانة بجميع تقنيات الترشيح المثبتة، وسوف تختار الأكثر فعالية وكفاءة من حيث التكلفة في الاعتماد على الاستخدام ذي الصلة لتلبية احتياجات العملاء.

 

أحد أكثر الاستخدامات الشائعة لترسيب الغبار عند درجات حرارة تصل إلى 450 درجة مئوية في العديد من الصناعات.

في حالة المحتوى عالي الصلابة، يمكن استخدام فوهات الرذاذ من أجل رش المياه باستمرار على المرسب لمنع تكون ترسيبات الأوساخ على أقطاب التجميع. يزيد الرشاش من طبقات السائل على أقطاب التجميع ويقلل من محتوياته الصلبة.

نظرة عامَّة

تجمع جزيئات الغبار أو القطرات الموجودة في تدفق الغاز شحنة كهربائية سالبة من أقطاب التفريغ المتصلة بكتلة الجهد العالي. وتنتقل الجزيئات، تحت تأثير المجال الكهربائي القوي، إلى أقطاب التجميع المؤرضة الملتصقة بالأرض ويتم تفريغها. ويكون التنظيف المنتظم للأقطاب مضمونًا من خلال أجهزة التنظيف الملائمة. وتسقط أو تتدفق طبقات الترسيب المتراكمة إلى المخازن أو الصواني الموجودة أسفل غرفة التجميع. ومن هذا المكان، يتم التفريغ والنقل الإضافي بواسطة الأجهزة والمضخات الميكانيكية أو الهوائية على التوالي. يتدفق الغاز الخام من خلال الوحدات الداخلية لتوزيع الغاز الموجودة ضمن غطاء المدخل المخروطي ويتم توجيهه إلى قسم الفصل النشط. ووفقًا لكفاءة التجميع المطلوبة للمرسب الكهربائي، فإن الغاز المحمل بالغبار يتدفق من خلال العديد من مناطق التجميع متتابعة الترتيب.

مبدأ التجميع

يتم شحن جزيئات الغبار الموجودة في الغاز بالكهرباء ونقلها تحت تأثير مجال كهربائي قوي تجاه أقطاب التجميع حيث يتم ترسيبها. وتتصل أقطاب التجميع بالأرض عن طريق غطاء المرسب. ويتم تعليق أقطاب التفريغ من العوازل وتكون ذات قطبية سالبة.

تصميم الإطار

المرسب الكهربائي الجاف الأفقي

ينقل المرسب تيارًا مستمرًا بجهد يتراوح بين 20 كيلو فولت وما يزيد عن 80 كيلو فولت تبعًا لتصميم المرسب والاستخدام. وفي المنطقة المجاورة تمامًا لأقطاب التفريغ تُنتج هالة تفريغ نظرًا لقوة المجال العالية وتتحرر الإلكترونات. وتشحن أيونات الغاز السالبة جزيئات الغبار التي تنتقل تحت تأثير المجال الكهربائي تجاه أقطاب التجميع، حيث تحرر جزءًا من شحنها ويتم الاستحواذ عليها. وتكون المرسبات الأفقية الجافة مزودة بأقطاب تجميع تتكون من ألواح عمودية متوازية. ويمر الشكل في منتصف أقطاب التفريغ التي تُعلّق من العوازل. وتتشكل الألواح لتقدم مناطق ساكنة لتمنع الغبار المجمع من الإزاحة لأعلى وإعادة الدخول في مسار الغاز. ويتباين إنشاء غلاف المرسبات وفقًا للاستخدام وأبعاد المرسب. وتُنفذ حسابات تصميم الهيكل بشكل أساسي بمساعدة برامج كمبيوتر معدّة خصيصًا لذلك.

ويمثل غلاف التصميم على شكل إطار حلًا مثبتًا وموثوقًا واقتصاديًا للمرسبات الأفقية. وتُدعم أقطاب التفريغ والتجميع من عمدان السقف الصندوقية. وتنتقل الشحنات عبر الأعمدة من أطراف عمدان السقف إلى هيكل دعم المرسب. ويُصمم السقف والجدران الجانبية فقط لتحمل ضغط المرسبات الداخلية وقوى الرياح.

العامل الأساسي في تحقيق الكفاءة القصوى للتجميع هو التوزيع المتساوي للغازات فوق القطاع العرضي الكامل للمرسب. ويكون ذلك مضمونًا بواسطة التصميم الصحيح للمرسب. ويكون ذلك مضمونًا بواسطة التصميم الصحيح لخرطوم تحويل منفذ المرسب وتركيب ألواح التوزيع والإمالة للغاز المُصممة خصيصًا. لقد تم الاستعانة بالخبرة المكتسبة من السلسلة المكثفة من الاختبارات التي أُجريت على الطرز ثنائية وثلاثية الأبعاد في مختبراتنا ومن القياسات المحصول عليها من المصانع التشغيلية الصناعية من أجل وضع معايير التصميم التي تضمن التوزيع المتساوي تمامًا للغاز مع فقدان الضغط المنخفض والحد الأدنى من الإنفاق على المواد. ويتحقق ذلك بواسطة الألواح المثقوبة ذات الفتحات الدائرية أو المربعة، ألواح التوزيع من النوع X. يعمل اللوح من النوع القلاب على إمالة تدفق الغاز في الحال بمقدار 90 درجة قبل أن يدخل المرسب، ومن ثم يقلل من الطول الإجمالي للمرسب.

