MOKR┴ V┴PENCOV┴ VYP═RKA SPALIN

Tato metoda pat°φ v souΦasnΘ dob∞ k nejrozÜφ°en∞jÜφm jak v Evrop∞, tak v USA i Japonsku. ReakΦnφm Φinidlem, na kter² se oxid si°iΦit² (SO₂) zachycuje, je vodnφ suspenze jemn∞ mletΘho vßpence a produktem odsφ°enφ je i hydrßt sφranu vßpenatΘho (CaCO₄ x 2 H₂O), tzv. energosßdrovec.
┌Φinnost zachycenφ SO₂ je vysokß dosahuje a₧ 96 % p°i souΦasn∞ vysokΘm vyu₧itφ reakΦnφho Φinidla vßpence. Produkt odsφ°enφ, energosßdrovec, je velmi dob°e vyu₧iteln² zejmΘna ve stavebnφ v²rob∞, kde pln∞ nahradφ pou₧φvan² p°φrodnφ sßdrovec. Energosßdrovec je vyu₧φvßn jako p°φsada p°i v²rob∞ cementu a sßdry.

SchΘma odsφ°enφ mokrou vßpencovou cestou.

Principem odsi°ovßnφ je vypφrßnφ plynnΘho oxidu si°iΦitΘho (SO₂), obsa₧enΘho ve spalinßch vodnφ vßpencovou suspenzφ (CaCO₃ + H₂O) za vzniku roztoku hydrogensi°iΦitanu vßpenatΘho Ca(HSO₃)₂. Tento proces je mo₧nΘ vyjßd°it souhrnnou chemickou rovnicφ:
2SO₂ + CaCO₃ + H₂O = Ca(HSO₃)₂ + CO₂
Hydrogensi°iΦitan vßpenat² Ca(HSO₃)₂ je pom∞rn∞ dob°e rozpustnß s∙l, kterou lze snadno oxidovat ji₧ v odsi°ovacφm reaktoru a tak zφskat dihydrßt sφranu vßpenatΘho, energosßdrovec. Proces oxidace vyjad°ujφ dv∞ rovnice:
Ca(HSO₃)₂ + 0,5O₂ +2 H₂OCaSO₄ x 2H₂O + H₂SO₃
Ca₂⁺ + HSO₃^- + OH^- + 0,5O₂ + H₂OCaSO₄ x 2H₂O
╚istota energosßdrovce je vysokß, proto₧e jde o krystalizaci z roztoku. Aby popsan² princip zdßrn∞ fungoval a produktem odsi°enφ byl ₧ßdoucφ energosßdrovec, je nutnΘ ve vodnφ suspenzi odsi°ovacφho za°φzenφ udr₧ovat "kyselΘ prost°edφ" s hodnotou pH pohybujφcφ se v rozmezφ 3, 5 a₧ 5,0. Toto prost°edφ je jednou z rozhodujφcφch skuteΦnostφ, majφcφch za nßsledek silnΘ koroznφ napadßnφ ocelov²ch Φßstφ odsi°ovacφho za°φzenφ a jejich znehodnocovßnφ. Ochrana za°φzenφ stojφ znaΦnΘ ·silφ i prost°edky.

AbsorbΘr.

