फ्लू गैस डिसल्फराइजेशन सिस्टम और नोजल

बिजली उत्पादन सुविधाओं में कोयले के दहन से ठोस अपशिष्ट उत्पन्न होता है, जैसे कि तल और फ्लाई ऐश, और फ़्लू गैस जो वायुमंडल में उत्सर्जित होती है। कई संयंत्रों को फ़्लू गैस डिसल्फ़राइज़ेशन (FGD) सिस्टम का उपयोग करके फ़्लू गैस से SOx उत्सर्जन को हटाने की आवश्यकता होती है। अमेरिका में इस्तेमाल की जाने वाली तीन प्रमुख FGD तकनीकें गीली स्क्रबिंग (85% स्थापनाएँ), सूखी स्क्रबिंग (12%), और सूखी सोरबेंट इंजेक्शन (3%) हैं। गीले स्क्रबर आमतौर पर 90% से अधिक SOx हटाते हैं, जबकि सूखे स्क्रबर 80% हटाते हैं। यह लेख गीले द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट जल के उपचार के लिए अत्याधुनिक तकनीकों को प्रस्तुत करता हैएफजीडी प्रणालियां.

गीले FGD मूल बातें

गीले FGD तकनीक में एक स्लरी रिएक्टर सेक्शन और एक सॉलिड डीवाटरिंग सेक्शन समान है। रिएक्टर सेक्शन में पैक्ड और ट्रे टावर, वेंचुरी स्क्रबर और स्प्रे स्क्रबर सहित विभिन्न प्रकार के अवशोषक का उपयोग किया गया है। अवशोषक चूने, सोडियम हाइड्रॉक्साइड या चूना पत्थर के क्षारीय घोल के साथ अम्लीय गैसों को बेअसर करते हैं। कई आर्थिक कारणों से, नए स्क्रबर चूना पत्थर के घोल का उपयोग करते हैं।

जब चूना पत्थर अवशोषक की अपचयन स्थितियों में SOx के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो SO 2 (SOx का मुख्य घटक) सल्फाइट में परिवर्तित हो जाता है, और कैल्शियम सल्फाइट से भरपूर घोल बनता है। पहले के FGD सिस्टम (जिन्हें प्राकृतिक ऑक्सीकरण या बाधित ऑक्सीकरण सिस्टम कहा जाता है) कैल्शियम सल्फाइट उप-उत्पाद बनाते थे। नएएफजीडी प्रणालियांऑक्सीकरण रिएक्टर का उपयोग किया जाता है जिसमें कैल्शियम सल्फाइट घोल को कैल्शियम सल्फेट (जिप्सम) में परिवर्तित किया जाता है; इन्हें चूना पत्थर मजबूर ऑक्सीकरण (एलएसएफओ) एफजीडी सिस्टम के रूप में जाना जाता है।

विशिष्ट आधुनिक LSFO FGD सिस्टम या तो आधार में एक अभिन्न ऑक्सीकरण रिएक्टर (चित्र 1) के साथ एक स्प्रे टॉवर अवशोषक या एक जेट बब्बलर सिस्टम का उपयोग करते हैं। प्रत्येक में गैस को एनोक्सिक स्थितियों के तहत चूना पत्थर के घोल में अवशोषित किया जाता है; फिर घोल एक एरोबिक रिएक्टर या प्रतिक्रिया क्षेत्र में जाता है, जहाँ सल्फाइट सल्फेट में परिवर्तित हो जाता है, और जिप्सम अवक्षेपित होता है। ऑक्सीकरण रिएक्टर में हाइड्रोलिक अवरोधन समय लगभग 20 मिनट है।

1. स्प्रे कॉलम लाइमस्टोन फोर्स्ड ऑक्सीडेशन (LSFO) FGD सिस्टम। LSFO स्क्रबर में घोल रिएक्टर में जाता है, जहाँ सल्फाइट को सल्फेट में ऑक्सीकृत करने के लिए हवा डाली जाती है। यह ऑक्सीकरण सेलेनाइट को सेलेनेट में बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप बाद में उपचार में कठिनाई होती है। स्रोत: CH2M HILL

