ระบบกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชันของก๊าซไอเสียและหัวฉีด

การเผาไหม้ถ่านหินในโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดขยะ เช่น เถ้าถ่านหินและเถ้าลอย และก๊าซไอเสียที่ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ โรงงานหลายแห่งจำเป็นต้องกำจัดการปล่อย SOx ออกจากก๊าซไอเสียโดยใช้ระบบกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (FGD) เทคโนโลยี FGD ชั้นนำสามเทคโนโลยีที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาคือการขัดแบบเปียก (85% ของการติดตั้ง) การขัดแบบแห้ง (12%) และการฉีดตัวดูดซับแบบแห้ง (3%) โดยทั่วไปแล้ว เครื่องฟอกแบบเปียกจะขจัด SOx มากกว่า 90% เมื่อเทียบกับเครื่องฟอกแบบแห้งซึ่งจะขจัด 80% บทความนี้นำเสนอเทคโนโลยีล้ำสมัยสำหรับการบำบัดน้ำเสียที่เกิดจากเปียกระบบเอฟจีดี.

พื้นฐาน FGD แบบเปียก

เทคโนโลยี FGD แบบเปียกมีส่วนที่เหมือนกันคือส่วนเครื่องปฏิกรณ์แบบสารละลายและส่วนแยกน้ำออกจากของแข็ง มีการใช้ตัวดูดซับหลายประเภท รวมถึงหอบรรจุและหอถาด เครื่องฟอกเวนทูริ และเครื่องฟอกแบบสเปรย์ในส่วนเครื่องปฏิกรณ์ ตัวดูดซับทำให้แก๊สที่เป็นกรดเป็นกลางด้วยสารละลายอัลคาไลน์ของปูนขาว โซเดียมไฮดรอกไซด์ หรือหินปูน ด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจหลายประการ ช่างขัดรุ่นใหม่มักจะใช้สารละลายหินปูน

เมื่อหินปูนทำปฏิกิริยากับ SOx ในสภาวะรีดิวซ์ของเครื่องดูดซับ SO 2 (ส่วนประกอบหลักของ SOx) จะถูกแปลงเป็นซัลไฟต์ และเกิดสารละลายที่อุดมไปด้วยแคลเซียมซัลไฟต์ ระบบ FGD ก่อนหน้านี้ (เรียกว่าระบบออกซิเดชันตามธรรมชาติหรือระบบออกซิเดชันที่ยับยั้ง) ทำให้เกิดผลพลอยได้ของแคลเซียมซัลไฟต์ ใหม่กว่าระบบเอฟจีดีใช้เครื่องปฏิกรณ์ออกซิเดชันซึ่งสารละลายแคลเซียมซัลไฟต์ถูกแปลงเป็นแคลเซียมซัลเฟต (ยิปซั่ม) สิ่งเหล่านี้เรียกว่าระบบ FGD บังคับออกซิเดชันด้วยหินปูน (LSFO)

ระบบ LSFO FGD สมัยใหม่ทั่วไปใช้ตัวดูดซับแบบหอสเปรย์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์ออกซิเดชันในตัวที่ฐาน (รูปที่ 1) หรือระบบฟองอากาศแบบเจ็ท ในแต่ละก๊าซจะถูกดูดซับในสารละลายหินปูนภายใต้สภาวะที่ไม่เป็นพิษ จากนั้นสารละลายจะผ่านไปยังเครื่องปฏิกรณ์แบบแอโรบิกหรือโซนปฏิกิริยา โดยที่ซัลไฟต์จะถูกแปลงเป็นซัลเฟต และยิปซั่มจะตกตะกอน เวลากักเก็บไฮดรอลิกในเครื่องปฏิกรณ์ออกซิเดชันคือประมาณ 20 นาที

1. ระบบสเปรย์คอลัมน์หินปูนบังคับออกซิเดชั่น (LSFO) FGD ในสารละลายเครื่องฟอก LSFO จะผ่านไปยังเครื่องปฏิกรณ์ โดยที่อากาศถูกเติมเข้าไปเพื่อบังคับให้เกิดออกซิเดชันของซัลไฟต์เป็นซัลเฟต การเกิดออกซิเดชันนี้ดูเหมือนจะเปลี่ยนเซเลไนต์เป็นซีลิเนต ส่งผลให้เกิดความยากลำบากในการรักษาในภายหลัง ที่มา: CH2M HILL

