A combustão do carvão em instalações de geração de energia produz resíduos sólidos, como cinzas inferiores e volantes, e gás de combustão emitido à atmosfera. Muitas plantas são necessárias para remover as emissões do Sox do gás de combustão usando sistemas de dessulfurização de gás de combustão (FGD). As três principais tecnologias de FGD usadas nos EUA são esfregões úmidas (85%das instalações), esfrega a seco (12%) e injeção de sorvente seco (3%). Os lavadores úmidos geralmente removem mais de 90% dos Sox, em comparação com os esfregaços secos, que removem 80%. Este artigo apresenta tecnologias de ponta para tratar as águas residuais geradas por molhadasSistemas FGD.
FGD molhado básico
As tecnologias úmidas de FGD têm em comum uma seção de reator de pasta e uma seção de desidratação de sólidos. Vários tipos de absorvedores foram usados, incluindo torres embaladas e de bandeja, lavadores de venturi e lavadores de spray na seção do reator. Os absorvedores neutralizam os gases ácidos com uma pasta alcalina de cal, hidróxido de sódio ou calcário. Por várias razões econômicas, os novos lavadores tendem a usar pasta de calcário.
Quando o calcário reage com Sox nas condições de redução do absorvedor, então 2 (o componente principal do SOX) é convertido em sulfito, e uma pasta rica em sulfito de cálcio é produzida. Os sistemas anteriores de FGD (referidos como oxidação natural ou sistemas de oxidação inibidos) produziram um subproduto de sulfito de cálcio. Mais recenteSistemas FGDempregar um reator de oxidação no qual a pasta de sulfito de cálcio é convertida em sulfato de cálcio (gesso); Estes são chamados de sistemas FGD de oxidação forçada de calcário (LSFO).
Os sistemas modernos típicos de LSFO FGD usam um absorvedor de torre de pulverização com um reator de oxidação integral na base (Figura 1) ou um sistema de borbulhador de jato. Em cada um, o gás é absorvido em uma pasta de calcário sob condições anóxicas; A pasta passa então para um reator aeróbico ou zona de reação, onde o sulfito é convertido em sulfato e precipita o gesso. O tempo de detenção hidráulica no reator de oxidação é de cerca de 20 minutos.
1. Sistema de oxidação forçada da coluna de pulverização (LSFO) FGD. Em uma pasta LSFO, passa para um reator, onde o ar é adicionado para forçar a oxidação de sulfito ao sulfato. Essa oxidação parece converter selenita para selenato, resultando em dificuldades posteriores ao tratamento. Fonte: CH2M HILL
Esses sistemas geralmente operam com sólidos suspensos de 14% a 18%. Os sólidos suspensos consistem em sólidos finos e grossos de gesso, cinzas volantes e material inerte introduzido com o calcário. Quando os sólidos atingem um limite superior, a pasta é purgada. A maioria dos sistemas LSFO FGD usa sistemas de separação e desidratação de sólidos mecânicos para separar o gesso e outros sólidos da água purga (Figura 2).
2. Sistema de desidratação de gesso Purge FGD. Em um sistema típico de desidratação de gesso, as partículas da purga são classificadas ou separadas em frações grossas e finas. As partículas finas são separadas no transbordamento do hidroclone para produzir um subfluxo que consiste principalmente de grandes cristais de gesso (para venda potencial) que podem ser desidratados com um baixo teor de umidade com um sistema de desidratação da correia a vácuo. Fonte: CH2M HILL
Alguns sistemas de FGD usam espessantes de gravidade ou lagoas de decantação para classificação e desidratação de sólidos, e outros usam centrífugas ou sistemas de desidratação de tambor de vácuo rotativos, mas a maioria dos novos sistemas usa hidroclones e cintos de vácuo. Alguns podem usar dois hidroclones em série para aumentar a remoção de sólidos no sistema de desidratação. Uma parte do transbordamento de hidroclone pode ser devolvida ao sistema FGD para reduzir o fluxo de águas residuais.
A purga também pode ser iniciada quando houver um acúmulo de cloretos na pasta FGD, necessária pelos limites impostos pela resistência à corrosão dos materiais de construção do sistema FGD.
Características de águas residuais da FGD
Muitas variáveis afetam a composição das águas residuais da FGD, como composição de carvão e calcário, tipo de lavador e o sistema de dewaters de gesso usado. O carvão contribui com gases ácidos - como cloretos, fluoretos e sulfato -, bem como metais voláteis, incluindo arsênico, mercúrio, selênio, boro, cádmio e zinco. O calcário contribui com ferro e alumínio (de minerais de argila) para as águas residuais da FGD. O calcário é tipicamente pulverizado em um moinho de bolas úmido, e a erosão e a corrosão das bolas contribuem com o ferro para a pasta de calcário. As argilas tendem a contribuir com as finas inertes, que é uma das razões pelas quais as águas residuais são purgadas do lavador.
De: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; e Silas W. Givens, pe.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Hora de postagem: agosto-04-2018