A combustión de carbón nas instalacións de xeración de enerxía produce residuos sólidos, como a cinza inferior e a mosca, e o gas que se emite á atmosfera. Moitas plantas están obrigadas a eliminar as emisións de SOX do gas de combustión mediante sistemas de desulfurización de gases de gas (FGD). As tres principais tecnoloxías FGD utilizadas nos EUA son o fregado húmido (85%das instalacións), o lavado en seco (12%) e a inxección de sorbente seco (3%). Os fregadores húmidos normalmente eliminan máis do 90% dos SOX, en comparación cos fregadores secos, que eliminan o 80%. Este artigo presenta tecnoloxías de última xeración para tratar as augas residuais que se xera por molladoSistemas FGD.
Principios básicos de FGD húmidos
As tecnoloxías de FGD húmidas teñen en común unha sección de reactor de suspensión e unha sección de desaugadoiro de sólidos. Utilizáronse diversos tipos de amortecedores, incluíndo torres embaladas e de bandexa, fregadores de venturi e fregadores de pulverización na sección do reactor. Os absorbentes neutralizan os gases ácidos cunha purga alcalina de cal, hidróxido de sodio ou pedra calcaria. Por varias razóns económicas, os fregadores máis novos tenden a empregar unha purga de pedra calcaria.
Cando a pedra calcaria reacciona con SOX nas condicións de redución do absorbente, polo que 2 (o compoñente principal de SOX) convértese en sulfito e prodúcese unha suspensión rica en sulfito de calcio. Os sistemas FGD anteriores (denominados oxidación natural ou sistemas de oxidación inhibidos) producían un subproduto de sulfito de calcio. Máis recenteSistemas FGDEmpregue un reactor de oxidación no que a suspensión de sulfito de calcio se converta en sulfato de calcio (xeso); A estes chámanse sistemas FGD de oxidación forzada de pedra calcaria (LSFO).
Os sistemas típicos de LSFO Modern LSFO usan un absorbente da torre de pulverización cun reactor de oxidación integral na base (Figura 1) ou un sistema de burbullas de chorro. En cada un o gas é absorbido nunha purga de pedra calcaria en condicións anóxicas; A suspensión pasa a un reactor aeróbico ou zona de reacción, onde o sulfito se converte en sulfato e precipita o xeso. O tempo de detención hidráulica no reactor de oxidación é de aproximadamente 20 minutos.
1. Columna de pulverización Oxidación forzada de pedra calcaria (LSFO) FGD. Nunha purga LSFO pasa a un reactor, onde se engade aire para forzar a oxidación de sulfito ao sulfato. Esta oxidación parece converter a selenita en selenato, dando lugar a dificultades posteriores ao tratamento. Fonte: CH2M Hill
Estes sistemas funcionan normalmente con sólidos en suspensión do 14% ao 18%. Os sólidos en suspensión consisten en sólidos de xeso fino e groso, cinzas de mosca e material inerte introducido coa pedra calcaria. Cando os sólidos alcanzan un límite superior, purga a suspensión. A maioría dos sistemas LSFO FGD usan sistemas de separación e desaugadoiro de sólidos mecánicos para separar o xeso e outros sólidos da auga de purga (figura 2).
2. FGD Purge Sistema de desaugadoiro de xeso. Nunha típica das partículas do sistema de desaugadoiro de xeso na purga clasifícanse ou sepáranse en fraccións grosas e finas. As partículas finas están separadas no desbordamento da hidroclona para producir un fluxo que consta principalmente de grandes cristais de xeso (para a venda potencial) que se poden desgarrar a un baixo contido de humidade cun sistema de deshabilitación do cinto de baleiro. Fonte: CH2M Hill
Algúns sistemas FGD usan espesantes de gravidade ou estanques de liquidación para a clasificación e desaugadoiro de sólidos, e outros usan centrifugos ou sistemas de desaugadoiro do tambor ao baleiro rotatorio, pero a maioría dos novos sistemas usan hidroclones e cintos de baleiro. Algúns poden usar dous hidroclones en serie para aumentar a eliminación de sólidos no sistema de desaugadoiro. Unha parte do desbordamento de hidroclona pode ser devolta ao sistema FGD para reducir o fluxo de augas residuais.
Tamén se pode iniciar a purga cando hai unha acumulación de cloruros na suspensión da FGD, necesaria polos límites impostos pola resistencia á corrosión dos materiais de construción do sistema FGD.
Características de augas residuais FGD
Moitas variables afectan a composición de augas residuais FGD, como a composición de carbón e pedra calcaria, o tipo de fregador e o sistema de desgarrador de xeso empregado. O carbón aporta gases ácidos - como cloruros, fluoruros e sulfato - así como metais volátiles, incluíndo arsénico, mercurio, selenio, boro, cadmio e cinc. A pedra calcaria contribúe a ferro e aluminio (desde minerais de arxila) ás augas residuais da FGD. A pedra calcaria é normalmente pulverizada nun muíño de bola húmida e a erosión e a corrosión das bolas contribúen no ferro á purga de pedra calcaria. As arxilas tenden a contribuír ás multas inertes, que é unha das razóns polas que as augas residuais son purgadas do fregador.
De: Thomas E. Higgins, doutorado, PE; A. Thomas Sandy, PE; e Silas W. Givens, pe.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Tempo de publicación: agosto-04-2018