Jiangsu Shenjiang Environmental Technology Co., Ltd.

รับสมัครตัวแทนทั่วโลก

Jiangsu Shenjiang Environmental Technology Co., Ltd.
หน้าแรก / ข่าวสาร / ข่าวสารอุตสาหกรรม / ความก้าวหน้าในการควบคุมการปล่อยก๊าซทางอุตสาหกรรม: การวิเคราะห์เปรียบเทียบของการจัดเก็บและภาชนะ FRP แบบพิเศษ

ความก้าวหน้าในการควบคุมการปล่อยก๊าซทางอุตสาหกรรม: การวิเคราะห์เปรียบเทียบของการจัดเก็บและภาชนะ FRP แบบพิเศษ

พลาสติกเสริมไฟเบอร์กลาส (FRP) ได้กลายเป็นมาตรฐานวัสดุขั้นสุดท้ายสำหรับการจัดการของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ในขณะที่มีมาตรฐาน ถังไฟเบอร์กลาส ให้ความทนทานเป็นพิเศษต่อการจัดเก็บสารเคมีพื้นฐาน สภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่พบในการทำความสะอาดก๊าซไอเสียด้านสิ่งแวดล้อมต้องการวิศวกรรมที่เชี่ยวชาญเป็นพิเศษ โดยเฉพาะก ถัง FRP แบบดีไนตริฟิเคชั่น และก ถังบำบัดน้ำเสีย FRP มิใช่เป็นเพียงหน่วยจัดเก็บเท่านั้น เป็นเครื่องปฏิกรณ์เคมีขั้นสูงหลายชั้นที่ออกแบบมาเพื่อทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน สารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และปฏิกิริยาทางชีวเคมีหรือตัวเร่งปฏิกิริยาที่แม่นยำ

สถาปัตยกรรมวัสดุและองค์ประกอบโครงสร้าง

ความแตกต่างหลักระหว่างถังเก็บบรรยากาศแบบมาตรฐานและถังสำหรับกระบวนการด้านสิ่งแวดล้อมเฉพาะทางอยู่ที่การกำหนดสูตรเรซินและการเสริมแรงโครงสร้าง โดยทั่วไปแล้วภาชนะมาตรฐานจะใช้เรซินโพลีเอสเตอร์ชนิดออร์โธฟทาลิกหรือไอโซทาลิก ซึ่งให้การป้องกันกรดอ่อน ด่าง และสารเคมีบำบัดน้ำอย่างเพียงพอ อย่างไรก็ตาม สูตรเหล่านี้ล้มเหลวอย่างรวดเร็วภายใต้สภาวะที่รุนแรงของระบบควบคุมการปล่อยมลพิษที่หนักหน่วง

A ถัง FRP แบบดีไนตริฟิเคชั่น —ซึ่งใช้บ่อยๆ ในระบบ Selective Catalytic Reduction (SCR) หรือ Selective Non-Catalytic Reduction (SNCR) ต้องจัดเก็บและจัดการแอมโมเนียบริสุทธิ์หรือสารละลายยูเรียอย่างปลอดภัย อุปสรรคการกัดกร่อนภายในของถังเหล่านี้ต้องใช้เรซินไวนิลเอสเตอร์ระดับพรีเมียมรวมกับผ้าคลุมพื้นผิวสังเคราะห์ (เช่น ม่าน Nexus) เพื่อป้องกันการซึมผ่านของสารเคมี ในทางกลับกัน ถังบำบัดน้ำเสีย FRP ทำงานในเครื่องฟอกไอเสียจากก๊าซซัลเฟอร์ไรเซชัน (FGD) ซึ่งต้องเผชิญกับการผสมผสานที่รุนแรงของสารละลายหินปูนที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ก๊าซความเร็วสูง และผลิตภัณฑ์พลอยได้ของกรดซัลฟิวริก เพื่อต่อสู้กับสิ่งนี้ ถังเหล่านี้ได้รวมเอาม่านแก้วคาร์บอนแบบพิเศษและชั้นสึกหรอที่เติมเซรามิกเพื่อป้องกันการกัดเซาะทางกล