ये सिस्टम आम तौर पर 14% से 18% तक के निलंबित ठोस पदार्थों के साथ काम करते हैं। निलंबित ठोस पदार्थों में महीन और मोटे जिप्सम ठोस पदार्थ, फ्लाई ऐश और चूना पत्थर के साथ पेश की गई निष्क्रिय सामग्री शामिल होती है। जब ठोस पदार्थ ऊपरी सीमा तक पहुँच जाते हैं, तो घोल को शुद्ध किया जाता है। अधिकांश LSFO FGD सिस्टम जिप्सम और अन्य ठोस पदार्थों को शुद्ध पानी से अलग करने के लिए यांत्रिक ठोस पृथक्करण और जल निकासी प्रणालियों का उपयोग करते हैं (चित्र 2)।

2. FGD पर्ज जिप्सम डीवाटरिंग सिस्टम। एक सामान्य जिप्सम डीवाटरिंग सिस्टम में पर्ज में कणों को मोटे और बारीक अंशों में वर्गीकृत या अलग किया जाता है। हाइड्रोक्लोन से ओवरफ्लो में बारीक कणों को अलग किया जाता है ताकि एक अंडरफ्लो बनाया जा सके जिसमें ज़्यादातर बड़े जिप्सम क्रिस्टल (संभावित बिक्री के लिए) होते हैं जिन्हें वैक्यूम बेल्ट डीवाटरिंग सिस्टम से कम नमी वाली मात्रा में डीवाटर किया जा सकता है। स्रोत: CH2M HILL

कुछ FGD सिस्टम ठोस पदार्थों के वर्गीकरण और जल निकासी के लिए गुरुत्वाकर्षण गाढ़ा करने वाले या निपटान तालाबों का उपयोग करते हैं, और कुछ सेंट्रीफ्यूज या रोटरी वैक्यूम ड्रम जल निकासी प्रणालियों का उपयोग करते हैं, लेकिन अधिकांश नए सिस्टम हाइड्रोक्लोन और वैक्यूम बेल्ट का उपयोग करते हैं। कुछ जल निकासी प्रणाली में ठोस पदार्थों को हटाने को बढ़ाने के लिए श्रृंखला में दो हाइड्रोक्लोन का उपयोग कर सकते हैं। अपशिष्ट जल प्रवाह को कम करने के लिए हाइड्रोक्लोन ओवरफ्लो का एक हिस्सा FGD सिस्टम में वापस किया जा सकता है।

शुद्धिकरण तब भी शुरू किया जा सकता है जब FGD घोल में क्लोराइड का निर्माण हो जाता है, जो FGD प्रणाली की निर्माण सामग्री के संक्षारण प्रतिरोध द्वारा लगाई गई सीमाओं के कारण आवश्यक हो जाता है।

एफजीडी अपशिष्ट जल विशेषताएँ

FGD अपशिष्ट जल संरचना को कई चर प्रभावित करते हैं, जैसे कोयला और चूना पत्थर संरचना, स्क्रबर का प्रकार और इस्तेमाल की जाने वाली जिप्सम-डीवाटरिंग प्रणाली। कोयला अम्लीय गैसों - जैसे क्लोराइड, फ्लोराइड और सल्फेट - के साथ-साथ वाष्पशील धातुओं, जैसे आर्सेनिक, पारा, सेलेनियम, बोरॉन, कैडमियम और जिंक का योगदान देता है। चूना पत्थर FGD अपशिष्ट जल में लोहा और एल्युमिनियम (मिट्टी के खनिजों से) का योगदान देता है। चूना पत्थर को आम तौर पर गीली बॉल मिल में चूर्णित किया जाता है, और गेंदों का क्षरण और क्षरण चूना पत्थर के घोल में लोहा जोड़ता है। मिट्टी निष्क्रिय फाइन का योगदान देती है, जो एक कारण है कि अपशिष्ट जल को स्क्रबर से शुद्ध किया जाता है।

स्रोत: थॉमस ई. हिगिंस, पीएचडी, पीई; ए. थॉमस सैंडी, पीई; और सिलास डब्ल्यू. गिवेंस, पीई।

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