Pembakaran batu bara di fasilitas pembangkit listrik menghasilkan limbah padat, seperti abu dasar dan abu terbang, serta gas buang yang dibuang ke atmosfer. Banyak pabrik diharuskan menghilangkan emisi SOx dari gas buang menggunakan sistem desulfurisasi gas buang (FGD). Tiga teknologi FGD terkemuka yang digunakan di AS adalah scrubbing basah (85% dari instalasi), scrubbing kering (12%), dan injeksi sorben kering (3%). Scrubber basah biasanya menghilangkan lebih dari 90% SOx, dibandingkan dengan scrubber kering yang menghilangkan 80%. Artikel ini menyajikan teknologi tercanggih untuk mengolah air limbah yang dihasilkan secara basahsistem FGD.
Dasar-dasar FGD Basah
Teknologi FGD basah memiliki kesamaan pada bagian reaktor bubur dan bagian dewatering padatan. Berbagai jenis peredam telah digunakan, termasuk menara pengepakan dan menara baki, scrubber venturi, dan scrubber semprot di bagian reaktor. Peredam menetralkan gas asam dengan bubur alkali kapur, natrium hidroksida, atau batu kapur. Karena sejumlah alasan ekonomi, scrubber 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 akan kalsium sulfit. Sistem FGD sebelumnya (disebut sebagai oksidasi alami atau sistem oksidasi terhambat) menghasilkan produk sampingan kalsium sulfit. Lebih barusistem FGDmenggunakan reaktor oksidasi dimana bubur kalsium sulfit diubah menjadi kalsium sulfat (gipsum); ini disebut sebagai sistem FGD oksidasi paksa batu kapur (LSFO).
Sistem FGD LSFO modern biasanya menggunakan penyerap menara semprot dengan reaktor oksidasi integral di dasarnya (Gambar 1) atau sistem jet bubbler. Di masing-masing gas diserap dalam bubur batu kapur dalam kondisi anoksik; bubur kemudian dialirkan ke reaktor aerobik atau zona reaksi, di mana sulfit diubah menjadi sulfat, dan gipsum mengendap. Waktu penahanan hidrolik dalam reaktor oksidasi sekitar 20 menit.
1. Sistem FGD kolom semprot batu kapur oksidasi paksa (LSFO). Dalam bubur scrubber LSFO dialirkan ke reaktor, di mana udara ditambahkan untuk memaksa oksidasi sulfit menjadi sulfat. Oksidasi ini tampaknya mengubah selenit menjadi selenat, yang mengakibatkan kesulitan pengolahan di kemudian hari. Sumber: BUKIT CH2M
Sistem ini biasanya beroperasi dengan padatan tersuspensi 14% hingga 18%. Padatan tersuspensi terdiri dari padatan gipsum halus dan kasar, abu terbang, dan bahan inert yang dimasukkan bersama batu kapur. Ketika padatan mencapai batas atas, bubur dibersihkan. Kebanyakan sistem FGD LSFO menggunakan sistem pemisahan padatan mekanis dan sistem dewatering untuk memisahkan gipsum dan padatan lainnya dari air pembersih (Gambar 2).
2. FGD pembersihan sistem dewatering gipsum. Dalam sistem dewatering gipsum yang khas, partikel-partikel dalam pembersihan diklasifikasikan, atau dipisahkan, menjadi fraksi kasar dan halus. Partikel halus dipisahkan dalam luapan dari hidroklon 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: BUKIT CH2M
Beberapa sistem FGD menggunakan pengental gravitasi atau kolam pengendapan untuk klasifikasi padatan dan dewatering, dan beberapa menggunakan sentrifugal atau sistem dewatering drum vakum putar, namun sebagian besar sistem baru menggunakan hidroklon dan sabuk vakum. Beberapa orang mungkin menggunakan dua hidroklon secara seri untuk meningkatkan pembuangan padatan dalam sistem dewatering. Sebagian dari luapan hidroklon dapat dikembalikan ke sistem FGD untuk mengurangi aliran air limbah.
Pembersihan juga dapat dimulai ketika ada penumpukan klorida dalam bubur FGD, yang diwajibkan oleh batasan yang ditentukan oleh ketahanan korosi pada bahan konstruksi sistem FGD.
FGD Karakteristik Air Limbah
Banyak variabel yang mempengaruhi komposisi air limbah FGD, seperti komposisi batu bara dan batu kapur, jenis scrubber, dan sistem dewatering gipsum yang digunakan. Batubara menyumbang gas asam – seperti klorida, fluorida, dan sulfat – serta logam yang mudah menguap, termasuk arsenik, merkuri, selenium, boron, kadmium, dan seng. Batu kapur menyumbangkan zat besi dan aluminium (dari mineral tanah liat) ke dalam air limbah FGD. Batu kapur biasanya dihaluskan di pabrik bola basah, dan erosi serta korosi pada bola tersebut menyumbangkan besi ke dalam bubur batu kapur. Tanah liat cenderung menyumbang denda inert, yang merupakan salah satu alasan air limbah dibersihkan dari scrubber.
Dari: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A.Thomas Sandy, PE; dan Silas W. Gives, PE.
E-mail:[dilindungi email]
Waktu posting: 04 Agustus 2018