ग्रिप गैस डीसल्फराइजेशन सिस्टम और नोजल

बिजली उत्पादन सुविधाओं में कोयले के दहन से ठोस अपशिष्ट, जैसे कि तली और फ्लाई ऐश, और ग्रिप गैस उत्पन्न होती है जो वायुमंडल में उत्सर्जित होती है। कई संयंत्रों को फ़्लू गैस डीसल्फराइज़ेशन (FGD) प्रणालियों का उपयोग करके फ़्लू गैस से SOx उत्सर्जन को हटाने की आवश्यकता होती है। अमेरिका में उपयोग की जाने वाली तीन प्रमुख FGD प्रौद्योगिकियाँ गीली स्क्रबिंग (85% इंस्टॉलेशन), ड्राई स्क्रबिंग (12%), और ड्राई सॉर्बेंट इंजेक्शन (3%) हैं। गीले स्क्रबर आम तौर पर 90% से अधिक एसओएक्स हटा देते हैं, जबकि सूखे स्क्रबर 80% हटा देते हैं। यह लेख गीले द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट जल के उपचार के लिए अत्याधुनिक तकनीकों को प्रस्तुत करता हैएफजीडी सिस्टम.

वेट एफजीडी मूल बातें

गीली एफजीडी प्रौद्योगिकियों में आम तौर पर एक घोल रिएक्टर अनुभाग और एक ठोस डीवाटरिंग अनुभाग होता है। रिएक्टर अनुभाग में विभिन्न प्रकार के अवशोषकों का उपयोग किया गया है, जिनमें पैक्ड और ट्रे टावर्स, वेंटुरी स्क्रबर्स और स्प्रे स्क्रबर्स शामिल हैं। अवशोषक चूने, सोडियम हाइड्रॉक्साइड या चूना पत्थर के क्षारीय घोल के साथ अम्लीय गैसों को बेअसर करते हैं। कई आर्थिक कारणों से, नए स्क्रबर चूना पत्थर के घोल का उपयोग करते हैं।

जब चूना पत्थर अवशोषक की अपचायक स्थितियों में SOx के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो SO 2 (SOx का प्रमुख घटक) सल्फाइट में परिवर्तित हो जाता है, और कैल्शियम सल्फाइट से भरपूर घोल उत्पन्न होता है। पहले की FGD प्रणालियाँ (जिन्हें प्राकृतिक ऑक्सीकरण या बाधित ऑक्सीकरण प्रणालियाँ कहा जाता है) कैल्शियम सल्फाइट उप-उत्पाद का उत्पादन करती थीं। नईएफजीडी सिस्टमएक ऑक्सीकरण रिएक्टर नियोजित करें जिसमें कैल्शियम सल्फाइट घोल को कैल्शियम सल्फेट (जिप्सम) में परिवर्तित किया जाता है; इन्हें चूना पत्थर मजबूर ऑक्सीकरण (एलएसएफओ) एफजीडी सिस्टम के रूप में जाना जाता है।

विशिष्ट आधुनिक एलएसएफओ एफजीडी सिस्टम या तो आधार में एक अभिन्न ऑक्सीकरण रिएक्टर के साथ एक स्प्रे टावर अवशोषक का उपयोग करते हैं (चित्रा 1) या एक जेट बब्बलर सिस्टम। प्रत्येक में गैस को अनॉक्सी स्थितियों के तहत चूना पत्थर के घोल में अवशोषित किया जाता है; फिर घोल एक एरोबिक रिएक्टर या प्रतिक्रिया क्षेत्र में चला जाता है, जहां सल्फाइट सल्फेट में परिवर्तित हो जाता है, और जिप्सम अवक्षेपित हो जाता है। ऑक्सीकरण रिएक्टर में हाइड्रोलिक अवरोधन का समय लगभग 20 मिनट है।

1. स्प्रे कॉलम चूना पत्थर मजबूर ऑक्सीकरण (एलएसएफओ) एफजीडी प्रणाली। एलएसएफओ स्क्रबर में घोल एक रिएक्टर में जाता है, जहां सल्फाइट को सल्फेट में ऑक्सीकरण करने के लिए हवा डाली जाती है। ऐसा प्रतीत होता है कि यह ऑक्सीकरण सेलेनाइट को सेलेनेट में परिवर्तित कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप बाद में उपचार में कठिनाइयाँ आती हैं। स्रोत: CH2M हिल

