Odsumporavanje dimnih plinova
Odsumporivanje dimnih plinova je tehnologija uklanjanja sumpora iz dimnih plinova. Budući da se oko 90% sumpora iz goriva gorenjem pretvara u sumpor-dioksid SO2, odsumporivanje dimnog plina se pretežno odnosi na uklanjanje SO2. Prestalih 10% sumpora iz goriva se tom prilikom pretvara u sumpor-trioksid (SO3), koji, u spoju s vodom (H2O) prelazi u sulfat (SO4).[1]
Dozvoljena koncentracija ispuštanja štetnih sastojaka u atmosferu propisana je odgovarajućom zakonskom regulativom, a na osnovu procjena i saznanja o njihovoj štetnosti. Zato je dugotrajna granična vrijednost sumpor-dioksida (SO2) u atmosferi 60 μg/m3, dok kratkotrajna iznosi 150 μg/m3. Dozvoljena količina sumpor-dioksida SO2 u dimnim plinovima nekog postrojenja ograničena je ovisno o vrsti goriva, načinu izgaranja i učinku ložišta.[2][3][4]
Metodi odsumporavanja
urediKako strogi ekološki propisi u vezi sa emisijom SO2 na snazi u mnogim zemljama, SO2 se uklanja iz dimnih plinova po različitim metodima. Ispod su uobičajeni:
- Mokro čišćenje pomoću cisterne alkalnih sorbenta, obično krečnjaka ili kreča ili morske vode;
Sprej za sušenje, koristeći slične sorbentne premaze; Mokri proces sumpornom kiselinom izvlači sumpor u obliku komercijalnog kvaliteta sumporne kiseline;
- SNOX desulfuruzacija plina otklanja sumpor-dioksid, dušik-okside i čestice;
- Sistem suhih injekcija sorbenata.
U tipskim elektranama na ugalj, za odsumporavanje dimnih gasova (FGD) može se postići uklanjanje 90% ili više SO2.[5]
Formiranje magle sa sumpornom kiselinom
urediFosilna goriva, kao što su ugalj i nafta, sadrže značajne količine sumpora. Kada se spale, oko 95% ili više sumpora se uglavnom pretvara u sumpor-dioksid (SO2). Takva konverzija se događa pod normalnim uvjetima temperature i kisika u dimnim plinovima. Ipak, postoje okolnosti pod kojima ne može doći do takve reakcije.
Kada u dimnim plinovima ima previše kisika, SO2 dalje oksidira u sumpor-trioksid (SO3). Previše kisika je samo jedan od faktora formiranja SO3. Temperatura plina je također važan faktor. Na oko 800 °C, uvjeti pogoduju formiranju SO3.Još jedan način da se formira SO3 može biti putem katalitskih metala u gorivu. Takva reakcija se posebno odnosi na mazut, gdje je prisutna značajna količina vanadija. Na bilo koji način da se formira, SO3 se ne ponaša kao SO2 jer formira tečnost aerosol poznata kao magla sumporne kiseline ({ {chem|H|2|SO|4}}), koju je vrlo teško ukloniti. Općenito, oko 1% sumpor-dioksida će se pretvoriti u SO3. Sumporno-kiselinska magla je često uzrok plave izmaglice koja se obično pojavljuje kao rasipajućih oblak dimnih plinova. Ovaj problem se sve češće rješava korišćenjem vlažnih elektrofiltera.
Hemija odsumporavanja dimnih plinova
urediVećina FGD sistema ima dvije faze: jedna je za uklanjanje pepela, a druga za uklanjanja SO2. Poduzimani su pokušaji uklanjanja i pepela i SO2 u jednoj posudi za čišćenje. Međutim, ovi sistemi su doživjeli ozbiljne probleme u održavanju i (niskoj) efikasnost uklanjanja. U sistemima za mokro uklanjanje, dimnih gasovi normalno prolazi prvo kroz uređaj za uklanjanje pepela, putem elektrofiltera ili mokrog čišćenja, a zatim kroz apsorber SO2. Međutim, pri injektiranjuj ili primjeni sprejeva za sušenje, SO2 prvo reagira sa sorbentima, a zatim i dimni gasovi prolaze kroz uređaj za kontrolu čestica.
Razmatran je i još jedan važan dizajn u vezi sa mokrim sistemima DFG, u kojem su dimni plinovi na izlazu iz apsorbera zasićeni vodom, ali i dalje sadrže nešto SO2. Ovi gasovi su visoko korozivni, bilo nizvodno od opreme, kao što su navojnice, kanali i gomile. Dvije metode koje mogu minimizirati korozije su:
- (1) dogrijavanje gasove do iznad svojih tačaka rosišta ili
- (2) koristeći materijale gradnje i dizajna koji omogućavaju opremi da izdrži korozivne uvjete. Obje alternative su skupe. Inženjeri, na osnovu neposrednog uvida, određuju način odsumporavanja dimnih plinova.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ http://www.mhi.co.jp/en/products/detail/fgdp_process_flow.html Arhivirano 18. 9. 2012. na Wayback Machine Schematic process flow of FGD plant.
- ^ Nolan, Paul S., Flue Gas Desulfurization Technologies for Coal-Fired Power Plants, The Babcock & Wilcox Company, U.S., presented by Michael X. Jiang at the Coal-Tech 2000 International Conference, November 2000, Jakarta, Indonesia
- ^ Rubin, Edward S.; Yeh, Sonia; Hounshell, David A.; Taylor, Margaret R. (2004). "Experience curves for power plant emission control technologies". Journal International Journal of Energy Technology and Policy. 2 (1–2): 52–69. Arhivirano s originala, 9. 10. 2014. Pristupljeno 18. 7. 2016. horizontal tab character u
|journal=na mjestu 8 (pomoć) - ^ Beychok, Milton R., Comparative economics of advanced regenerable flue gas desulfurization processes, EPRI CS-1381, Electric Power Research Institute, March 1980
- ^ http://www.compositech-filters.com/power-exhaust-filters
Vanjski linkovi
uredi- 5000 MW FGD Plant (includes a detailed process flow diagram)
- Alstom presentation to UN-ECE on air pollution control Arhivirano 7. 10. 2008. na Wayback Machine (includes process flow diagram for dry, wet and seawater FGD)
- Flue Gas Treatment article including the removal of hydrogen chloride, sulfur trioxide, and other heavy metal particles such as mercury.
- Institute of Clean Air Companies Arhivirano 1. 10. 2020. na Wayback Machine – national trade association representing emissions control manufacturers