Kodėl kasyklų vandens valymui reikalingas deguonis
Kasyklų vandens valymo procesai dažnai priklauso nuo oksidacijos reakcijų prieš pašalinant teršalus iš vandens.
Pavyzdžiui, ištirpusi geležis (Fe²⁺) išlieka tirpi vandenyje ir negali būti veiksmingai pašalinta nusėdus. Įvedus deguonies, juodoji geležis oksiduojasi į geležies geležį (Fe³⁺), kuri sudaro geležies hidroksido nuosėdas, kurios nusėda skaidrintuvų ir dumblo tirštinimo sistemų viduje.
Panašus procesas vyksta mangano šalinimo, sulfido oksidacijos ir biologinės nitrifikacijos sistemų metu.
Tipiški kasyklų vandens valymo įrenginiai, kuriems reikia deguonies, yra šie:
-
Rūgščių kasyklų drenažo gydymas
-
Geležies šalinimo sistemos
-
Mangano šalinimo sistemos
-
Sulfido oksidacijos procesai
-
Biologinis nuotekų valymas
-
Nitrifikacijos sistemos
-
Cianido naikinimo palaikymo procesai
-
Procesinio vandens pakartotinio naudojimo sistemos
Nesant pakankamos ištirpusio deguonies koncentracijos, sumažėja oksidacijos greitis ir gali sumažėti apdorojimo pajėgumas.
Darbo principas
Oro įsiurbimas ir filtravimas
Procesas prasideda atmosferos oro ištraukimu per pramoninę filtravimo sistemą.
Kasybos aplinkoje dažnai yra ore esančių dulkių, kurias sukuria:
Daugiapakopiai įsiurbimo filtrai sulaiko kietąsias daleles prieš orui patenkant į suspaudimo sistemą.
Filtrų korpusai paprastai gaminami iš milteliniu būdu{0}}dengto anglinio plieno arba aliuminio lydinio ir juose naudojamos keičiamos filtrų kasetės.
Oro suspaudimas
Filtruotas oras patenka į sukamąjį sraigtinį kompresorių, kur slėgis padidėja iki maždaug 7–10 barų (g).
Kompresoriaus paketą paprastai sudaro:
Kompresorius per anglies plieno arba nerūdijančio plieno proceso vamzdynus perduoda suslėgtą orą į valymo sekciją.
Slėgio jutikliai nuolat stebi kompresoriaus iškrovos sąlygas ir perduoda duomenis į PLC valdymo sistemą.
Oro valymas
Suslėgtame ore yra drėgmės, alyvos aerozolių ir smulkių dalelių, kurios gali pažeisti adsorbcijos terpę. Valymo sekcija pašalina teršalus naudojant kelis apdorojimo etapus:
Apdorojimo procesas sumažina drėgmės kiekį prieš orui patenkant į PSA sistemą.
Priklausomai nuo konfigūracijos, išleidimo angos rasos taškai paprastai svyruoja nuo -40 laipsnių iki -70 laipsnių.
Mažo drėgmės lygio palaikymas apsaugo molekulinio sieto medžiagą ir stabilizuoja deguonies gamybą.
Deguonies atskyrimas
PSA sistema atskiria deguonį nuo suspausto oro, naudodama ceolito molekulinio sieto medžiagą. Suslėgtas oras patenka į adsorbcijos indus, užpildytus molekulinio sieto terpėmis.
Azoto molekulės prisitvirtina prie vidinio adsorbento paviršiaus, o deguonies molekulės praeina per sluoksnį ir patenka į deguonies surinkimo sistemą.
PSA blokas keičia adsorbcijos ir regeneracijos ciklus.
Veikimo metu:
Automatiniai perjungimo vožtuvai apverčia indo funkcijas pagal užprogramuotą ciklo laiką.
Šis procesas leidžia nuolat generuoti deguonį nepertraukiant tolesnio apdorojimo operacijų.
Tipiškas deguonies grynumas svyruoja nuo 90% iki 95%.
Sistemos komponentai
PSA deguonies gamybos įrenginys
Deguonies generavimo sklendėje yra šerdies atskyrimo įranga. Pagrindiniai komponentai apima:
Adsorbcijos indai yra pagaminti iš slėginio{0}}anglinio plieno ir sumontuoti ant konstrukcinių plieninių atraminių rėmų.