ये सिस्टम आमतौर पर 14% से 18% के निलंबित ठोस पदार्थों के साथ काम करते हैं। निलंबित ठोस में महीन और मोटे जिप्सम ठोस, फ्लाई ऐश और चूना पत्थर के साथ लाए गए अक्रिय पदार्थ शामिल होते हैं। जब ठोस ऊपरी सीमा तक पहुँच जाते हैं, तो घोल को शुद्ध कर दिया जाता है। अधिकांश एलएसएफओ एफजीडी सिस्टम जिप्सम और अन्य ठोस पदार्थों को शुद्ध पानी से अलग करने के लिए यांत्रिक ठोस पृथक्करण और डीवाटरिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं (चित्रा 2)।

2. एफजीडी पर्ज जिप्सम डीवाटरिंग सिस्टम। एक विशिष्ट जिप्सम निर्जलीकरण प्रणाली में शुद्धिकरण में कणों को मोटे और महीन अंशों में वर्गीकृत किया जाता है, या अलग किया जाता है। अंडरफ्लो उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोक्लोन से अतिप्रवाह में बारीक कणों को अलग किया जाता है, जिसमें ज्यादातर बड़े जिप्सम क्रिस्टल होते हैं (संभावित बिक्री के लिए) जिन्हें वैक्यूम बेल्ट डीवाटरिंग सिस्टम के साथ कम नमी की मात्रा में पानी से निकाला जा सकता है। स्रोत: CH2M हिल

कुछ FGD सिस्टम ठोस पदार्थों के वर्गीकरण और डीवाटरिंग के लिए ग्रेविटी थिकनर या सेटलिंग तालाबों का उपयोग करते हैं, और कुछ सेंट्रीफ्यूज या रोटरी वैक्यूम ड्रम डीवाटरिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं, लेकिन अधिकांश नए सिस्टम हाइड्रोक्लोन और वैक्यूम बेल्ट का उपयोग करते हैं। कुछ लोग निर्जलीकरण प्रणाली में ठोस पदार्थ हटाने को बढ़ाने के लिए श्रृंखला में दो हाइड्रोक्लोन का उपयोग कर सकते हैं। अपशिष्ट जल प्रवाह को कम करने के लिए हाइड्रोक्लोन ओवरफ्लो का एक हिस्सा एफजीडी प्रणाली में वापस किया जा सकता है।

जब एफजीडी घोल में क्लोराइड का निर्माण होता है, तो शुद्धिकरण भी शुरू किया जा सकता है, जो एफजीडी प्रणाली की निर्माण सामग्री के संक्षारण प्रतिरोध द्वारा लगाई गई सीमाओं के कारण आवश्यक होता है।

एफजीडी अपशिष्ट जल विशेषताएँ

कई चर एफजीडी अपशिष्ट जल संरचना को प्रभावित करते हैं, जैसे कोयला और चूना पत्थर की संरचना, स्क्रबर का प्रकार, और जिप्सम-डीवाटरिंग प्रणाली का उपयोग किया जाता है। कोयला अम्लीय गैसों - जैसे क्लोराइड, फ्लोराइड और सल्फेट - के साथ-साथ आर्सेनिक, पारा, सेलेनियम, बोरान, कैडमियम और जस्ता सहित अस्थिर धातुओं का योगदान देता है। चूना पत्थर FGD अपशिष्ट जल में लौह और एल्यूमीनियम (मिट्टी के खनिजों से) का योगदान देता है। चूना पत्थर को आम तौर पर गीली बॉल मिल में चूर्णित किया जाता है, और गेंदों का क्षरण और क्षरण चूना पत्थर के घोल में लोहे का योगदान देता है। मिट्टी निष्क्रिय कणों का योगदान करती है, जो एक कारण है कि अपशिष्ट जल को स्क्रबर से शुद्ध किया जाता है।

प्रेषक: थॉमस ई. हिगिंस, पीएचडी, पीई; ए. थॉमस सैंडी, पीई; और सिलास डब्ल्यू गिवेंस, पीई।

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