พารามิเตอร์ทางเทคนิค ถัง FRP มาตรฐาน ถัง FRP แบบดีไนตริฟิเคชั่น ถังบำบัดน้ำเสีย FRP
เมทริกซ์เรซินปฐมภูมิ โพลีเอสเตอร์ไอโซทาลิก / ไวนิลเอสเตอร์มาตรฐาน พรีเมี่ยม Bisphenol-A Epoxy Vinyl Ester คลอเรนดิก แอนไฮไดรด์ / โนโวแลค ไวนิล เอสเทอร์
การออกแบบสิ่งกีดขวางการกัดกร่อน ม่านแก้วมาตรฐาน 0.5 มม. ถึง 1.2 มม ผ้าคลุมสังเคราะห์ทนการซึมผ่านสูง 2.5 มม แผงกั้นสารประกอบเซรามิกทนการขัดถู 3.0 มม. ถึง 5.0 มม
เกณฑ์อุณหภูมิ สูงถึง 60°C (140°F) ต่อเนื่องสูงสุด 95°C (203°F) สูงถึง 120°C (248°F) ต่อเนื่อง / ทัศนวิสัยถึง 180°C
ความต้านทานการกัดกร่อน ต่ำ (เฉพาะพื้นที่เก็บข้อมูลแบบฟลูอิดคงที่เท่านั้น) ปานกลาง (การจัดการของเหลวแบบกวน) สุดขีด (การจัดการสารละลายที่มีของแข็งสูง)

ความเข้ากันได้ทางเคมีและการต้านทานการย่อยสลาย

การประเมินความเข้ากันได้ของสารเคมีจำเป็นต้องพิจารณาอย่างใกล้ชิดถึงกลไกการย่อยสลายเฉพาะซึ่งเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของการใช้งานทางอุตสาหกรรมแต่ละประเภท การใช้งานทางอุตสาหกรรมมาตรฐานมักไม่ค่อยเผชิญกับสภาพแวดล้อมทางเคมีที่สลับกัน พวกมันกักเก็บสารเดี่ยวไว้ที่อุณหภูมิที่ควบคุมได้ ทำให้โครงสร้างเกิดความล้าได้ยาก เว้นแต่จะเกิดความเครียดทางกล

หมายเหตุทางวิศวกรรม: เมื่อจัดการไนโตรเจนออกไซด์ที่ระเหยได้และซัลเฟอร์ออกไซด์ เมทริกซ์ FRP จะต้องต้านทานทั้งออกซิเดชันทางเคมีและแรงเฉือนเชิงกลพร้อมกัน หากไม่จับคู่ประเภทเรซินที่ถูกต้องกับโปรไฟล์ก๊าซที่เฉพาะเจาะจง จะทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลงอย่างมาก

ในกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น ความเค้นทางเคมีเกิดขึ้นจากความเป็นด่างของตัวทำปฏิกิริยาแอมโมเนียหรือโปรไฟล์การก่อตัวของผลึกของยูเรียเข้มข้น ที่ ถัง FRP แบบดีไนตริฟิเคชั่น ต้องรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างต่อการพองตัวของโครงสร้างที่เกิดจากแรงดันออสโมติกขั้นพื้นฐาน หากใช้เรซินมาตรฐานแทน การเชื่อมโยงเอสเทอร์ภายในเมทริกซ์โพลีเมอร์จะเกิดการไฮโดรไลซิส ซึ่งนำไปสู่การแยกออกอย่างรวดเร็วและความล้มเหลวของโครงสร้างภายในเวลาไม่ถึง 24 เดือนของการดำเนินการอย่างต่อเนื่อง

ระบบกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชันมีความท้าทายทางเคมีที่ตรงกันข้ามอย่างสิ้นเชิง สภาพแวดล้อมภายในก ถังบำบัดน้ำเสีย FRP มีสภาพเป็นกรดเข้มข้น เกิดจากการดูดซับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งเปลี่ยนสภาพเป็นกรดซัลฟิวริกและกรดซัลฟูริก นอกจากนี้ การรวมหินปูนหรือปูนขาวเข้าด้วยกันจะทำให้เกิดสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงโดยมีปริมาณของแข็งเกิน 15% ของน้ำหนัก ลามิเนตโครงสร้างภายในจึงต้องมีสารประกอบไวนิลเอสเทอร์ดัดแปลงอีลาสโตเมอร์ที่สามารถดูดซับพลังงานจลน์ของการกระแทกของอนุภาคอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการแตกร้าวขนาดเล็ก

มาตรฐานวิศวกรรมการเคลือบและการผลิต

ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของภาชนะเหล่านี้ขึ้นอยู่กับเทคนิคการพันขดลวดที่ใช้ในระหว่างการผลิตเป็นอย่างมาก ถังอุตสาหกรรมมาตรฐานมักจะถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยใช้วิธีพันขดลวดแบบสับห่วงอัตโนมัติหรือวิธีการพันเส้นใยแบบพื้นฐาน โดยปรับความแข็งแรงของเส้นรอบวงให้เหมาะสมสำหรับแรงดันที่ส่วนหัวอุทกสถิต ความหนาของโครงสร้างมีความสม่ำเสมอ โดยเน้นไปที่การรองรับน้ำหนักของของเหลวเป็นหลัก

ถังเฉพาะกระบวนการจำเป็นต้องมีการกำหนดค่าการพันเส้นใยแบบหลายแกนที่ซับซ้อนเพื่อรองรับโหลดไดนามิกที่ซับซ้อน:

