Conception d'un épurateur humide pour four à coke de pétrole : dimensionnement, mise en scène et matériaux

A conception d'épurateur humide de four à coke de pétrole commence par une charge de poussière, pas par un diamètre de récipient. Dans un four rotatif calcinant du coke de pétrole, le gaz quittant le four peut transporter à la fois de fines poussières de coke, des composés soufrés, des alcalis et des hydrocarbures condensables. Un épurateur dimensionné à partir d'une table de gaz de combustion propre inondera, bouchera ou transportera un panache visible. Construisez la base de conception à partir du pire cas de fonctionnement : volatilité maximale de l'alimentation, entraînement de poussière le plus élevé et température de gaz la plus basse qui évite toujours la condensation acide en amont.

Construisez la base de conception à partir de la sortie du four, pas du permis de cheminée

La base de conception d'un épurateur humide de four à coke de pétrole doit inclure le débit de gaz, la température, la charge de poussière, la teneur en soufre et en chlorure, les matières organiques condensables et la distribution granulométrique à l'entrée de l'épurateur. Le permis donne une limite ; le four donne le véritable défi. Utilisez au moins trois campagnes opérationnelles plus un cas de perturbation à forte poussière.

Le coke de pétrole n'est pas uniforme. Le coke éponge, le coke shot et le coke de qualité anodique diffèrent par leur dureté, leurs matières volatiles, leur soufre et leurs fines. Une alimentation hautement volatile peut libérer davantage de matières condensables, tandis qu'une alimentation riche en soufre augmente la charge acide sur l'eau et les matériaux recyclés. Indiquez l'enveloppe d'alimentation dans le livre de conception.

Si un dépoussiéreur à manches sèches se trouve déjà en amont, l'entrée de l'épurateur change. Les grosses poussières disparaissent, mais les particules restantes sont plus fines et le gaz est souvent plus acide. Anhui Tiankang Environmental Technology Co., Ltd. fournit un filtre à manches à jet pulsé basse pression pour cette tâche en amont, et la conception de l'épurateur doit le traiter comme faisant partie du même train de gaz.

Collecteur de poussière à sac à jet pulsé basse pression pour la filtration des gaz de combustion Filtre à manches personnalisable pour la filtration des poussières de fumées, avec nettoyage par jet pulsé et émissions en sortie inférieures à 8 mg/Nm3 ; adapté au service de transport de gaz en amont. Voir le produit →

Refroidissez et saturez le gaz avant que l'épurateur ne le fasse à votre place

Le refroidissement doit être une opération unitaire contrôlée en amont de l'épurateur et non le résultat accidentel d'une injection d'eau dans la cuve. Le refroidisseur par trempe ou par pulvérisation réduit la température du gaz, capte les grosses poussières et protège les alliages en aval. S'il est sous-dimensionné, l'épurateur hérite de la charge thermique et le dévésiculeur la paie.

L’équilibre hydrique compte autant que la température. La trempe doit absorber la chaleur du four, saturer le gaz et laisser suffisamment de liquide pour le contrôle de la purge. Le même fournisseur propose un dépoussiéreur humide à pulvérisation par gravité pour cette première étape, où les grosses poussières de coke et la chaleur sont éliminées avant l'étape de lavage fin.

Collecteur de poussière à pulvérisation humide par gravité pour gaz de combustion à forte humidité Collecteur humide de premier étage pour les gaz de combustion poussiéreux et très humides, utilisant des couches de pulvérisation et un dévésiculeur pour éliminer les grosses poussières et la chaleur avant un lavage fin. Voir le produit →

Sélectionnez l'étape de lavage en fonction de la taille des particules et de la chute de pression

Utilisez une tour de pulvérisation pour les grosses poussières et le refroidissement, un lit garni pour l'absorption des gaz acides, un venturi pour les particules fines à forte chute de pression et un précipitateur électrostatique humide pour les fumées submicroniques et le contrôle du panache. La distribution granulométrique et la limite de sortie décident de l'étape ; une pompe plus grande ne peut pas corriger le mauvais choix.

C'est à cause du budget de chute de pression que de nombreuses conceptions deviennent non rentables. Un venturi peut capturer les particules fines, mais il peut consommer 5 à 15 kPa, tandis qu'une tour de pulvérisation se situe généralement en dessous de 2 kPa. La puissance du ventilateur suit la chute de pression, le choix de l'épurateur est donc également une décision énergétique.