Sistemos našumas paprastai svyruoja nuo 10 Nm³/h iki 5000 Nm³/h, priklausomai nuo valymo įrenginių reikalavimų.
Deguonies laikymo bakas
Sukurtas deguonis patenka į buferinį indą prieš paskirstymą. Sandėliavimo bakas atlieka keletą funkcijų:
Įprastas saugojimo slėgis svyruoja nuo 8 iki 16 barų (g).
Didesniems valymo įrenginiams į paskirstymo sistemą galima integruoti papildomus deguonies saugojimo indus.
Deguonies paskirstymo tinklas
Deguonies paskirstymo sistema perduoda deguonį iš generatoriaus į apdorojimo įrangą. Tinklas paprastai apima:
Paskirstymo antgaliai gali tiekti deguonį į kelis gydymo etapus vienu metu.
Srauto greičius galima reguliuoti atskirai kiekvienai gydymo zonai.
Deguonies perdavimo technologijos
Smulkiųjų burbulų difuzijos sistemos
Smulkūs burbuliukai perneša deguonį į vandenį per membraninius aeracijos įrenginius. Įprastą difuzoriaus agregatą sudaro:
• EPDM membrana • PVC atraminis vamzdis • Nerūdijančio plieno tvirtinimo detalėsMembrana išskiria mažus deguonies burbuliukus, kurie padidina sąlyčio su dujomis{0}}skysčiu plotą. Kai burbuliukai kyla per vandens stulpelį, deguonis pereina į tirpalą ir padidina ištirpusio deguonies koncentraciją.
Smulkių burbulų sistemos dažniausiai įrengiamos biologinio valymo baseinuose ir oksidacijos rezervuaruose.
Venturi deguonies įpurškimas
Venturi sistemos įpurškia deguonį tiesiai į slėginio proceso vandens vamzdynus. Venturi antgalis sukuria žemo -slėgio zoną, kuri pritraukia deguonį į vandens srovę.
Tada deguonies{0}}vandens mišinys patenka į reakcijos rezervuarus, oksidacijos indus arba paskirstymo sistemas.
Venturi įpurškimo sistemos pašalina didelių vėdinimo baseinų poreikį kai kuriose apdorojimo konfigūracijose.
Deguonies kūgio reaktoriai
Deguonies kūginiai reaktoriai tirpina deguonį esant padidintam slėgiui. Reaktorius susideda iš:
• Slėginis indas • Vidinė maišymo kamera • Deguonies įpurškimo mazgas • Recirkuliacinis vamzdynasVanduo patenka į kūgį esant slėgiui, o deguonis įpurškiamas į vidinės cirkuliacijos zoną. Slėginė aplinka padidina deguonies tirpimą ir sumažina dujų nuostolius.
Deguonies kūgio sistemos dažniausiai naudojamos, kai reikalingas ištirpusio deguonies kiekis, gerokai didesnis už atmosferos prisotinimą.
Rūgščių kasyklų drenažo gydymas
Rūgščių kasyklų drenažas (AMD) susidaro, kai sulfidų{0}}turintys mineralai reaguoja su deguonimi ir vandeniu, todėl susidaro rūgštus nuotėkis, kuriame yra ištirpusių metalų. AMD gydymo sistemos dažnai naudoja deguonį, kad pagreitintų oksidacijos reakcijas prieš išskaidrinimą.
Gydymo procesas paprastai susideda iš šių žingsnių:
Deguonies generatorius nuolat tiekia deguonį į oksidacijos reaktorius, kur ištirpusi juodoji geležis virsta geležies geležimi.
Geležies geležis vėliau nusėda ir nusėda pasrovinėje skaidrinimo įrangoje.
Biologinio gydymo taikymas
Kasybos stovyklose, priežiūros dirbtuvėse ir perdirbimo įrenginiuose susidaro nuotekos, kurias gali prireikti biologiškai išvalyti.
Aerobiniai mikroorganizmai sunaudoja teršalus per medžiagų apykaitą ir jiems reikia ištirpusio deguonies.
