Feidhmchláir Carbóin Gníomhachtaithe i dTéarnamh Gal

Le blianta fada anuas, tá aisghabháil gal hidreacarbóin ina phróiseas fíor-riachtanach in oibríochtaí luchtaithe breosla. Ó suiteáladh aonaid aisghabhála gaile ar mhórscála sna 1990idí, tháinig an teicneolaíocht atá bunaithe ar asaithe carbóin gníomhachtaithe agus athghiniúint i bhfolús ina dhiaidh chun cinn mar anan teicneolaíocht is fearr atá ar fáil (BAT)d’fhormhór mór na n-iarratas. Meastar go nglacann níos mó ná 95% de na VRUanna nuathógtha ar fud an domhain leis an bpróiseas seo. Nuair atá sé deartha i gceart, tá ardéifeachtúlacht, éifeachtacht costais, sábháilteacht agus fíor-iontaofacht ag baint leis an bhfolúschóras athghinte carbóin, fiú le riachtanais chothabhála íosta.

 

 

Cur síos ar an bPróiseas

Is meascán d’aer agus de chomhdhúile orgánacha so-ghalaithe (VOCanna) é an gal atá le cóireáil in VRU, ina bhfuil de ghnáth20-50% VOCanna de réir toirte. Is éard atá i móilíní VOC ná comhdhúile níos éadroime a galú le linn gásailín, amhola nó táirgí dá samhail a luchtú. Téann an gal trí leaba de charbón gníomhachtaithe, a bhfuil achar dromchla ollmhór comhdhéanta de na milliúin pores. Is féidir carbón gníomhachtaithe a shamhlú mar a"spúinse mhóilíneach", i gcás ina gcloíonn comhpháirteanna VOC leis na ballaí pore trí fhórsaí idirmhóilíneacha laga ar a dtugtarfórsaí van der Waals. Ní tharlaíonn aon athruithe ceimiceacha don charbón gníomhachtaithe ná do na móilíní VOC le linn an phróisis asaithe seo. A bhuí le cumas ard asaithe an charbóin gníomhachtaithe, is féidir astuithe hidreacarbóin ó VRUanna a laghdú go leibhéil an-íseal.

 

Cuimsíonn VRU dhá leaba charbóin gníomhachtaithe nó níos mó a oibríonn in aonadmodh rothaíochta asaithe/athghiniúna, le gach timthriall de ghnáth 10 go 15 nóiméad. Le linn na céime athghiniúna, laghdaíonn caidéal folúis an brú taobh istigh den leaba carbóin go40-80 milleabar. Aistríonn an brú íseal seo an chothromaíocht, ag cur isteach ar na fórsaí laga idir VOCanna agus carbón gníomhachtaithe, agus ag ligean do mhóilíní VOC an leaba charbóin a fhágáil tríd an bhfolúschaidéal mar shruth ardtiúchan gáis (-).95% VOCs agus 5% aer de réir toirte). Sreabhann an sruth gáis go frithshruthach trí antúr ionsúnuair a thagann sé i dteagmháil le hionsúiteán (gásailín úr de ghnáth), agus mar sin déantar comhpháirteanna VOC a ionsú isteach san ionsúiteach úr. Déantar an t-aer a théann amach as an túr ionsúcháin, atá fós sáithithe le rianmhéideanna VOCanna, a athchúrsáil trína mheascadh leis an ngás beathaithe VOC atá ag teacht isteach sa leaba carbóin asaithe. Cruthaíonn sé seo lúb inmheánach beag lenialas astuithe.

Carbón gníomhachtaithe

Is iad na hamhábhair a úsáidtear go coitianta ná sraith Yuanli GRP agus HEM. Léiríonn carbóin gníomhachtaithe den sórt sin cumas asaithe den scoth, agus ní mór a neart meicniúil a áirithiú chun giniúint deannaigh iomarcach a sheachaint.

