Pri spaľovaní uhlia v zariadeniach na výrobu energie vzniká tuhý odpad, ako je spodný a popolček a spaliny, ktoré sú vypúšťané do atmosféry. Od mnohých závodov sa vyžaduje, aby odstraňovali emisie SOx zo spalín pomocou systémov odsírenia spalín (FGD). Tri hlavné technológie FGD používané v USA sú mokré čistenie (85 % zariadení), suché čistenie (12 %) a vstrekovanie suchého sorbentu (3 %). Mokré práčky zvyčajne odstraňujú viac ako 90 % SOx v porovnaní so suchými práčkami, ktoré odstraňujú 80 %. Tento článok predstavuje najmodernejšie technológie na čistenie odpadových vôd, ktoré vznikajú mokromFGD systémy.
Základy mokrého FGD
Technológie mokrého FGD majú spoločnú sekciu kalového reaktora a sekciu na odvodňovanie pevných látok. Boli použité rôzne typy absorbérov, vrátane plnených a etážových veží, Venturiho práčok a sprejových práčok v sekcii reaktora. Absorbéry neutralizujú kyslé plyny pomocou alkalickej suspenzie vápna, hydroxidu sodného alebo vápenca. Z mnohých ekonomických dôvodov majú novšie práčky tendenciu používať vápencovú kašu.
Keď vápenec reaguje s SOx v redukčných podmienkach absorbéra, SO 2 (hlavná zložka SOx) sa premieňa na siričitan a vytvára sa kaša bohatá na siričitan vápenatý. Skoršie systémy FGD (označované ako prirodzená oxidácia alebo systémy inhibovanej oxidácie) produkovali vedľajší produkt siričitanu vápenatého. NovšieFGD systémypoužiť oxidačný reaktor, v ktorom sa suspenzia siričitanu vápenatého premieňa na síran vápenatý (sadru); tieto sa označujú ako systémy FGD s nútenou oxidáciou vápenca (LSFO).
Typické moderné systémy LSFO FGD používajú buď absorbér rozprašovacej veže s integrovaným oxidačným reaktorom v základni (obrázok 1) alebo systém tryskového prebublávača. V každom je plyn absorbovaný vo vápencovej suspenzii za anoxických podmienok; suspenzia potom prechádza do aeróbneho reaktora alebo reakčnej zóny, kde sa siričitan premení na síran a sadra sa vyzráža. Hydraulický čas zadržania v oxidačnom reaktore je asi 20 minút.
1. Systém FGD s rozprašovacou kolónou s nútenou oxidáciou vápenca (LSFO). Suspenzia v práčke LSFO prechádza do reaktora, kde sa pridáva vzduch, aby sa vyvolala oxidácia siričitanu na síran. Zdá sa, že táto oxidácia premieňa seleničitan na selenan, čo má za následok neskoršie ťažkosti s liečbou. Zdroj: CH2M HILL
Tieto systémy zvyčajne pracujú s nerozpustnými látkami v množstve 14 % až 18 %. Suspendované pevné látky pozostávajú z jemných a hrubých sadrových pevných látok, popolčeka a inertného materiálu vloženého s vápencom. Keď pevné látky dosiahnu hornú hranicu, kaša sa prečistí. Väčšina systémov LSFO FGD používa mechanickú separáciu pevných látok a odvodňovacie systémy na oddelenie sadry a iných pevných látok z čistiacej vody (obrázok 2).
2. FGD čistiaci systém na odvodnenie sadry. V typickom sadrovom odvodňovacom systéme sa častice v preplachovaní triedia alebo separujú na hrubé a jemné frakcie. Jemné častice sa oddeľujú v prepade z hydroklonu za vzniku podtoku, ktorý pozostáva väčšinou z veľkých kryštálov sadry (na potenciálny predaj), ktoré možno odvodniť na nízky obsah vlhkosti pomocou vákuového pásového odvodňovacieho systému. Zdroj: CH2M HILL
Niektoré systémy FGD používajú gravitačné zahusťovadlá alebo usadzovacie nádrže na klasifikáciu pevných látok a odvodňovanie a niektoré používajú odstredivky alebo rotačné vákuové bubnové odvodňovacie systémy, ale väčšina nových systémov používa hydroklony a vákuové pásy. Niektorí môžu použiť dva hydroklony v sérii na zvýšenie odstraňovania pevných látok v odvodňovacom systéme. Časť prepadu hydroklonu sa môže vrátiť do systému FGD, aby sa znížil prietok odpadovej vody.
Preplachovanie sa môže začať aj vtedy, keď sa v suspenzii FGD nahromadia chloridy, čo si vyžadujú limity stanovené odolnosťou konštrukčných materiálov systému FGD proti korózii.
FGD Charakteristika odpadových vôd
Zloženie odpadovej vody z FGD ovplyvňuje veľa premenných, ako napríklad zloženie uhlia a vápenca, typ práčky a použitý systém na odvodňovanie sadry. Uhlie obsahuje kyslé plyny – ako sú chloridy, fluoridy a sírany – ako aj prchavé kovy vrátane arzénu, ortuti, selénu, bóru, kadmia a zinku. Vápenec prispieva železom a hliníkom (z ílových minerálov) do odpadovej vody FGD. Vápenec sa zvyčajne drví na prášok v mokrom guľovom mlyne a erózia a korózia guľôčok prispievajú k tvorbe vápencovej kaše železom. Íly majú tendenciu prispievať k inertným jemným časticiam, čo je jeden z dôvodov, prečo sa odpadová voda odvádza z práčky.
Od: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; a Silas W. Givens, PE.
Email:[chránený e-mailom]
Čas uverejnenia: august-04-2018