გამონაბოლქვი აირების გოგირდის გაწმენდის სისტემები და საქშენები

ნახშირის წვა ელექტროენერგიის გამომუშავების ობიექტებში წარმოქმნის მყარ ნარჩენებს, როგორიცაა ფსკერი და მფრინავი ნაცარი, და ატმოსფეროში გამოსხივებული გაზები. ბევრ ქარხანას მოეთხოვება გამონაბოლქვი აირებიდან SOx-ის ემისიების ამოღება გრიპის აირების გოგირდიზაციის (FGD) სისტემების გამოყენებით. სამი წამყვანი FGD ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება აშშ-ში არის სველი სკრაბი (ინსტალაციების 85%), მშრალი სკრაბი (12%) და მშრალი სორბენტის ინექცია (3%). სველი სკრაბერები, როგორც წესი, შლის SOx-ის 90%-ზე მეტს, მშრალ სკრაბერებთან შედარებით, რომლებიც შლის 80%-ს. ამ სტატიაში წარმოდგენილია უახლესი ტექნოლოგიები ჩამდინარე წყლების დასამუშავებლად, რომელიც წარმოიქმნება სველი გზითFGD სისტემები.

სველი FGD საფუძვლები

სველი FGD ტექნოლოგიებს საერთო აქვთ ნალექის რეაქტორის განყოფილება და მყარი ნივთიერებების წყალგაუმტარი განყოფილება. გამოყენებულია სხვადასხვა ტიპის შთამნთქმელი, მათ შორის შეფუთული და უჯრის კოშკები, ვენტური სკრაბერები და სპრეის სკრაბერები რეაქტორის განყოფილებაში. შთამნთქმელი ანეიტრალებს მჟავე აირებს კირის, ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ან კირქვის ტუტე შლამით. რიგი ეკონომიკური მიზეზების გამო, ახალი სკრაბერები, როგორც წესი, იყენებენ კირქვის ხსნარს.

როდესაც კირქვა რეაგირებს SOx-თან შთამნთქმელის შემცირების პირობებში, SO 2 (SOx-ის ძირითადი კომპონენტი) გარდაიქმნება სულფიტად და წარმოიქმნება კალციუმის სულფიტით მდიდარი ნალექი. ადრინდელი FGD სისტემები (მოხსენიებული, როგორც ბუნებრივი დაჟანგვა ან ინჰიბირებული ჟანგვის სისტემები) წარმოქმნიდნენ კალციუმის სულფიტის ქვეპროდუქტს. უფრო ახალიFGD სისტემებიგამოიყენონ ჟანგვის რეაქტორი, რომელშიც კალციუმის სულფიტის ხსნარი გარდაიქმნება კალციუმის სულფატად (თაბაშირი); მათ მოიხსენიებენ, როგორც კირქვის იძულებითი დაჟანგვის (LSFO) FGD სისტემებს.

ტიპიური თანამედროვე LSFO FGD სისტემები იყენებენ ან სპრეის კოშკის შთამნთქმელს საფუძველში ინტეგრალური ჟანგვის რეაქტორით (სურათი 1) ან რეაქტიული ბუშტუკების სისტემას. თითოეულში აირი შეიწოვება კირქვის ხსნარში ანოქსიურ პირობებში; შემდეგ ნალექი გადადის აერობულ რეაქტორში ან რეაქციის ზონაში, სადაც სულფიტი გარდაიქმნება სულფატად და თაბაშირის ნალექი. ჰიდრავლიკური შეკავების დრო ჟანგვის რეაქტორში დაახლოებით 20 წუთია.