 

Tá leibhéal áirithe porosity ag amhábhair cheana féin agus achar dromchla sonrach de 10-15 méadar cearnach in aghaidh gach graim. Mar sin féin, le linn an phróisis gníomhachtaithe-a dhéantar de ghnáth in atmaisféar gaile ocsaídeach ag teochtaí idir 800 céim go 1100 céim -méadaíonn a n-achar dromchla sainiúil go dtí os cionn 1500 méadar cearnach in aghaidh gach graim.

 

Soláthraíonn struchtúr microporous an charbóin gníomhachtaithe modh éifeachtach asaithe, agus tá méisopóir agus maicreapóir ríthábhachtach do bhealaí iompair móilíneacha. Mar sin, tá sé ríthábhachtach, ní hamháin go bhfuil achar dromchla inmheánach ardfhorbartha ag carbón gníomhachtaithe ach go bhfuil líonra de phiocháin ann le trastomhais éagsúla a chuireann ar chumas rochtain a fháil ar an dromchla seo.

 

Moirfeolaíocht – Gráinneach nó Peilitítithe?

Tá carbón gníomhachtaithe ar fáil i bhfoirm ghráinneach nó i bhfoirm pelletized easbhrúite. Go ginearálta is é carbón gníomhachtaithe gráinneach an rogha is cost-éifeachtaí, ach is gnách é a phacáil le chéile agus criosanna dlúth a chruthú. Cruthaíonn na criosanna seo braite brú níos airde agus spásanna marbha laistigh den ghrinneall carbóin, rud a fhágann go seoltar áit a sreabhann gás go tosaíocht trí chosáin ard-tréscaoilteachta. Beidh tionchar diúltach ag asaithe míchothrom agus athghiniúint ar fud an ghrinneall carbóin ar fad ar fheidhmíocht fhoriomlán an Aonaid Aisghabhála Gal (VRU).

 

Déantar carbón gníomhachtaithe pelletized a tháirgeadh trí phúdar carbóin gníomhachtaithe a chumasc le ceanglóir agus an meascán a easbhrú isteach i gcruth sorcóireach. Meastar go forleathan gurb é an rogha is fearr do VRUanna toisc nach bhfuil sé chomh seans maith criosanna marbh a phacáil agus a fhoirmiú. I bhfeidhmchláir VRU, is gnách go mbíonn trastomhas de 4 milliméadar ag carbón gníomhachtaithe millíní. Go criticiúil, níor cheart carbón gníomhachtaithe de thrastomhais éagsúla a mheascadh, mar go n-éireoidh sé seo le pacáil níos déine agus titim brú níos airde ar fud an leaba carbóin.

 

Cumas agus Asaithe Iarmharach

Tagraíonn acmhainn asaithe don mhais Comhdhúile Orgánach So-ghalaithe (VOCanna) ar féidir iad a asaithe freisin in aghaidh an aonaid mhais de charbón gníomhachtaithe. De ghnáth bíonn cumas 30% de réir meáchain ag carbón gníomhachtaithe úr, rud a chiallaíonn gur féidir le 1 chileagram de charbón 0.3 cileagram de VOCanna a ionsú sula sroicheann sé sáithiúchán iomlán. Chun an carbón a chur ar ais go hiomlán go dtí a chumas bunaidh, tá gá le hathghníomhachtú ag baint úsáide as gaile ag 1000 céim. Mar sin féin, is cúis le cniogadh suntasach carbóin de bharr an phróisis seo, agus cailltear cuid mhór den charbón mar dheannach. I bhfianaise a neamhphraiticiúil i gcórais thimthriallacha, úsáidtear modh athghiniúna níos séimhe ina ionad sin. Trí fholús-athghiniúint, is gnách go mbíonn an acmhainn fhadtéarmach (ar a dtugtar “acmhainn oibre” freisin) de charbón gníomhachtaithe atá bunaithe ar mhianraí timpeall 8% de réir meáchain. Tugtar "asaithe iarmharach" ar an difríocht idir an cumas úr agus an cumas oibre.

