PERCENT (% R)
Tiểu mục này cung cấp phương pháp tính toán để xác định phần trăm loại bỏ sulfur dioxide (SO2) từ một luồng khí lò. Phương pháp tính toán sử dụng tốc độ phát thải, như được xác định theo Phương pháp EPA 19, hoặc giảm nồng độ sửa chữa của SO2 từ dòng khí lò khô. LƯU Ý: Tất cả các phương pháp EPA được trích dẫn trong Phần 5 đều được công bố trong Bộ quy tắc liên bang, Tiêu đề 40, Phần 60. Xem Không bắt buộc Phụ lục D.
Nồng độ SO2 được đo ở đầu vào và đầu ra của hệ thống FGD.
5-1.1 Tính toán tốc độ dòng khí thải (Qsd)
Tốc độ dòng khí thải (Qsd) phải được đo theo EPA. Phương pháp 2, 2F và / hoặc 2G kết hợp với EPA Phương pháp 1, 3 / 3A và 4. Nếu thiết kế ống gió không thích hợp cho các phép đo lưu lượng khí thải, khí thải lưu lượng từ lò hơi có thể được tính theo ASME PTC 4 sử dụng cân bằng nhiệt và khối lượng xung quanh nồi hơi. Điều này tính toán cũng có thể được sử dụng để xác nhận lưu lượng khí thải các phép đo hoàn thành tại hệ thống FGD.
5-1.2 Tính toán nồng độ SO2 đã hiệu chỉnh
Nồng độ SO2 được xác định từ Phương pháp EPA 6C hoặc từ một CEMS được RATA phê duyệt gần đây. Để xác định nồng độ SO2 đã hiệu chỉnh, lượng O2 đo được hoặc CO2 từ EPA Phương pháp 3 hoặc 3A được sử dụng. Nồng
độ SO2 được điều chỉnh, tính bằng phần triệu khối lượng khô (ppmdv), được tính như sau:
trong đó % O2 tham chiếu thường là 3% hoặc 6%.
5-1.3 Tính toán tốc độ dòng chảy SO2
Tốc độ dòng khối SO2 được xác định bằng các kết quả của para. 5-1.1 và eq. (5-1-1) và phương trình sau:
GSO2 = K1 × K2 × CSO2 × QSTD (5-1-2)
5-1.4 Tính toán loại bỏ SO2
Loại bỏ phần trăm SO2 được xác định bằng cách sử dụng điều chỉnh nồng độ theo tính toán của EPA Phương pháp 19 hoặc bởi eq. (5-1-1) hoặc bằng cách sử dụng kết quả cho đầu vào và đầu ra SO2 tỷ lệ phát thải, ESO2 và các phương trình sau đây tương ứng:
5-2 TÍNH TOÁN CỦA CÂN BