Sagorevanjem uglja u postrojenjima za proizvodnju električne energije nastaje čvrsti otpad, kao što su dno i leteći pepeo, i dimni gas koji se emituje u atmosferu. Mnoga postrojenja su potrebna za uklanjanje emisija SOx iz dimnih plinova korištenjem sistema za odsumporavanje dimnih plinova (FGD). Tri vodeće FGD tehnologije koje se koriste u SAD su mokro čišćenje (85% instalacija), suho ribanje (12%) i suvo ubrizgavanje sorbenta (3%). Mokri uređaji za čišćenje obično uklanjaju više od 90% SOx, u poređenju sa suvim peračima, koji uklanjaju 80%. Ovaj članak predstavlja najsavremenije tehnologije za prečišćavanje otpadnih voda koje nastaju mokromFGD sistemi.
Wet FGD Basics
Vlažne FGD tehnologije imaju zajednički dio reaktora za suspenziju i odjeljak za odvodnjavanje čvrstih tvari. Korišćeni su različiti tipovi apsorbera, uključujući nabijene tornjeve i tornjeve, venturijeve prečistače i raspršivače u reaktorskoj sekciji. Apsorberi neutrališu kisele gasove sa alkalnom suspenzijom kreča, natrijum hidroksida ili krečnjaka. Iz brojnih ekonomskih razloga, noviji skruberi imaju tendenciju da koriste vapnenačku kašu.
Kada krečnjak reaguje sa SOx u redukcionim uslovima apsorbera, SO 2 (glavna komponenta SOx) se pretvara u sulfit i nastaje kaša bogata kalcijum sulfitom. Raniji FGD sistemi (koji se nazivaju prirodna oksidacija ili sistemi inhibirane oksidacije) proizvodili su nusproizvod kalcijum sulfita. NovijeFGD sistemikoriste oksidacijski reaktor u kojem se kaša kalcijum sulfita pretvara u kalcijum sulfat (gips); oni se nazivaju FGD sistemi prisilne oksidacije krečnjaka (LSFO).
Tipični moderni LSFO FGD sistemi koriste ili apsorber tornja za raspršivanje sa integrisanim oksidacionim reaktorom u bazi (slika 1) ili sistem mlaznih mehurića. U svakom se gas apsorbuje u krečnjačkoj kaši pod anoksičnim uslovima; suspenzija zatim prolazi u aerobni reaktor ili reakcionu zonu, gdje se sulfit pretvara u sulfat, a gips se taloži. Vrijeme hidrauličkog zadržavanja u oksidacionom reaktoru je oko 20 minuta.
1. FGD sistem prisilne oksidacije krečnjaka (LSFO) raspršivanjem. U LSFO scruberu suspenzija prolazi u reaktor, gdje se dodaje zrak kako bi se forsirala oksidacija sulfita u sulfat. Čini se da ova oksidacija pretvara selenit u selenat, što rezultira kasnijim poteškoćama u liječenju. Izvor: CH2M HILL
Ovi sistemi obično rade sa suspendovanim čvrstim materijama od 14% do 18%. Suspendirane čvrste materije sastoje se od finih i krupnih čvrstih materija gipsa, letećeg pepela i inertnog materijala unetog sa krečnjakom. Kada čvrste materije dostignu gornju granicu, suspenzija se pročišćava. Većina LSFO FGD sistema koristi mehaničko odvajanje čvrstih materija i sisteme za odvodnjavanje za odvajanje gipsa i drugih čvrstih materija iz vode za pročišćavanje (Slika 2).
2. FGD sistem za odvodnjavanje gipsa. U tipičnom sistemu za odvodnjavanje gipsa, čestice u pročišćavanju se klasifikuju ili razdvajaju na grube i fine frakcije. Fine čestice se odvajaju u prelivu iz hidroklona kako bi se proizveo donji tok koji se sastoji uglavnom od velikih kristala gipsa (za potencijalnu prodaju) koji se mogu devodirati do niskog sadržaja vlage pomoću vakuumskog sistema za odvodnjavanje. Izvor: CH2M HILL
Neki FGD sistemi koriste gravitacione zgušnjivače ili taložnice za klasifikaciju čvrstih materija i odvodnjavanje, a neki koriste centrifuge ili sisteme za odvodnjavanje sa rotacionim vakuumskim bubnjem, ali većina novih sistema koristi hidroklone i vakuumske trake. Neki mogu koristiti dva hidroklona u seriji da povećaju uklanjanje čvrstih materija u sistemu za odvodnjavanje. Dio hidroklonskog preljeva može se vratiti u FGD sistem kako bi se smanjio protok otpadne vode.
Pročišćavanje se takođe može pokrenuti kada dođe do nakupljanja hlorida u FGD suspenziji, što je neophodno zbog ograničenja koje nameće otpornost na koroziju građevinskih materijala FGD sistema.
FGD karakteristike otpadnih voda
Mnoge varijable utiču na sastav otpadnih voda FGD-a, kao što su sastav uglja i krečnjaka, tip prečistača i sistem za odvodnjavanje gipsa koji se koristi. Ugalj doprinosi kiselim gasovima — kao što su hloridi, fluoridi i sulfati — kao i isparljivim metalima, uključujući arsen, živu, selen, bor, kadmijum i cink. Krečnjak doprinosi gvožđu i aluminijumu (iz minerala gline) otpadnim vodama FGD. Krečnjak se obično usitnjava u mlinu s mokrim kuglicama, a erozija i korozija kuglica doprinosi željezu u krečnjačkoj kaši. Gline imaju tendenciju da doprinose inertnim finoćama, što je jedan od razloga zašto se otpadne vode ispuštaju iz skrubera.
Od: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; i Silas W. Givens, PE.
Email:[email protected]
Vrijeme objave: 04.08.2018