 

المميزات

  • يتحقق التوزيع المتساوي للتدفق بواسطة جدران توزيع الغاز المصممة خصيصًا والمثبتة بواسطة نمذجة المحاكاة الديناميكية للموائع الحسابية.
  • استخدام قطب التفريغ المحسن من النوع ZT24
  • الطرق على القطب باستخدام نظام مطرقة بالتجفيف موثوق ومتين يتميّز بالطرق المغناطيسي/العلوي
  • تصميم العازل الموثوق للتشغيل طويل الأمد
  • إمداد الجهد العالي مع عناصر التحكم ومجموعات الجهد العالي
  • لا يحتاج إلى حقن الأمونيا
  • تجربة شاملة في تصميم المرسب الكهربائي وتنفيذ المشروعات لوحدات FCC

يقدم المرسب الكهربائي الرطب نوعًا إضافيًا من التنظيف

تُستخدم المرسبات الكهربائية الرطبة في بيئات الغازات المشبعة وتضمن ترسيب الهباء عند المستويات الدنيا للتلوث في الغاز النظيف. ويمكن إزالة ثالث أكسيد الكبريت وثُنائي أُكسيدِ التيتانيوم والقطران بشكل موثوق. ولأغراض التنظيف، يتم توجيه الدفق الكتلي أفقيًا من خلال المرسبات الكهربائية الرطبة التي تُصنع من مواد عالية الجودة مقاومة للتآكل.

نظرة عامَّة

مصنع تنظيف الغاز الرطب مع المرسب الكهربائي الرطب

وصف الصورة:
1. المرسب الكهربائي الرطب
2. مبرد الأنبوب على شكل نجم
3. جهاز تنقية الغاز ذو سريان نصف قطري مع رأس فنتوري

يمكن أن يكون تصميم أنظمة التحكم الجسيمائي في المرسب الكهربائي الرطب ذا تدفق لأعلى أو لأسفل، ويرتبط ذلك بالهواء الملوث الداخل إلى المرسب الكهربائي الرطب أثناء عملية التحكم في الجسيمات. توزع الألواح المثقوبة الغاز بالتساوي داخل المرسب الكهربائي الرطب.

يستخدم المرسب الكهربائي الرطب من GEA القوة الكهربائية لإزالة الجسيمات. حيث يستخدم مسارات الغاز المعالجة مع الجسيمات الأقل من الميكرون أو الهباء أو اللهب. ويمكن أن يشمل ذلك المعادن الثقيلة، مثل الرصاص أو الأرسنيك أو الكادميوم، أو هباء الأحماض المكثفة مثل ثالث أكسيد الكبريت، أو المكونات العضوية المتطايرة المكثفة. يقلل استخدام القوى الكهربائية من تكاليف الطاقة مقارنة بالتقنيات الأخرى، التي تتطلب كميات كبيرة من الطاقة للتغلب على المقاومة لانخفاض الهواء.

تُستخدم المرسبات الكهربائية الرطبة في نطاق واسع من الاستخدامات، يشمل محرقات النفايات الخطرة والطبية، وتنقية المعادن، وآلات التحميص من النحاس، ومصانع أحماض الكبريت، ومجففات الخشب التي تضم الألواح القائمة الموجهة، وألواح الفايبر متوسطة الكثافة والمجففات لدى معامل الكريات.

يتميّز المرسب الكهربائي الرطب من GEA بتصميم صلب وخاص. ويتميز بآلية محاذاة فريدة لتثبيت الأقطاب بإحكام في مواضعها. ويقلل ذلك من وقت التركيب والصيانة ويثبت الأداء. وتتم المحافظة على قوة المجال باستمرار عند المستويات العالية مع الحد الأدنى من الشرر، ما ينتج عنه أعلى كفاءة متوفرة. وكلما زادت قوة المجال الكهربائي، زادت سرعة انتقال الجزيئات (سرعة المكون تجاه أنبوب التجميع). وتحقق زيادة سرعة الانتقال كفاءة أعلى في تجميع الجزيئات مع انخفاض في المنطقة المحددة للتجميع مقارنة بالمرسبات التقليدية. ويعني انخفاض المنطقة المحددة للتجميع استخدام وحدة أصغر حجمًا وأقل تكلفة.

