海水脱硫新发现像一位慈悲的守护者为污水处理中的各种问题带来解答

在过去的十年里,全球沿海地区的煤炭和重油燃烧锅炉火力发电站的大量使用,使得海水脱硫技术的应用显著增加。考虑到2006年的生产能力,大约有超过31000兆瓦(MW)的排气系统采用了海水脱硷法进行处理,其中富士化水工业公司在这一领域取得了约9500兆瓦的成果。

通常情况下,沿海火力发电厂会利用丰富的海水作为冷却塔的冷却媒介。在冷却过程中,流出的海水保持着相同的碱性。如果将这些排气中的SO2吸收后,在回归大洋之前,可进行再利用。与传统脱硷系统相比,海水脱硷系统具有运行成本低廉、操作简单(无需添加药剂)等优势。这家公司专注于探索如何通过新开发的手段来减少运行费用,并对排气和海水接触部分(即吸收部分)的性能进行改进。现有的吸收部分采用的是无堰式多孔板,而新的技术是结合无堰式多孔板和充填物。

为了验证新技术的性能并收集数据,一台试验装置被安装在泰国沿岸的一座发电厂上,对该地区煤燃烧锅炉排气进行实证实验。以下是介绍新的海水脱硷系统及其试验结果:

原理、特长及试验装置

海水通常呈碱性,其pH值为7.6至8.4之间,有时略有不同,而其碱度为100至120毫克/升CaCO3左右。大体而言,该区域内含有重碳酸盐离子(HCO3-)和碳酸盐离子(CO32-),这两种离子共同存在其中;HCO3-量远高于CO32-. 这些离子的反应能够中和放出的大量酸性废液。

海水脱硷系统由鼓风机、吸收塔、热交换器、高效多孔板、二氧化氮生成设备以及烟囱等组成。此外,还包括雾化分离器,它将从热交换器产生出来且未经过处理的大量冷凝器出料为主要输入点,将其从上部注入到吸收塔内部;同时,从底部引入含SO2浓度较高的地面空气,这样可以确保足够高效地去除SO2。

为了进一步提高去除率,我们开发了一种创新方案,将充填物插入多孔板间隙,以最大化接触面积。此方式结合了活泼移动液体与气体,以及优质流量控制功能以促进最佳转移条件下的最高效能操作。

泰国沿岸的一座煤燃烧锅炉火力发电厂所设立之试验装置详细结构如下图。

主要反应方程式包括:(1) SO2 + H2O → H+ + HS03-, (2) O_2 + 4HSO_3^- → S04^= + 4OH^-, (3) CO_32^- + H+ → HCO_3^-, 和 (4) Ca(HCO_3)_2 → Ca(HC03)_x(OH)y.

排出的废液包含HSO_3^- 和 SO23^- , 前者可能自然氧化成为S04^=, 或者需要额外加氧使之完全氧化。但由于此过程中同时发生释放H+, 最终输出废液变得酸性(pH值介于5.5至9之间), 并且还需要强制曝露给空气以调整pH值回到合适范围内。我们发现使用未经处理过但仍然保存原来的非alkaline状态储备供用于消除废液中的剩余pH因此实现更有效率地恢复polarization效果

与常规石灰石膏法相比,该方法具有众多优势,如设备费用低廉以及运行维护成本节省。此外,由于不依赖药品或副产品,无需附带任何辅助设施如溶解罐、小型储存罐或干燥设备,因此总体设计非常简洁易行,同时可降低成本及运营开销。而对于维护方面,由于设计简便,故而维修亦更加经济有效。(二)试验效果与测试结果

在两个不同的方式——一种只使用无堰式多孔板,以及另一种则是在这种基础上加入充填物——下分别设置L/G比,以比较它们对同一类型排放材料进行截取后的影响。在所有的情况下,即使达到90%以上去除效率水平时,也表明L/G比都出现变化,但第二种方法所需L/G比小于第一种方法。这意味着当满足相同条件下的采用的同一类型污染物处置期间,可以减少大量用于蒸汽涡旋管道中抽取环境保护措施应急手段选项所涉及到的资源需求,不仅如此,还能提供更好的清洁效果,因为它允许执行更多工艺步骤,如先前提到的“驱动”作用,这一步骤帮助形成一个稳定的化学平衡体系,使得整个过程更加容易管理并且能够成功完成最后目标最终目标是建立起一个环境安全透明专业可靠项目以解决所有相关问题并持续推广这个全面的计划开始实施预期将继续评估是否能找到解决方案以避免未来类似事件发生,以确保公民健康安全不断提升以促进社会发展稳定增长我们的研究工作已经进入实际应用阶段,我们正在积极向各个行业推广这一高效节能环保革命性的科技创新项目!

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