Спалювання вугілля в енергетичних установках утворює тверді відходи, такі як зола й летюча зола, а також димовий газ, який викидається в атмосферу. Багато заводів повинні видаляти викиди SOx із димових газів за допомогою систем десульфурації димових газів (ДДГ). Трьома провідними технологіями FGD, що використовуються в США, є вологе очищення (85% установок), сухе очищення (12%) та введення сухого сорбенту (3%). Вологі скрубери зазвичай видаляють понад 90% SOx у порівнянні з сухими скруберами, які видаляють 80%. У цій статті представлені найсучасніші технології очищення стічних вод, які утворюються вологимиСистеми ВОГ.
Основи мокрого ФГД
Технології мокрого ДДГ мають спільну секцію суспензійного реактора та секцію зневоднення твердих речовин. Використовувалися різні типи поглиначів, включаючи насадкові та тарелкові башти, скрубери Вентурі та розпилювальні скрубери в реакторній секції. Поглиначі нейтралізують кислі гази лужною суспензією вапна, гідроксиду натрію або вапняку. З низки економічних причин новітні скрубери, як правило, використовують вапнякову суспензію.
Коли вапняк реагує з SOx у відновлювальних умовах абсорбера, SO 2 (основний компонент SOx) перетворюється на сульфіт і утворюється суспензія, багата сульфітом кальцію. Більш ранні системи FGD (відомі як системи природного окислення або системи інгібованого окислення) виробляли побічний продукт сульфіту кальцію. НовішийСистеми ВОГвикористовувати реактор окислення, в якому суспензія сульфіту кальцію перетворюється на сульфат кальцію (гіпс); вони називаються системами FGD з примусовим окисленням вапняку (LSFO).
У типових сучасних системах LSFO FGD використовується або абсорбер розпилювальної вежі з вбудованим реактором окислення в основі (рис. 1), або система струминного барботера. У кожному газ поглинається вапняковою суспензією в безкисневих умовах; суспензія потім переходить до аеробного реактора або реакційної зони, де сульфіт перетворюється на сульфат, а гіпс випадає в осад. Час гідравлічної витримки в реакторі окислення становить близько 20 хвилин.
1. Розпилювальна колонка системи FGD з примусовим окисленням вапняку (LSFO). У скрубері LSFO суспензія проходить у реактор, де додається повітря для прискорення окислення сульфіту до сульфату. Схоже, це окислення перетворює селеніт на селенат, що призводить до труднощів у подальшому лікуванні. Джерело: CH2M HILL
Ці системи зазвичай працюють із завислими твердими речовинами від 14% до 18%. Зважені тверді речовини складаються з дрібних і грубих твердих частинок гіпсу, летючої золи та інертного матеріалу, що вводиться разом з вапняком. Коли тверді речовини досягають верхньої межі, суспензію видаляють. Більшість систем LSFO FGD використовують системи механічного відділення твердих частинок і зневоднення для відділення гіпсу та інших твердих частинок від промивної води (рис. 2).
2. Система зневоднення гіпсу продувки FGD. У типовій системі зневоднення гіпсу частинки під час продувки класифікуються або розділяються на грубу та дрібну фракції. Дрібні частинки відокремлюються в переливі з гідроклону для отримання нижнього потоку, який складається в основному з великих кристалів гіпсу (для потенційного продажу), які можна зневоднити до низького вмісту вологи за допомогою системи зневоднення з вакуумною стрічкою. Джерело: CH2M HILL
Деякі системи ДДГ використовують гравітаційні згущувачі або відстійники для класифікації твердих речовин і зневоднення, а деякі використовують центрифуги або ротаційні вакуумні барабанні системи зневоднення, але більшість нових систем використовують гідроклони та вакуумні стрічки. Деякі можуть використовувати два гідроклони послідовно, щоб збільшити видалення твердих частинок у системі зневоднення. Частина переливу гідроклону може бути повернута в систему ДДГ для зменшення потоку стічних вод.
Продувка також може бути розпочата, коли в суспензії ДДГ накопичується хлорид, що вимагається обмеженнями, накладеними корозійною стійкістю конструкційних матеріалів системи ДДГ.
Характеристики стічних вод ДДГ
Багато змінних впливають на склад стічних вод ДДГ, наприклад склад вугілля та вапняку, тип скрубера та використовувана система зневоднення гіпсу. Вугілля містить кислі гази, такі як хлориди, фториди та сульфати, а також леткі метали, включаючи миш’як, ртуть, селен, бор, кадмій і цинк. Вапняк містить залізо та алюміній (з глинистих мінералів) у стічні води ДДГ. Вапняк зазвичай подрібнюють у мокрій кульовій млині, а ерозія та корозія куль сприяє утворенню вапнякової суміші заліза. Глини, як правило, вносять інертні дрібні фракції, що є однією з причин, чому стічні води видаляються зі скрубера.
Від: Thomas E. Higgins, PhD, PE; А. Томас Сенді, PE; і Сайлас В. Гівенс, PE.
Електронна пошта:[електронна пошта захищена]
Час публікації: 04 серпня 2018 р