Kivisöe põletamine elektrijaamades tekitab tahkeid jäätmeid, näiteks põhja- ja lendtuhka ning suitsugaasi, mis paisatakse atmosfääri. Paljud elektrijaamad peavad suitsugaasidest SOx-heitmeid eemaldama suitsugaaside väävlitustamise (FGD) süsteemide abil. Kolm USA-s kasutatavat FGD-tehnoloogiat on märgpuhastus (85% paigaldistest), kuivpuhastus (12%) ja kuiva sorbendi sissepritse (3%). Märgpuhastusseadmed eemaldavad tavaliselt üle 90% SOx-ist, võrreldes kuivpuhastusseadmetega, mis eemaldavad 80%. See artikkel tutvustab tipptasemel tehnoloogiaid märgpuhastusseadmetes tekkiva reovee puhastamiseks.FGD-süsteemid.
Märg FGD põhitõed
Märg-FGD-tehnoloogiatel on ühine joon suspensioonreaktori sektsioon ja tahkete ainete veetustamise sektsioon. Reaktoriosas on kasutatud erinevat tüüpi absorbereid, sealhulgas pakitud ja taldrikutega torne, Venturi pesureid ja pihustuspesureid. Absorberid neutraliseerivad happelised gaasid lubja, naatriumhüdroksiidi või lubjakivi aluselise suspensiooniga. Mitmetel majanduslikel põhjustel kipuvad uuemad pesurid kasutama lubjakivi suspensiooni.
Kui lubjakivi reageerib absorberi redutseerivates tingimustes SOx-iga, muundatakse SO2 (SOx-i peamine komponent) sulfiidiks ja tekib kaltsiumsulfitirikas suspensioon. Varasemad FGD-süsteemid (nimetatakse looduslikuks oksüdatsiooniks või inhibeeritud oksüdatsioonisüsteemideks) tekitasid kaltsiumsulfiidi kõrvalproduktina. UuemadFGD-süsteemidkasutavad oksüdatsioonireaktorit, milles kaltsiumsulfiidi suspensioon muundatakse kaltsiumsulfaadiks (kipsiks); neid nimetatakse lubjakivi sundoksüdatsiooni (LSFO) FGD-süsteemideks.
Tüüpilised kaasaegsed LSFO FGD-süsteemid kasutavad kas pihustustorni absorberit, mille põhjas on integreeritud oksüdatsioonireaktor (joonis 1), või jugamullimissüsteemi. Mõlemas absorbeeritakse gaas lubjakivisuspensioonis anoksilistes tingimustes; seejärel liigub suspensioon aeroobsesse reaktorisse või reaktsioonitsooni, kus sulfit muundatakse sulfaadiks ja kips sadestub. Hüdrauliline viivitusaeg oksüdatsioonireaktoris on umbes 20 minutit.
1. Pihustuskolonni lubjakivi sundoksüdatsiooni (LSFO) FGD-süsteem. LSFO skraberis liigub suspensioon reaktorisse, kus lisatakse õhku, et sulfiti oksüdeerida sulfaadiks. See oksüdatsioon näib muutvat seleniidi selenaadiks, mis põhjustab hilisemaid töötlemisraskusi. Allikas: CH2M HILL
Need süsteemid töötavad tavaliselt hõljuvaine sisaldusega 14–18%. Hõljuvaine koosneb peenest ja jämedast kipsiosakestest, lendtuhast ja lubjakiviga kaasas olevast inertsest materjalist. Kui tahkete ainete sisaldus saavutab ülempiiri, puhastatakse läga. Enamik LSFO FGD-süsteeme kasutab kipsi ja muude tahkete ainete eraldamiseks puhastusveest mehaanilisi tahkete ainete eraldamise ja veetustamise süsteeme (joonis 2).
2. FGD-puhastusega kipsi veetustamise süsteem. Tüüpilises kipsi veetustamise süsteemis klassifitseeritakse ehk eraldatakse puhastusvedelikus olevad osakesed jämedateks ja peenteks fraktsioonideks. Peened osakesed eraldatakse hüdroklooni ülevoolus, et tekitada alumine vedelik, mis koosneb peamiselt suurtest kipsikristallidest (potentsiaalseks müügiks), mida saab vaakumlindiga veetustamise süsteemiga madala niiskusesisalduseni kuivatada. Allikas: CH2M HILL
Mõned suitsugaaside väävlitustuse (FGD) süsteemid kasutavad tahkete ainete klassifitseerimiseks ja veetustamiseks gravitatsioonipaksendajaid või settebasseine ning mõned tsentrifuuge või pöörlevaid vaakumtrummelkuivatussüsteeme, kuid enamik uusi süsteeme kasutab hüdrokloone ja vaakumlinte. Mõned võivad kasutada kahte hüdroklooni järjestikku, et suurendada tahkete ainete eemaldamist veetustamissüsteemis. Osa hüdroklooni ülevoolust võib suunata FGD-süsteemi tagasi, et vähendada reovee vooluhulka.
Puhastamist võib alustada ka siis, kui FGD-suspensioonis on kogunenud kloriide, mis on vajalik FGD-süsteemi konstruktsioonimaterjalide korrosioonikindluse piirangute tõttu.
FGD reovee omadused
FGD-heitvee koostist mõjutavad paljud muutujad, näiteks kivisöe ja lubjakivi koostis, pesuri tüüp ja kasutatav kipsi veetustamissüsteem. Kivisüsi annab FGD-heitveele happelisi gaase – näiteks kloriide, fluoriide ja sulfaate – ning lenduvaid metalle, sealhulgas arseeni, elavhõbedat, seleeni, boori, kaadmiumi ja tsinki. Lubjakivi annab FGD-heitveele rauda ja alumiiniumi (savimineraalidest). Lubjakivi peenestatakse tavaliselt märgkuulveskis ning kuulide erosioon ja korrosioon annavad lubjakivisuspensioonile rauda. Savid kipuvad andma inertseid peeneid osakesi, mis on üks põhjusi, miks reovesi pesurist eemaldatakse.
Allikas: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; ja Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Postituse aeg: 04.08.2018