Изгарянето на въглища в електроцентралите произвежда твърди отпадъци, като дънна и летяща пепел, и димни газове, които се отделят в атмосферата. Много инсталации са длъжни да отстраняват емисиите на SOx от димните газове, използвайки системи за десулфуризация на димни газове (FGD). Трите водещи FGD технологии, използвани в САЩ, са мокро скрубериране (85% от инсталациите), сухо скрубериране (12%) и впръскване на сух сорбент (3%). Мокрите скрубери обикновено отстраняват повече от 90% от SOx, в сравнение със сухите скрубери, които отстраняват 80%. Тази статия представя най-съвременни технологии за пречистване на отпадъчните води, генерирани от мокри скрубери.Системи за дегазация (FGD).
Основи на мокрото FGD
Технологиите за мокро дегазиране (ДДГ) имат общо със секция за реактор за суспензия и секция за обезводняване на твърди вещества. Използвани са различни видове абсорбери, включително пълнителни и тарилкови кули, вентури скрубери и спрей скрубери в реакторната секция. Абсорберите неутрализират киселинните газове с алкална суспензия от вар, натриев хидроксид или варовик. Поради редица икономически причини, по-новите скрубери са склонни да използват варовикова суспензия.
Когато варовикът реагира със SOx в редукционните условия на абсорбера, SO2 (основният компонент на SOx) се превръща в сулфит и се получава суспензия, богата на калциев сулфит. По-ранните FGD системи (наричани системи с естествено окисление или инхибирано окисление) произвеждаха страничен продукт калциев сулфит. По-новиСистеми за дегазация (FGD)използват окислителен реактор, в който калциево-сулфитната суспензия се превръща в калциев сулфат (гипс); те се наричат FGD системи с принудително окисление на варовик (LSFO).
Типичните съвременни LSFO FGD системи използват или абсорбционна кула с разпръскване с вграден окислителен реактор в основата (Фигура 1), или система със струйно барботиране. Във всяка от тях газът се абсорбира във варовикова суспензия при аноксични условия; след това суспензията преминава в аеробен реактор или реакционна зона, където сулфитът се превръща в сулфат и гипсът се утаява. Времето на хидравлично задържане в окислителния реактор е около 20 минути.
1. Система за дегазация с принудително окисление на варовик (LSFO) с разпръскваща колона. В скрубер с LSFO шламът преминава в реактор, където се добавя въздух, за да се принуди окислението на сулфита до сулфат. Това окисление изглежда превръща селенита в селенат, което води до трудности при по-късна обработка. Източник: CH2M HILL
Тези системи обикновено работят със суспендирани твърди вещества от 14% до 18%. Суспендираните твърди вещества се състоят от фини и едри гипсови твърди вещества, летяща пепел и инертен материал, въведен с варовика. Когато твърдите вещества достигнат горна граница, шламът се продухва. Повечето LSFO FGD системи използват механично отделяне на твърди вещества и системи за обезводняване, за да отделят гипса и други твърди вещества от продухващата вода (Фигура 2).
2. Система за обезводняване на гипс чрез продухване с децимално газиране (FGD). В типична система за обезводняване на гипс, частиците в продухвания поток се класифицират или разделят на едри и фини фракции. Фините частици се отделят в преливника от хидроклона, за да се получи долен поток, който се състои предимно от големи гипсови кристали (за потенциална продажба), които могат да бъдат обезводнени до ниско съдържание на влага с вакуумна лентова система за обезводняване. Източник: CH2M HILL
Някои FGD системи използват гравитационни сгъстители или утаителни басейни за класифициране и обезводняване на твърди вещества, а други използват центрофуги или ротационни вакуумни барабанни системи за обезводняване, но повечето нови системи използват хидроклони и вакуумни ленти. Някои могат да използват два хидроклона последователно, за да увеличат отстраняването на твърди вещества в системата за обезводняване. Част от преливника на хидроклона може да се върне в FGD системата, за да се намали потокът на отпадъчни води.
Прочистването може да се започне и когато има натрупване на хлориди в суспензията от FGD, което се налага от ограниченията, наложени от корозионната устойчивост на строителните материали на FGD системата.
Характеристики на отпадъчните води от димни газове (FGD)
Много променливи влияят върху състава на отпадъчните води от FGD, като например състав на въглищата и варовика, видът на скрубера и използваната система за обезводняване на гипса. Въглищата допринасят за киселинни газове - като хлориди, флуориди и сулфати - както и летливи метали, включително арсен, живак, селен, бор, кадмий и цинк. Варовикът допринася за желязото и алуминия (от глинести минерали) в отпадъчните води от FGD. Варовикът обикновено се пулверизира в мокра топкова мелница, а ерозията и корозията на топките допринасят за желязото във варовиковата суспензия. Глините са склонни да допринасят за инертните фини частици, което е една от причините отпадъчните води да се пречистват от скрубера.
От: Томас Е. Хигинс, доктор, инженер; А. Томас Санди, инженер; и Сайлъс У. Гивънс, инженер.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Време на публикуване: 04.08.2018 г.