Pembakaran arang batu di kemudahan penjanaan kuasa menghasilkan sisa pepejal, seperti abu dasar dan abu terbang, serta gas serombong yang dipancarkan ke atmosfera. Banyak loji dikehendaki menyingkirkan pelepasan SOx daripada gas serombong menggunakan sistem penyahsulfuran gas serombong (FGD). Tiga teknologi FGD utama yang digunakan di AS ialah penyentalan basah (85% daripada pemasangan), penyentalan kering (12%), dan suntikan penjerap kering (3%). Penyental basah biasanya menyingkirkan lebih daripada 90% SOx, berbanding penyental kering, yang menyingkirkan 80%. Artikel ini membentangkan teknologi canggih untuk merawat air sisa yang dihasilkan oleh air basah.Sistem FGD.
Asas FGD Basah
Teknologi FGD basah mempunyai persamaan iaitu bahagian reaktor buburan dan bahagian penyahairan pepejal. Pelbagai jenis penyerap telah digunakan, termasuk menara berpemasangan dan dulang, penggosok venturi dan penggosok semburan dalam bahagian reaktor. Penyerap meneutralkan gas berasid dengan buburan alkali kapur, natrium hidroksida atau batu kapur. Atas beberapa sebab ekonomi, penggosok yang lebih baharu cenderung menggunakan buburan batu kapur.
Apabila batu kapur bertindak balas dengan SOx dalam keadaan pengurangan penyerap, SO2 (komponen utama SOx) ditukar menjadi sulfit, dan buburan yang kaya dengan kalsium sulfit dihasilkan. Sistem FGD terdahulu (dirujuk sebagai pengoksidaan semula jadi atau sistem pengoksidaan terhalang) menghasilkan hasil sampingan kalsium sulfit. Lebih baharuSistem FGDmenggunakan reaktor pengoksidaan di mana buburan kalsium sulfit ditukar kepada kalsium sulfat (gipsum); ini dirujuk sebagai sistem FGD pengoksidaan paksa batu kapur (LSFO).
Sistem FGD LSFO moden yang tipikal menggunakan sama ada penyerap menara semburan dengan reaktor pengoksidaan bersepadu di tapak (Rajah 1) atau sistem gelembung jet. Dalam setiap gas diserap dalam buburan batu kapur di bawah keadaan anoksik; buburan kemudiannya melalui reaktor aerobik atau zon tindak balas, di mana sulfit ditukar kepada sulfat, dan gipsum termendak. Masa penahanan hidraulik dalam reaktor pengoksidaan adalah kira-kira 20 minit.
1. Sistem FGD pengoksidaan paksa batu kapur kolum semburan (LSFO). Dalam penggosok LSFO, buburan akan dihantar ke reaktor, di mana udara ditambah untuk memaksa pengoksidaan sulfit kepada sulfat. Pengoksidaan ini nampaknya menukar selenit kepada selenat, mengakibatkan kesukaran rawatan kemudian. Sumber: CH2M HILL
Sistem ini biasanya beroperasi dengan pepejal terampai sebanyak 14% hingga 18%. Pepejal terampai terdiri daripada pepejal gipsum halus dan kasar, abu terbang dan bahan lengai yang dimasukkan bersama batu kapur. Apabila pepejal mencapai had atas, buburan akan dibuang. Kebanyakan sistem FGD LSFO menggunakan sistem pemisahan pepejal mekanikal dan penyahairan untuk memisahkan gipsum dan pepejal lain daripada air buangan (Rajah 2).
2. Sistem penyahairan gipsum pembersihan FGD. Dalam sistem penyahairan gipsum yang biasa, zarah-zarah dalam pembersihan dikelaskan, atau diasingkan, kepada pecahan kasar dan halus. Zarah-zarah halus diasingkan dalam limpahan daripada hidroklon untuk menghasilkan aliran bawah yang kebanyakannya terdiri daripada kristal gipsum yang besar (untuk jualan berpotensi) yang boleh dinyahairkan kepada kandungan lembapan yang rendah dengan sistem penyahairan tali sawat vakum. Sumber: CH2M HILL
Sesetengah sistem FGD menggunakan pemekat graviti atau kolam mendap untuk pengelasan pepejal dan penyahairan, dan sesetengahnya menggunakan sistem emparan atau sistem penyahairan dram vakum berputar, tetapi kebanyakan sistem baharu menggunakan hidroklon dan tali sawat vakum. Sesetengahnya mungkin menggunakan dua hidroklon secara bersiri untuk meningkatkan penyingkiran pepejal dalam sistem penyahairan. Sebahagian daripada limpahan hidroklon boleh dikembalikan ke sistem FGD untuk mengurangkan aliran air sisa.
Pembersihan juga boleh dimulakan apabila terdapat pengumpulan klorida dalam buburan FGD, yang diperlukan oleh had yang dikenakan oleh rintangan kakisan bahan binaan sistem FGD.
Ciri-ciri Air Sisa FGD
Banyak pembolehubah mempengaruhi komposisi air sisa FGD, seperti komposisi arang batu dan batu kapur, jenis penggosok, dan sistem penyahairan gipsum yang digunakan. Arang batu menyumbang gas berasid — seperti klorida, fluorida, dan sulfat — serta logam meruap, termasuk arsenik, merkuri, selenium, boron, kadmium, dan zink. Batu kapur menyumbang besi dan aluminium (daripada mineral tanah liat) kepada air sisa FGD. Batu kapur biasanya dihancurkan dalam kilang bebola basah, dan hakisan serta kakisan bebola menyumbang besi kepada buburan batu kapur. Tanah liat cenderung menyumbang denda lengai, yang merupakan salah satu sebab air sisa dikeluarkan dari penggosok.
Daripada: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; dan Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Masa siaran: 04-Ogos-2018