A combustión do carbón nas instalacións de xeración de enerxía produce residuos sólidos, como cinzas de fondo e volantes, e gases de combustión que se emiten á atmosfera. Moitas plantas están obrigadas a eliminar as emisións de SOx dos gases de combustión mediante sistemas de desulfuración de gases de combustión (FGD). As tres principais tecnoloxías de FGD utilizadas nos EE. UU. son o fregado húmido (85% das instalacións), o fregado en seco (12%) e a inxección de sorbente seco (3%). Os depuradores húmidos normalmente eliminan máis do 90% do SOx, en comparación cos lavadores secos, que eliminan o 80%. Neste artigo preséntanse tecnoloxías de última xeración para o tratamento das augas residuais que se xeran por húmidoSistemas FGD.
Conceptos básicos do FGD húmido
As tecnoloxías de FGD húmidos teñen en común unha sección de reactor de puríns e unha sección de deshidratación de sólidos. Utilizáronse varios tipos de absorbedores, incluíndo torres de envasado e bandexa, lavadores venturi e lavadores de pulverización na sección do reactor. Os absorbentes neutralizan os gases ácidos cunha suspensión alcalina de cal, hidróxido de sodio ou pedra caliza. Por unha serie de razóns económicas, os fregadores máis novos tenden a usar purín de pedra caliza.
Cando a pedra caliza reacciona con SOx nas condicións redutoras do absorbente, o SO 2 (o compoñente principal do SOx) convértese en sulfito e prodúcese unha suspensión rica en sulfito de calcio. Os sistemas FGD anteriores (denominados sistemas de oxidación natural ou inhibidos) producían un subproduto de sulfito de calcio. Máis recenteSistemas FGDempregar un reactor de oxidación no que a suspensión de sulfito de calcio se converte en sulfato de calcio (xeso); estes denomínanse sistemas FGD de oxidación forzada de pedra caliza (LSFO).
Os sistemas modernos típicos de LSFO FGD usan un absorbente de torre de pulverización cun reactor de oxidación integral na base (Figura 1) ou un sistema de burbullador de chorro. En cada un o gas é absorbido nunha suspensión de pedra calcaria en condicións anóxicas; a suspensión pasa entón a un reactor aeróbico ou zona de reacción, onde o sulfito se converte en sulfato e precipita o xeso. O tempo de retención hidráulica no reactor de oxidación é duns 20 minutos.
1. Sistema FGD de oxidación forzada de pedra caliza da columna de pulverización (LSFO). Nunha lavadora LSFO, o lodo pasa a un reactor, onde se engade aire para forzar a oxidación do sulfito a sulfato. Esta oxidación parece converter selenito en selenato, o que resulta en dificultades de tratamento posteriores. Fonte: CH2M HILL
Estes sistemas normalmente operan con sólidos en suspensión de 14% a 18%. Os sólidos en suspensión consisten en sólidos de xeso fino e groso, cinzas volantes e material inerte introducido coa pedra caliza. Cando os sólidos alcanzan un límite superior, purga a suspensión. A maioría dos sistemas LSFO FGD usan sistemas mecánicos de separación e deshidratación de sólidos para separar o xeso e outros sólidos da auga de purga (Figura 2).
2. Sistema de deshidratación de xeso de purga FGD. Nun sistema típico de deshidratación de xeso, as partículas da purga clasifícanse ou sepáranse en fraccións grosas e finas. As partículas finas sepáranse no desbordamento do hidroclon para producir un subfluxo que consiste na súa maioría por grandes cristais de xeso (para venda potencial) que se poden deshidratar a un baixo contido de humidade cun sistema de deshidratación por correa de baleiro. Fonte: CH2M HILL
Algúns sistemas FGD usan espesantes por gravidade ou estanques de decantación para a clasificación e deshidratación de sólidos, e algúns usan centrífugas ou sistemas de deshidratación de tambores de baleiro rotativos, pero a maioría dos novos sistemas usan hidroclons e correas de baleiro. Algúns poden usar dous hidroclons en serie para aumentar a eliminación de sólidos no sistema de deshidratación. Unha parte do desbordamento de hidroclon pode ser devolto ao sistema FGD para reducir o fluxo de augas residuais.
A purga tamén se pode iniciar cando hai unha acumulación de cloruros na suspensión FGD, necesaria polos límites impostos pola resistencia á corrosión dos materiais de construción do sistema FGD.
FGD Características das augas residuais
Moitas variables afectan á composición das augas residuais do FGD, como a composición do carbón e pedra caliza, o tipo de fregador e o sistema de deshidratación de xeso utilizado. O carbón aporta gases ácidos, como cloruros, fluoruros e sulfatos, así como metais volátiles, incluíndo arsénico, mercurio, selenio, boro, cadmio e cinc. A pedra calcaria achega ferro e aluminio (procedentes de minerais de arxila) ás augas residuais da FGD. A pedra caliza adoita pulverizarse nun muíño de bolas húmida, e a erosión e corrosión das bolas contribúen con ferro á suspensión de pedra caliza. As arxilas tenden a achegar os finos inertes, que é unha das razóns polas que se purgan as augas residuais do fregador.
De: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; e Silas W. Givens, PE.
Correo electrónico:[correo electrónico protexido]
Hora de publicación: 04-ago-2018