Przyczyny i rozwiązania Nadmierne emisje z mokrych filtrów cząstek stałych Część 1

Niniejszy artykuł omówi przyczyny nadmiernych emisji z płuczek cząstek stałych oraz potencjalne rozwiązania korygujące. Kolejny artykuł przeanalizuje nadmierne emisje gazowe z mokrych płuczek.

Zastosowanie technologii płuczek było bardzo popularne od połowy do końca XX wieku. Gdy koszty energii wzrosły i większy nacisk położono na regulacje dotyczące drobnych cząstek stałych, takie jak obecne przepisy dotyczące poziomów emisji PM10 i PM2.5, płuczki stały się mniej powszechne. Przepisy dotyczące ochrony środowiska dla cieków wodnych i warstw wodonośnych również okazały się barierą dla ich stosowania.

Istnieje znaczna liczba mokrych płuczek cząstek stałych będących w eksploatacji, a nowe projekty są wdrażane z wykorzystaniem zalet tej technologii. Są one popularne w zakładach, gdzie wychwytywanie pyłu w zawiesinie wodnej oferuje korzyści w zakresie transportu materiałów dla zastosowań końcowych. W przypadkach mokrych strumieni gazu płuczki lub mokre elektrofiltry są niezbędnymi elementami prawidłowej strategii wychwytywania.

Jeśli istniejąca płuczka była zgodna z wymaganiami, ale obecnie wykazuje nadmierne emisje LUB płuczka tylko nieznacznie nie spełnia wymagań zgodności, zaleca się przeprowadzenie dokładnej inspekcji/oceny. Przeszkolony i certyfikowany pod względem bezpieczeństwa personel może określić, czy płuczka może zostać ponownie doprowadzona do zgodności. Odpowiednio doświadczeni dostawcy mogą również zapewnić projekty, modernizacje/naprawy płuczki, urządzenia monitorujące i sterujące oraz usługi konserwacyjne, aby osiągnąć ten cel.

Mokre płuczki można opisać jako składające się z dwóch głównych etapów. Pierwszy to etap „wychwytywania”, w którym cząstki pyłu są „zwilżane” poprzez kontakt z kroplami wody i/lub kąpielą wodną albo poprzez nukleację, tak aby cząstki zostały zawarte w kroplach wody.

Drugi etap to „odmgławianie”, podczas którego krople są usuwane ze strumienia gazu i wypłukiwane przez wodę płuczącą, aby ostatecznie zostały odprowadzone odpływem. W większości płuczek woda płucząca poddawana jest pewnemu wstępnemu uzdatnianiu w celu usunięcia nadmiaru cząstek stałych. Część wody płuczącej jest usuwana (blowdown), aby utrzymać akceptowalne poziomy rozpuszczonych i zawieszonych substancji stałych, a świeża woda jest dodawana w celu uzupełnienia strat wynikających z parowania i blowdown. Woda płucząca jest stale recyrkulowana do płuczki w celu powtarzania procesu wychwytywania oraz płukania powierzchni wewnętrznych.

Jedną z przyczyn obniżonej skuteczności wychwytywania przez płuczkę jest „zanieczyszczenie”, nazywane również zatykaniem i osadzaniem kamienia. Ponowne wykorzystanie wody płuczącej nawet przy umiarkowanych poziomach zawieszonych i rozpuszczonych substancji stałych oznacza, że substancje te będą ostatecznie gromadzić się na wewnętrznych powierzchniach płuczki, w dyszach natryskowych oraz w przewodach doprowadzających wodę płuczącą. Tego rodzaju nagromadzenie wpływa zarówno na etap wychwytywania, jak i skuteczność odmgławiania. Usunięcie zanieczyszczeń, poprawa uzdatniania wody płuczącej oraz dodanie urządzeń czujnikowych do monitorowania/ostrzegania o zanieczyszczeniu pozwoli wyeliminować tę przyczynę nadmiernych emisji.

Inną przyczyną obniżonej wydajności jest przedostawanie się nadmiernej ilości powietrza, przeciążające system płuczki. Najczęściej wiąże się to z korozją płuczki lub przewodów łączących. Korozja jest nieodłącznym problemem płuczek w mokrym środowisku, szczególnie na granicach stref mokrych i suchych. Naprawy, w tym zmiana na odporne na korozję materiały konstrukcyjne lub wykładziny, wyeliminują przedostawanie się powietrza i przywrócą płuczce pierwotną wydajność.

Inspekcja konkretnej płuczki, jej obiegu wodnego, układów sterowania oraz warunków gazu wlotowego ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, co doprowadziło do spadku skuteczności emisji lub wzrostu spadku ciśnienia. Ocena oparta na tej analizie będzie wskazywać podejście do rozwiązania problemu.

Gdy istniejące płuczki emitują nieznacznie powyżej poziomów zgodności, modernizacje etapu wychwytywania, etapu odmgławiania lub obu tych etapów mogą doprowadzić płuczkę do zgodności. Dodanie urządzeń zmniejszających obciążenie płuczki cząstkami stałymi, dodanie wstępnego etapu do płuczki w celu poprawy „zwilżania” cząstek stałych, zmiany mechaniczne etapu wychwytywania w celu poprawy jego wydajności oraz zwiększenie dopływu wody płuczącej poprawią skuteczność wychwytywania.

W wielu istniejących płuczkach większy nacisk położono na początkowe wychwytywanie cząstek niż na odmgławianie. Powszechne jest, że element odmgławiający stanowi prostą pionową rurę z tangencjalnym wlotem gazu z etapu wychwytywania. Układ wlotowy został zaprojektowany tak, aby nadawać gazowi przepływ cyklonowy i tym samym zwiększać jego kontakt z wewnętrzną, oraz miejmy nadzieję przepłukiwaną, ścianą rury. Dodanie ulepszonych elementów wewnętrznych odmgławiania do istniejącej sekcji odmgławiania oraz utrzymywanie tych elementów w czystości poprawi wychwytywanie kropli w strumieniu gazu oraz cząstek stałych wychwyconych w tych kroplach.

W niektórych przypadkach modernizacje płuczek będą wymagały dodatkowego spadku ciśnienia i/lub dodatkowego dopływu wody. Pompy wody płuczącej oraz główny wentylator będą wymagały modernizacji w celu dostosowania do tych zmian. Modernizacje stanowią ekonomicznie efektywną alternatywę w porównaniu z projektowaniem, uzyskiwaniem pozwoleń oraz instalacją całkowicie nowych i innych urządzeń do kontroli zanieczyszczenia powietrza.

Skontaktuj się z Nederman MikroPul, jeśli Twoje mokre płuczki cząstek stałych mają problemy z nadmiernymi emisjami lub innymi trudnościami eksploatacyjnymi.