При сжигании угля на электростанциях образуются твердые отходы, такие как зола и летучая зола, а также дымовые газы, которые выбрасываются в атмосферу. Многим предприятиям необходимо удалять выбросы SOx из дымовых газов с помощью систем десульфурации дымовых газов (ДДГ). Тремя ведущими технологиями ДДГ, используемыми в США, являются мокрая очистка (85% установок), сухая очистка (12%) и закачка сухого сорбента (3%). Мокрые скрубберы обычно удаляют более 90% SOx по сравнению с сухими скрубберами, которые удаляют 80%. В данной статье представлены современные технологии очистки сточных вод, образующихся в результате влажной уборки.системы ДДГ.
Основы влажной ФГД
Технологии мокрой ДДГ имеют общую секцию шламового реактора и секцию обезвоживания твердых частиц. Использовались различные типы поглотителей, в том числе насадочные и тарельчатые башни, скрубберы Вентури и распылительные скрубберы в реакторной секции. Поглотители нейтрализуют кислые газы щелочной суспензией извести, гидроксида натрия или известняка. По ряду экономических причин в новых скрубберах обычно используется известняковый раствор.
Когда известняк реагирует с SOx в восстановительных условиях абсорбера, SO 2 (основной компонент SOx) превращается в сульфит, и образуется суспензия, богатая сульфитом кальция. Более ранние системы ДДГ (называемые системами естественного окисления или ингибированного окисления) давали побочный продукт сульфит кальция. Новеесистемы ДДГиспользовать реактор окисления, в котором суспензия сульфита кальция преобразуется в сульфат кальция (гипс); они называются системами ДДГ принудительного окисления известняка (LSFO).
В типичных современных системах LSFO FGD используется либо абсорбер с распылительной башней со встроенным реактором окисления в основании (рис. 1), либо струйная барботерная система. В каждом из них газ абсорбируется известняковой суспензией в бескислородных условиях; затем суспензия поступает в аэробный реактор или реакционную зону, где сульфит превращается в сульфат, а гипс выпадает в осадок. Время гидравлического выдержки в реакторе окисления составляет около 20 минут.
1. Система ДДГ с принудительным окислением известняка (LSFO) в колонне распыления. В скруббере LSFO суспензия поступает в реактор, куда добавляется воздух для ускорения окисления сульфита до сульфата. Это окисление, по-видимому, приводит к превращению селенита в селенат, что приводит к трудностям в последующей обработке. Источник: CH2M HILL
Эти системы обычно работают с содержанием взвешенных веществ от 14% до 18%. Взвешенные твердые вещества состоят из мелких и крупных твердых частиц гипса, летучей золы и инертного материала, привнесенного вместе с известняком. Когда содержание твердых веществ достигает верхнего предела, суспензию удаляют. В большинстве систем LSFO FGD используются системы механического отделения твердых частиц и обезвоживания для отделения гипса и других твердых частиц от промывочной воды (рис. 2).
2. Система обезвоживания гипса с продувкой ДДГ. В типичной системе обезвоживания гипса частицы в продувке классифицируются или разделяются на крупные и мелкие фракции. Мелкие частицы отделяются в сливе гидроклона, образуя нижний поток, состоящий в основном из крупных кристаллов гипса (для возможной продажи), которые можно обезвоживать до низкого содержания влаги с помощью вакуумной ленточной системы обезвоживания. Источник: CH2M HILL
В некоторых системах ДДГ используются гравитационные сгустители или пруды-отстойники для классификации и обезвоживания твердых веществ, а в некоторых используются центрифуги или системы обезвоживания с вращающимся вакуумным барабаном, но в большинстве новых систем используются гидроклоны и вакуумные ленты. Некоторые могут использовать два гидроклона последовательно для увеличения удаления твердых частиц в системе обезвоживания. Часть слива гидроклона может быть возвращена в систему ДДГ для уменьшения потока сточных вод.
Продувку также можно начать при накоплении хлоридов в суспензии ДДГ, что обусловлено ограничениями, налагаемыми коррозионной стойкостью конструкционных материалов системы ДДГ.
Характеристики сточных вод ДДГ
На состав сточных вод ДДГ влияют многие переменные, такие как состав угля и известняка, тип скруббера и используемая система обезвоживания гипса. Уголь является источником кислых газов, таких как хлориды, фториды и сульфаты, а также летучих металлов, включая мышьяк, ртуть, селен, бор, кадмий и цинк. Известняк содержит железо и алюминий (из глинистых минералов) в сточных водах ДДГ. Известняк обычно измельчают в шаровой мельнице мокрого типа, а в результате эрозии и коррозии шаров в известняковую суспензию попадает железо. Глины имеют тенденцию вносить инертные частицы, что является одной из причин удаления сточных вод из скруббера.
От: Томас Э. Хиггинс, доктор философии, PE; А. Томас Сэнди, PE; и Сайлас В. Гивенс, PE.
Электронная почта:[электронная почта защищена]
Время публикации: 04 августа 2018 г.