La combustione del carbone negli impianti di generazione di energia produce rifiuti solidi, come il fondo e la cenere volante, e il gas di combustione che viene emesso nell'atmosfera. Molte piante sono necessarie per rimuovere le emissioni di Sox dal gas di combustione mediante sistemi di desolforazione del gas di combustione (FGD). Le tre principali tecnologie FGD utilizzate negli Stati Uniti sono la lavaggio a umido (85%delle installazioni), la lavaggio a secco (12%) e l'iniezione di sorbente a secco (3%). Gli scrubber bagnati in genere rimuovono oltre il 90% del SOX, rispetto ai lavaggi a secco, che rimuovono l'80%. Questo articolo presenta tecnologie all'avanguardia per il trattamento delle acque reflue generate dal bagnatoSistemi FGD.
Nozioni di base sull'FGD bagnato
Le tecnologie FGD bagnate hanno in comune una sezione di reattori di liquami e una sezione di disidratazione dei solidi. Sono stati utilizzati vari tipi di assorbitori, tra cui torri confezionate e vassori, scrubber Venturi e scrubber a spruzzo nella sezione del reattore. Gli assorbitori neutralizzano i gas acidi con una sospensione alcalina di calce, idrossido di sodio o calcare. Per una serie di motivi economici, i più recenti scrubber tendono a usare la sospensione calcarea.
Quando il calcare reagisce con Sox nelle condizioni di riduzione dell'assorbitore, quindi 2 (il componente principale di Sox) viene convertito in solfito e viene prodotta una liquame ricca di solfito di calcio. I precedenti sistemi di FGD (indicati come ossidazione naturale o sistemi di ossidazione inibiti) hanno prodotto un sottoprodotto di solfito di calcio. Più recenteSistemi FGDimpiegare un reattore di ossidazione in cui la sospensione del solfito di calcio viene convertita in solfato di calcio (gesso); Questi sono indicati come sistemi FGD di ossidazione forzata calcare (LSFO).
I moderni sistemi FGD LSFO moderni utilizzano un assorbitore di torre a spruzzo con un reattore di ossidazione integrale nella base (Figura 1) o un sistema di gorgogliatore a getto. In ciascuno il gas viene assorbito in una sospensione calcarea in condizioni anossiche; La sospensione passa quindi a un reattore aerobico o zona di reazione, in cui il solfito viene convertito in solfato e il gesso precipita. Il tempo di detenzione idraulica nel reattore di ossidazione è di circa 20 minuti.
1. Sistema FGD di ossidazione forzata della colonna spray (LSFO). In una sospensione LSFO passa a un reattore, dove viene aggiunta l'aria per forzare l'ossidazione del solfito al solfato. Questa ossidazione sembra convertire la selenite in selenato, con conseguenti successive difficoltà di trattamento. Fonte: CH2M Hill
Questi sistemi in genere funzionano con solidi sospesi dal 14% al 18%. I solidi sospesi sono costituiti da solidi di gesso fine e grossolani, cenere volante e materiale inerte introdotto con il calcare. Quando i solidi raggiungono un limite superiore, la sospensione viene spurgata. La maggior parte dei sistemi FGD LSFO utilizza i sistemi di separazione e disidratazione di solidi meccanici per separare il gesso e altri solidi dall'acqua di spurgo (Figura 2).
2. Sistema di disidratazione del gesso di spurgo FGD. In un tipico sistema di disidratazione del gesso le particelle nella spurgo sono classificate o separate in frazioni grossolane e fini. Le particelle fini sono separate nell'overflow dall'idroclone per produrre un sottofondo che consiste principalmente di grandi cristalli di gesso (per la vendita potenziale) che possono essere disidratate a un basso contenuto di umidità con un sistema di disidratazione della cintura sotto vuoto. Fonte: CH2M Hill
Alcuni sistemi di FGD utilizzano ispessenti di gravità o stagni di insediamento per la classificazione e la disidratazione dei solidi, e alcuni utilizzano centrifughi o sistemi di disidratazione del tamburo a vuoto rotante, ma la maggior parte dei nuovi sistemi utilizza idrocloni e cinture a vuoto. Alcuni possono utilizzare due idrocloni in serie per aumentare la rimozione dei solidi nel sistema di disidratazione. Una parte dell'overflow di idroclone può essere restituita al sistema FGD per ridurre il flusso di acque reflue.
Lo spurgo può anche essere iniziato quando c'è un accumulo di cloruri nella sospensione della FGD, richiesto dai limiti imposti dalla resistenza alla corrosione dei materiali di costruzione del sistema FGD.
Caratteristiche delle acque reflue FGD
Molte variabili influenzano la composizione delle acque reflue della FGD, come la composizione del carbone e del calcare, il tipo di scrubber e il sistema di inadempienza del gesso utilizzato. Il carbone contribuisce a gas acidi - come cloruri, fluoruri e solfato - nonché metalli volatili, tra cui arsenico, mercurio, selenio, boro, cadmio e zinco. Il calcare contribuisce in ferro e alluminio (dai minerali di argilla) alle acque reflue della FGD. Il calcare viene tipicamente polverizzato in un mulino a sfera bagnata e l'erosione e la corrosione delle sfere contribuiscono al ferro al liquame calcareo. Le argille tendono a contribuire con le multe inerte, che è uno dei motivi per cui le acque reflue vengono spurgate dallo scrubber.
Da: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; e Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Tempo post: agosto-04-2018