Спалювання вугілля на енергетичних об'єктах призводить до утворення твердих відходів, таких як зола та летюча зола, а також димових газів, які викидаються в атмосферу. Багато електростанцій повинні видаляти викиди SOx з димових газів за допомогою систем десульфуризації димових газів (ДДГ). Трьома провідними технологіями ДДГ, що використовуються в США, є мокре очищення (85% установок), сухе очищення (12%) та сухе впорскування сорбенту (3%). Мокри скрубери зазвичай видаляють понад 90% SOx, порівняно із сухими скруберами, які видаляють 80%. У цій статті представлені найсучасніші технології очищення стічних вод, що утворюються внаслідок мокрого очищення.Системи дегазації (ДДГ).
Основи вологого ФГД
Технології мокрого дегідратаційного очищення (ДДГ) мають спільні риси: секцію реактора шламу та секцію зневоднення твердих речовин. У секції реактора використовуються різні типи абсорберів, включаючи насадкові та тарілчасті вежі, скрубери Вентурі та розпилювальні скрубери. Абсорбери нейтралізують кислі гази лужною суспензією вапна, гідроксиду натрію або вапняку. З низки економічних причин новіші скрубери, як правило, використовують вапнякову суспензію.
Коли вапняк реагує з SOx у відновних умовах абсорбера, SO2 (основний компонент SOx) перетворюється на сульфіт, і утворюється суспензія, багата на сульфіт кальцію. Раніше системи дегазації (які називають системами природного окислення або інгібованого окислення) виробляли побічний продукт - сульфіт кальцію. Новіші системиСистеми дегазації (ДДГ)використовують реактор окислення, в якому суспензія сульфіту кальцію перетворюється на сульфат кальцію (гіпс); такі системи називаються системами примусового окислення вапняком (LSFO) з димуванням у газовому середовищі (FGD).
Типові сучасні системи димування газу на основі LSFO використовують або розпилювальну башту-абсорбер з інтегрованим реактором окислення в основі (Рисунок 1), або систему струминного барботажу. В кожній з них газ абсорбується у вапняковому шламі в аноксичних умовах; потім шлам потрапляє до аеробного реактора або реакційної зони, де сульфіт перетворюється на сульфат, а гіпс випадає в осад. Час гідравлічної затримки в реакторі окислення становить близько 20 хвилин.
1. Система дегазації вапняком з розпилювальною колоною та примусовим окисленням (LSFO). У скрубері LSFO пульпа потрапляє до реактора, де додається повітря для примусового окислення сульфіту до сульфату. Це окислення, ймовірно, перетворює селеніт на селенат, що призводить до труднощів з подальшим очищенням. Джерело: CH2M HILL
Ці системи зазвичай працюють зі зваженими твердими речовинами від 14% до 18%. Зважені тверді речовини складаються з дрібних і грубих гіпсових твердих речовин, летючої золи та інертного матеріалу, що вводиться разом з вапняком. Коли тверді речовини досягають верхньої межі, шлам видаляється. Більшість систем димування газів з LSFO використовують системи механічного відділення твердих речовин та зневоднення для відділення гіпсу та інших твердих речовин від продувної води (Рисунок 2).
2. Система зневоднення гіпсу методом продувки FGD. У типовій системі зневоднення гіпсу частинки в продувці класифікуються або розділяються на грубу та дрібну фракції. Дрібні частинки відділяються у зливі з гідроклону, утворюючи нижній потік, який складається переважно з великих кристалів гіпсу (для потенційного продажу), які можна зневоднити до низького вмісту вологи за допомогою вакуумної стрічкової системи зневоднення. Джерело: CH2M HILL
Деякі системи дегідратації газів (ДГГ) використовують гравітаційні згущувачі або відстійники для класифікації та зневоднення твердих речовин, а деякі використовують центрифуги або роторні вакуумні барабанні системи зневоднення, але більшість нових систем використовують гідроклони та вакуумні стрічки. Деякі можуть використовувати два гідроклони послідовно для збільшення видалення твердих речовин у системі зневоднення. Частина надлишку гідроклонів може бути повернута в систему ДГГ для зменшення потоку стічних вод.
Продувку також можна розпочати, коли в суспензії FGD накопичується хлорид, що зумовлено обмеженнями, що накладаються корозійною стійкістю конструкційних матеріалів системи FGD.
Характеристики стічних вод, отриманих методом дегазації (FGD)
На склад стічних вод системи димлення газів (ДДГ) впливає багато змінних, таких як склад вугілля та вапняку, тип скрубера та використовувана система зневоднення гіпсу. Вугілля вносить кислі гази, такі як хлориди, фториди та сульфати, а також леткі метали, включаючи миш'як, ртуть, селен, бор, кадмій та цинк. Вапняк вносить залізо та алюміній (з глинистих мінералів) до стічних вод ДДГ. Вапняк зазвичай подрібнюється у кульовому млині мокрого помелу, а ерозія та корозія куль вносять залізо до вапнякової суспензії. Глина, як правило, вносить інертні дрібні частинки, що є однією з причин, чому стічні води видаляються зі скрубера.
Від: Томаса Е. Хіггінса, доктора філософії, інженера; А. Томаса Сенді, інженера; та Сайласа В. Гівенса, інженера.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Час публікації: 04 серпня 2018 р.