Elektrik üretim tesislerinde kömürün yakılması, dip külü ve uçucu kül gibi katı atıklar ve atmosfere salınan baca gazı üretir. Birçok tesisin, baca gazı kükürt giderme (FGD) sistemleri kullanarak baca gazındaki SOx emisyonlarını gidermesi gerekmektedir. ABD'de kullanılan üç önde gelen FGD teknolojisi, ıslak yıkama (%85), kuru yıkama (%12) ve kuru sorbent enjeksiyonudur (%3). Islak yıkayıcılar genellikle SOx'in %90'ından fazlasını giderirken, kuru yıkayıcılar %80'ini giderir. Bu makale, ıslak yıkamadan kaynaklanan atık suyun arıtımı için en son teknolojileri sunmaktadır.FGD sistemleri.
Islak FGD Temelleri
Islak FGD teknolojilerinin ortak noktası, bir bulamaç reaktör bölümü ve bir katı susuzlaştırma bölümüdür. Reaktör bölümünde, dolgulu ve tepsili kuleler, venturi yıkayıcılar ve püskürtmeli yıkayıcılar dahil olmak üzere çeşitli tipte emiciler kullanılmıştır. Bu emiciler, asidik gazları kireç, sodyum hidroksit veya kireçtaşından oluşan alkali bir bulamaçla nötralize eder. Çeşitli ekonomik nedenlerden dolayı, yeni yıkayıcılar genellikle kireçtaşı bulamacı kullanır.
Kireçtaşı, emicinin indirgeyici koşullarında SOx ile reaksiyona girdiğinde, SOx'in ana bileşeni olan SO2 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 üretir.FGD sistemleriKalsiyum sülfit bulamacının kalsiyum sülfata (alçıtaşı) dönüştürüldüğü bir oksidasyon reaktörü kullanan sistemlere kireçtaşı zorlamalı oksidasyon (LSFO) FGD sistemleri denir.
Tipik modern LSFO FGD sistemleri, tabanında entegre bir oksidasyon reaktörü bulunan bir püskürtme kulesi emici (Şekil 1) veya bir jet kabarcık sistemi kullanır. Her ikisinde de gaz, anoksik koşullar altında bir kireçtaşı bulamacına emilir; bulamaç daha sonra sülfitin sülfata dönüştüğü ve alçıtaşının çökeldiği aerobik bir reaktöre veya reaksiyon bölgesine geçer. Oksidasyon reaktöründeki hidrolik alıkonma süresi yaklaşık 20 dakikadır.
1. Püskürtme kolonlu kireçtaşı zorlamalı oksidasyon (LSFO) FGD sistemi. Bir LSFO yıkayıcıda bulamaç, sülfitin sülfata oksidasyonunu zorlamak için hava eklenen bir reaktöre geçer. Bu oksidasyon, seleniti selenata dönüştürerek daha sonraki arıtma zorluklarına yol açar. Kaynak: CH2M HILL
Bu sistemler genellikle %14 ila %18 oranında askıda katı madde ile çalışır. Askıda katı maddeler, ince ve iri alçıtaşı katı maddeleri, uçucu kül ve kireçtaşıyla birlikte gelen inert maddelerden oluşur. Katı maddeler üst sınıra ulaştığında, bulamaç arındırılır. Çoğu LSFO FGD sistemi, alçıtaşı ve diğer katı maddeleri arındırma suyundan ayırmak için mekanik katı ayırma ve susuzlaştırma sistemleri kullanır (Şekil 2).
2. FGD temizlemeli alçıtaşı susuzlaştırma sistemi. Tipik bir alçıtaşı susuzlaştırma sisteminde, temizlemedeki parçacıklar kaba ve ince fraksiyonlar olarak sınıflandırılır veya ayrılır. İnce parçacıklar, hidroklondan taşma kanalında ayrılarak, çoğunlukla büyük alçıtaşı kristallerinden (potansiyel satış için) oluşan ve vakumlu bantlı susuzlaştırma sistemiyle düşük nem içeriğine kadar susuzlaştırılabilen bir alt akış oluşturur. Kaynak: CH2M HILL
Bazı FGD sistemleri katıların sınıflandırılması ve susuzlaştırılması için yerçekimi yoğunlaştırıcıları veya çökeltme havuzları kullanırken, bazıları santrifüj veya döner vakumlu tamburlu susuzlaştırma sistemleri kullanır; ancak çoğu yeni sistem hidroklonal ve vakum bantları kullanır. Bazı sistemler, susuzlaştırma sistemindeki katı giderimini artırmak için seri olarak iki hidroklonal kullanabilir. Hidroklonal taşma suyunun 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 kömür ve kireçtaşı bileşimi, yıkayıcı tipi ve kullanılan alçıtaşı susuzlaştırma sistemi gibi birçok değişken etkiler. Kömür, klorürler, florürler ve sülfat gibi asidik gazların yanı sıra arsenik, cıva, selenyum, bor, kadmiyum ve çinko gibi uçucu metaller de salar. Kireçtaşı, FGD atık suyuna demir ve alüminyum (kil minerallerinden) salar. Kireçtaşı genellikle ıslak bir bilyalı değirmende toz haline getirilir ve bilyaların aşınması ve korozyonu, kireçtaşı bulamacına demir salar. Killer, atık suyun yıkayıcıdan temizlenmesinin nedenlerinden biri olan inert ince taneciklere katkıda bulunma eğilimindedir.
Kimden: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; ve Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Gönderi zamanı: 04-Ağu-2018