Technologick² proces odsi°ovßnφ

Spaliny, odchßzejφcφ z kotle, jsou v elektrostatickΘm odluΦovaΦi zbaveny tΘm∞° vÜech tuh²ch lßtek (popφlku) a vstupujφ do odsi°ovacφho za°φzenφ, tzv. absorbΘru. AbsorbΘr je vertikßlnφ nßdoba obdΘlnφkovΘho nebo Φast∞ji kruhovΘho pr∙°ezu. Pr∙m∞r absorbΘru, nap°. pro blok 200 MW, je asi 15 m a v²Üka 43 m. V jeho hornφ Φßsti jsou vestav∞ny 3 a₧ 4 tzv. sprchovΘ roviny, spodnφ Φßst (asi 1/5 v²Üky absorbΘru) tvo°φ jφmka absorpΦnφ suspenze a st°ednφ Φßst naz²vßme absorpΦnφ z≤nou. Sprchovß rovina je horizontßlnφ potrubnφ sφt opat°enß velk²m mno₧stvφm specißlnφch trysek, kter²mi se po celΘ ploÜe absorbΘru rozst°ikuje absorpΦnφ Φinidlo vßpencovß suspenze. Trysky jsou konstruovßny tak, aby kapiΦky rozst°ikovanΘ vßpencovΘ suspenze byly co nejmenÜφ a usnadnily se tak reakce s oxidem si°iΦit²m.
Spaliny vstupujφcφ do absorbΘru ve spodnφ Φßsti, absorpΦnφ z≤ny stoupajφ do hornφ Φßsti absorbΘru a jsou b∞hem proud∞nφ zkrßp∞ny vßpencovou suspenzφ rozst°ikovanou v hornφ Φßsti absorbΘru. Padajφcφ kapiΦky vßpencovΘ suspenze p°ichßzejφ do styku se stoupajφcφmi spalinami a absorbujφ oxid si°iΦit² obsa₧en² ve spalinßch.
Ve spodnφ Φßsti absorbΘru v jφmce se zachycuje suspenze si°iΦitanu vßpenatΘho, vzniklß reakcφ SO₂ s vßpencovou suspenzφ. Do suspenze zachycenΘ v jφmce je vhßn∞n oxidaΦnφ vzduch, dochßzφ k oxidaci si°iΦitanu na sφran vßpenat² sßdrovec a nßsledn∞ ke krystalizaci sßdrovce. Jφmka absorbΘru musφ mφt pat°iΦn² objem, aby doba zßdr₧e suspenze v jφmce byla dostateΦn∞ dlouhß a doÜlo ke krystalizaci sßdrovce.

Chladφcφ v∞₧e - dominantnφ stavba elektrßren.

Spaliny vstupujφcφ do absorbΘru s teplotou 140 a₧ 160 ░ C jsou v n∞m ochlazeny sprchovßnφm vßpencovou suspenzφ a vystupujφ z n∞j s teplotou asi 59 ░ C. V zßvislosti na mφstnφch podmφnkßch jsou vyΦiÜt∞nΘ spaliny po opuÜt∞nφ absorbΘru zavedeny bu∩ do chladφcφch v∞₧φ, nebo do komφn∙ a vypuÜt∞ny do atmosfΘry.
Spaliny po pr∙chodu absorbΘrem jsou nasyceny vodnφ pßrou, vzniklou odpa°enφm vody obsa₧enΘ ve vßpencovΘ suspenzi, a obsahujφ velkΘ mno₧stvφ kapiΦek vßpencovΘ a sßdrovcovΘ suspenze unßÜenΘ spalinami proudφcφmi absorbΘrem. Aby se zabrßnilo unikßnφ t∞chto kapiΦek z absorbΘru a jejich nßslednΘmu rozptylu do atmosfΘry, jsou v hornφ Φßsti absorbΘru nad sprchovou z≤nou umφst∞ny odluΦovaΦe kapek, kterΘ je zachycujφ.
Pro lepÜφ rozptyl vyΦiÜt∞n²ch spalin v ovzduÜφ jsou p°ed zavedenφm do komφnu zpravidla op∞t oh°φvßny na teplotu p°ibli₧n∞ 80 a₧ 90 ░ C, s vyu₧itφm tepla odebranΘho spalinßm p°ed vstupem do absorbΘru. Pom∞rnß komplikovanost za°φzenφ pro oh°ev spalin vedla k hledßnφ jinΘho vhodnΘho zp∙sobu vypouÜt∞nφ vyΦiÜt∞n²ch spalin do ovzduÜφ. Stalo se jφm zavedenφ vyΦiÜt∞n²ch spalin do chladicφch v∞₧φ elektrßren. Chladicφ v∞₧ je vedle komφnu dominantnφ stavbou elektrßrny, upoutßvajφcφ naÜi pozornost zejmΘna v zimnφm obdobφ, kdy se z nφ valφ oblaka vodnφ pßry. ┌Φelem chladicφ v∞₧e je ochladit vodu, oh°ßtou a pou₧itou b∞hem technologickΘho procesu, a vrßtit ji zp∞t do v²robnφho cyklu.

