改善された FGD 脱水プロセスにより固形廃棄物が削減

2007 年、デューク エナジーの WH ジンマー ステーションは、排煙脱硫 (FGD) 脱水プロセスの全体的なパフォーマンスの向上に着手しました。 同工場では、水と固形物の分離の改善、ポリマープログラムの有効性と信頼性の向上、処理コストの最適化、埋め立て地に送られる固形廃棄物の削減、労働要件の削減、浄化槽の無腐敗状態の維持など、さまざまな対策を実施しました。 この変更により、固形廃棄物の発生が大幅に削減され、年間総額 50 万ドル以上の節約が達成されました。

Duke Energy の WH Zimmer Station (図 1) は、オハイオ州モスクワのオハイオ川沿いに位置する 1,300 MW の石炭火力発電所です。 この装置は 1991 年に商業運転を開始し、年間約 380 万トンの石炭を消費します。 米国環境保護庁は、ジンマー基地に対し、30日間の移動平均に基づいて100万Btuあたり0.548ポンドのSO2排出率を超えないようにしながら、煙道ガスから二酸化硫黄（SO2）の少なくとも91％を除去することを要求した。1. オハイオに力を与える。オハイオ州モスクワにある WH ジマー ステーションは 2000 年と 2007 年に改修を加え、埋め立てなければならないスクラバー副産物の量を劇的に減らしました。 提供: デューク・エナジー

このステーションには、SO2 排出を制御するためにマグネシウム強化湿式排煙脱硫 (FGD) システム (スクラバー) が装備されています。 2000 年に、壁板製造業者に販売される高品質の合成石膏を製造するための石膏変換プロセス システムに対応するようにスクラバー プロセスが変更されました。 スクラバーの改修前は、スクラバー副産物は年間平均 170 万トンの割合で埋め立てられていました。 2000 年の修正により、埋め立て率は 77% 削減されました。

2007 年、ステーションの職員は FGD 脱水プロセスの全体的なパフォーマンスと有効性をさらに向上させることに着手しました。 ステーション職員、GE ウォーター & プロセス テクノロジーズ、およびアッター建設で構成されるチームは、年間を通じて緊密に連携して、潜在的な改善領域を特定し、主要な業績目標を作成/修正しました。

ジンマーステーションでは、マグネシウム強化石灰がボールミル（粉砕機）内で水と混合され、「消火」として知られる発熱（発熱）スラリー製造プロセスが行われます。 次に、「消石灰」または「スラリー」は吸収モジュールにポンプで送られ、そこで排ガスを中和または「スクラブ」するために使用されます。 吸収塔反応タンクの運転時の pH は 5.7 ～ 6.8 に維持されます。

前述したように、2000 年に Zimmer Station の FGD プロセスは石膏変換プロセスを含むように変更されました。 石膏変換プロセスでは、吸収材反応タンクの密度は 15% ～ 24% の密度に制御され、「使用済みスラリー」は吸収材モジュール内のスクープに捕らえられます。 転換プロセス中に、ジンマーステーションにスクープとブリードポンプが設置されました。 スコップは、使用済みスラリーが pH 5.2 ～ 5.5 の範囲にあるときに、SO2 ガス/スラリー インターフェイス トレイの直下で使用済みスラリーを捕捉します。 この使用済みスラリーまたは「ブリード」は、酸化剤タンクに直接ポンプで送られます。

また、石膏変換中に、ステーションの 2 つの既存の貯蔵タンクの 1 つに酸化剤エアコンプレッサーが設置されました。 酸化剤エアコンプレッサーは、システムに約 300,000 ポンド/時の空気流を供給するために使用されます。

スクラバー ブリード ストリームは上部から酸化タンクに入り、そこで発熱反応を伴う酸化プロセスが始まります。 ブリードストリーム材料の温度は、通常、動作条件に応じて、約 125°F から 135°F から 170°F の範囲まで上昇します。 硫酸 (93%) をプロセスに添加して、亜硫酸カルシウムを硫酸カルシウムまたは石膏に変換するために許容可能なレベル (4.5 ～ 5.2) まで pH を下げます。 変換に必要な追加の酸の量は、スクラバーから酸化剤に入る未反応の水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、および重硫酸塩の量によって異なります。