في الإنتاج الصناعي الحديث، تعد إزالة الكبريت من غاز المداخن (FGD) خطوة حاسمة في السيطرة على تلوث الهواء. وباعتبارها جوهر هذه العملية، يؤثر أداء مضخات إزالة الكبريت بشكل مباشر على الكفاءة التشغيلية والأثر البيئي لنظام إزالة الكبريت بأكمله. تحمل هذه المضخات التي تبدو عادية في الواقع المهمة الحاسمة المتمثلة في تعزيز التنمية المنسقة للحضارة الصناعية وحماية البيئة.
تُستخدم مضخات FGD في المقام الأول في أنظمة إزالة الكبريت من غاز المداخن الرطب (FGD)، وهي تقنية إزالة الكبريت الأكثر استخدامًا حاليًا في جميع أنحاء العالم. بعد دخول غاز المداخن الناتج عن محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم- أو مصانع المعادن إلى برج إزالة الكبريت، تقوم مضخة التدوير بضخ الحجر الجيري أو ملاط الجبس بشكل مستمر إلى طبقة الرش، حيث يتفاعل كيميائيًا مع ثاني أكسيد الكبريت الموجود في غاز المداخن. تتطلب هذه العملية أن تتمتع مضخة إزالة الكبريت بمقاومة عالية للتآكل، وختم موثوق، وتدفق مستقر وإخراج الضغط. يمكن لمضخة إزالة الكبريت من غاز المداخن ({4}}) المصممة جيدًا أن تعالج آلاف الأمتار المكعبة من الملاط في الساعة وتعمل دون انقطاع لسنوات في ظل ظروف تشغيل قاسية، بما في ذلك درجات الحرارة المرتفعة والتآكل الشديد.
من الناحية الفنية، تواجه مضخات FGD تحديات متعددة ومتطلبة. أولاً، يحتوي الملاط عادةً على 20%-30% من الجزيئات الصلبة. يمكن أن تتسبب جزيئات الحجر الجيري أو الجبس شديدة القسوة في تآكل شديد في المكره وغطاء المضخة. ثانيًا، الملاط قلوي للغاية (الرقم الهيدروجيني 8-9) ويحتوي على مواد مسببة للتآكل مثل أيونات الكلوريد، مما يجعل من الصعب على المواد المعدنية العادية مقاومة التآكل على المدى الطويل. علاوة على ذلك، درجة حرارة الملاط غالباً ما تبقى بين 50-60 درجة أثناء تشغيل النظام، مما يسرع معدل التآكل الكيميائي. ولمعالجة هذه المشكلات، تستخدم مضخات إزالة الكبريت الحديثة عمومًا مواد متخصصة مثل السبائك عالية الكروم، أو البطانات المطاطية، أو الطلاءات الخزفية. يتم الحفاظ على الخلوص بين المكره والغلاف عند الحد الأدنى لضمان الكفاءة، كما أن الأختام الميكانيكية مجهزة بنظام حماية مزدوج لمنع التسرب.
فيما يتعلق بالتصميم الهيكلي، تتميز مضخات إزالة الكبريت من غاز المداخن بخصائص مهنية متميزة. تتميز مكونات التدفق الخاصة بها عادةً بتصميم قابل للسحب-، مما يسمح بإزالة المكره بسهولة دون تفكيك الأنابيب أثناء الصيانة. يتم تركيب منحرفات مضادة للدوامة - عند مدخل المضخة لضمان الدخول الموحد لجزيئات الملاط الكبيرة. يتم تشحيم مجموعة المحمل بزيت رقيق ومجهزة بنظام تبريد لتحمل عملية التحميل الطويلة -المدى العالي-. يتم استخدام اقتران الحجاب الحاجز بين المحرك وعمود المضخة لتخفيف الاهتزاز والصدمات بشكل فعال. تدمج بعض النماذج المتقدمة أيضًا إمكانات المراقبة عبر الإنترنت، مما يوفر{9}}تعليقات في الوقت الفعلي حول المعلمات الرئيسية مثل الاهتزاز، ودرجة حرارة المحامل، وتيار المحرك، مما يوفر دعمًا للبيانات للصيانة الوقائية.