Regenerativnφ v²m∞nφk tepla.

Pro vypouÜt∞nφ odsi°en²ch spalin do ovzduÜφ jsou pou₧φvßny chladicφ v∞₧e s tzv. p°irozen²m tahem. Je to vysok² ₧elezobetonov² komol² ku₧el, jeho₧ zßkladna je n∞kolik metr∙ nad zemφ na p°φsluÜnΘ konstrukci. Touto "mezerou" proudφ do chladicφ v∞₧e vzduch, kter² spolup∙sobφ spoleΦn∞ s teplou vodou p°i vytvß°enφ p°irozenΘho tahu v∞₧e, obdobnΘmu "tahu" komφnu. Vzduch je spodkem v∞₧e do nφ "nasßvßn" a na jejφm vrcholu spolu s vodnφ parou, vzniklou ochlazovßnφm vody rozst°ikovanΘ ve spodnφ Φßsti v∞₧e, vypuÜt∞n do ovzduÜφ. P°irozen² tah v∞₧e umo₧≥uje vypouÜt∞nφ vyΦiÜt∞n²ch spalin do ovzduÜφ bez oh°evu.

P°φprava vßpencovΘ suspenze

K p°φprav∞ vßpencovΘ suspenze k vypφrßnφ spalin se u₧φvß vßpenec o obsahu uhliΦitanu vßpenatΘho (CaCO₃) 90 a₧ 95 %. Do elektrßrny je dodßvßn bu∩ jako vßpencov² Üt∞rk (zpravidla o velikosti 22,5 -120 mm), nebo jako jemn∞ mlet², podobn² mouce. V podstat∞ se dß °φci, Φφm jemn∞jÜφ, tφm lepÜφ.

	V²m∞nφk tepla z um∞l²ch hmot pro nasazenφ v oblasti koroze.

Proto se vßpencov² Üt∞rk musφ upravit na p°φsluÜnou jemnost. Do elektrßrny je Üt∞rk dopravovßn ve v²sypn²ch vagonech. Z nich je dopraven pßsov²mi dopravnφky na sklßdku. Kapacita sklßdky b²vß na 10 a₧ 14 dnφ provozu odsi°ovacφho za°φzenφ. Ze sklßdky je vßpenec odebφrßn do za°φzenφ na jeho dalÜφ zpracovßnφ.
DalÜφ proces je rozd∞len do dvou stup≥∙. Prv² stupe≥ je drcenφ, druh² mletφ. Pro drcenφ vßpence jsou pou₧φvßny kladivovΘ ml²ny, ve kter²ch je vßpenec zdrobn∞n na velikost zrna do 3 mm. Bezprost°edn∞ na kladivov² ml²n navazuje tzv. kulov² ml²n, ve kterΘm se za mokra (ve vodnφ suspenzi) semφlß drcen² vßpenec na po₧adovanou jemnost. Proto₧e ne vÜechna vßpencovß zrna dosahujφ po pr∙chodu ml²nem pot°ebnΘ velikosti, je namlet² materißl t°φd∞n a zrna nadm∞rnΘ velikosti jsou vracena zp∞t k domletφ.
Nßzev kulov² ml²n je odvozen od principu, na kterΘm ml²n pracuje. Ml²n je tvo°en ocelov²m vßlcem o pr∙m∞ru 2 a₧ 4 m a dΘlce a₧ 10 m, kter² je napln∞n ocelov²mi mlecφmi koulemi zpravidla t°φ r∙zn²ch pr∙m∞r∙. Ocelov² vßlec se otßΦφ kolem svΘ osy a unßÜφ s sebou mlecφ koule. kterΘ se uvnit° p°evalujφ, narß₧ejφ na st∞ny a jedna na druhou. P°itom drtφ a melou vßpenec. SouΦasn∞ se do ml²na dodßvß pot°ebnΘ mno₧stvφ vody usnad≥ujφcφ mletφ a vytvß°ejφcφ zßklad budoucφ vßpencovΘ suspenze.
Po pr∙chodu vßpence ml²nem a jeho °ßdnΘm namletφ je suspenze p°ipravena k dalÜφmu pou₧itφ. Sprßvn∞ namlet² vßpenec obsahuje vφce ne₧ 90 % Φßstic menÜφch ne₧ 0,09 mm. Takto upraven² vßpenec je na°ed∞n vodou na koncentraci 25 % vßpence v suspenzi a p°eΦerpßn do provoznφch nßdr₧φ, z kter²ch je p°φmo dßvkovßn do absorbΘru.

