海水脱硫新技术静悄悄地解决乱排生活污水之谜

在过去的十年里,全球沿海地区的火力发电站中使用了大量煤和重油燃烧锅炉,这导致了海水脱硫技术的广泛应用。据统计,2006年前后,有超过31,000兆瓦(MW)的排气设施采用了海水脱硷法进行处理,其中富士化水工业公司的表现尤为突出,其系统覆盖面积约为9,500MW。

一般来说,沿海火力发电厂会利用丰富的海水作为冷却系统中的冷却剂。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吸收进脱硷装置,那么在回归到大海之前,就可以通过这个过程进行利用。与传统脱硷系统相比,海水脱硷系统具有更高的运行效率和简单性,不需要添加任何化学药品。这项新技术考虑到了如何减少运行成本,并对接触部分(即吸收部分)进行了新的开发,以提高效率。

为了验证这一新技术,并收集相关数据,我们在泰国的一座沿岸火力发电厂设置了一台试验装置,对于燃烧煤炭产生排气进行实证实验。下面是我们介绍新型海水脱硷系统及其试验结果:

原理、特点及试验设备

海水通常呈现pH值介于7.6至8.4之间,在不同地点可能略有差异,而其碱度约为100至120毫克/升CaCO3。这种碱性的主要成分是重碳酸盐离子(HCO3-)和 碳酸盐离子(CO32-),其中HCO3-数量远多于CO32-. 这两种离子与含SO2后的酸性溶液反应,可以使放出的溶液得到中和。

海水脱硷系统由两个鼓风机、一座吸收塔、一处处理槽、一段吸收部位、一座烟囱以及一台雾化分离器组成。排气从吸收塔底部引入,从冷凝器出口进入上方注入。此时,在塔体中央位置发生的是SO2被消耗,以及为了确保高去除率而采用的无堰式多孔板,这种板能够促进活泼地交换气体与液体移动现象。

目前开发的手段以减少运行费用为目标,将原来的吸收部分改进并加入充填物,使得多孔板间出现更多空间用于容纳充填物。这一结合方式最大程度地增加了接触表面积以便更加有效地完成气体与液体接触作用。

试验设备性能及试验结果

我们在现有的装备附近设置了一套测试设备,以比较两种不同的工作模式:一种是传统无堰式多孔板方式称之为“(1)方式”,另一种则是在此基础上加入充填物称之为“(2)方式”。这两种方法都能实现相同L/G比,但当达到90%以上效率时,我们发现L/G比变化明显,“(2)方式”的L/G比较小,即同等条件下,“(2)方式”所需用到的溶解液量仅相当于“(1)方式”的半数,因此采用“(2)方式”能显著降低运营成本,同时也提高了去除能力。在95%效率时,“(2)方式”的溶解量几乎是“(1)方法”的一半,所以推动该方案实施对于企业来说既经济又有效果。

未来,我们计划继续开展实机应用测试,并积极向火力发电厂等推广这种节省成本且效果卓越的地面上的湿法去除方案。

标签: