מערכות פירוק גזים של גזים וחרירים

הבעירה של פחם במתקני ייצור חשמל מייצרת פסולת מוצקה, כמו אפר תחתון וזבוב, וגז פליטה שנפלט לאטמוספרה. צמחים רבים נדרשים להסיר פליטות SOX מגז הפליטה באמצעות מערכות פילוח גזים של גז (FGD). שלוש הטכנולוגיות המובילות של FGD המשמשות בארה"ב מקרצנים רטובים (85%מהמתקנים), קרצוף יבש (12%) והזרקת סורבנט יבשה (3%). מקרצנים רטובים בדרך כלל מסלקים יותר מ- 90% מה- SOX, בהשוואה למקרצנים יבשים, שמסירים 80%. מאמר זה מציג טכנולוגיות עדכניות לטיפול בשפכים שנוצרים על ידי WETמערכות FGD.

יסודות FGD רטובים

טכנולוגיות FGD רטובות משותפות למקטע כור של Slurry וקטע של Solds Dewlatering. נעשה שימוש בסוגים שונים של בולמים, כולל מגדלי ארוז ומגש, קרצוף ונטורי, ומקרצפי ריסוס בקטע הכור. הבולמים מנטרלים את הגזים החומציים עם גרעין אלקליין של סיד, נתרן הידרוקסיד או אבן גיר. ממספר סיבות כלכליות, מקרצנים חדשים יותר נוטים להשתמש בהרזות אבן גיר.

כאשר אבן גיר מגיבה עם SOX בתנאי הפחתה של הבולם, כך 2 (המרכיב העיקרי של SOX) מומר לסולפיט, ונוצר slurry עשיר בסידן סולפיט. מערכות FGD קודמות (המכונות חמצון טבעי או מערכות חמצון מעוכבות) ייצרו תוצר לוואי סידן סולפיט. חדש יותרמערכות FGDהשתמש בכור חמצון בו מומר סידן סולפיט סידן לסידן סולפט (גבס); אלה מכונים מערכות FGD של חמצון מאולץ אבן גיר (LSFO).

מערכות LSFO FGD מודרניות אופייניות משתמשות בבולם מגדל ריסוס עם כור חמצון אינטגרלי בבסיס (איור 1) או במערכת בועת סילון. בכל אחד מהגז נספג בשפלת אבן גיר בתנאים אנוקסיים; לאחר מכן העביר העגלה לכור אירובי או לאזור התגובה, שם מומר סולפיט לסולפט, ושקעים גבס. זמן המעצר ההידראולי בכור החמצון הוא בערך 20 דקות.

1. חמצון אבן גיר אבן גיר (LSFO) מערכת FGD. ב Slurry Scrubber LSFO עובר לכור, שם מתווסף אוויר בכדי לכפות חמצון של סולפיט לסולפט. נראה כי חמצון זה ממיר את סלניט לסלנט, וכתוצאה מכך קשיי טיפול מאוחרים יותר. מקור: Ch2m Hill

מערכות אלה פועלות בדרך כלל עם מוצקים מושעים של 14% עד 18%. מוצקים מושעים מורכבים ממוצקים גבס עדינים וגסים, אפר זבוב וחומר אינרטי שהוצג עם אבן הגיר. כאשר המוצקים מגיעים לגבול עליון, מנקים את Slurry. מרבית מערכות ה- FGD של LSFO משתמשות במערכות הפרדה ומוצקים מכניים למוצרי דיוורר כדי להפריד בין גבס ומוצקים אחרים ממי הטיהור (איור 2).

2. מערכת ההתייבשות של GYPSUM של FGD טיהור. בחלקיקי מערכת ההתייבשות הגבס טיפוסית בטיהור מסווגים, או מופרדים, לשברים גסים ועדינים. חלקיקים עדינים מופרדים בהצפה מההידרוקלון כדי לייצר זרימת תת -זרימה המורכבת בעיקר מגבישי גבס גדולים (למכירה פוטנציאלית) שניתן למתן לתכולת לחות נמוכה עם מערכת השתיית חגורת ואקום. מקור: Ch2m Hill

מערכות FGD מסוימות משתמשות במעבדי כוח הכבידה או בבריכות יישוב לסיווג מוצקים והתייבשות, וחלקם משתמשים בצנטריפוגות או במערכות התייחסות לתוף ואקום סיבוביות, אך רוב המערכות החדשות משתמשות בהדרוקלונים וחגורות ואקום. חלקם עשויים להשתמש בשני הידרוקלונים בסדרה כדי להגדיל את הסרת המוצקים במערכת ההתייבשות. ניתן להחזיר חלק מהצפת ההידרוקלון למערכת FGD כדי להפחית את זרימת שפכים.

טיהור עשוי להתחלה גם כאשר יש הצטברות של כלורידים ברפליית FGD, המוצגת על ידי גבולות שהוטלו על ידי התנגדות הקורוזיה של חומרי הבנייה של מערכת FGD.

מאפייני שפכים של FGD

משתנים רבים משפיעים על הרכב השפכים של FGD, כמו הרכב פחם ואבן גיר, סוג של קרצף ומערכת השקיית הגבס המשמשת. פחם תורם גזים חומציים - כמו כלורידים, פלואורידים וסולפט - כמו גם מתכות נדיפות, כולל ארסן, כספית, סלניום, בורון, קדמיום ואבץ. אבן הגיר תורמת ברזל ואלומיניום (ממינרלים מחימר) ועד שפכים FGD. אבן גיר בדרך כלל מופרשת בטחנת כדור רטובה, ושחיקה וקורוזיה של הכדורים תורמים ברזל לשפלת אבן הגיר. חימרים נוטים לתרום את הקנסות האינרטיים, וזו אחת הסיבות לכך שמטיהור שפכים מנקים מהקרצף.

מאת: תומאס א. היגינס, PhD, PE; א. תומאס סנדי, PE; וסילאס וו. גיבנס, PE.

Email: caroline@rbsic-sisic.com