SOx šalinimo iš mazuto degimo produktų ypatumai, kai prieš jį deginant su magneziniu reagentu emulguojamas visas kuras

Abstract

Tirti sieringo mazuto degimo produktų nusierinimui reikalingos MgO suspensijos gavimo parametrai, naudojant tirpius magnio hidrokarbonatus. Ištirti tirpumo ir kietosios fazės virsmų praskiestose suspensijose sistemoje MgCO3×3H2O–H2O (100 ml H2O + 15 g MgCO3×3H2O) ypatumai. Nustatyta, kad MgCO3×3H2O pradinis tirpumas esant visoms tirtoms temperatūroms (20, 30, 40 °C) beveik vienodas (0,157–0,179 % perskaičiavus į Mg(HCO3)2). Neskvehonito virsmas į bazinį hidromagnezitą prasideda, kai Mg(HCO3)2 koncentracija tirpale didesnė (esant 20°C temperatūrai – 0,333 % Mg(HCO3)2). Didėjant temperatūrai šis virsmas prasideda, kai mažesnė suspensijos maišymo trukmė ir ~30 % mažesnė Mg(HCO3)2 koncentracija tirpale. MgCO3×3H2O virsmas į amorfinį bazinį hidromagnezitą pasibaigia esant didžiausiai Mg(HCO3)2 koncentracijai tirpale. 20 °C temperatūroje – 0,517 %, ir 30 °C – 0,541 %. Tačiau toliau kylant temperatūrai šis rodiklis mažėja ir Mg(HCO3)2 koncentracija siekia 0,40 %. Amorfiniam hidromagnezitui pereinant į kristalinę būseną MgHCO3 koncentracija tirpale mažėja. Esant 40 °C temperatūrai Mg(HCO3)2 koncentracija siekia tik 0,335 %. Pastarasis reiškinys užfiksuotas maišant suspensiją 240 h 40 °C temperatūroje. 30 °C temperatūroje po 360 h maišymo rastas tik amorfinio bazinio hidromagnezito ir kristalinio MgCO3 mišinys, o 20 °C temperatūroje net po 888 h maišymo buvo aptiktas tik amorfinis bazinis hidromagnezitas. Gauti rezultatai paneigia kai kuriuos literatūros duomenis, jog ilgai laikant vandenyje magnio karbonatą vyksta jo hidrolizė į Mg(OH)2 ir yra svarbūs ruošiant reagentus mazuto degimo produktų nusierinimui, kai su magneziniu priedu emulguojama visa kuro masė prieš jį deginant. Siekiant sumažinti kietosios fazės, patenkančios į degiklius, kiekį, siūloma bazinį hidromagnezitą (prieš naudojimą) termiškai suskaidyti. Tada kietosios fazės į degiklius pateks du kartus mažiau.

The MgO suspension preparation method parameters using soluble magnesium hydrocarbonates were investigated for heavy fuel oil flue gas desulphurization. The dissolution and solid state transformations in the system MgCO3×3H2O-H2O (suspension composition 100 ml H2O, 15 g MgCO3×3H2O) were investigated. MgCO3×3H2O solubility at diffrent temperatures (20, 30, 40 °C) was found to be almost the same (0.157–0.179% recalculated to Mg(HCO3)2). Nesquehonite transformation into hydromagnezite began at higher Mg(HCO3)2 concentrations in the solution. At 20 °C it was 0.333% Mg(HCO3)2 and with an increase in temperature this transformation began at a ~30% lower Mg(HCO3)2 conc. and suspension mixing durations was shorter. MgCO3·3H2O transformation into amorphous basic hydromagnezite ended at the highest Mg(HCO3)2 concentrations in the solution, i.e. at 20 °C and 30 °C – 0.517% and 0.541%, respectively. Only at 40 °C does this value decrease and reaches 0.404% Mg(HCO3)2. During the amorphous hydromagnezite transformation into the crystalline state, the Mg(HCO3)2 concentration in the solution decreases to 0.235% Mg(HCO3)2. This phenomenon was registered only when the suspension was mixed for 240 h at 40 oC. At 30 °C and 360 h mixing duration an amorphous hydromagnezite and crystalline MgCO3 mixture was determined, while at 20 °C and 888 h mixing duration only amorphous hydromagnezite was found. The obtained data contradict some references [8] claiming that magnesium carbonate kept for a long period of time in water hydrolizes to Mg(OH)2 and this is important when reagents are prepared for heavy fuel oil combustion product desulphurization. When the whole fuel mass is emulsified with the magnezite additive, before its combustion, it is absolutely necessary to thermally decompose the basic hydromagnezite. Then a two times less solid phase is introduced into the burners.