1. სპრეის სვეტი კირქვის იძულებითი დაჟანგვის (LSFO) FGD სისტემა. LSFO სკრაბერში ნალექი გადადის რეაქტორში, სადაც ემატება ჰაერი, რათა აიძულოს სულფიტის სულფატად დაჟანგვა. როგორც ჩანს, ეს დაჟანგვა გარდაქმნის სელენიტს სელენატად, რაც იწვევს შემდგომში მკურნალობის სირთულეებს. წყარო: CH2M HILL

ეს სისტემები, როგორც წესი, მუშაობენ შეჩერებული მყარი 14%-დან 18%-მდე. შეკიდული ნივთიერებები შედგება წვრილი და უხეში თაბაშირის მყარი, მფრინავი ნაცარისაგან და კირქვით შეყვანილი ინერტული მასალისგან. როდესაც მყარი ნივთიერებები მიაღწევს ზედა ზღვარს, ხსნარი იწმინდება. LSFO FGD სისტემების უმეტესობა იყენებს მყარი ნივთიერებების მექანიკურ გამოყოფას და წყალგაწმენდის სისტემებს თაბაშირის და სხვა მყარი ნივთიერებების გამოსაყოფად გამწმენდი წყლისგან (სურათი 2).

2. FGD გამწმენდი თაბაშირის წყალგაუმტარი სისტემა. ტიპიური თაბაშირის წყალგაუმტვრევის სისტემაში ნაწილაკები გაწმენდის დროს კლასიფიცირდება ან იყოფა მსხვილ და წვრილ ფრაქციებად. წვრილი ნაწილაკები გამოყოფილია ჰიდროკლონიდან გადინებაში, რათა წარმოიქმნას წყალქვეშა ნაკადი, რომელიც შედგება ძირითადად დიდი თაბაშირის კრისტალებისაგან (პოტენციური გასაყიდად), რომლებიც შეიძლება განიავდეს დაბალ ტენიანობამდე ვაკუუმური სარტყლის წყალგაუმტარი სისტემით. წყარო: CH2M HILL

ზოგიერთი FGD სისტემა იყენებს გრავიტაციულ შემასქელებლებს ან დალექვის აუზებს მყარი ნივთიერებების კლასიფიკაციისა და წყალგაწმენდისთვის, ზოგი იყენებს ცენტრიფუგას ან მბრუნავი ვაკუუმური ბარაბნის წყალგამწმენდ სისტემებს, მაგრამ ახალი სისტემების უმეტესობა იყენებს ჰიდროკლონებს და ვაკუუმ ქამრებს. ზოგიერთმა შეიძლება გამოიყენოს ორი ჰიდროკლონი სერიებში, რათა გაზარდოს მყარი ნივთიერებების მოცილება წყალგამწმენდ სისტემაში. ჰიდროკლონის გადინების ნაწილი შეიძლება დაბრუნდეს FGD სისტემაში ჩამდინარე წყლების ნაკადის შესამცირებლად.

გაწმენდა შეიძლება ასევე დაიწყოს, როდესაც არის ქლორიდების დაგროვება FGD-ს ხსნარში, რაც აუცილებელია FGD სისტემის სამშენებლო მასალების კოროზიის წინააღმდეგობის გამო დაწესებული ლიმიტების გამო.

FGD ჩამდინარე წყლების მახასიათებლები

ბევრი ცვლადი გავლენას ახდენს FGD ჩამდინარე წყლების შემადგენლობაზე, როგორიცაა ქვანახშირი და კირქვის შემადგენლობა, სკრაბერის ტიპი და გამოყენებული თაბაშირის წყალგაუმტარი სისტემა. ქვანახშირი ხელს უწყობს მჟავე აირებს - როგორიცაა ქლორიდები, ფტორიდები და სულფატი - ასევე აქროლად ლითონები, მათ შორის დარიშხანი, ვერცხლისწყალი, სელენი, ბორი, კადმიუმი და თუთია. კირქვა ხელს უწყობს რკინას და ალუმინს (თიხის მინერალებიდან) FGD ჩამდინარე წყლებში. კირქვა, როგორც წესი, ფხვნილდება სველ ბურთულ წისქვილში, ხოლო ბურთულების ეროზია და კოროზია ხელს უწყობს რკინას კირქვის ხსნარში. თიხები, როგორც წესი, ხელს უწყობს ინერტული წვრილმანებს, რაც არის ერთ-ერთი მიზეზი იმისა, რომ ჩამდინარე წყლები იწმინდება სკრაბერიდან.

ავტორი: თომას ე. ჰიგინსი, PhD, PE; ა. თომას სენდი, PE; და Silas W. Givens, PE.

ელფოსტა:[ელფოსტა დაცულია]