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硫法处理,其中富士化水工业公司的实绩达到9500兆瓦。
一般来说,沿海火力发电厂会大量使用丰富的海水作为冷却塔冷却剂。在冷却过程中,流出的海水保持原来的碱性水平。如果在排气中的SO2被吸收装置吸收,那么在回流到大洋之前,可以进行利用。与脱硫系统相比,海水脱硒系统主要优势是运营成本低廉且运行简单,不需要添加任何化学品。这家公司专注于为火力发电厂等用户带来各种益处,并努力减少运营成本。
为了开发新的海水脱硒系统给予火力发电厂带来的好处,在泰国一座沿岸发电厂安装了一个试验装置,对煤燃烧锅炉排气进行了实证实验。现在,我们将新型的海水脱硒系统及其试验结果介绍如下:
(1)原理、特长和试验装置
通常情况下,海水pH值介于7.6至8.4之间,有些地方略有不同,其碱度约为100至120毫克每升CaCO3。这种碱成分主要由重碳酸盐离子(HCO3-)和碳酸盐离子(CO32-)共存,其中HCO3-量基本上多于CO32-. 这两种离子与吸收SO2后的酸性 海 水反应,从而使放出到环境中的 海 水得到中和。
这个系统由两个鼓风机、一个吸收塔、一系列处理槽、一个吸收部分、一根烟囱以及一个雾化分离器组成。排气从吸收塔底部进入,而来自冷凝器但尚未用于消除二氧化硫的一部分 海 水则从上方注入。在接触区,这些 海 水与排气混合,以便实现SO2去除。此外,为确保高效率,还采用无堰式多孔板,这种板能够促进活泼液体与气体之间移动现象目前开发出的设备旨在通过改进吸收部分以降低运营费用,将充填物插入多孔板间隙内这种无堰式多孔板结合充填物方式可以最大限度地增加接触面积。
泰国沿岸的一座煤燃烧锅炉火力发电厂所用的试验装置如图所示主反应机构包括有关SO2反应式(式1, 2)以及有关CO23-反应式(式3, 4)。由于存在O2,根据O2浓度考虑一部分可自然氧化成S042-, 并可能追加O2。但由于完全氧化必须追加O2因此,用雾化分离器使新生成的亚氯酸盐产生曝露,然后强制曝露在下部处理槽内或返回的大洋中,以提高pH值并确保其安全释放至环境之中此时,由於同时發生HS03+與HS02-, 需要強制曝氣對HS03+進行反應形成S042-, 以提高pH值并确保其安全释放至环境之中此时,由於同時發生HS03+與HS02-, 需要強制曝氣對HS03+進行反應形成S042-
总结一下,无堰式多孔板方式和充填物结合方式对比显示,在相同条件下的同样L/G ratio下,当达到90%以上去除效率时,无论是哪一种方法都能有效工作,但当95%去除效率达标时,无堰式多孔板充填物结合方式表现更佳,即它需要较少数量单位L/G ratio,因此,它可以节省更多资源,同时提供更好的性能。此外,该方法对于热稳定性的要求也更低,从而进一步增强了其竞争优势。
未来,我们计划继续进行实际操作测试,并推广这一既经济又高效的心得法废弃法解决方案给予所有相关企业提供服务以实现最佳效果。
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