De verbranding van steenkool in stroomopwekkingsfaciliteiten produceert vast afval, zoals bodem- en vliegas, en rookgas dat wordt uitgestoten naar de atmosfeer. Veel planten zijn vereist om SOX -emissies uit het rookgas te verwijderen met behulp van rookgasontulfurisatie (FGD) -systemen. De drie toonaangevende FGD -technologieën die in de VS worden gebruikt, zijn nat schrobben (85%van de installaties), droog schrobben (12%) en droge sorberende injectie (3%). Natte scrubbers verwijderen meestal meer dan 90% van de SOX, vergeleken met droge scrubbers, die 80% verwijderen. Dit artikel presenteert state-of-the-art technologieën voor de behandeling van het afvalwater dat wordt gegenereerd door natFGD -systemen.
Natte fgd basics
Natte FGD -technologieën hebben gemeen een slurry reactor -sectie en een vaste stoffen ontwateringsectie. Verschillende soorten absorbers zijn gebruikt, waaronder verpakte en lade -torens, venturi -scrubbers en spray -scrubbers in de reactorsectie. De absorbers neutraliseren de zure gassen met een alkalische slurry van kalk, natriumhydroxide of kalksteen. Om een aantal economische redenen gebruiken nieuwere scrubbers de neiging om kalksteenslurry te gebruiken.
Wanneer kalksteen reageert met SOX in de reducerende omstandigheden van de absorber, wordt 2 (de belangrijkste component van SOX) omgezet in sulfiet en wordt een slurry rijk aan calciumsulfiet geproduceerd. Eerdere FGD-systemen (aangeduid als natuurlijke oxidatie of geremde oxidatiesystemen) produceerden een calciumsulfiet bijproduct. NieuwigerFGD -systemenGebruik een oxidatiereactor waarin de calciumsulfietslurry wordt omgezet in calciumsulfaat (gips); Deze worden LSFO -systemen met kalksteen geforceerde oxidatie (LSFO) genoemd.
Typische moderne LSFO FGD -systemen gebruiken een spuittorenabsorber met een integrale oxidatiereactor in de basis (figuur 1) of een jet bubbler -systeem. In elk wordt het gas geabsorbeerd in een kalksteenslurry onder anoxische omstandigheden; De slurry gaat vervolgens over naar een aerobe reactor of reactiezone, waarbij sulfiet wordt omgezet in sulfaat en gips neerslaat. Hydraulische detentietijd in de oxidatiereactor is ongeveer 20 minuten.
1. Spray -kolom kalksteen Forced Oxidation (LSFO) FGD -systeem. In een LSFO -scrubber -slurry passeert naar een reactor, waarbij lucht wordt toegevoegd om oxidatie van sulfiet tot sulfaat te dwingen. Deze oxidatie lijkt seleniet om te zetten in selenaat, wat resulteert in latere behandelingsproblemen. Bron: CH2M Hill
Deze systemen werken doorgaans met gesuspendeerde vaste stoffen van 14% tot 18%. Ophangende vaste stoffen bestaan uit fijne en grove gipslist, vliegas en inert materiaal geïntroduceerd met de kalksteen. Wanneer de vaste stoffen een bovengrens bereiken, wordt de slurry verwijderd. De meeste LSFO FGD -systemen gebruiken mechanische vaste stoffen scheiding en ontwateringssystemen om gips en andere vaste stoffen van het spoelwater te scheiden (figuur 2).
2. FGD Purge Gypsum ontwateringssysteem. In een typisch gips ontwateringssysteem deeltjes in de zuivering worden geclassificeerd of gescheiden, in grove en fijne breuken. Fijne deeltjes worden gescheiden in de overloop van de hydroclon om een onderloop te produceren die voornamelijk bestaat uit grote gipskristallen (voor potentiële verkoop) die kunnen worden ontwaterd aan een laag vochtgehalte met een vacuümbeltwateringssysteem. Bron: CH2M Hill
Sommige FGD -systemen gebruiken zwaartekrachtverdikkingsmiddelen of bezinkingvijvers voor classificatie en ontwatering van vaste stoffen, en sommige gebruiken centrifuges of roterende vacuüm drum ontwateringssystemen, maar de meeste nieuwe systemen gebruiken hydroklonen en vacuümbanden. Sommigen kunnen twee hydroclonen in serie gebruiken om de verwijdering van vaste stoffen in het ontwateringssysteem te vergroten. Een deel van de overloop van de hydroclon kan worden teruggestuurd naar het FGD -systeem om de afvalwaterstroom te verminderen.
Zuivering kan ook worden geïnitieerd wanneer er een opbouw van chloriden in de FGD -slurry is, vereist door limieten die worden opgelegd door de corrosieweerstand van de bouwmaterialen van het FGD -systeem.
FGD -afvalwaterkenmerken
Veel variabelen beïnvloeden FGD-afvalwatersamenstelling, zoals kolen- en kalksteensamenstelling, type scrubber en het gebruikte gipspersensysteem. Steenkool draagt zure gassen bij - zoals chloriden, fluoriden en sulfaat - evenals vluchtige metalen, waaronder arseen, kwik, selenium, boor, cadmium en zink. De kalksteen draagt ijzer en aluminium (van kleimineralen) bij aan het FGD -afvalwater. Kalksteen is meestal verpulverd in een natte kogelmolen, en de erosie en corrosie van de ballen dragen ijzer bij aan de kalkstenen slurry. Kleien hebben de neiging om de inerte boetes bij te dragen, wat een van de redenen is dat afvalwater van de scrubber wordt verwijderd.
Van: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; en Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Posttijd: aug-04-2018