海水脱硫新技术像一位无形的守护者致力于治理水污染的有效途径

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吸收进脱硷装置,那么在返回大洋之前可以进行利用。与脱硷系统相比,海水脱硷系统主要优点是运行成本低廉、操作简单(不需要添加化学品)。该公司已经考虑到了对于用户来说,如火力发电厂等单位所带来的各种优势。目标是减少运行成本,并对排气和接触部分(吸收部分)的新开发进行探索。目前市场上的海水脱硷装置中,吸收部份主要采用无堰式多孔板,而新的技术则结合了无堰式多孔板与填充物以提高效率。

为了验证新开发出的脱硷系统性能并收集数据,在泰国一座沿岸的发电厂安装了一套试验装置,对于煤燃烧锅炉排放出来的一些污染物进行实地实验。这套新的海水脱硷系统及其试验结果如下:

首先,我们需要了解一下原有的环境条件。在正常情况下, 海水pH值介于7.6至8.4之间,这个范围因地而异,其碱度约为100-120毫克/升CaCO3形式存在。此外,还有一种离子,即重碳酸盐离子(HCO3-)和碳酸盐离子(CO32-),这两者共存,而HCO3-数量略高。这两种离子的反应能够中和产生酸性的废弃液体,从而使得经过处理后的废弃液体适合重新注入自然环境。

整个系统由鼓风机、吸收塔、混合槽、吸收部分、高温烟囱以及雾化分离器等组成。从高温烟囱底部引入排气,然后通过冷凝器得到清洁后的热能回馈给热源,最终通过上方管道注入混合槽内。一切都是为了确保最高效率地去除SO2,同时也尽可能减少对环境造成影响。在这个过程中,无堰式多孔板起着关键作用,因为它们促进了有效率且活跃的事物间相互作用。而现在研制中的创新之处在于,将充填材料置于多孔板间隙,以进一步增强其表面积,从而更好地实现接触效果。

实验室设备设置如下图所示,其中包含了一系列反应式来描述所有涉及到的化学过程:SO2被含有HCO3-或CO32-离子的纯净氧化钠溶液吸附生成HSO3-,再经过氧化形成SO42-,然后用雾化分离器将二氧化氮转移到其他地方用于曝光,以便最终生成稳定且安全可释放到大自然中的产品。但由于这种方法还没有完全解决问题,所以我们必须找到一种既能快速去除又不会破坏生态平衡的手段来处理此类废弃物质。

最后,由于我们的研究显示出这种方法具有显著降低运营成本以及简化操作流程,同时保证了高效率,我们计划将其推广到更多的地球各角落,为人类社会贡献力量,让地球变得更加绿色美丽!

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