تظهر بيانات تطبيقات السوق أن ما يقرب من 75% من مشاريع إزالة الكبريت من غاز المداخن الجديدة على مستوى العالم تستخدم العمليات الرطبة كل عام، مما يخلق طلبًا هائلاً على مضخات إزالة الكبريت. تمتلك الصين، وهي أكبر مستهلك للفحم، ما يزيد عن 2000-وحدة كبيرة الحجم لإزالة الكبريت من غاز المداخن تم تركيبها في قطاع الطاقة وحده، مما يدعم أكثر من 15000 مضخة لإزالة الكبريت. وتشكل القيمة السوقية لهذه الأجهزة شريحة كبيرة من قطاع معدات حماية البيئة. يمكن أن تصل تكلفة شراء مضخة واحدة كبيرة لإزالة الكبريت (بمعدل تدفق 3000 متر مكعب/ساعة أو أكثر) إلى ملايين الرنمينبي. ومن الجدير بالذكر أنه مع تزايد صرامة المعايير البيئية، زاد طلب السوق على مضخات إزالة الكبريت-ذات الكفاءة العالية وتوفير الطاقة-بشكل ملحوظ. يمكن للمنتجات التي تستخدم تكنولوجيا التحكم بالتردد المتغير أن تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 15%-20%، مما يجعلها الخيار المفضل للمشاريع الجديدة. تشهد تكنولوجيا مضخة إزالة الكبريت من غاز المداخن اختراقات في ثلاثة مجالات رئيسية: أولاً، يؤدي التقدم في علوم المواد إلى إطالة عمر الخدمة. أدى استخدام مركبات سيراميك كربيد السيليكون الجديدة إلى زيادة مقاومة التآكل للمكونات الرئيسية بأكثر من ثلاث مرات. ثانيًا، تعمل زيادة الذكاء على تمكين الصيانة التنبؤية من خلال تقنية إنترنت الأشياء، مما يقلل بشكل كبير من وقت التوقف عن العمل غير المخطط له. ثالثًا، يؤدي تكامل النظام وتحسينه إلى تطوير حلول متكاملة تعمل جنبًا إلى جنب مع أبراج إزالة الكبريت، ومنفاخات الأكسدة، وغيرها من المعدات. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى ظهور حلول مضخات إزالة الكبريت المخصصة والمصممة خصيصًا لتناسب الخصائص المتنوعة لتكوين غاز المداخن في صناعات مثل الفولاذ والمواد الكيميائية. تتميز هذه المعدات المتخصصة باختيار المواد الأكثر استهدافًا والتصميم الهيكلي.
على الرغم من أن مضخات إزالة الكبريت من غاز المداخن لا تولد فوائد اقتصادية مباشرة، إلا أنها تعمل بمثابة حراس غير مرئيين للاستدامة الصناعية. وفقًا للإحصائيات، يمكن لمحطات الطاقة التي تعمل بالفحم-والمزودة بأنظمة إزالة الكبريت-عالية الكفاءة أن تقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت بنسبة تزيد عن 95%، وهو ما يعادل تقليل انبعاث ملايين الأطنان من سلائف الأمطار الحمضية سنويًا. وبما أن هذه المضخات تعمل بصمت في محطات الضخ تحت الأرض، فإنها لا توفر الطين فحسب، بل توفر أيضًا وعدًا بالهواء النظيف والسماء الزرقاء. مع تسارع عملية تحييد الكربون العالمية، ستستمر تكنولوجيا مضخة إزالة الكبريت من غاز المداخن في التطور وتلعب دورًا أكثر أهمية في مجال حماية البيئة الصناعية.
