A combustione di u carbone in l'impianti di generazione d'energia produce rifiuti solidi, cum'è e ceneri di fondu è e ceneri volanti, è i gas di combustione chì sò emessi in l'atmosfera. Parechje piante sò tenute à eliminà l'emissioni di SOx da i gas di combustione utilizendu sistemi di desulfurazione di i gas di combustione (FGD). E trè principali tecnulugie FGD aduprate in i Stati Uniti sò u scrubbing umitu (85% di l'installazioni), u scrubbing seccu (12%) è l'iniezione secca di sorbente (3%). I scrubber umidi eliminanu tipicamente più di u 90% di i SOx, paragunatu à i scrubber secchi, chì eliminanu l'80%. Questu articulu presenta tecnulugie d'avanguardia per u trattamentu di l'acqua usata generata da l'acqua umida.Sistemi FGD.
Nozioni di basa di FGD umida
E tecnulugie FGD umide anu in cumunu una sezione di reattore à fanghi è una sezione di disidratazione di solidi. Diversi tipi d'assorbitori sò stati utilizati, cumprese torri imballate è à vassoi, scrubber venturi è scrubber à spruzzatura in a sezione di u reattore. L'assorbitori neutralizanu i gas acidi cù una fanghiglia alcalina di calce, idrossidu di sodiu o calcare. Per una quantità di ragioni ecunomiche, i scrubber più recenti tendenu à aduprà fanghiglie di calcare.
Quandu u calcariu reagisce cù u SOx in e cundizioni riducenti di l'assorbitore, u SO2 (u cumpunente principale di u SOx) hè cunvertitu in sulfitu, è si produce una pasta ricca di sulfitu di calciu. I sistemi FGD precedenti (chjamati sistemi di ossidazione naturale o sistemi di ossidazione inibita) pruducevanu un sottoproduttu di sulfitu di calciu. I più recentiSistemi FGDimpieganu un reattore d'ossidazione in u quale a pasta di sulfitu di calciu hè cunvertita in sulfatu di calciu (gessu); questi sò chjamati sistemi FGD d'ossidazione furzata di calcariu (LSFO).
I sistemi FGD LSFO muderni tipici utilizanu sia un assorbitore di torre di spruzzatura cù un reattore d'ossidazione integratu in a basa (Figura 1) sia un sistema di gorgogliatore à gettu. In ognunu, u gas hè assorbitu in una sospensione di calcariu in cundizioni anossiche; a sospensione passa tandu à un reattore aerobicu o à una zona di reazione, induve u sulfitu hè cunvertitu in sulfatu, è u gesso precipita. U tempu di detenzione idraulica in u reattore d'ossidazione hè di circa 20 minuti.
1. Sistema FGD di ossidazione furzata di calcare à colonna di spruzzatura (LSFO). In un scrubber LSFO, a pasta passa à un reattore, induve l'aria hè aghjunta per furzà l'ossidazione di u sulfitu in sulfatu. Questa ossidazione pare cunvertisce u selenitu in selenatu, risultendu in difficultà di trattamentu successive. Fonte: CH2M HILL
Questi sistemi funzionanu tipicamente cù solidi suspesi da 14% à 18%. I solidi suspesi sò custituiti da solidi di gesso fini è grossi, cenere volante è materiale inerte introduttu cù u calcariu. Quandu i solidi ghjunghjenu à un limite superiore, a poltiglia hè purgata. A maiò parte di i sistemi LSFO FGD utilizanu sistemi di separazione meccanica di solidi è di disidratazione per separà u gesso è altri solidi da l'acqua di purga (Figura 2).
2. Sistema di disidratazione di gesso cù spurgu FGD. In un sistema tipicu di disidratazione di gesso, e particelle in u spurgu sò classificate, o separate, in frazioni grossolane è fini. E particelle fini sò separate in u traboccu da l'idroclone per pruduce un sottuflussu chì hè custituitu principalmente da grandi cristalli di gesso (per una putenziale vendita) chì ponu esse disidratati à un bassu cuntenutu di umidità cù un sistema di disidratazione à nastro a vuoto. Fonte: CH2M HILL
Certi sistemi FGD utilizanu addensanti per gravità o stagni di sedimentazione per a classificazione è a disidratazione di i solidi, è certi utilizanu centrifughe o sistemi di disidratazione à tamburi rotativi à vuoto, ma a maiò parte di i novi sistemi utilizanu idrocloni è nastri a vuoto. Certi ponu aduprà dui idrocloni in serie per aumentà a rimozione di i solidi in u sistema di disidratazione. Una parte di u traboccu di l'idroclone pò esse restituita à u sistema FGD per riduce u flussu di l'acqua usata.
A spurgazione pò ancu esse iniziata quandu ci hè un accumulu di cloruri in a pasta FGD, necessaria da i limiti imposti da a resistenza à a corrosione di i materiali di custruzzione di u sistema FGD.
Caratteristiche di l'acque reflue FGD
Parechje variabili influenzanu a cumpusizione di l'acqua usata FGD, cum'è a cumpusizione di u carbone è di u calcariu, u tipu di scrubber è u sistema di disidratazione di u gesso utilizatu. U carbone cuntribuisce gas acidi - cum'è cloruri, fluoruri è sulfati - è ancu metalli volatili, cumpresi arsenicu, mercuriu, seleniu, boru, cadmiu è zincu. U calcariu cuntribuisce ferru è aluminiu (da minerali argillosi) à l'acqua usata FGD. U calcariu hè tipicamente pulverizatu in un mulinu à palle umide, è l'erosione è a currusione di e palle cuntribuiscenu ferru à a pasta di calcariu. L'argille tendenu à cuntribuisce à e fine inerti, chì hè una di e ragioni per chì l'acqua usata hè purgata da u scrubber.
Da: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; è Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Data di publicazione: 04 d'aostu 2018