 

Teas Asaithe

Tá an próiseas asaithe eisiteirmeach. Le linn gnáthoibriú timthriallach an leaba carbóin, ardaíonn an teas a scaoiltear an teocht thart ar 10-20 céim os cionn na teochta comhthimpeallaí. Tá roinnt hidreacarbóin, mar shampla cetóin agus aildéid, níos imoibríoch agus is féidir leo arduithe teochta níos airde a chur faoi deara laistigh den leaba carbóin. Tá cineálacha áirithe de charbón gníomhachtaithe-go háirithe iad siúd a dhíorthaítear ó adhmad agus sliogáin cnó cócó-níos mó i mbaol “éalaithe teirmeach” nó “spotaí te”, rud a fhágann gur gá an VRU a dhúnadh, é a ghlanadh le gás támh, agus é a fhuarú faoi mhaoirseacht dhian. Nuair a nochtar carbón úr gníomhachtaithe do ghal ar dtús, taispeánann sé imoibríocht ard agus gineann sé teas suntasach. Féadfaidh an teocht taobh istigh den leaba carbóin ardú go dtí thart ar 100 céim , mar sin ní mór do ghairmithe oilte coimisiúnú carbóin úr i VRUanna (ar a dtugtar "réamhluchtú") a dhéanamh.

 

Príomhábhar imní: Seachaint deannaigh

Is saincheist ríthábhachtach é deannach a sheachaint, toisc go n-eascraíonn sé caillteanais titim brú, laghdaítear an cumas asaithe trí phiocháin dromchla a phiocháin, go n-eascraíonn caitheamh iomarcach ar chaidéil folúis agus ar chaidéil ionsú, scagairí bloic, agus carnann sé in umair stórála gásailín.

Tá sé riachtanach go ndéanfaí tástáil ar gach baisc de charbón gníomhachtaithe i gcoinne paraiméadair atá ríthábhachtach d'oibriú an VRU, lena n-áirítear cion deannaigh, triomacht, dlús, méid na gcáithníní, cruas agus cumas oibre.

 

Coinníollacha Oibriúcháin is Fearr a Chinntiú maidir le Carbón Gníomhachtaithe

I VRU atá deartha i gceart, is gnách go mbíonn saol seirbhíse an charbóin gníomhachtaithe idir 10 agus 20 bliain. Mar sin féin, má theipeann ar dhearadh VRU coinníollacha oibriúcháin fabhracha a chinntiú don charbón, féadfar a shaol seirbhíse a ghiorrú chomh beag le 4 go 5 bliana.

 

Gluaiseacht Laistigh den Leaba Charbóin

In VRUanna, imíonn na brú-thimthriallta idir brú an atmaisféir agus folús domhain ceithre huaire in aghaidh na huaire ar a laghad. Ag tús gach timthriall athghiniúna, oibríonn an caidéal folúis ag a lánacmhainneacht chun brú a laghdú go dtí an tairseach dí-asú. Tar éis an athghiniúint a bheith críochnaithe, ní mór an brú a chomhionannú go tapa chun an leaba carbóin a thabhairt ar ais go stát réidh don chéad timthriall asaithe eile. Mura bhfuil an leaba carbóin socraithe go daingean, beidh an fórsa leanúnach tarraingthe agus brú seo ina chúis le cáithníní carbóin a chuimilt i gcoinne a chéile agus a chaitheamh síos i ndeannach. Is léir go n-éireoidh carbón íseal-láidre níos gasta, agus cuirfidh carbón gráinneach isteach i gcnuasaigh níos dlúithe. Fiú de réir a chéile ídíonn carbóin millte atá bunaithe ar mhianraí crua agus ginfidh sé deannach le himeacht ama. Seachas gluaiseacht carbóin a chosc, ba cheart go ndéanfadh VRU atá deartha go maith na fórsaí (folús agus cothromú brú) atá ag gníomhú ar an leaba carbóin a rialú agus a íoslaghdú.

Go hiondúil, is é ollchaillteanas carbóin de bharr giniúna deannaigh an fachtóir aonair is tábhachtaí a théann i bhfeidhm ar shaol seirbhíse an charbóin gníomhachtaithe-agus is féidir é seo a sheachaint beagnach ar fad trí dhearadh ceart VRU.