Deguonies generatorius tiekia deguonį į biologinius reaktorius per difuzorių tinklelius arba deguonies įpurškimo sistemas.
Įprasti ištirpusio deguonies taikiniai svyruoja nuo 2 iki 6 mg/l, priklausomai nuo gydymo plano.
Deguonies perdavimo sistema paskirsto deguonį visame reaktoriaus tūryje ir palaiko biologinius oksidacijos procesus.
Techninės priežiūros reikalavimai
Kasdienis stebėjimas
Operatoriai tikrina:
- Deguonies grynumas
- Deguonies slėgis
- Srauto greitis
- Kompresoriaus temperatūra
- Signalizacijos būsena
Veikimo duomenys rodomi per HMI sąsają ir saugomi PLC sistemoje.
Profilaktinė priežiūra
Suplanuota techninė priežiūra apima:
- Filtro elementų keitimas
- Pneumatinių vožtuvų patikra
- Kompresorių aptarnavimas
- Deguonies analizatorių kalibravimas
- Slėgio siųstuvų tikrinimas
Techninės priežiūros intervalai priklauso nuo darbo valandų ir vietos sąlygų.
Molekulinio sieto tarnavimo laikas
Molekulinis sietas atlieka deguonies atskyrimo procesą.
Veiksniai, galintys sumažinti adsorbento tarnavimo laiką, yra šie:
- Vandens užterštumas
- Naftos pernešimas
- Per didelė darbinė temperatūra
- Netinkamas slėgio ciklas
Tinkamai prižiūrimomis eksploatavimo sąlygomis molekulinio sieto keitimo intervalai paprastai svyruoja nuo 8 iki 12 metų.
Techninės specifikacijos
| Parametras | Tipiškas diapazonas |
|---|---|
| Deguonies grynumas | 90–95% |
| Deguonies talpa | 10–5000 Nm³/val |
| Deguonies slėgis | 4–10 barų (g) |
| Oro slėgis | 7–10 barų (g) |
| Rasos taškas | -40 laipsnių iki -70 laipsnių |
| Aplinkos temperatūra | -20 laipsnių iki +50 laipsnio |
| Valdymo sistema | PLC + HMI |
| Maitinimo šaltinis | 380V–690V |
| Diegimo tipas | Slydimas{0}}Sumontuotas arba sudėtas į konteinerius |
DUK
Kl .: Kaip pasirinkti tinkamą deguonies generatoriaus galingumą?
A: Talpa nustatoma pagal vandens srauto greitį, teršalų koncentraciją ir tikslinį ištirpusio deguonies (DO) lygį. NEWTEK gali apskaičiuoti reikiamą deguonies poreikį pagal jūsų vandens analizės ir valymo proceso duomenis.
K: Kokius kasyklų vandens valymo procesus gali palaikyti ši sistema?
A: Sistema gali tiekti deguonį:
- Acid Mine Drainage (AMD) gydymas
- Geležies ir mangano pašalinimas
- Sulfido oksidacija
- Biologinis nuotekų valymas
- Nitrifikacijos sistemos
- Proceso vandens pakartotinio naudojimo programos
Kl.: Ar galima sistemą integruoti su esamomis gydymo įstaigomis?
A: Taip. Deguonies generatorius gali būti prijungtas prie oksidacijos bakų, Venturi purkštukų, deguonies kūginių reaktorių, difuzorių sistemų ir esamų valymo vamzdynų.
K: Kokios informacijos reikia norint nustatyti sistemos dydį?
A: Norint tiksliai nustatyti sistemos dydį, NEWTEK paprastai reikia:
- Vandens srautas (m³/h)
- Vandens kokybės ataskaita
- Gydymo proceso aprašymas
- Montavimo aukštis
- Galimas maitinimo šaltinis
K: Ar sistema tinka nuotolinėms kasybos vietoms?
A: Taip. Sistema gamina deguonį vietoje-iš atmosferos oro, todėl nereikia tiekti skysto deguonies ir kriogeninių talpyklų.
Populiarus Žymos: deguonies generatorius kasyklų vandens valymui, Kinijos deguonies generatorius kasyklų vandens valymo gamintojams, tiekėjams
