أنظمة وفوهات الغاز المداخن

ينتج احتراق الفحم في مرافق توليد الطاقة النفايات الصلبة ، مثل القاع والرماد المتطاير ، وغاز المداخن المنبعث في الغلاف الجوي. هناك حاجة إلى العديد من النباتات لإزالة انبعاثات SOX من غاز المداخن باستخدام أنظمة إزالة الكبريت غاز المداخن (FGD). تقنيات FGD الرائدة الثلاثة المستخدمة في الولايات المتحدة هي تنظيف الرطب (85 ٪ من المنشآت) ، والتمرين الجاف (12 ٪) ، وحقن الماصة الجافة (3 ٪). عادةً ما تزيل أجهزة التنظيف الرطبة أكثر من 90 ٪ من SOX ، مقارنة بأجهزة التنظيف الجافة ، والتي تزيل 80 ٪. تقدم هذه المقالة تقنيات حديثة لعلاج مياه الصرف الصحي التي يتم إنشاؤها بواسطة Wetأنظمة FGD.

أساسيات FGD الرطب

تشترك تقنيات FGD الرطبة في قسم مفاعل الملاط وقسم إزالة المياه الصلبة. تم استخدام أنواع مختلفة من الامتصاص ، بما في ذلك أبراج المعبأة والأدراج ، وأجهزة تنظيف Venturi ، وأجهزة تنظيف الرش في قسم المفاعل. يمتص الامتصاصات الغازات الحمضية مع ملاط ​​قلوي من الجير أو هيدروكسيد الصوديوم أو الحجر الجيري. لعدد من الأسباب الاقتصادية ، تميل أجهزة التنظيف الأحدث إلى استخدام ملاط ​​الحجر الجيري.

عندما يتفاعل الحجر الجيري مع SOX في ظروف الحد من الامتصاص ، يتم تحويل 2 (المكون الرئيسي لـ SOX) إلى كبريتيت ، ويتم إنتاج ملاط ​​غني بكبريتيت الكالسيوم. أنظمة FGD السابقة (يشار إليها باسم الأكسدة الطبيعية أو أنظمة الأكسدة الممنوحة) أنتجت منتجًا ثانويًا من كبريتيت الكالسيوم. أحدثأنظمة FGDتوظيف مفاعل الأكسدة الذي يتم فيه تحويل ملاط ​​كبريتيت الكالسيوم إلى كبريتات الكالسيوم (الجبس) ؛ يشار إلى أنظمة FGD القسرية للجراحة (LSFO).

تستخدم أنظمة LSFO FGD الحديثة النموذجية إما امتصاص برج الرش مع مفاعل أكسدة متكامل في القاعدة (الشكل 1) أو نظام Bubbler النفاث. في كل الغاز يمتص في ملاط ​​الحجر الجيري في ظل ظروف الأكسجين ؛ ثم ينتقل الملاط إلى مفاعل أو منطقة تفاعل هوائي ، حيث يتم تحويل الكبريتات إلى كبريتات ، وترسبات الجبس. وقت الاحتجاز الهيدروليكي في مفاعل الأكسدة حوالي 20 دقيقة.

1. نظام الرش الحجر الجيري القسري (LSFO) FGD نظام. في ملاط ​​غلاف LSFO ينتقل إلى مفاعل ، حيث يضاف الهواء لإجبار أكسدة الكبريتات على الكبريتات. يبدو أن هذا الأكسدة يحول السيلينيت إلى سيلينيت ، مما يؤدي إلى صعوبات في العلاج اللاحقة. المصدر: CH2M Hill

تعمل هذه الأنظمة عادة مع المواد الصلبة المعلقة من 14 ٪ إلى 18 ٪. تتكون المواد الصلبة الموقوفة من المواد الصلبة الغريبة والخشنة والرماد المتطاير والمواد الخاملة التي يتم تقديمها مع الحجر الجيري. عندما تصل المواد الصلبة إلى الحد الأعلى ، يتم تطهير الملاط. تستخدم معظم أنظمة LSFO FGD فصل المواد الصلبة والمواد الصلبة الميكانيكية لفصل الجبس والمواد الصلبة الأخرى عن ماء التطهير (الشكل 2).

2. في جزيئات نظام إزالة المياه النموذجي الججر في التطهير يتم تصنيفها ، أو فصلها ، إلى كسور خشنة وذات. يتم فصل الجزيئات الدقيقة في الفائض من الهيدروكلون لإنتاج تدفق تحت يتكون في الغالب من بلورات الجبس الكبيرة (للبيع المحتمل) التي يمكن تجنبها إلى محتوى رطوبة منخفض مع نظام إزالة المياه في حزام الفراغ. المصدر: CH2M Hill

تستخدم بعض أنظمة FGD أكثامات الجاذبية أو أحواض تسوية لتصنيف المواد الصلبة ونزاعات المياه ، ويستخدم بعضهم بعض أجهزة الطرد المركزي أو أنظمة إزالة المياه الفراغية الدوارة ، ولكن معظم الأنظمة الجديدة تستخدم الهيدروكلونات والأحزمة الفراغية. قد يستخدم البعض اثنين من الهيدروكلونات في سلسلة لزيادة إزالة المواد الصلبة في نظام إزالة المياه. يمكن إرجاع جزء من سعة الهيدروكلون إلى نظام FGD لتقليل تدفق مياه الصرف.

يمكن أيضًا بدء التطهير عندما يكون هناك تراكم للكلوريد في ملاط ​​FGD ، والذي يستلزمه الحدود التي تفرضها مقاومة التآكل لمواد بناء نظام FGD.

خصائص مياه الصرف الصحي FGD

تؤثر العديد من المتغيرات على تركيبة مياه الصرف الصحي FGD ، مثل تكوين الفحم والحجر الجيري ، ونوع من أجبر الغسيل ، ونظام مياه الجباس المستخدم. يساهم الفحم في الغازات الحمضية - مثل الكلوريد والفلوريدات والكبريتات - وكذلك المعادن المتقلبة ، بما في ذلك الزرنيخ والزئبق والسيلينيوم والبورون والكادميوم والزنك. يساهم الحجر الجيري في الحديد والألمنيوم (من معادن الطين) إلى مياه الصرف الصحي FGD. عادة ما يتم سحق الحجر الجيري في مطحنة كرة مبللة ، وتآكل وتآكل الكرات يسهم الحديد في ملاط ​​الحجر الجيري. تميل الطين إلى المساهمة في غرامات الخاملة ، والتي تعد أحد الأسباب التي تم تطهيرها من مياه الصرف الصحي من جهاز الغسيل.

من: Thomas E. Higgins ، دكتوراه ، PE ؛ أ. توماس ساندي ، PE ؛ و Silas W. Givens ، PE.

Email: caroline@rbsic-sisic.com