 

Asú Téarma Iarmharach Fadtéarmach

Mar a luadh níos luaithe, tagraíonn asaithe iarmharach don chuid den acmhainn asaithe tosaigh nach féidir a ghnóthú trí athghiniúint bhfolús. Is féidir é a shamhlú mar phiocháin atá áitithe go buan ag móilíní VOC nach féidir a bhaint trí fholús. In aon chóras, méadaíonn an asaithe iarmharach go mall le himeacht ama, rud a fhágann go dtiocfaidh laghdú de réir a chéile ar an gcumas oibre. Ba cheart laghdú acmhainne bliantúil de chúpla pointe céatadáin a bheith ag súil leis. Ionchorpraíonn VRUanna dea-dheartha corrlach sábháilteachta tosaigh mar chúiteamh ar an laghdú seo. Mar chuid de chlár cothabhála VRU fuaime, ba cheart samplaí carbóin a bhaint go tréimhsiúil agus a anailísiú freisin chun an t-am athsholáthair carbóin is fearr a chinneadh i bhfad roimh ré.

 

Paraiméadar	Ceanglas Sprioc	Roghnú is Fearr
Dáileadh Sreabhadh Leaba Carbóin	Seachadann dáileadh sreabhadh aonfhoirmeach an saol seirbhíse is faide, an titim brú is ísle, agus an acmhainn iomlán uasta den VRU.	Carbón millte le trastomhas 4mm
deannach	Ábhar íseal deannaigh tosaigh	Carbón a ndearnadh glanadh domhain air agus tástálacha baisc-samplála go minic
Neart Meicniúla	Cosnaíonn carbóin docht, ard-chruas, ilroinnt deannaigh agus díghrádaithe, rud a chinntíonn saol seirbhíse fada	Carbón ardchaighdeáin atá bunaithe ar mhianra agus innéacs sainithe de chruas/chaitheamh
Cumas Oibre	Go leor ard chun éifeachtúlacht mhaith fhadtéarmach an VRU a chinntiú, ach níl sé ró-ard (mar go méadaíonn sé seo an baol go dtarlóidh rith teirmeach)	Carbón bunaithe ar mhianraí agus taifid iomlána ar chumas oibre fadtéarmacha
Dlús	Sonraítear cainníocht charbóin de réir meáchain i gcónaí, ach is príomhfhachtóir é seo de bharr éagsúlachtaí suntasacha dlúis agus toisí canister carbóin á ríomh	Ní mór cumas oibre a chomhghaolú le dlús; ní mór dlús mórchóir thirim gach baisce a fhíorú
Titim Íseal Brú	Carbón nach ndéanann pacáil go héasca isteach i gcnuasaigh dhlútha	Carbón millte le trastomhas 4mm
Sábháilteacht/Teocht Uath-adhainte	Soláthraíonn teocht uathadhainte níos airde lamháil sábháilteachta níos mó i gcoinne rith teirmeach sa leaba carbóin.	Mineral-based carbon with documented autoignition temperature >450 céim
	Is dóichí go gcruthóidh cnapáin dhlútha spotaí te	Is fearr carbón pelletized ná carbón gráinneach

 

An Carbón Gníomhachtaithe is Fearr a Roghnú le haghaidh Aonaid Aisghabhála Gaile

Agus an carbón gníomhachtaithe idéalach á roghnú le haghaidh Aonaid Aisghabhála Gaile (VRUanna), áirítear ar na critéir is tábhachtaí:

Tuile Leaba Charbóin

Is féidir damáiste dochúlaithe a dhéanamh trí charbón gníomhachtaithe a thuar san ionsúiteach leachta. Ba cheart é seo a chosc trí ghléasanna braite ardleibhéil cuí a shuiteáil ag an inlet gaile agus an túr ionsúcháin.

Traenáil Aerasóil isteach sa Leaba Charbóin

Tá sé ríthábhachtach go mbeidh an túr ionsúcháin feistithe le scriosán ceo, agus go ndéantar na rátaí sreafa tríd an bhfolúschaidéal agus an túr ionsúcháin a rialú chun srianadh aerasóil isteach sa leaba carbóin a sheachaint-déanfaidh sé seo damáiste do-aisiompaithe don charbón gníomhachtaithe.