Enerģijas ražošanas iekārtās sadedzinot ogles, rodas cietie atkritumi, piemēram, grunts un vieglie pelni, kā arī dūmgāzes, kas tiek emitētas atmosfērā. Daudzām iekārtām ir jānoņem SOx emisijas no dūmgāzēm, izmantojot dūmgāzu desulfurizācijas (FGD) sistēmas. Trīs vadošās FGD tehnoloģijas, ko izmanto ASV, ir mitrā beršana (85% iekārtu), sausā beršana (12%) un sausā sorbenta iesmidzināšana (3%). Mitrie skruberi parasti noņem vairāk nekā 90% SOx, salīdzinot ar sausajiem skruberi, kas noņem 80%. Šajā rakstā ir sniegtas jaunākās tehnoloģijas mitru notekūdeņu attīrīšanaiFGD sistēmas.
Wet FGD pamati
Slapjās FGD tehnoloģijām ir kopīga vircas reaktora sekcija un cieto vielu atūdeņošanas sekcija. Ir izmantoti dažāda veida absorbētāji, tostarp pildīti un paplātes torņi, Venturi skruberi un smidzināšanas skruberi reaktora sekcijā. Absorberi neitralizē skābās gāzes ar sārmainu kaļķa, nātrija hidroksīda vai kaļķakmens suspensiju. Vairāku ekonomisku iemeslu dēļ jaunākie skruberi mēdz izmantot kaļķakmens vircu.
Kad kaļķakmens reaģē ar SOx absorbētāja reducējošajos apstākļos, SO 2 (SOx galvenā sastāvdaļa) tiek pārveidots par sulfītu un veidojas ar kalcija sulfītu bagāta virca. Agrākās FGD sistēmas (sauktas par dabiskās oksidācijas vai inhibētās oksidācijas sistēmām) radīja kalcija sulfīta blakusproduktu. JaunāksFGD sistēmasizmantot oksidācijas reaktoru, kurā kalcija sulfīta virca tiek pārveidota par kalcija sulfātu (ģipsi); tās sauc par kaļķakmens piespiedu oksidācijas (LSFO) FGD sistēmām.
Tipiskās mūsdienu LSFO FGD sistēmās tiek izmantots vai nu smidzināšanas torņa absorbētājs ar iebūvētu oksidācijas reaktoru pamatnē (1. attēls), vai strūklas burbulēšanas sistēma. Katrā no tiem gāze tiek absorbēta kaļķakmens suspensijā bezskābekļa apstākļos; pēc tam virca nonāk aerobā reaktorā vai reakcijas zonā, kur sulfīts tiek pārveidots par sulfātu un nogulsnējas ģipsis. Hidrauliskās aiztures laiks oksidācijas reaktorā ir aptuveni 20 minūtes.
1. Smidzināšanas kolonnas kaļķakmens piespiedu oksidācijas (LSFO) FGD sistēma. LSFO skruberā virca nonāk reaktorā, kur tiek pievienots gaiss, lai piespiestu sulfītu oksidēt par sulfātu. Šķiet, ka šī oksidēšana selenītu pārvērš selenātā, kā rezultātā vēlāk rodas apstrādes grūtības. Avots: CH2M HILL
Šīs sistēmas parasti darbojas ar suspendētajām cietajām vielām no 14% līdz 18%. Suspendētās cietās vielas sastāv no smalkām un rupjām ģipša cietvielām, viegliem pelniem un inerta materiāla, kas ievadīts ar kaļķakmeni. Kad cietās vielas sasniedz augšējo robežu, virca tiek iztīrīta. Lielākā daļa LSFO FGD sistēmu izmanto mehāniskās cieto vielu atdalīšanas un atūdeņošanas sistēmas, lai atdalītu ģipsi un citas cietās vielas no attīrīšanas ūdens (2. attēls).
2. FGD attīrīšanas ģipša atūdeņošanas sistēma. Tipiskā ģipša atūdeņošanas sistēmā daļiņas attīrīšanā tiek klasificētas vai sadalītas rupjās un smalkās frakcijās. Smalkās daļiņas tiek atdalītas pārplūdē no hidroklona, lai izveidotu apakšplūsmu, kas galvenokārt sastāv no lieliem ģipša kristāliem (iespējams pārdošanai), ko var atūdeņot līdz zemam mitruma saturam ar vakuuma lentes atūdeņošanas sistēmu. Avots: CH2M HILL
Dažas FGD sistēmas izmanto gravitācijas biezinātājus vai nostādināšanas dīķus cieto vielu klasifikācijai un atūdeņošanai, un dažas izmanto centrifūgas vai rotācijas vakuuma cilindru atūdeņošanas sistēmas, bet lielākajā daļā jauno sistēmu tiek izmantoti hidrokloni un vakuuma lentes. Daži var izmantot divus hidroklonus sērijveidā, 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 suspensijā ir uzkrājušies hlorīdi, ko nosaka FGD sistēmas konstrukcijas materiālu izturības pret koroziju ierobežojumi.
FGD notekūdeņu raksturojums
FGD notekūdeņu sastāvu ietekmē daudzi mainīgie lielumi, piemēram, ogļu un kaļķakmens sastāvs, skrubera veids un izmantotā ģipša atūdeņošanas sistēma. Akmeņogles veido skābās gāzes, piemēram, hlorīdus, fluorīdus un sulfātus, kā arī gaistošos metālus, tostarp arsēnu, dzīvsudrabu, selēnu, boru, kadmiju un cinku. Kaļķakmens pievieno dzelzi un alumīniju (no māla minerāliem) FGD notekūdeņos. Kaļķakmens parasti tiek pulverizēts mitrās lodīšu dzirnavās, un lodīšu erozija un korozija kaļķakmens suspensijā veido dzelzi. Māli mēdz veicināt inerto smalko daļiņu veidošanos, kas ir viens no iemesliem, kāpēc notekūdeņi tiek attīrīti no skrubera.
No: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Tomass Sendijs, PE; un Silas W. Givens, PE.
E-pasts:[aizsargāts ar e-pastu]
Ievietošanas laiks: Aug-04-2018