Pour la fraction la plus fine, sélection d'un précipitateur électrostatique humide mérite un examen attentif. Un ESP humide est une étape de polissage et ne remplace pas un pré-laveur bien utilisé. Il nécessite un gaz propre et saturé et un dévésiculeur qui protège les électrodes.

Précipitateur électrostatique humide vertical en nid d'abeille pour le polissage des poussières fines ESP humide personnalisé avec tubes d'anode en nid d'abeille pour l'élimination de la poussière fine et de l'humidité, généralement placé après une désulfuration humide ou un dépoussiérage comme étape de polissage. Voir le produit →

Dimensionner la boucle de recyclage dans une conception d'épurateur humide de four à coke de pétrole

La boucle de recyclage est dimensionnée en fonction du rapport liquide/gaz, de la couverture des buses et du débit, et non en fonction d'une seule courbe de pompe. Une étape de pulvérisation peut commencer entre 2 et 8 L/m3, mais le nombre réel provient du nombre de buses, de l'angle de pulvérisation et de la distance par rapport à la paroi du récipient. Le bon flux à travers le mauvais collecteur crée des zones sèches et des bouchons.

Vérifiez le chevauchement des buses au débit de gaz minimum et maximum.

Utilisez un flux de purge séparé pour contrôler le chlorure et les matières en suspension.

Dimensionnez le dévésiculeur en dessous d’une vitesse frontale de 4 m/s, inférieure lorsque la charge de liquide est élevée.

Spécifier les matériaux pour la conception de l'épurateur humide des fours à coke de pétrole

La sélection des matériaux doit suivre une carte des chlorures et des acides, et non une seule spécification d’alliage. Le coke de pétrole peut contenir du soufre, du vanadium, du nickel et du chlorure, et l'eau de lavage concentre ces espèces par évaporation et purge. La coque, les composants internes, les buses et le dévésiculeur nécessitent souvent des matériaux différents.

Acier au carbone doublé de caoutchouc pour la coque en service acide dilué.

Duplex 2205 ou 316L pour les composants internes mouillés après examen des chlorures.

Alliage C‑276 (UNS N10276) uniquement dans les zones riches en chlorures où la carte prouve que son utilisation est nécessaire.

Commission avec équilibre hydrique, contrôle du pH et trois charges

La mise en service doit prouver l'équilibre de l'eau, le contrôle du pH, l'élimination du brouillard et la chute de pression à trois charges avant le test de performance. Un épurateur qui passe à 100 % de charge mais inonde à 50 % n'est pas mis en service ; il s'agit simplement de courir.

Rincez la boucle et vérifiez la couverture des buses avec de l'eau propre.

Établissez un contrôle du pH et une purge automatique de la conductivité.

Exécutez des cas de charge de 50 %, 75 % et 100 % et enregistrez la pression différentielle du dévésiculeur.

Confirmez l'opacité de la pile et la puissance du ventilateur à chaque point.

Foire aux questions sur la conception des épurateurs humides de fours à coke de pétrole

Pour quelle chute de pression l’épurateur doit-il être conçu ?

Les tours de pulvérisation fonctionnent généralement en dessous de 2 kPa, les absorbeurs garnis autour de 1 à 3 kPa, les venturis entre 5 et 15 kPa et les ESP humides sous 1 kPa. Sélectionnez l'étape à partir de la taille des particules et de la limite de sortie, puis confirmez le budget du ventilateur avec les données garanties du fournisseur.

Un épurateur humide peut-il traiter les particules et le dioxyde de soufre ?

Oui, mais cela devrait être mis en scène. Une section de trempe ou de pulvérisation élimine les grosses poussières et refroidit le gaz, une section à garnissage ou à plateau absorbe le SO2 et un dévésiculeur protège l'équipement en aval. Un seul navire vide remplit rarement les deux fonctions avec un taux de remplissage stable.

Pourquoi le contrôle des chlorures est-il essentiel dans les épurateurs de fours à coke de pétrole ?

Le chlorure se concentre dans l’eau recyclée et provoque des piqûres et des fissures par corrosion sous contrainte. La purge automatique, la surveillance de la conductivité et une carte des chlorures pour les matériaux mouillés sont plus fiables qu'une inspection visuelle annuelle.