يمكن أيضًا تصميم المرسبات الكهربائية الرطبة مع قطاع خاص بجهاز التنقية المدمج من أجل إزالة الغاز الحمضي. ويجعل ذلك الوحدة نظامًا متعدد الاستخدامات في القضاء على التلوث حيث يُظهر أداءً ثابتًا يفي بقيود الانبعاثات الأكثر صرامة المفروضة في وقتنا هذا مع أصغر حجم متاح ممكن.

تصميم الإطار

يتميّز المرسب الكهربائي الرطب من GEA بأنه من النوع العمودي مع منفذ للغاز إما في الأعلى أو في الأسفل. ويتم تركيب أجهزة توزيع الغاز فوق المجال الكهربائي.

عادة ما يكون المرسب العمودي أسطواني الشكل، ومن الممكن وجود مرسبات مستطيلة الشكل في بعض الحالات الاستثنائية.

في حالة وجود مرسبين اثنين متتابعين، يمر الغاز عادة من خلال المرحلة الأولى من أسفل إلى أعلى، وفي المرحلة الثانية من أعلى إلى أسفل. ويتم توجيه الغاز المتسرب من خلال أنابيب المرسَب مع تعليق أقطاب التفريغ أسفل كل محور عمودي. وبتطبيق الجهد العالي، سيتم إنتاج مجال كهربائي يعمل على الشحن الكهربائي للهباء وجزيئات الغبار، مما يؤدي بدوره إلى نقلها إلى أنابيب التجميع.

وتُبطّن جميع الأجزاء التي تتلامس مع الغاز بالرصاص أو البلاستيك أو المطاط. وتُحدد المواد من أجل ملاءمة الضغوط ودرجات الحرارة التي يتعرض لها المصنع.

مبدأ التجميع

يتكون سطح التجميع من أنابيب دائرية يصل الحد الأقصى لطول الواحد منها 6 أمتار. وتكون مادة القطاع إما من البولي بروبيلين أو البولي فينيل كلوريد.

ويُعالج سطح كلا المادتين معالجة خاصة، حيث تسمح بتشكيل طبقة سائلة دائمة على السطح.

وفي حالة تصميم المرسب مع أنابيب مفردة، يتم تعليقها من لوح الأنبوب العلوي وتثبيتها بواسطة الحلقات الدائرية. ويتم تثبيت أطراف الأنبوب السفلي في شبكة تسمح بالتوسع غير المقيد.

ويضم التصميم الأخير للمرسب الرطب من GEA مجموعة أنابيب تتكون من أجزاء من البولي بروبيلين مصنعة مسبقًا. وبالنسبة للمرسبات كبيرة الحجم، تُستخدم العديد من المجموعات المنفصلة.

يتم تجميع المجموعة في ورشة العمل، ويتم تثبيتها في غلاف المرسب في الموقع.

 

ميزات المرسب الكهربائي الرطب من GEA

ميزات المرسب الكهربائي الرطب

  • يسمح استخدام الأنابيب البلاستيكية بالتشغيل عند الجهد الأقصى ضمن نطاق الشرر. ولا يتسبب الشرر في إحداث أية أضرار تمس أنابيب البولي بروبيلين أو البولي فينيل كلوريد. ويسمح الجهد الأعلى بفعالية أكبر بشكل ملحوظ.
  • يمكن تركيب الغلاف، الذي يمكن أن يكون من الفولاذ المبطن بالمطاط أو الفولاذ المبطن بالراتينج أو الفولاذ المبطن بالرصاص أو البلاستيك المقوى الألياف الزجاجية، من أجل أي ضغط عكسي مطلوب.
  • وعادة ما يكون إطار الدعم عالي الجهد، الذي يتم تركيبه في الجزء العلوي من المرسب والذي يتم فيه تثبيت أقطاب التفريغ، مبطنًا بالرصاص كما هو الحال بالنسبة للدعامة المرتبطة. ويتم تعليق الإطار من العوازل المطهرة بالهواء.
  • ولا يتم توصيل الإطار السفلي الذي يوجه أقطاب التفريغ بإطار التوجيه العلوي، فهو مدعوم بواسطة العوازل المطهرة بالهواء. ويكون هذا الإطار أيضًا مبطنًا بالرصاص.
  • ويتحقق التوزيع المثالي للغاز بواسطة المنفذ المركزي مع شبكات توزيع الغاز المضمنة.
  • يكون كل مرسب مزودًا بمحول معزول/مجموعة إعادة تقطير.
  • وعلى عكس مرسبات الرصاص، فإن التصميم من GEA يتيح تجميع جزء كبير من الوحدة في الورشة. ويقلل ذلك من تكاليف التشييد في الموقع والوقت المستغرق.
  • تكون نفقات الصيانة والإصلاح للمرسبات من أنابيب البلاستيك أقل بكثير من مرسبات الرصاص.
  • يتميز موقع المرسب بالمرونة، حيث يمكن تعليقه على جهاز التنقية، ودعمه بواسطة نظام هيكلي من الفولاذ أو استخدام دعامة أسطوانية لتثبيته على قاعدة حلقية.