โดยทั่วไประบบเหล่านี้ทำงานโดยมีสารแขวนลอยอยู่ที่ 14% ถึง 18% ของแข็งแขวนลอยประกอบด้วยของแข็งยิปซั่มละเอียดและหยาบ เถ้าลอย และวัสดุเฉื่อยที่ผสมกับหินปูน เมื่อของแข็งถึงขีดจำกัดบน สารละลายจะถูกไล่ออก ระบบ LSFO FGD ส่วนใหญ่ใช้ระบบแยกของแข็งเชิงกลและแยกน้ำออกเพื่อแยกยิปซั่มและของแข็งอื่นๆ ออกจากน้ำชำระล้าง (รูปที่ 2)

2. FGD ล้างระบบแยกน้ำยิปซั่ม ในระบบแยกน้ำยิปซั่มทั่วไป อนุภาคในการไล่จะถูกจำแนกหรือแยกออกเป็นเศษส่วนหยาบและละเอียด อนุภาคละเอียดจะถูกแยกออกจากน้ำล้นจากไฮโดรโคลนเพื่อสร้างกระแสน้ำด้านล่างที่ประกอบด้วยผลึกยิปซั่มขนาดใหญ่เป็นส่วนใหญ่ (สำหรับการขายที่มีศักยภาพ) ซึ่งสามารถแยกน้ำออกให้มีความชื้นต่ำได้ด้วยระบบแยกน้ำด้วยสายพานสุญญากาศ ที่มา: CH2M HILL

ระบบ FGD บางระบบใช้สารเพิ่มความหนาตามแรงโน้มถ่วงหรือบ่อตกตะกอนสำหรับการจำแนกประเภทของแข็งและการแยกน้ำออก และบางระบบใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงหรือระบบแยกน้ำออกจากถังสุญญากาศแบบหมุน แต่ระบบใหม่ส่วนใหญ่ใช้ไฮโดรโคลนและสายพานสุญญากาศ บางคนอาจใช้ไฮโดรโคลนสองตัวต่ออนุกรมกันเพื่อเพิ่มการกำจัดของแข็งในระบบบำบัดน้ำเสีย ส่วนหนึ่งของน้ำล้นของไฮโดรโคลนอาจถูกส่งคืนไปยังระบบ FGD เพื่อลดการไหลของน้ำเสีย

การไล่ล้างอาจเริ่มต้นขึ้นเมื่อมีการสะสมของคลอไรด์ในสารละลาย FGD ซึ่งจำเป็นโดยขีดจำกัดที่กำหนดโดยความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุก่อสร้างของระบบ FGD

ลักษณะน้ำเสีย FGD

ตัวแปรหลายตัวส่งผลต่อองค์ประกอบของน้ำเสีย FGD เช่น องค์ประกอบของถ่านหินและหินปูน ประเภทของเครื่องฟอก และระบบแยกน้ำยิปซั่มที่ใช้ ถ่านหินก่อให้เกิดก๊าซที่เป็นกรด เช่น คลอไรด์ ฟลูออไรด์ และซัลเฟต เช่นเดียวกับโลหะที่ระเหยง่าย เช่น สารหนู ปรอท ซีลีเนียม โบรอน แคดเมียม และสังกะสี หินปูนมีส่วนช่วยของเหล็กและอลูมิเนียม (จากแร่ธาตุดินเหนียว) ให้กับน้ำเสีย FGD โดยทั่วไปหินปูนจะถูกบดเป็นผงในโรงสีลูกกลมแบบเปียก และการกัดเซาะและการกัดกร่อนของลูกกลมมีส่วนทำให้เกิดเหล็กในสารละลายหินปูน ดินเหนียวมีแนวโน้มที่จะมีส่วนทำให้เกิดค่าปรับเฉื่อย ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้น้ำเสียถูกกำจัดออกจากเครื่องฟอก

จาก: โทมัส อี. ฮิกกินส์, PhD, PE; อ. โธมัส แซนดี้, พ.อ.; และสิลาส ดับเบิลยู. กิฟเวนส์ พ.อ.

อีเมล:[ป้องกันอีเมล]