Zpracovßnφ energosßdrovce

Produktem odsi°ovßnφ spalin mokrou vßpencovou metodou je energosßdrovec. Tento pojem je pou₧φvßn pouze pro sßdrovec vznikl² v odsi°ovacφm za°φzenφ, aby se odliÜil od sßdrovce, kter² se v p°φrod∞ vyskytuje jako nerost a je takΘ t∞₧en pro pr∙myslovΘ vyu₧itφ. Energosßdrovec je vÜak mnohem ΦistÜφ ne₧ sßdrovec p°φrodnφ.
V jφmce odsi°ovacφho za°φzenφ je suspenze obsahujφcφ sm∞s mletΘho vßpence, si°iΦitanu vßpenatΘho a sφranu vßpenatΘho energosßdrovce. Z tΘto sm∞si chceme odd∞lit energosßdrovec a dßle jej pou₧φt. Vyu₧φvßme k tomu rozdφlnΘ hmotnosti t∞₧Üφho energosßdrovce a lehΦφho vßpence i si°iΦitanu vßpenatΘho. Suspenze obsahujφcφ asi 10 % vykrystalizovanΘho energosßdrovce se z absorbΘru odΦerpßvß a prost°ednictvφm hydrocyklon∙ se ze suspenze odd∞lφ t∞₧Üφ energosßdrovec. V dalÜφm techno logickΘm za°φzenφ se obsah vody v energosßdrovci snφ₧φ na 5 a₧ 10 %. Pou₧φvajφ se k tomu r∙znΘ typy odvod≥ovacφch za°φzenφ pr∙myslovΘ odst°edivky nebo za°φzenφ vyu₧φvajφcφ pro snφ₧enφ obsahu vody v energosßdrovci vakuum.
Tak fungujφ nejΦast∞ji pou₧φvanΘ pßsovΘ filtry. M∙₧eme si jej p°edstavit jako pßsov² dopravnφk o Üφ°ce p°ibli₧n∞ 2 m a dΘlce 30 m. Pßs je gumov², p°φΦn∞ drß₧kovan² a uprost°ed po celΘ jeho dΘlce jsou otvory o pr∙m∞ru 10 mm. Na gumovΘm pßsu le₧φ specißlnφ hust∞ tkanß filtraΦnφ tkanina propouÜt∞jφcφ vodu, ale ne energosßdrovec, jeho₧ suspenze se na tkaninu rozlΘvß. Pod gumov²m pßsem se vakuov²m Φerpadlem vytvß°φ podtlak, kter² otvory v pßsu odsßvß vodu z energosßdrovce rozlΘvanΘho po filtraΦnφ tkanin∞. Na jednom konci pohybujφcφho se pßsuje rozlΘvßna sßdrovcovß suspenze, na druhΘm konci z pßsu padß odvodn∞n² sßdrovec.