Spalováním uhlí v energetických zařízeních vzniká pevný odpad, jako je spodní a popílek, a spaliny, které jsou vypouštěny do atmosféry. Mnoho závodů musí odstraňovat emise SOx ze spalin pomocí systémů odsiřování spalin (FGD). Tři hlavní technologie FGD používané v USA jsou mokré čištění (85 % instalací), suché čištění (12 %) a suché vstřikování sorbentu (3 %). Mokré pračky obvykle odstraňují více než 90 % SOx ve srovnání se suchými pračkami, které odstraňují 80 %. Tento článek představuje nejmodernější technologie pro čištění odpadních vod, které vznikají mokremFGD systémy.
Základy mokrého FGD
Technologie mokrého FGD mají společnou sekci kalového reaktoru a sekci odvodňování pevných látek. Byly použity různé typy absorbérů, včetně plněných a patrových věží, Venturiho praček a sprejových praček v sekci reaktoru. Absorbéry neutralizují kyselé plyny pomocí alkalické suspenze vápna, hydroxidu sodného nebo vápence. Z řady ekonomických důvodů mají novější čističky tendenci používat vápencovou kaši.
Když vápenec reaguje s SOx v redukčních podmínkách absorbéru, SO 2 (hlavní složka SOx) se přeměňuje na siřičitan a vzniká suspenze bohatá na siřičitan vápenatý. Dřívější systémy FGD (označované jako přirozená oxidace nebo systémy inhibované oxidace) produkovaly vedlejší produkt siřičitanu vápenatého. NovějšíFGD systémypoužití oxidačního reaktoru, ve kterém se suspenze siřičitanu vápenatého převádí na síran vápenatý (sádru); tyto jsou označovány jako systémy FGD s vynucenou oxidací vápence (LSFO).
Typické moderní systémy LSFO FGD používají buď absorbér rozprašovací věže s integrovaným oxidačním reaktorem v základně (obrázek 1), nebo systém tryskového probublávání. V každém je plyn absorbován ve vápencové kaši za anoxických podmínek; suspenze pak prochází do aerobního reaktoru nebo reakční zóny, kde se siřičitan převede na síran a sádrovec se vysráží. Hydraulická doba zadržení v oxidačním reaktoru je asi 20 minut.
1. Systém FGD s rozprašovací kolonou s nucenou oxidací vápence (LSFO). Suspenze v pračce LSFO prochází do reaktoru, kde se přidává vzduch, aby došlo k oxidaci siřičitanu na síran. Zdá se, že tato oxidace přeměňuje seleničitan na selenan, což má za následek pozdější potíže s úpravou. Zdroj: CH2M HILL
Tyto systémy obvykle pracují s nerozpuštěnými látkami v množství 14 % až 18 %. Suspendované pevné látky se skládají z jemných a hrubých sádrových pevných látek, popílku a inertního materiálu přiváděného s vápencem. Když pevné látky dosáhnou horního limitu, suspenze se vyčistí. Většina systémů LSFO FGD používá mechanickou separaci pevných látek a odvodňovací systémy k oddělení sádry a jiných pevných látek z proplachovací vody (obrázek 2).
2. FGD čistící odvodňovací systém sádry. V typickém sádrovém odvodňovacím systému jsou částice v proplachu klasifikovány nebo separovány na hrubé a jemné frakce. Jemné částice se oddělují v přepadu z hydroklonu za vzniku podtoku, který sestává většinou z velkých krystalů sádry (pro potenciální prodej), které lze odvodnit na nízký obsah vlhkosti pomocí vakuového pásového odvodňovacího systému. Zdroj: CH2M HILL
Některé systémy FGD používají gravitační zahušťovadla nebo usazovací nádrže pro klasifikaci pevných látek a odvodnění a některé používají odstředivky nebo rotační vakuové bubnové odvodňovací systémy, ale většina nových systémů používá hydroklony a vakuové pásy. Někteří mohou používat dva hydroklony v sérii ke zvýšení odstraňování pevných látek v odvodňovacím systému. Část přepadu hydroklonu může být vrácena do systému FGD, aby se snížil průtok odpadní vody.
Čištění může být také zahájeno, když dojde k nahromadění chloridů v suspenzi FGD, což je nutné kvůli limitům stanoveným korozní odolností konstrukčních materiálů systému FGD.
FGD Charakteristika odpadních vod
Složení odpadní vody z FGD ovlivňuje mnoho proměnných, jako je složení uhlí a vápence, typ pračky a použitý systém odvodňování sádry. Uhlí přispívá kyselými plyny – jako jsou chloridy, fluoridy a sírany – a také těkavými kovy, včetně arsenu, rtuti, selenu, boru, kadmia a zinku. Vápenec přispívá železem a hliníkem (z jílových minerálů) do odpadní vody FGD. Vápenec se typicky drtí na prášek v mokrém kulovém mlýnu a eroze a koroze kuliček přispívá železem do vápencové suspenze. Jíly mají tendenci přispívat inertními jemnými částicemi, což je jeden z důvodů, proč je odpadní voda vyčištěna z pračky.
Od: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; a Silas W. Givens, PE.
E-mail:[e-mail chráněný]
Čas odeslání: srpen-04-2018