海水脱硫新秀不仅能为矿泉水厂解忧还能帮忙办好手续

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,超过31000兆瓦(MW)的排气利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约为9500兆瓦。

通常情况下,沿海的火力发电厂会大量使用丰富的海水作为冷却系统中的冷却剂。在冷却过程中,不论是冷凝器流出的海水还是原始状态,它们都保持着相同的碱性。如果将脱硷装置用于吸收排气中的SO2,那么在回归大洋之前就可以进行利用。相较于传统脱硷系统,海水脱硷系统具有明显优势:运行成本低廉、操作简单(无需添加药品)。

为了降低运行成本并开发新的排气与海水接触部分(吸收部分)的技术,该公司推出了新型合成多孔板与充填物结合方式。此外,在泰国沿岸的一座火力发电厂安装了试验装置,以实证实验煤燃烧锅炉排气对新型合成多孔板与充填物结合方式的效果。

一般来说,自然界中,大约有100至120毫克每升CaCO3浓度的大量碱性离子HCO3-和CO32-共存,这些离子以及酸性后产生的离子能够通过反应来去除SO2,并使放出的废弃液体达到中和。该设备由两台鼓风机、一座吸收塔、一座处理槽、一个吸收部分、烟囱以及雾化分离器组成。在这个过程中,将高效率地去除SO2,同时也能最大限度地提高废弃液体pH值,使其能够安全返回大洋。

主要反应包括:

[ SO_2 + H_2O \rightarrow H_2SO_3 ]

[ H_2SO_3 + CaCO_{3} \rightarrow Ca(HCO_{3}){2} + CO{2} ]

为了比较新式合成多孔板与充填物结合方式及其传统单一多孔板设计,我们在现有的设备旁边设置了一套试验设施。在这套设施上,我们测试了以800ppm-dry水平排放SO₂ 的燃煤锅炉排气,以及改变L/G比以研究不同条件下的脱硷效率。结果表明,在同样的条件下,当达到90%以上有效率时,与单一多孔板设计相比,这种新式设计需要更少量L/G,从而减少了所需用作捕捉二氧化碳溶解用的含钙碳酸盐溶液总体容积。这意味着这种方法不仅节省了运营成本,而且还提高了效率。

未来,我们计划进行实际应用实验,并向火力发电厂等机构推荐这一既经济又高效且环保可行性的全新的基于 海洋资源的人工制备淡水生产方案。

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