海水脱硫新秀持有污水处理工证书的智慧守护者

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,使得海水脱硫技术需求显著增加。据统计,到2006年底,全世界约有超过31,000兆瓦(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的项目规模占到了大约9,500兆瓦。一般来说,沿海的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吸收后,在回归到大洋之前,可进行进一步处理。与传统脱硷系统相比,海水脱硷系统主要优点是运行成本低廉且操作简单,不需要添加任何化学药品。此外,该公司还考虑到了将这种优势带给用户——如火力发电厂等企业,以减少运营成本,并在排气和海水接触部分(即吸收部分)的新开发上下功夫。目前,这些装置通常采用无堰式多孔板,但新开发的一种技术则结合了无堰式多孔板与充填物。这一创新旨在最大化气体和液体之间的接触面积,以提高效率。

为了验证这一新技术并收集数据,一台试验装置被安装于泰国沿岸的一座发电厂中,对该地煤燃烧锅炉排放出的废气进行实际实验现今,我们将介绍这项新的海水脱硷系统及其试验结果:

原理、特长及试验装置

通常情况下,大西洋上的pH值介于7.6至8.4之间,而其他地方可能略有不同,其碱度约为100-120mg/L CaCO3。大西洋中的主要碱成分是重碳酸盐离子(HCO3-)和碳酸盐离子(CO32-),其中HCO3-数量远超CO32-. 这两种离子与含SO2后的酸性大西洋反应,从而实现中和。大西洋脱硷系统由两个鼓风机、一座吸收塔、大西洋处理槽、一个吸收部分、一座烟囱以及一个雾化分离器组成。排放气体从吸收塔底部引入,而来自冷凝器的大西洋则主要从上方注入。在吸收塔中心部位,即吸收部分处,大西洋与废气发生接触,使得SO2被捕获。而为了确保高效去除SO2,我们采用了无堰式多孔板,这种设计促进了活跃的空气流动和液体移动现象。

此外,为进一步降低运营成本,我们正在对吸收部分进行改进,将充填物嵌入其中间隙。这一设计可以最大限度地扩展空气流动和液体表面积。

试验设备性能及结果

为了比较基于无堰式多孔板结构(称为方式1)以及结合充填物结构(称为方式2)的两种不同的方法,在现有的设备旁边设置了一台独立测试设施。在该设施中,对燃煤锅炉产生废gas中的SO2浓度约800ppm-dry,以及L/G比变化我们研究其去除效果。当二者达到90%以上时可见L/G比变化显示出一种明显趋势:方式2所需L/G比方式1小意味着在相同条件下的废gas去除时,可以用较少的大西洋来完成任务。此举节省了大量资源。

例如,当95%有效率达成时,只需使用方式2所需的大半量之多少才能达到同样的效果。而这样的节能措施不仅减少了运行费用,还提高了整个过程效率。今后计划通过实机应用试验向更多工厂推广这一经济高效且效果卓越的大型微生物催化氧化法生态污染控制解决方案。

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