Elektrik üretim tesislerinde kömürün yakılması, taban ve uçucu kül gibi katı atıklar ve atmosfere salınan baca gazı üretir. Birçok tesisin baca gazı kükürt giderme (FGD) sistemleri kullanarak baca gazından SOx emisyonlarını gidermesi gerekir. ABD'de kullanılan üç önde gelen FGD teknolojisi ıslak yıkama (%85 tesis), kuru yıkama (%12) ve kuru sorbent enjeksiyonudur (%3). Islak yıkayıcılar genellikle kuru yıkayıcılara kıyasla %80'ini giderirken, kuru yıkayıcılar %90'dan fazlasını giderir. Bu makale, ıslak yıkamayla oluşan atık suyun arıtılması için son teknolojiyi sunmaktadır.FGD sistemleri.
Islak FGD Temelleri
Islak FGD teknolojileri, bir bulamaç reaktör bölümü ve bir katı susuzlaştırma bölümüyle ortaktır. Reaktör bölümünde paketlenmiş ve tepsi kuleleri, venturi yıkayıcılar ve püskürtmeli yıkayıcılar dahil olmak üzere çeşitli tipte emiciler kullanılmıştır. Emiciler, asidik gazları kireç, sodyum hidroksit veya kireçtaşından oluşan alkali bir bulamaçla nötralize eder. Bir dizi ekonomik nedenden dolayı, daha yeni yıkayıcılar genellikle kireçtaşı bulamacı kullanma eğilimindedir.
Kireçtaşı, emicinin indirgeyici koşullarında SOx ile reaksiyona girdiğinde, SO2 (SOx'in ana bileşeni) sülfite dönüşür ve kalsiyum sülfit açısından zengin bir bulamaç üretilir. Daha önceki FGD sistemleri (doğal oksidasyon veya inhibe edilmiş oksidasyon sistemleri olarak adlandırılır) bir kalsiyum sülfit yan ürünü üretti. Daha yeniFGD sistemleriKalsiyum sülfit bulamacının kalsiyum sülfata (alçıtaşı) dönüştürüldüğü bir oksidasyon reaktörü kullanır; bunlara kireçtaşı zorlamalı oksidasyon (LSFO) FGD sistemleri denir.
Tipik modern LSFO FGD sistemleri, tabanda entegre bir oksidasyon reaktörü bulunan bir püskürtme kulesi emici (Şekil 1) veya bir jet kabarcık sistemi kullanır. Her birinde gaz, anoksik koşullar altında bir kireç taşı bulamacına emilir; bulamaç daha sonra sülfitin sülfata dönüştürüldüğü ve alçıtaşının çökeldiği bir aerobik reaktöre veya reaksiyon bölgesine geçer. Oksidasyon reaktöründeki hidrolik tutulma süresi yaklaşık 20 dakikadır.
1. Sprey kolonlu kireç taşı zorlamalı oksidasyon (LSFO) FGD sistemi. Bir LSFO yıkayıcıda bulamaç, sülfitin sülfata oksidasyonunu zorlamak için havanın eklendiği bir reaktöre geçer. Bu oksidasyon seleniti selenata dönüştürüyor gibi görünmektedir ve bu da daha sonraki arıtma zorluklarına neden olur. Kaynak: CH2M HILL
Bu sistemler tipik olarak %14 ila %18 oranında askıda katılarla çalışır. Askıda katılar, ince ve iri alçıtaşı katıları, uçucu kül ve kireç taşıyla birlikte gelen inert maddeden oluşur. Katılar bir üst sınıra ulaştığında, bulamaç temizlenir. Çoğu LSFO FGD sistemi, temizleme suyundan alçıtaşı ve diğer katıları ayırmak için mekanik katı ayırma ve susuzlaştırma sistemleri kullanır (Şekil 2).
2. FGD temizleme alçı susuzlaştırma sistemi. Tipik bir alçı susuzlaştırma sisteminde, temizlemedeki parçacıklar kaba ve ince fraksiyonlara sınıflandırılır veya ayrılır. İnce parçacıklar, çoğunlukla büyük alçı kristallerinden (potansiyel satış için) oluşan ve vakumlu bant susuzlaştırma sistemiyle düşük nem içeriğine kadar susuzlaştırılabilen bir alt akış üretmek için hidroklondan taşmada ayrılır. Kaynak: CH2M HILL
Bazı FGD sistemleri katıların sınıflandırılması ve susuzlaştırılması için yerçekimi yoğunlaştırıcıları veya çökeltme havuzları kullanır ve bazıları santrifüjler veya döner vakum tamburlu susuzlaştırma sistemleri kullanır, ancak çoğu yeni sistem hidroklonlar ve vakum bantları kullanır. Bazıları susuzlaştırma sisteminde katıların giderilmesini artırmak için seri olarak iki hidroklon kullanabilir. Hidroklon taşmasının bir kısmı atık su akışını azaltmak için FGD sistemine geri döndürülebilir.
Ayrıca, FGD sisteminin yapı malzemelerinin korozyon direncinin getirdiği sınırlamalar nedeniyle, FGD bulamacında klorür birikmesi olduğunda da temizleme işlemi başlatılabilir.
FGD Atıksu Özellikleri
FGD atık su bileşimini etkileyen birçok değişken vardır, örneğin kömür ve kireç taşı bileşimi, yıkayıcı tipi ve kullanılan alçı susuzlaştırma sistemi. Kömür, klorür, florür ve sülfat gibi asidik gazların yanı sıra arsenik, cıva, selenyum, bor, kadmiyum ve çinko gibi uçucu metaller de katar. Kireç taşı, FGD atık suyuna demir ve alüminyum (kil minerallerinden) katar. Kireç taşı genellikle ıslak bir bilyalı değirmende toz haline getirilir ve bilyelerin aşınması ve korozyonu, kireç taşı bulamacına demir katar. Killer, atık suyun yıkayıcıdan temizlenmesinin nedenlerinden biri olan inert ince taneciklere katkıda bulunma eğilimindedir.
Kaynak: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; ve Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Gönderi zamanı: 04-Ağu-2018