Die Verbrennung von Kohle in Stromerzeugungsanlagen erzeugt feste Abfälle wie Boden und Flugasche sowie Rauchgas, das in die Atmosphäre emittiert wird. Viele Pflanzen müssen die SOX -Emissionen aus dem Rauchgas unter Verwendung von FGD -Systemen (Rauchgasententäsung) entfernen. Die drei führenden FGD -Technologien, die in den USA verwendet werden, sind feuchte Schrubben (85%der Installationen), trockenes Schrubben (12%) und trockene Sorbeninjektion (3%). Nasswäscher entfernen normalerweise mehr als 90% der SOX im Vergleich zu trockenen Wäschern, die 80% entfernen. Dieser Artikel enthält hochmoderne Technologien zur Behandlung des von Nass erzeugten AbwassersFGD -Systeme.
Wet FGD -Grundlagen
Nass FGD -Technologien haben gemeinsam einen Slurry -Reaktorabschnitt und einen Feststoffentwässerungsabschnitt. Es wurden verschiedene Arten von Absorber verwendet, darunter gepackte und Tabletttürme, Venturi -Wäschern und Sprühwäsche im Reaktorabschnitt. Die Absorber neutralisieren die sauren Gase mit einer alkalischen Gülle von Kalk, Natriumhydroxid oder Kalkstein. Aus einer Reihe von wirtschaftlichen Gründen neigen neuere Wäsche dazu, eine Kalksteinschlamm zu verwenden.
Wenn Kalkstein in den reduzierenden Bedingungen des Absorbers mit SOX reagiert, wird 2 (die Hauptkomponente von SOX) in Sulfit umgewandelt, und es wird eine an Calciumsulfit reichhaltige Aufschlämmung erzeugt. Frühere FGD-Systeme (als natürliche Oxidation oder inhibierte Oxidationssysteme bezeichnet) erzeugten ein Calciumsulfit-Nebenprodukt. NeuerFGD -Systemeverwenden einen Oxidationsreaktor, bei dem die Calciumsulfitaufschlämmung in Calciumsulfat (Gips) umgewandelt wird; Diese werden als LSFO -FGD -Systeme (Kalksteinerzwungene Oxidation) bezeichnet.
Typische moderne LSFO -FGD -Systeme verwenden entweder einen Sprühturmabsorber mit einem integralen Oxidationsreaktor in der Basis (Abbildung 1) oder einem Strahlbubbler -System. In jedem Gas wird das Gas unter anoxischen Bedingungen in einer Kalksteinschlammung absorbiert; Die Aufschlämmung übergeht dann zu einem aeroben Reaktor oder einer Reaktionszone, in der Sulfit in Sulfat umgewandelt wird, und Gipsausfälle. Die hydraulische Haftzeit im Oxidationsreaktor beträgt etwa 20 Minuten.
1. LSFO -FGD -System (Spray -Säulenkalkestone erzwungene Oxidation). In einem LSFO -Scrubber übergeht die Schlämmung zu einem Reaktor, wo Luft zugesetzt wird, um die Oxidation von Sulfit zu Sulfat zu erhöhen. Diese Oxidation scheint Selenit in Selenat umzuwandeln, was zu späteren Behandlungsschwierigkeiten führt. Quelle: CH2M Hill
Diese Systeme arbeiten typischerweise mit suspendierten Feststoffen von 14% bis 18%. Suspendierte Feststoffe bestehen aus feinen und groben Gipsfeststoffen, Flugasche und inertem Material, das mit dem Kalkstein eingeführt wird. Wenn die Feststoffe eine Obergrenze erreichen, wird die Aufschlämmung gespült. Die meisten LSFO -FGD -Systeme verwenden mechanische Festkörper -Trennungs- und Entwässerungssysteme, um Gips und andere Feststoffe vom Säuberwasser zu trennen (Abbildung 2).
2. FGD -Spülentwässerungssystem. In einem typischen Gipsentwässerungssystem werden Partikel in der Säuberung in grobe und feine Fraktionen eingeteilt oder getrennt. Feinpartikel werden im Überlauf vom Hydroclon getrennt, um einen Unterstrom zu erzeugen, der hauptsächlich aus großen Gipskristallen (für potenziellen Verkauf) besteht, die zu einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt mit einem Vakuumgürtelentwässerungssystem abgewässert werden können. Quelle: CH2M Hill
Einige FGD -Systeme verwenden Schwerkraftverdicker oder Teiche zur Klassifizierung und Entwässerung von Feststoffen. Einige verwenden Zentrifugen oder Drehvakuumentrommelentwässerungssysteme, aber die meisten neuen Systeme verwenden Hydroklone und Vakuumgürtel. Einige können zwei Hydroklone in Reihe verwenden, um die Festkörperentfernung im Entwässerungssystem zu erhöhen. Ein Teil des Hydroclon -Überlaufs kann in das FGD -System zurückgegeben werden, um den Abwasserfluss zu reduzieren.
Die Spülung kann auch initiiert werden, wenn in der FGD -Aufschlämmung ein Aufbau von Chloriden vorliegt, die durch Grenzen erforderlich sind, die durch den Korrosionsbeständigkeit der Baumaterialien des FGD -Systems auferlegt werden.
FGD -Abwassereigenschaften
Viele Variablen beeinflussen die FGD-Abwasserzusammensetzung wie Kohle- und Kalksteinzusammensetzung, Art des Wäschetyps und das verwendete Gips-Dewatering-System. Kohle trägt saure Gase wie Chloride, Fluoride und Sulfat sowie flüchtige Metalle, einschließlich Arsen, Quecksilber, Selen, Bor, Cadmium und Zink bei. Der Kalkstein trägt Eisen und Aluminium (von Tonmineralien) zum FGD -Abwasser bei. Kalkstein wird typischerweise in einer feuchten Kugelmühle pulverisiert, und die Erosion und Korrosion der Kugeln tragen Eisen zur Kalksteinschlamm zu. Tone tendieren dazu, die inerten Bußgelder beizutragen, was einer der Gründe dafür ist, dass das Abwasser aus dem Wäscher gelöscht wird.
Von: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; und Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Postzeit: Aug-04-2018