  • รูปแบบการคดเคี้ยวแบบสองแกนและแบบขดลวด: นำไปใช้ในมุมที่แม่นยำ (โดยทั่วไประหว่าง 45° ถึง 55°) เพื่อปรับสมดุลความต้านทานแรงดันภายในด้วยความแข็งตามยาวที่จำเป็นต่อการรองรับเครื่องผสมหนักที่ติดตั้งด้านบน ส่วนหัวสเปรย์ภายใน และกริดบรรจุจ่ายก๊าซ
  • หน้าแปลนและหัวฉีดแบบหล่อในตัว: วางด้วยมือลงในตัวถังโดยตรงโดยใช้แผ่นเสริมกระจกอย่างต่อเนื่องเพื่อขจัดจุดอ่อนที่ข้อต่อเชื่อมต่อที่มีความเครียดสูงอย่างสมบูรณ์
  • การแช่สูญญากาศและการบ่มด้วยความร้อน: รอบหลังการบ่มที่มีการควบคุมในเตาอบความร้อนช่วยเพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของเรซิน ทำให้มั่นใจได้ว่าถังจะรับมือกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วโดยไม่สูญเสียความแข็งของโครงสร้าง

ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของและอายุการใช้งานการลงทุน

การเปรียบเทียบรายจ่ายฝ่ายทุนโดยตรง (CAPEX) แสดงให้เห็นว่าภาชนะสำหรับกระบวนการพิเศษจำเป็นต้องมีการลงทุนล่วงหน้ามากกว่าระบบจัดเก็บของเหลวมาตรฐาน ออกแบบมาโดยเฉพาะ ถัง FRP แบบดีไนตริฟิเคชั่น หรือ ถังบำบัดน้ำเสีย FRP อาจมีราคาสูงกว่ามาตรฐานถึง 40% ถึง 85% ถังไฟเบอร์กลาส ที่มีความจุปริมาตรเท่ากัน พรีเมี่ยมนี้เกิดจากการใช้เรซินไวนิลเอสเทอร์ขั้นสูง วัสดุเสริมแรงแบบพิเศษ และการทดสอบการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดซึ่งจำเป็นสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในอุตสาหกรรมหนัก

อย่างไรก็ตาม การมุ่งเน้นไปที่ต้นทุนการซื้อครั้งแรกเพียงอย่างเดียวนั้น บิดเบือนความจริงเกี่ยวกับเศรษฐศาสตร์ระยะยาวของโรงงานแปรรูปขนาดใหญ่ ถังมาตรฐานที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่รุนแรงมักจะประสบกับภัยพิบัติที่ผนังบางลงหรือความเครียดทางโครงสร้างแตกหักภายในสองถึงสามปี ซึ่งนำไปสู่การปิดโรงงานโดยไม่ได้วางแผนไว้ ถังกำจัดซัลเฟอร์ไดเซชันที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างเหมาะสมจะมีอายุการใช้งานเกิน 20 ปีโดยมีการบำรุงรักษาน้อยที่สุดเป็นประจำ การหลีกเลี่ยงการซ่อมแซมแพตช์ที่ไม่ได้กำหนดไว้เพียงครั้งเดียวหรือการปิดระบบฉุกเฉินจะช่วยชดเชยค่าพรีเมียม CAPEX เริ่มต้นภายในสองสามปีแรกของการติดตั้งได้อย่างง่ายดาย

การรวมระบบและข้อพิจารณาในการปฏิบัติงาน

การบูรณาการเรือเฉพาะทางเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมที่ดำเนินงานอยู่นั้นจำเป็นต้องมีการวางแผนโครงสร้างและกลไกอย่างรอบคอบ โดยทั่วไปแล้ว ถังมาตรฐานจะติดตั้งแบบปลั๊กแอนด์เพลย์ โดยต้องใช้เพียงแผ่นคอนกรีตเรียบและการเชื่อมต่อท่อที่ยืดหยุ่นและเรียบง่าย อย่างไรก็ตาม ถังบำบัดน้ำเสียจะทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางแบบไดนามิกภายในระบบควบคุมสิ่งแวดล้อมที่ใหญ่กว่า

ตัวอย่างเช่น ก ถังบำบัดน้ำเสีย FRP ต้องเชื่อมต่อได้อย่างราบรื่นกับปั๊มหมุนเวียนสารละลายหนัก ตะแกรงท่อเติมอากาศ และระบบล้างเครื่องกำจัดหมอก การออกแบบโครงสร้างต้องคำนึงถึงโหลดไดนามิกขนาดใหญ่ รวมถึงของเหลวที่ไหลออกมา แรงบิดของเครื่องกวน และกระแสก๊าซที่มีความเร็วสูง ซึ่งต้องใช้แผ่นกั้นภายในสำหรับงานหนัก วงแหวนรองรับด้านล่างเสริมแรง และการคำนวณโครงสร้างที่แม่นยำ เพื่อป้องกันการโก่งงอของเปลือกจากสุญญากาศภายในหรือแรงดันตกกะทันหัน

