Az erőművekben a szén elégetése szilárd hulladékot, például fenék- és pernyét, valamint füstgázt termel, amely a légkörbe kerül. Számos erőműnek füstgáz-kéntelenítő (FGD) rendszerek segítségével kell eltávolítania a kén-oxidokat a füstgázból. Az Egyesült Államokban használt három vezető FGD-technológia a nedves mosás (a létesítmények 85%-a), a száraz mosás (12%) és a száraz szorbens befecskendezés (3%). A nedves mosók jellemzően az SOx több mint 90%-át eltávolítják, szemben a száraz mosókkal, amelyek 80%-ot távolítanak el. Ez a cikk a nedves tészta által termelt szennyvíz kezelésére szolgáló legmodernebb technológiákat mutatja be.Füstgáz-kéntelenítő rendszerek.
Nedves füstgáz-kéntelenítés alapjai
A nedves füstgáz-kéntelenítési technológiák közös jellemzője egy zagyreaktor szakasz és egy szilárdanyag-víztelenítő szakasz. Különböző típusú abszorbereket alkalmaztak, beleértve a töltött és tálcás tornyokat, a venturi-mosókat és a szórómosókat a reaktorszakaszban. Az abszorberek mész, nátrium-hidroxid vagy mészkő lúgos szuszpenziójával semlegesítik a savas gázokat. Számos gazdasági okból az újabb mosók általában mészkőszuszpenziót használnak.
Amikor a mészkő az abszorber redukáló körülményei között reagál a SOx-szal, az SO2 (az SOx fő összetevője) szulfittá alakul, és kalcium-szulfitban gazdag iszap keletkezik. A korábbi FGD-rendszerek (amelyeket természetes oxidációs vagy gátolt oxidációs rendszereknek neveznek) kalcium-szulfit mellékterméket termeltek. Az újabbakFüstgáz-kéntelenítő rendszerekoxidációs reaktort alkalmaznak, amelyben a kalcium-szulfit szuszpenziót kalcium-szulfáttá (gipsszé) alakítják; ezeket mészkő-kényszerített oxidációs (LSFO) FGD-rendszereknek nevezik.
A tipikus modern LSFO FGD-rendszerek vagy egy porlasztótorony-abszorbert használnak, amelynek alapjában egy integrált oxidációs reaktor található (1. ábra), vagy egy jet buborékoltató rendszert. Mindegyikben a gázt anoxikus körülmények között mészkőszuszpenzióban abszorbeálják; az iszap ezután egy aerob reaktorba vagy reakciózónába jut, ahol a szulfit szulfáttá alakul, és a gipsz kicsapódik. Az oxidációs reaktorban a hidraulikus tartózkodási idő körülbelül 20 perc.
1. Permetezőoszlopos mészkő kényszerített oxidációs (LSFO) füstgázkéntelenítő rendszer. Az LSFO mosóberendezésben a zagy egy reaktorba jut, ahol levegőt adagolnak a szulfit szulfáttá történő oxidációjának kikényszerítésére. Úgy tűnik, hogy ez az oxidáció a szelenitet szelenáttá alakítja, ami későbbi kezelési nehézségekhez vezet. Forrás: CH2M HILL
Ezek a rendszerek jellemzően 14% és 18% közötti szuszpendált szilárd anyag tartalommal működnek. A szuszpendált szilárd anyagok finom és durva gipsz szilárd anyagokból, pernyéből és a mészkővel együtt bevitt inert anyagból állnak. Amikor a szilárd anyagok mennyisége eléri a felső határértéket, az iszapot kiöblítik. A legtöbb LSFO FGD-rendszer mechanikus szilárdanyag-leválasztó és víztelenítő rendszereket használ a gipsz és más szilárd anyagok elválasztására a tisztítóvíztől (2. ábra).
2. FGD-vel történő gipsz víztelenítő rendszer. Egy tipikus gipsz víztelenítő rendszerben a tisztítófolyadékban lévő részecskéket durva és finom frakciókra osztályozzák, vagyis szétválasztják. A finom részecskéket a hidroklón túlfolyójában választják szét, így egy alsó elfolyó anyag jön létre, amely főként nagy gipszkristályokból áll (potenciálisan értékesítésre), és amelyet vákuumos szalagos víztelenítő rendszerrel alacsony nedvességtartalomra lehet vízteleníteni. Forrás: CH2M HILL
Néhány füstgáz-kéntelenítő rendszer gravitációs sűrítőket vagy ülepítőmedencéket használ a szilárd anyagok osztályozásához és víztelenítéséhez, mások centrifugákat vagy forgó vákuumdobos víztelenítő rendszereket alkalmaznak, de a legtöbb új rendszer hidroklónokat és vákuumszalagokat használ. Egyes rendszerek két hidroklónt használhatnak sorba kapcsolva a víztelenítő rendszerben lévő szilárd anyagok eltávolításának növelése érdekében. A hidroklón túlfolyásának egy része visszavezethető a füstgáz-kéntelenítő rendszerbe a szennyvízáram csökkentése érdekében.
Az átöblítés akkor is megkezdődhet, ha kloridok halmozódnak fel az FGD-szuszpenzióban, amit az FGD-rendszer építőanyagainak korrózióállósága szab korlátoknak.
FGD szennyvíz jellemzői
Számos változó befolyásolja az FGD-ből származó szennyvíz összetételét, például a szén és a mészkő összetétele, a mosó típusa és a használt gipsz víztelenítő rendszer. A szén savas gázokat – például kloridokat, fluoridokat és szulfátokat –, valamint illékony fémeket, például arzént, higanyt, szelént, bórt, kadmiumot és cinket tartalmaz. A mészkő vasat és alumíniumot (agyagásványokból) juttat az FGD-ből származó szennyvízbe. A mészkövet jellemzően nedves golyósmalomban porítják, és a golyók eróziója és korróziója vasat juttat a mészkőszuszpenzióba. Az agyagok általában inert finom részecskéket tartalmaznak, ami az egyik oka annak, hogy a szennyvizet kiöblítik a mosóból.
Forrás: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; és Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Közzététel ideje: 2018. augusztus 4.