Brennsla kola í orkuverum framleiðir fastan úrgang, svo sem botn- og flugösku, og reykgas sem losnar út í andrúmsloftið. Margar verksmiðjur þurfa að fjarlægja SOx-losun úr reykgasinu með því að nota brennisteinshreinsunarkerfi fyrir reykgas (FGD). Þrjár helstu FGD-tæknin sem notuð er í Bandaríkjunum eru blauthreinsun (85% af stöðvunum), þurrhreinsun (12%) og þurr sorbentinnspýting (3%). Blauthreinsarar fjarlægja yfirleitt meira en 90% af SOx, samanborið við þurrhreinsara, sem fjarlægja 80%. Þessi grein kynnir nýjustu tækni til að meðhöndla frárennslisvatn sem myndast við blauthreinsun.FGD kerfi.
Grunnatriði blautrar FGD
Tækni við blauta FGD hefur sameiginlegt svæði fyrir leðjuhvarf og svæði fyrir afvötnun fastra efna. Ýmsar gerðir af gleypum hafa verið notaðar, þar á meðal pakkaðir og bakkaðar turnar, venturi-hreinsivélar og úðahreinsivélar í hvarfhlutanum. Gleyparnir hlutleysa súru lofttegundirnar með basískri leðju af kalki, natríumhýdroxíði eða kalksteini. Af ýmsum efnahagsástæðum nota nýrri hreinsivélar yfirleitt kalksteinsleðju.
Þegar kalksteinn hvarfast við SOx í afoxunaraðstæðum frásogsefnisins, breytist SO2 (aðalþáttur SOx) í súlfít og myndast leðja rík af kalsíumsúlfíti. Fyrri FGD kerfi (kölluð náttúruleg oxun eða hamluð oxunarkerfi) framleiddu aukaafurð kalsíumsúlfíts. NýrriFGD kerfiNota skal oxunarhvarfefni þar sem kalsíumsúlfítblöndunni er breytt í kalsíumsúlfat (gips); þetta eru nefnd kalksteinsþvinguð oxunarkerfi (LSFO).
Dæmigerð nútíma LSFO FGD kerfi nota annaðhvort úðaturns frásogskerfi með innbyggðum oxunarhvarfi í botninum (mynd 1) eða þotubólukerfi. Í hvoru kerfi er gasið frásogað í kalksteinssleðju við súrefnislausar aðstæður; seðillinn fer síðan í loftháðan hvarf eða hvarfsvæði þar sem súlfít er breytt í súlfat og gifs fellur út. Vökvafræðilegur geymslutími í oxunarhvarfinu er um 20 mínútur.
1. Úðadálka með kalksteinsþvingaðri oxun (LSFO) FGD kerfi. Í LSFO hreinsibúnaði fer seyðið í hvarfefni þar sem lofti er bætt við til að þvinga fram oxun súlfíts í súlfat. Þessi oxun virðist breyta seleníti í selenat, sem leiðir til erfiðleika við meðhöndlun síðar. Heimild: CH2M HILL
Þessi kerfi starfa venjulega með svifryki upp á 14% til 18%. Svifrykið samanstendur af fínu og grófu gifsefni, flugösku og óvirku efni sem bætt er við kalksteininn. Þegar efnin ná efri mörkum er leðjunni hreinsað burt. Flest LSFO FGD kerfi nota vélræna aðskilnað og afvötnunarkerfi til að aðskilja gifs og önnur föst efni frá hreinsunarvatninu (Mynd 2).
2. FGD hreinsunarkerfi fyrir gifsvatnshreinsun. Í dæmigerðu gifsvatnshreinsunarkerfi eru agnir í hreinsuninni flokkaðar, eða aðskildar, í grófa og fína hluta. Fínar agnir eru aðskildar í yfirfalli frá vetnisklóninum til að mynda undirflæði sem samanstendur að mestu leyti af stórum gifskristöllum (til mögulegrar sölu) sem hægt er að þurrka niður í lágt rakastig með lofttæmisbeltisvatnshreinsunarkerfi. Heimild: CH2M HILL
Sum FGD kerfi nota þykkingarefni eða setlaugar til að flokka föst efni og afvötna þau, og sum nota skilvindur eða snúningslofttómar afvötnunarkerfi, en flest ný kerfi nota vetnisklóna og lofttæmisbelti. Sum geta notað tvo vetnisklóna í röð til að auka fjarlægingu föstra efna í afvötnunarkerfinu. Hluti af yfirfalli vetnisklónsins má skila aftur í FGD kerfið til að draga úr frárennsli skólps.
Einnig má hefja hreinsun þegar klóríð safnast fyrir í FGD-sleðjunni, sem er nauðsynlegt vegna takmarkana sem tæringarþol byggingarefna FGD-kerfisins setur.
Einkenni FGD skólps
Margir þættir hafa áhrif á samsetningu frárennslisvatns frá afrennsliskerfi, svo sem samsetning kola og kalksteins, gerð hreinsibúnaðar og hvaða gifsvatnshreinsunarkerfi er notað. Kol leggja til súrar lofttegundir — eins og klóríð, flúoríð og súlfat — sem og rokgjörn málma, þar á meðal arsen, kvikasilfur, selen, bór, kadmíum og sink. Kalksteinn leggur járn og ál (úr leirsteinefnum) til frárennslisvatnsins frá afrennsliskerfinu. Kalksteinn er venjulega mulinn í blautkúlukvörn og rof og tæring kúlnanna stuðlar að járni í kalksteinsblönduna. Leir myndar yfirleitt fín efni sem myndast við óvirk efni, sem er ein af ástæðunum fyrir því að frárennslisvatn er hreinsað úr hreinsibúnaðinum.
Frá: Thomas E. Higgins, doktorsgráðu, lögfræðinemi; A. Thomas Sandy, lögfræðinemi; og Silas W. Givens, lögfræðinemi.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Birtingartími: 4. ágúst 2018