Pembakaran batu bara di fasilitas pembangkit listrik menghasilkan limbah padat, seperti abu dasar dan abu terbang, serta gas buang yang dilepaskan ke atmosfer. Banyak pembangkit listrik diharuskan menghilangkan emisi SOx dari gas buang menggunakan sistem desulfurisasi gas buang (FGD). Tiga teknologi FGD terkemuka yang digunakan di AS adalah wet scrubbing (85% dari instalasi), dry scrubbing (12%), dan dry sorbent injection (3%). Wet scrubber biasanya menghilangkan lebih dari 90% SOx, dibandingkan dengan dry scrubber yang hanya menghilangkan 80%. Artikel ini menyajikan teknologi mutakhir untuk mengolah air limbah yang dihasilkan oleh wet scrubber.Sistem FGD.
Dasar-dasar FGD Basah
Teknologi FGD basah memiliki kesamaan, yaitu bagian reaktor bubur dan bagian dewatering padatan. Berbagai jenis penyerap telah digunakan, termasuk menara padat dan menara baki, scrubber venturi, dan scrubber semprot di bagian reaktor. Penyerap menetralkan gas asam dengan bubur alkali berupa kapur, natrium hidroksida, atau batu kapur. Karena sejumlah alasan ekonomis, scrubber yang lebih baru cenderung menggunakan bubur batu kapur.
Ketika batu kapur bereaksi dengan SOx dalam kondisi reduksi penyerap, SO2 (komponen utama SOx) diubah menjadi sulfit, dan dihasilkan bubur yang kaya kalsium sulfit. Sistem FGD sebelumnya (disebut sebagai sistem oksidasi alami atau sistem oksidasi terhambat) menghasilkan produk sampingan kalsium sulfit.Sistem FGDmenggunakan reaktor oksidasi di mana bubur kalsium sulfit diubah menjadi kalsium sulfat (gipsum); ini disebut sebagai sistem FGD oksidasi paksa batu kapur (LSFO).
Sistem FGD LSFO modern yang umum menggunakan penyerap menara semprot dengan reaktor oksidasi integral di dasarnya (Gambar 1) atau sistem gelembung jet. Pada masing-masing sistem, gas diserap ke dalam bubur batu kapur dalam kondisi anoksik; bubur tersebut kemudian dialirkan ke reaktor aerobik atau zona reaksi, tempat sulfit diubah menjadi sulfat, dan gipsum mengendap. Waktu detensi hidraulik dalam reaktor oksidasi sekitar 20 menit.
1. Sistem FGD oksidasi paksa batu kapur kolom semprot (LSFO). Dalam scrubber LSFO, bubur dialirkan ke reaktor, di mana udara ditambahkan untuk memaksa oksidasi sulfit menjadi sulfat. Oksidasi ini tampaknya mengubah selenit menjadi selenat, yang mengakibatkan kesulitan dalam pengolahan selanjutnya. Sumber: CH2M HILL
Sistem ini biasanya beroperasi dengan padatan tersuspensi sebesar 14% hingga 18%. Padatan tersuspensi terdiri dari padatan gipsum halus dan kasar, abu terbang, dan material inert yang ditambahkan bersama batu kapur. Ketika padatan mencapai batas atas, bubur (slurry) akan dibersihkan. Sebagian besar sistem FGD LSFO menggunakan sistem pemisahan padatan dan pengeringan mekanis untuk memisahkan gipsum dan padatan lainnya dari air pembersih (Gambar 2).
2. Sistem dewatering gipsum purge FGD. Dalam sistem dewatering gipsum pada umumnya, partikel dalam purge diklasifikasikan, atau dipisahkan, menjadi fraksi kasar dan halus. Partikel halus dipisahkan dari hidroklon dalam luapan untuk menghasilkan aliran bawah yang sebagian besar terdiri dari kristal gipsum besar (untuk dijual) yang dapat dikeringkan hingga kadar air rendah dengan sistem dewatering sabuk vakum. Sumber: CH2M HILL
Beberapa sistem FGD menggunakan pengental gravitasi atau kolam pengendapan untuk klasifikasi dan dewatering padatan, dan beberapa menggunakan sentrifus atau sistem dewatering drum vakum putar, tetapi sebagian besar sistem baru menggunakan hidroklon dan sabuk vakum. Beberapa mungkin menggunakan dua hidroklon secara seri untuk meningkatkan pembuangan padatan dalam sistem dewatering. Sebagian luapan hidroklon dapat dikembalikan ke sistem FGD untuk mengurangi aliran air limbah.
Pembersihan juga dapat dimulai saat terjadi penumpukan klorida dalam bubur FGD, yang diperlukan oleh batasan yang diberlakukan oleh ketahanan korosi bahan konstruksi sistem FGD.
Karakteristik Air Limbah FGD
Banyak variabel yang memengaruhi komposisi air limbah FGD, seperti komposisi batu bara dan batu kapur, jenis scrubber, dan sistem dewatering gipsum yang digunakan. Batu bara menghasilkan gas asam—seperti klorida, fluorida, dan sulfat—serta logam volatil, termasuk arsenik, merkuri, selenium, boron, kadmium, dan seng. Batu kapur menghasilkan besi dan aluminium (dari mineral lempung) ke dalam air limbah FGD. Batu kapur biasanya dihaluskan dalam wet ball mill, dan erosi serta korosi bola-bola batu kapur menghasilkan besi yang masuk ke dalam bubur batu kapur. Lempung cenderung menghasilkan butiran halus inert, yang merupakan salah satu alasan air limbah dimurnikan dari scrubber.
Dari: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; dan Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Waktu posting: 04-Agu-2018