Energijos gamybos įrenginiuose deginant anglį susidaro kietosios atliekos, tokios kaip dugno pelenai ir lakieji pelenai bei išmetamosios dujos, kurios išmetamos į atmosferą. Daugelis gamyklų turi pašalinti SOx išmetimą iš išmetamųjų dujų naudojant dūmų desulfuravimo (FGD) sistemas. Trys pagrindinės JAV naudojamos FGD technologijos yra šlapias šveitimas (85% įrenginių), sausas šveitimas (12%) ir sausas sorbento įpurškimas (3%). Šlapieji skruberiai paprastai pašalina daugiau nei 90 % SOx, palyginti su sausais skruberiais, kurie pašalina 80 %. Šiame straipsnyje pristatomos moderniausios technologijos, kaip valyti nuotekas, susidarančias šlapiuoju būduFGD sistemos.
Šlapio FGD pagrindai
Drėgnos FGD technologijos turi bendrą srutų reaktoriaus sekciją ir kietųjų dalelių nusausinimo sekciją. Buvo naudojami įvairių tipų absorberiai, įskaitant supakuotus ir dėklinius bokštus, venturi skruberius ir purškiamuosius šveitiklius reaktoriaus skyriuje. Absorberiai neutralizuoja rūgštines dujas šarminėmis kalkių, natrio hidroksido arba kalkakmenio suspensijomis. Dėl daugelio ekonominių priežasčių naujesni šveitikliai dažniausiai naudoja kalkakmenio srutą.
Kai kalkakmenis reaguoja su SOx absorberio redukcinėmis sąlygomis, SO 2 (pagrindinis SOx komponentas) paverčiamas sulfitu ir susidaro suspensija, kurioje gausu kalcio sulfito. Ankstesnės FGD sistemos (vadinamos natūralia oksidacija arba slopinamos oksidacijos sistemomis) gamindavo kalcio sulfito šalutinį produktą. NaujesnisFGD sistemosnaudoti oksidacijos reaktorių, kuriame kalcio sulfito suspensija paverčiama kalcio sulfatu (gipsu); jos vadinamos kalkakmenio priverstinės oksidacijos (LSFO) FGD sistemomis.
Tipiškose šiuolaikinėse LSFO FGD sistemose naudojamas arba purškimo bokšto absorberis su integruotu oksidacijos reaktoriumi bazėje (1 pav.), arba purškimo burbuliavimo sistema. Kiekviename iš jų dujos yra absorbuojamos kalkakmenio suspensijoje beanoksinėmis sąlygomis; tada suspensija patenka į aerobinį reaktorių arba reakcijos zoną, kur sulfitas paverčiamas sulfatu ir nusėda gipsas. Hidraulinio sulaikymo laikas oksidacijos reaktoriuje yra apie 20 minučių.
1. Purškimo kolonėlės klinčių priverstinės oksidacijos (LSFO) FGD sistema. LSFO skruberyje srutos patenka į reaktorių, kur pridedamas oras, kad sulfitas oksiduotųsi į sulfatą. Atrodo, kad dėl šios oksidacijos selenitas paverčiamas selenatu, todėl vėliau kyla sunkumų dėl gydymo. Šaltinis: CH2M HILL
Šios sistemos paprastai veikia su 14–18 % suspenduotų kietųjų dalelių. Suspenduotas kietąsias medžiagas sudaro smulkios ir stambios gipso kietosios medžiagos, lakieji pelenai ir inertinė medžiaga, įtraukta į kalkakmenį. Kai kietosios medžiagos pasiekia viršutinę ribą, srutos išvalomos. Daugumoje LSFO FGD sistemų naudojamos mechaninės kietųjų dalelių atskyrimo ir nusausinimo sistemos, skirtos gipsui ir kitoms kietosioms dalelėms atskirti nuo valymo vandens (2 pav.).
2. FGD prapūtimo gipso nusausinimo sistema. Įprastoje gipso nusausinimo sistemoje dalelės, esančios prapūtimo metu, yra klasifikuojamos arba atskiriamos į stambias ir smulkias frakcijas. Smulkios dalelės yra atskiriamos perpildyme iš hidroklono, kad susidarytų apatinis srautas, kurį daugiausia sudaro dideli gipso kristalai (galimai parduodami), kuriuos galima nusausinti iki mažo drėgmės kiekio naudojant vakuuminę juostos nusausinimo sistemą. Šaltinis: CH2M HILL
Kai kuriose FGD sistemose kietosioms medžiagoms klasifikuoti ir nusausinti naudojami gravitaciniai tirštikliai arba nusodinimo tvenkiniai, o kai kuriose – centrifugos arba sukamieji vakuuminiai būgniniai vandens šalinimo sistemos, tačiau daugumoje naujų sistemų naudojami hidroklonai ir vakuuminės juostos. Kai kurie gali naudoti du hidroklonus iš eilės, kad padidintų kietųjų dalelių pašalinimą iš vandens pašalinimo sistemos. Dalis hidroklono perpildymo gali būti grąžinta į FGD sistemą, siekiant sumažinti nuotekų srautą.
Valymas taip pat gali būti pradėtas, kai FGD suspensijoje susikaupia chloridų, kurių reikia dėl FGD sistemos konstrukcinių medžiagų atsparumo korozijai apribojimų.
FGD nuotekų charakteristikos
Daugelis kintamųjų turi įtakos FGD nuotekų sudėčiai, pvz., anglies ir kalkakmenio sudėtis, ploviklio tipas ir naudojama gipso nusausinimo sistema. Anglys prisideda prie rūgščių dujų, tokių kaip chloridai, fluoridai ir sulfatas, taip pat lakiųjų metalų, įskaitant arseną, gyvsidabrį, seleną, borą, kadmį ir cinką. Kalkakmenis į FGD nuotekas patenka geležies ir aliuminio (iš molio mineralų). Kalkakmenis paprastai smulkinamas šlapiame rutuliniame malūne, o rutuliukų erozija ir korozija į kalkakmenio srutą įneša geležies. Molis linkęs prisidėti prie inertinių smulkių dalelių, o tai yra viena iš priežasčių, kodėl nuotekos išvalomos iš ploviklio.
Iš: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; ir Silas W. Givens, PE.
El. paštas:[apsaugotas el. paštas]
Paskelbimo laikas: 2018-04-04