海水脱硫新秀如何巧妙处理污染问题

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处理,其中富士化水工业公司的表现占据了大约9500兆瓦。在通常情况下,沿海岸边的火力发电厂会利用丰富的海水作为冷却塔冷却用的冷却剂。当冷却时,流出的海水和原始状态一样,不变。如果将这些排气中的SO2吸收,那么在返回到大洋之前,可以进行中和与之相比,海水脱硷系统主要优势是运营成本低廉且操作简单(不需要添加任何化学品)。该公司已考虑到了 海水脱硷系统对于火力发电厂等用户带来的各种好处。目标是减少运营成本,并对排气与接触部分(即吸收部分)的新开发进行优化。目前市场上使用的是无堰式多孔板,而新的技术则结合了无堰式多孔板与填充物。此目的旨在确认新型脱硷系统性能并收集数据,为此,在泰国一座沿岸发电厂安装了一台试验装置,对于燃煤锅炉排放出的污染物进行实地测试。现将这项新型海水脱硷系统及其试验结果详细介绍如下:

(1)原理、特长及试验设备

一般来说,海水pH值介于7.6至8.4之间,不同地区可能略有不同,其碱度水平约为100至120毫克/升CaCO3。这种碱性主要由重碳酸盐离子(HCO3-)和碳酸盐离子(CO32-)组成,这两种离子共同存在,其中HCO3-数量远超CO32-. 这两种离子的反应可以通过二氧化碳溶解使其成为中性的,从而使放出后的海水得到中和。

这个过程涉及鼓风机、吸收塔、混合槽、吸收部分、高温烟囱以及雾化分离器等部件。在这个过程中,将高温烟囱底部引入排气,而来自冷凝器的含有二氧化氮浓度较高的一些液体,则从顶部注入。这两个流体在吸收塔中央位置发生接触,以便最大程度地去除二氧化氮。一旦SO2被有效去除,就可以进一步处理以确保最高效率。此外,还需注意未经处理的小流量用于回路循环以维持整个过程。

泰国沿岸的一个燃煤锅炉火力发电厂设立了一套专门用来研究这一问题的手段,如图所示。

其中包括一个特殊反应方程式:

[ \text{SO}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} ]

[ 4\text{NaHSO}_3 + 4\text{O}_2 → 4\text{NaHSO_4} - ]

[ \left( {x = y} - z; x = p, y = q, z = r; t = s, u = v, w = x; a < b < c; d > e > f; g < h < i; j > k > l; m < n < o)

因此,要想提高效率,我们需要确保所有这些步骤都能顺利执行。这就意味着我们必须控制好温度,以防止产生过多或过少、二氧化氮浓度,以及保持适当时间让它们足够混合。

由于某些原因,比如天气变化或其他因素,有时候我们无法完全实现这一点。但总体来说,这个过程非常有效,因为它能够最小限度地释放污染物到环境中,同时还能帮助我们更好地理解如何改进我们的方法。

为了证明这一点,我们已经开始实施一些创新技术,比如使用更加先进的地面材料来降低热传递损失,以及开发出能够更精确控制温度的一系列仪表设备。

现在,让我向您展示一下如何实现这一目标。我计划首先分析当前状况,然后设计一个实验计划,以确定最佳方案。我打算采取一种叫做“随机抽样”的方法,它允许我根据实际情况调整我的策略。这意味着如果发现某个方面特别成功,我可以立即改变我的方法;反之,如果出现问题,我也可以迅速调整策略。

最后,我希望通过不断尝试不同的方式,最终找到一种既高效又可持续的解决方案。这不仅将帮助我们减少对环境造成伤害,而且还能提供给社区更多清洁能源选择。

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