Izgaranjem ugljena u postrojenjima za proizvodnju energije nastaje kruti otpad, poput pepela s dna i letećeg pepela, te dimni plin koji se ispušta u atmosferu. Mnoga postrojenja moraju uklanjati emisije SOx iz dimnog plina pomoću sustava za odsumporavanje dimnih plinova (FGD). Tri vodeće FGD tehnologije koje se koriste u SAD-u su mokro ispiranje (85% instalacija), suho ispiranje (12%) i ubrizgavanje suhog sorbenta (3%). Mokri ispirači obično uklanjaju više od 90% SOx, u usporedbi sa suhim ispiračima, koji uklanjaju 80%. Ovaj članak predstavlja najsuvremenije tehnologije za pročišćavanje otpadnih voda koje nastaju mokrim ispiranjem.FGD sustavi.
Osnove mokrog FGD-a
Tehnologije mokrog FGD-a imaju zajednički dio reaktora za suspenziju i dio za odvodnjavanje krutih tvari. Korištene su različite vrste apsorbera, uključujući tornjeve s pakiranjem i tornjeve s podlogama, venturijeve skrubere i sprej skrubere u dijelu reaktora. Apsorberi neutraliziraju kisele plinove alkalnom suspenzijom vapna, natrijevog hidroksida ili vapnenca. Iz niza ekonomskih razloga, noviji skruberi imaju tendenciju koristiti vapnenačku suspenziju.
Kada vapnenac reagira sa SOx u redukcijskim uvjetima apsorbera, SO2 (glavna komponenta SOx) se pretvara u sulfit, te se proizvodi suspenzija bogata kalcijevim sulfitom. Raniji FGD sustavi (koji se nazivaju sustavima prirodne oksidacije ili inhibirane oksidacije) proizvodili su kalcijev sulfit kao nusprodukt. NovijiFGD sustavikoriste oksidacijski reaktor u kojem se suspenzija kalcijevog sulfita pretvara u kalcijev sulfat (gips); to se naziva FGD sustavima s prisilnom oksidacijom vapnenca (LSFO).
Tipični moderni LSFO FGD sustavi koriste ili apsorber s raspršivačem i integriranim oksidacijskim reaktorom u podnožju (slika 1) ili sustav mlaznog mjehurića. U svakom se plin apsorbira u vapnenačkoj suspenziji pod anoksičnim uvjetima; suspenzija zatim prolazi u aerobni reaktor ili reakcijsku zonu, gdje se sulfit pretvara u sulfat, a gips se taloži. Vrijeme hidrauličkog zadržavanja u oksidacijskom reaktoru je oko 20 minuta.
1. FGD sustav s prisilnom oksidacijom vapnenca u raspršivačkoj koloni (LSFO). U LSFO skruberu suspenzija prolazi u reaktor, gdje se dodaje zrak kako bi se prisilila oksidacija sulfita u sulfat. Čini se da ova oksidacija pretvara selenit u selenat, što kasnije rezultira poteškoćama u obradi. Izvor: CH2M HILL
Ovi sustavi obično rade sa suspendiranim tvarima od 14% do 18%. Suspendirane tvari sastoje se od finih i grubih gipsanih tvari, letećeg pepela i inertnog materijala unesenog s vapnencem. Kada krute tvari dosegnu gornju granicu, mulj se pročišćava. Većina LSFO FGD sustava koristi mehaničko odvajanje krutih tvari i sustave za odvodnjavanje kako bi odvojili gips i druge krute tvari od pročišćene vode (Slika 2).
2. FGD sustav za odvodnjavanje gipsa. U tipičnom sustavu za odvodnjavanje gipsa čestice u pročišćavanju se klasificiraju ili odvajaju u grube i fine frakcije. Fine čestice se odvajaju u preljevu iz hidroklona kako bi se stvorio donji tok koji se uglavnom sastoji od velikih kristala gipsa (za potencijalnu prodaju) koji se mogu odvodnjavati do niskog sadržaja vlage pomoću sustava za odvodnjavanje vakuumskom trakom. Izvor: CH2M HILL
Neki FGD sustavi koriste gravitacijske zgušnjivače ili taložnike za klasifikaciju i odvodnjavanje krutih tvari, a neki koriste centrifuge ili rotacijske vakuumske bubnjeve za odvodnjavanje, ali većina novih sustava koristi hidroklonove i vakuumske trake. Neki mogu koristiti dva hidroklona u seriji kako bi se povećalo uklanjanje krutih tvari u sustavu za odvodnjavanje. Dio viška hidroklona može se vratiti u FGD sustav kako bi se smanjio protok otpadnih voda.
Pročišćavanje se također može pokrenuti kada dođe do nakupljanja klorida u suspenziji FGD-a, što je potrebno zbog ograničenja nametnutih otpornošću na koroziju konstrukcijskih materijala FGD sustava.
Karakteristike otpadnih voda dobivenih metodom dimovodnog odsjaja (FGD)
Na sastav otpadnih voda iz FGD-a utječu mnoge varijable, kao što su sastav ugljena i vapnenca, vrsta skrubera i korišteni sustav za odvodnjavanje gipsa. Ugljen doprinosi kiselim plinovima - poput klorida, fluorida i sulfata - kao i hlapljivim metalima, uključujući arsen, živu, selen, bor, kadmij i cink. Vapnenac doprinosi željezu i aluminiju (iz minerala gline) u otpadne vode iz FGD-a. Vapnenac se obično usitnjava u mokrom kugličnom mlinu, a erozija i korozija kugli doprinose željezu u vapnenačkoj suspenziji. Gline obično doprinose inertnim finim česticama, što je jedan od razloga zašto se otpadne vode pročišćavaju iz skrubera.
Od: Thomasa E. Higginsa, dr. sc., dipl. inž.; A. Thomasa Sandyja, dipl. inž.; i Silasa W. Givensa, dipl. inž.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Vrijeme objave: 04.08.2018.