Sagorijevanje uglja u postrojenjima za proizvodnju energije proizvodi čvrsti otpad, kao što su pepeo s dna i leteći pepeo, te dimni plin koji se emituje u atmosferu. Mnoga postrojenja moraju uklanjati emisije SOx iz dimnog plina koristeći sisteme za odsumporavanje dimnih plinova (FGD). Tri vodeće FGD tehnologije koje se koriste u SAD-u su mokro pranje (85% instalacija), suho pranje (12%) i ubrizgavanje suhog sorbenta (3%). Mokri skruberi obično uklanjaju više od 90% SOx, u poređenju sa suhim skruberima, koji uklanjaju 80%. Ovaj članak predstavlja najsavremenije tehnologije za tretman otpadnih voda koje nastaju mokrim pranjem.FGD sistemi.
Osnove mokrog FGD-a
Tehnologije mokrog FGD-a imaju zajedničku sekciju reaktora za suspenziju i sekciju za odvodnjavanje čvrstih materija. Korištene su različite vrste apsorbera, uključujući tornjeve sa punjenjem i tacnama, venturijeve skrubere i sprej skrubere u sekciji reaktora. Apsorberi neutraliziraju kisele gasove alkalnom suspenzijom kreča, natrijum hidroksida ili krečnjaka. Iz niza ekonomskih razloga, noviji skruberi imaju tendenciju da koriste suspenziju krečnjaka.
Kada krečnjak reaguje sa SOx u redukcionim uslovima apsorbera, SO2 (glavna komponenta SOx) se pretvara u sulfit, a nastaje suspenzija bogata kalcijum sulfitom. Raniji FGD sistemi (koji se nazivaju sistemi prirodne oksidacije ili inhibirane oksidacije) proizvodili su kalcijum sulfit kao nusproizvod. Noviji...FGD sistemikoriste oksidacijski reaktor u kojem se suspenzija kalcijum sulfita pretvara u kalcijum sulfat (gips); ovi se nazivaju FGD sistemi sa prisilnom oksidacijom krečnjaka (LSFO).
Tipični moderni LSFO FGD sistemi koriste ili apsorber s raspršivačem i integriranim oksidacijskim reaktorom u podnožju (Slika 1) ili sistem mlaznog mjehurića. U svakom slučaju, plin se apsorbira u krečnjačku suspenziju pod anoksičnim uvjetima; suspenzija zatim prolazi u aerobni reaktor ili reakcijsku zonu, gdje se sulfit pretvara u sulfat, a gips se taloži. Vrijeme hidrauličkog zadržavanja u oksidacijskom reaktoru je oko 20 minuta.
1. Sistem FGD sa prisilnom oksidacijom krečnjaka u raspršivačkoj koloni (LSFO). U LSFO skruberu, suspenzija prolazi u reaktor, gdje se dodaje zrak kako bi se prisilila oksidacija sulfita u sulfat. Čini se da ova oksidacija pretvara selenit u selenat, što kasnije rezultira poteškoćama u tretmanu. Izvor: CH2M HILL
Ovi sistemi obično rade sa suspendovanim čvrstim materijama od 14% do 18%. Suspendovane čvrste materije se sastoje od finih i grubih čvrstih materija gipsa, letećeg pepela i inertnog materijala unesenog sa krečnjakom. Kada čvrste materije dostignu gornju granicu, mulj se pročišćava. Većina LSFO FGD sistema koristi mehaničko odvajanje čvrstih materija i sisteme za odvodnjavanje kako bi odvojili gips i druge čvrste materije od vode za pročišćavanje (Slika 2).
2. Sistem za odvodnjavanje gipsa pročišćavanjem FGD-om. U tipičnom sistemu za odvodnjavanje gipsa, čestice u pročišćavanju se klasifikuju, odnosno odvajaju, u grube i fine frakcije. Fine čestice se odvajaju u preljevu iz hidroklona kako bi se dobio donji tok koji se uglavnom sastoji od velikih kristala gipsa (za potencijalnu prodaju) koji se mogu odvoditi do niskog sadržaja vlage pomoću sistema za odvodnjavanje vakuumskom trakom. Izvor: CH2M HILL
Neki FGD sistemi koriste gravitacijske zgušnjivače ili taložnike za klasifikaciju i odvodnjavanje čvrstih materija, a neki koriste centrifuge ili rotacijske vakuumske bubnjeve za odvodnjavanje, ali većina novih sistema koristi hidroklonove i vakuumske trake. Neki mogu koristiti dva hidroklona u seriji kako bi povećali uklanjanje čvrstih materija u sistemu za odvodnjavanje. Dio viška hidroklona može se vratiti u FGD sistem kako bi se smanjio protok otpadnih voda.
Pročišćavanje se također može pokrenuti kada dođe do nakupljanja klorida u suspenziji FGD-a, što je potrebno zbog ograničenja nametnutih otpornošću na koroziju konstrukcijskih materijala FGD sistema.
Karakteristike otpadnih voda dobijenih od dimovoda (FGD)
Na sastav otpadnih voda iz sistema za filtriranje dimnih gasova (FGD) utiču mnoge varijable, kao što su sastav uglja i krečnjaka, vrsta skrubera i korišteni sistem za odvodnjavanje gipsa. Ugalj doprinosi kiselim gasovima - kao što su hloride, fluoride i sulfate - kao i isparljivim metalima, uključujući arsen, živu, selen, bor, kadmij i cink. Krečnjak doprinosi željezom i aluminijumom (iz minerala gline) u otpadnim vodama FGD-a. Krečnjak se obično usitnjava u mokrom kugličnom mlinu, a erozija i korozija kugli doprinose željezu u krečnjačkoj suspenziji. Gline obično doprinose inertnim finim česticama, što je jedan od razloga zašto se otpadne vode pročišćavaju iz skrubera.
Od: Thomasa E. Higginsa, doktora nauka, inženjera; A. Thomasa Sandyja, inženjera; i Silasa W. Givensa, inženjera.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Vrijeme objave: 04.08.2018.