ในทำนองเดียวกัน ก ถัง FRP แบบดีไนตริฟิเคชั่น การจัดการแอมโมเนียปราศจากน้ำหรือแอมโมเนียในน้ำที่เป็นอันตรายจำเป็นต้องมีคุณลักษณะด้านความปลอดภัยเฉพาะทาง ซึ่งรวมถึงตัวเลือกการกักกันทุติยภูมิแบบผนังคู่ในตัว เซ็นเซอร์ตรวจจับการรั่วไหลอย่างต่อเนื่อง และระบบสเปรย์แบบติดตั้งด้านบนโดยเฉพาะเพื่อจัดการการเพิ่มขึ้นของความร้อนหรือการสะสมไอสารเคมีอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าจะปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยในการทำงานที่เข้มงวดในท้องถิ่น

คำถามที่พบบ่อย

ถัง FRP มาตรฐานสามารถดัดแปลงเพื่อใช้ในระบบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสียได้หรือไม่

ไม่ โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ติดตั้งถังมาตรฐานเพิ่มเติมสำหรับการใช้งานนี้ ถังมาตรฐานขาดแผ่นไวนิลเอสเทอร์ที่มีความหนาและทนต่อการเสียดสี และการเสริมโครงสร้างที่จำเป็นในการทนต่ออุณหภูมิสูง สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด และแรงเสียดทานของสารละลายหนักที่พบในระบบกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชัน การทำเช่นนี้มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดความล้มเหลวของโครงสร้างที่รุนแรง

มาตรฐานการผลิตเฉพาะใดบ้างที่ควบคุมการผลิตถัง FRP แบบดีไนตริฟิเคชัน

ภาชนะเฉพาะเหล่านี้ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นตามมาตรฐานสากลที่เข้มงวดสำหรับภาชนะรับความดันและการจัดการสารเคมี รวมถึง ASME RTP-1 (อุปกรณ์ทนต่อการกัดกร่อนของพลาสติกเทอร์โมเซตเสริมแรง), ASTM D3299 สำหรับถังพันเส้นใย และ BS EN 13121 สำหรับภาชนะ FRP อุตสาหกรรม

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วส่งผลต่อถัง Desulfurization FRP อย่างไรเมื่อเปรียบเทียบกับภาชนะมาตรฐาน

ถังกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์แบบพิเศษใช้เรซินไวนิลเอสเทอร์ที่มีราคาสูง $T_g$ (อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว) ซึ่งช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงถึง 120°C และก๊าซบายพาสฉุกเฉินช่วงสั้น ๆ จะเพิ่มขึ้นสูงถึง 180°C โดยไม่ทำให้อ่อนลง ถังมาตรฐานจะพบกับปัญหาโครงสร้างอ่อนตัว เรซินเสื่อมสภาพ และผนังพังทลายในที่สุดภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกัน

ขั้นตอนการบำรุงรักษาใดบ้างที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าถังกระบวนการเหล่านี้มีอายุการใช้งาน 20 ปี

ขั้นตอนการบำรุงรักษาที่สำคัญ ได้แก่ การตรวจสอบด้วยภาพภายในประจำปีเพื่อตรวจสอบการสึกหรอของไลเนอร์ การทดสอบความหนาอัลตราโซนิกเพื่อตรวจสอบการกัดเซาะในโซนความเร็วสูง และการตรวจสอบแรงบิดบนตัวกวนและการเชื่อมต่อหน้าแปลนหัวฉีด ภายในที่เรียบลื่นของเรซินระดับพรีเมียมยังทำให้การทำความสะอาดและการตรวจสอบทำได้ง่ายกว่าวัสดุทางเลือกที่ทำจากเหล็กแบบดั้งเดิม

เหตุใดจึงเลือกใช้ FRP มากกว่าสเตนเลสสตีลสำหรับงานดีไนตริฟิเคชั่นและการกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชัน

FRP ให้ความต้านทานการกัดกร่อนโดยรวมที่เหนือกว่าในน้ำหนักที่เบากว่าและต้นทุนตลอดอายุการใช้งานต่ำกว่าโลหะผสมคุณภาพสูง เช่น สแตนเลส 316L ดูเพล็กซ์ หรือโลหะที่มีนิกเกิล ช่วยขจัดความเสี่ยงของการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียดจากคลอไรด์ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งเป็นสาเหตุทั่วไปของความล้มเหลวในถังเหล็กที่สัมผัสกับก๊าซไอเสียกำมะถันและไนโตรเจน