Zgorevanje premoga v elektrarnah proizvaja trdne odpadke, kot sta pepel z dna in elektrofiltrski pepel, ter dimne pline, ki se izpuščajo v ozračje. Številne elektrarne morajo odstranjevati emisije SOx iz dimnih plinov z uporabo sistemov za razžvepljevanje dimnih plinov (FGD). Tri vodilne tehnologije FGD, ki se uporabljajo v ZDA, so mokro čiščenje (85 % naprav), suho čiščenje (12 %) in vbrizgavanje suhega sorbenta (3 %). Mokri čistilniki običajno odstranijo več kot 90 % SOx v primerjavi s suhimi čistilniki, ki odstranijo 80 %. Ta članek predstavlja najsodobnejše tehnologije za čiščenje odpadne vode, ki nastane pri mokrem čiščenju.Sistemi za raztapljanje dima.
Osnove mokrega FGD
Tehnologije mokrega FGD imajo skupno sekcijo reaktorja z gnojevko in sekcijo za odstranjevanje vode iz trdnih snovi. Uporabljajo se različne vrste absorberjev, vključno s polnjenimi in pladnjevitimi stolpi, venturijevimi čistilniki in razpršilnimi čistilniki v reaktorskem delu. Absorberji nevtralizirajo kisle pline z alkalno gnojevko apna, natrijevega hidroksida ali apnenca. Zaradi številnih ekonomskih razlogov novejši čistilniki običajno uporabljajo apnenčasto gnojevko.
Ko apnenec reagira s SOx v redukcijskih pogojih absorberja, se SO2 (glavna sestavina SOx) pretvori v sulfit in nastane suspenzija, bogata s kalcijevim sulfitom. Prejšnji sistemi FGD (imenovani sistemi naravne oksidacije ali sistemi z inhibirano oksidacijo) so proizvajali stranski produkt kalcijev sulfit. NovejšiSistemi za raztapljanje dimauporabljajo oksidacijski reaktor, v katerem se kalcijev sulfitna suspenzija pretvori v kalcijev sulfat (savec); ti sistemi se imenujejo sistemi za prisilno oksidacijo apnenca (LSFO).
Tipični sodobni sistemi za dimljenje z razpršilnim toplom (LSFO) uporabljajo bodisi razpršilni stolpni absorber z vgrajenim oksidacijskim reaktorjem v podstavku (slika 1) bodisi sistem s curkom mehurčkov. V obeh se plin absorbira v apnenčasti suspenziji v anoksičnih pogojih; suspenzija nato preide v aerobni reaktor ali reakcijsko cono, kjer se sulfit pretvori v sulfat in se obori sadra. Hidravlični čas zadrževanja v oksidacijskem reaktorju je približno 20 minut.
1. Sistem FGD s prisilno oksidacijo apnenca v razpršilni koloni (LSFO). V čistilniku LSFO se gnojevčna zmes prenese v reaktor, kjer se doda zrak, da se sulfit oksidira v sulfat. Zdi se, da ta oksidacija pretvori selenit v selenat, kar povzroči težave pri kasnejšem čiščenju. Vir: CH2M HILL
Ti sistemi običajno delujejo s suspendiranimi trdnimi snovmi od 14 % do 18 %. Suspendirane trdne snovi so sestavljene iz drobnih in grobih mavčnih trdnih delcev, pepela in inertnega materiala, vnesenega z apnencem. Ko trdne snovi dosežejo zgornjo mejo, se gnojevka odstrani. Večina sistemov LSFO FGD uporablja mehansko ločevanje trdnih snovi in sisteme za odvodnjavanje za ločevanje mavca in drugih trdnih snovi od odplakljive vode (slika 2).
2. Sistem za odstranjevanje vode iz sadre s prečiščevanjem FGD. V tipičnem sistemu za odstranjevanje vode iz sadre se delci v prečiščevanju razvrstijo oziroma ločijo v grobe in fine frakcije. Drobni delci se ločijo v prelivu iz hidroklona, da nastane spodnji tok, ki je sestavljen večinoma iz velikih kristalov sadre (za morebitno prodajo), ki jih je mogoče z vakuumskim tračnim sistemom za odstranjevanje vode odstraniti na nizko vsebnost vlage. Vir: CH2M HILL
Nekateri sistemi za razčiščevanje dimnih plinov (FGD) uporabljajo gravitacijske zgoščevalnike ali usedalnike za razvrščanje in odstranjevanje vode iz trdnih snovi, nekateri pa uporabljajo centrifuge ali rotacijske vakuumske bobne za odstranjevanje vode, večina novih sistemov pa uporablja hidroklone in vakuumske trakove. Nekateri lahko za povečanje odstranjevanja trdnih snovi v sistemu za odstranjevanje vode uporabljajo dva hidroklona zaporedno. Del preliva hidroklona se lahko vrne v sistem FGD, da se zmanjša pretok odpadne vode.
Čiščenje se lahko začne tudi, kadar se v brozgi FGD naberejo kloridi, kar je potrebno zaradi omejitev, ki jih nalaga korozijska odpornost gradbenih materialov sistema FGD.
Značilnosti odpadne vode iz sistema za razčiščevanje dima (FGD)
Na sestavo odpadne vode iz sistema za razčiščevanje dima (FGD) vpliva veliko spremenljivk, kot so sestava premoga in apnenca, vrsta čistilnika in uporabljeni sistem za odstranjevanje vode iz sadre. Premog prispeva kisle pline – kot so kloridi, fluoridi in sulfati – ter hlapne kovine, vključno z arzenom, živim srebrom, selenom, borom, kadmijem in cinkom. Apnenec prispeva železo in aluminij (iz glinenih mineralov) v odpadno vodo iz FGD. Apnenec se običajno zmelje v mokrem krogličnem mlinu, erozija in korozija krogel pa prispevata železo v apnenčasto brozgo. Gline običajno prispevajo inertne delce, kar je eden od razlogov, da se odpadna voda odvaja iz čistilnika.
Od: Thomasa E. Higginsa, dr. med., elektrotehnika; A. Thomasa Sandyja, elektrotehnika; in Silasa W. Givensa, elektrotehnika.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Čas objave: 4. avg. 2018