Akmeņogļu sadedzināšana enerģijas ražošanas iekārtās rada cietus atkritumus, piemēram, apakšējo un mušu pelnu, un dūmgāzi, kas tiek izstarota atmosfērai. Daudzām rūpnīcām ir jāizņem SOX emisijas no dūmgāzes, izmantojot Flue Gas desulfurization (FGD) sistēmas. Trīs vadošās FGD tehnoloģijas, kas izmantotas ASV, ir mitra tīrīšana (85%no instalācijām), sausa tīrīšana (12%) un sausa sorbenta injekcija (3%). Mitrie skrubji parasti noņem vairāk nekā 90% no SOX, salīdzinot ar sausiem skruberiem, kas noņem 80%. Šajā rakstā ir parādītas vismodernākās tehnoloģijas notekūdeņu ārstēšanai, ko rada mitrsFGD sistēmas.
Mitrie FGD pamati
Mitrajām FGD tehnoloģijām ir kopīga vircas reaktora sekcija un cietās vielas atūdeņošanas sekcija. Ir izmantoti dažāda veida absorbētāji, ieskaitot iesaiņotus un paplātes torņus, Venturi skrubus un smidzināšanas skrubus reaktora sadaļā. Absorbētāji neitralizē skābās gāzes ar sārmainu kaļķa vircu, nātrija hidroksīdu vai kaļķakmeni. Vairāku ekonomisku iemeslu dēļ jaunāki skruberi mēdz izmantot kaļķakmens vircu.
Kad kaļķakmens reaģē ar SOX absorbētāja reducējošajos apstākļos, tāpēc 2 (Sox galvenā sastāvdaļa) tiek pārveidots par sulfītu un tiek ražots virca, kas bagāta ar kalcija sulfītu. Iepriekšējās FGD sistēmas (ko sauc par dabisku oksidāciju vai kavētām oksidācijas sistēmām) radīja kalcija sulfīta blakusproduktu. JaunāksFGD sistēmasIzmantojiet oksidācijas reaktoru, kurā kalcija sulfīta virca tiek pārveidota par kalcija sulfātu (ģipsis); Tos sauc par kaļķakmens piespiedu oksidācijas (LSFO) FGD sistēmām.
Tipiskas mūsdienu LSFO FGD sistēmas izmanto vai nu aerosola torņa absorbētāju ar integrētu oksidācijas reaktoru pamatnē (1. attēls), vai reaktīvo burbuļa sistēmu. Katrā gāze tiek absorbēta kaļķakmens vircā anoksiskos apstākļos; Pēc tam virca pāriet uz aerobo reaktoru vai reakcijas zonu, kur sulfīts tiek pārveidots par sulfātu un ģipša nogulsnējas. Hidrauliskā aizturēšanas laiks oksidācijas reaktorā ir apmēram 20 minūtes.
1. Spray kolonnas kaļķakmens piespiedu oksidācijas (LSFO) FGD sistēma. LSFO skrubera vircā nonāk reaktorā, kur tiek pievienots gaiss, lai sulfīta oksidētu uz sulfātu. Šķiet, ka šī oksidācija pārvērš selenītu par selenātu, kā rezultātā rodas vēlākas ārstēšanas grūtības. Avots: ch2m kalns
Šīs sistēmas parasti darbojas ar suspendētām cietām vielām no 14% līdz 18%. Suspendētās cietās vielas sastāv no smalkām un rupjām ģipša cietām vielām, mušu pelniem un inertajiem materiāliem, kas ieviesti ar kaļķakmeni. Kad cietās vielas sasniedz augšējo robežu, virca tiek iztīrīta. Lielākā daļa LSFO FGD sistēmu izmanto mehāniskas cietvielu atdalīšanas un atūdeņošanas sistēmas, lai atdalītu ģipsi un citas cietās vielas no attīrīšanas ūdens (2. attēls).
2. FGD attīrīšanas ģipša atūdeņošanas sistēma. Tipiskās ģipša atūdeņošanas sistēmas daļiņās attīrīšanā klasificē vai atdalās rupjās un smalkās frakcijās. Smalkas daļiņas tiek atdalītas pārplūdes no hidroklona, lai iegūtu nepietiekamu plūsmu, kas galvenokārt sastāv no lieliem ģipša kristāliem (potenciālai pārdošanai), kurus var atūdeņot līdz zemam mitruma saturam ar vakuuma jostas atūdeņošanas sistēmu. Avots: ch2m kalns
Dažās FGD sistēmās cietu vielu klasifikācijai un atūdeņošanai tiek izmantoti gravitācijas sabiezētāji vai nosēdēji dīķi, bet daži izmanto centrifūgas vai rotējošu vakuuma bungu atūdeņošanas sistēmas, bet lielākajā daļā jauno sistēmu izmanto hidroklonus un vakuuma jostas. Daži var izmantot divus hidroklonus virknē, lai palielinātu cieto vielu noņemšanu atūdeņošanas sistēmā. Daļu no hidroklona pārplūdes var atgriezt FGD sistēmā, lai samazinātu notekūdeņu plūsmu.
Attīrīšanu var uzsākt arī tad, ja FGD vircā ir hlorīdu uzkrāšanās, ko prasa ierobežojumi, ko nosaka FGD sistēmas celtniecības materiālu izturība pret koroziju.
FGD notekūdeņu īpašības
Daudzi mainīgie lielumi ietekmē FGD notekūdeņu sastāvu, piemēram, ogļu un kaļķakmens sastāvu, skrubera veidu un izmantoto ģipša izraisīšanas sistēmu. Akmeņogles veicina skābās gāzes - piemēram, hlorīdus, fluorīdus un sulfātu -, kā arī gaistošos metālus, ieskaitot arsēnu, dzīvsudrabu, selēnu, boru, kadmiju un cinku. Kaļķakmens veicina dzelzi un alumīniju (no māla minerāliem) līdz FGD notekūdeņiem. Kaļķakmeni parasti pulverizē mitrā lodīšu dzirnavās, un bumbiņu erozija un korozija veicina dzelzi kaļķakmens vircā. Māliem ir tendence dot ieguldījumu inertajos sodos, kas ir viens no iemesliem, kāpēc notekūdeņi tiek attīrīti no skrubera.
No: Tomass E. Higinss, PhD, PE; A. Tomass Sandijs, PE; un Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Pasta laiks: Aug-04-2018