Enerji üretim tesislerinde kömür yakılması, dip külü ve uçucu kül gibi katı atıklar ve atmosfere salınan baca gazı üretir. Birçok tesis, baca gazı kükürt giderme (FGD) sistemleri kullanarak baca gazındaki SOx emisyonlarını gidermek zorundadır. ABD'de kullanılan üç önde gelen FGD teknolojisi ıslak yıkama (%85), kuru yıkama (%12) ve kuru sorbent enjeksiyonudur (%3). Islak yıkayıcılar tipik olarak SOx'in %90'ından fazlasını giderirken, kuru yıkayıcılar %80'ini giderir. Bu makale, ıslak yıkama ile üretilen atık suyun arıtılması için en son teknolojileri sunmaktadır.FGD sistemleri.
Islak Baca Gazı Kükürt Giderimi Temelleri
Islak baca gazı kükürt giderme teknolojilerinin ortak özelliği, bir bulamaç reaktör bölümü ve bir katı madde susuzlaştırma bölümüdür. Reaktör bölümünde, dolgulu ve tepsili kuleler, venturi yıkayıcılar ve püskürtmeli yıkayıcılar dahil olmak üzere çeşitli emici tipleri kullanılmıştır. Emiciler, asidik gazları kireç, sodyum hidroksit veya kireçtaşından oluşan alkali bir bulamaçla nötralize eder. Birçok ekonomik nedenden dolayı, yeni yıkayıcılar genellikle kireçtaşı bulamacı kullanmaktadır.
Kireçtaşı, emici içindeki indirgeyici koşullar altında SOx ile reaksiyona girdiğinde, SO2 (SOx'in ana bileşeni) sülfite dönüştürülür ve kalsiyum sülfit bakımından zengin bir bulamaç üretilir. Daha önceki FGD sistemleri (doğal oksidasyon veya inhibe edilmiş oksidasyon sistemleri olarak adlandırılır) kalsiyum sülfit yan ürünü üretiyordu. Daha yeni sistemler ise...FGD sistemleriKalsiyum sülfit bulamacının kalsiyum sülfata (jips) dönüştürüldüğü bir oksidasyon reaktörü kullanılır; bunlara kireçtaşı zorlamalı oksidasyon (LSFO) baca gazı kükürt giderme sistemleri denir.
Tipik modern LSFO FGD sistemleri, ya tabanında entegre bir oksidasyon reaktörü bulunan püskürtme kulesi emici (Şekil 1) ya da jet kabarcıklama sistemi kullanır. Her birinde gaz, anoksik koşullar altında kireçtaşı bulamacına emilir; bulamaç daha sonra sülfitin sülfata dönüştürüldüğü ve jipsin çökeldiği aerobik bir reaktöre veya reaksiyon bölgesine geçer. Oksidasyon reaktöründeki hidrolik bekleme süresi yaklaşık 20 dakikadır.
1. Püskürtmeli kolon kireçtaşı zorlamalı oksidasyon (LSFO) baca gazı kükürt giderme sistemi. Bir LSFO yıkayıcısında, bulamaç bir reaktöre geçer ve burada sülfitin sülfata zorlanması için hava eklenir. Bu oksidasyon, seleniti selenata dönüştürüyor gibi görünmektedir ve bu da daha sonraki arıtma işlemlerinde zorluklara yol açmaktadır. Kaynak: CH2M HILL
Bu sistemler tipik olarak %14 ila %18 arasında askıda katı madde ile çalışır. Askıda katı maddeler, ince ve kaba alçı katıları, uçucu kül ve kireçtaşı ile birlikte gelen inert malzemeden oluşur. Katı maddeler üst sınıra ulaştığında, bulamaç uzaklaştırılır. Çoğu LSFO FGD sistemi, alçı ve diğer katı maddeleri uzaklaştırma suyundan ayırmak için mekanik katı madde ayırma ve susuzlaştırma sistemleri kullanır (Şekil 2).
2. Baca Gazı Kükürt Giderimi (FGD) alçıtaşı susuzlaştırma sistemi. Tipik bir alçıtaşı susuzlaştırma sisteminde, giderimdeki parçacıklar kaba ve ince fraksiyonlara ayrılır. İnce parçacıklar, hidroklondan taşan kısımda ayrılarak, çoğunlukla büyük alçıtaşı kristallerinden (potansiyel satış için) oluşan bir alt akış oluşturur; bu kristaller, vakumlu bantlı susuzlaştırma sistemi ile düşük nem içeriğine kadar susuzlaştırılabilir. Kaynak: CH2M HILL
Bazı baca gazı kükürt giderme (FGD) sistemleri, katı madde sınıflandırması ve susuzlaştırma için yerçekimiyle çalışan yoğunlaştırıcılar veya çöktürme havuzları kullanırken, bazıları santrifüjler veya döner vakumlu tamburlu susuzlaştırma sistemleri kullanır; ancak yeni sistemlerin çoğu hidrokloner ve vakum bantları kullanır. Bazıları, susuzlaştırma sisteminde katı madde uzaklaştırmayı artırmak için seri halde iki hidrokloner kullanabilir. Hidrokloner taşmasının bir kısmı, atık su akışını azaltmak için FGD sistemine geri döndürülebilir.
Baca gazı kükürt giderme (FGD) sisteminin yapı malzemelerinin korozyon direncinden kaynaklanan sınırlamalar nedeniyle FGD bulamacında klorür birikimi olduğunda da temizleme işlemi başlatılabilir.
Baca Gazı Kükürt Giderme Atık Suyunun Özellikleri
Baca gazı kükürt giderme (FGD) atık suyunun bileşimini etkileyen birçok değişken vardır; bunlar arasında kömür ve kireçtaşı bileşimi, yıkayıcı tipi ve kullanılan alçı-susuzlaştırma sistemi yer alır. Kömür, klorürler, florürler ve sülfat gibi asidik gazların yanı sıra arsenik, cıva, selenyum, bor, kadmiyum ve çinko gibi uçucu metaller de içerir. Kireçtaşı ise FGD atık suyuna demir ve alüminyum (kil minerallerinden) katar. Kireçtaşı genellikle ıslak bilyalı değirmende öğütülür ve bilyelerin aşınması ve korozyonu kireçtaşı bulamacına demir katar. Killer ise inert ince tanecikler oluşturma eğilimindedir; bu da atık suyun yıkayıcıdan uzaklaştırılmasının nedenlerinden biridir.
Gönderen: Thomas E. Higgins, PhD, PE; A. Thomas Sandy, PE; ve Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Yayın tarihi: 04 Ağustos 2018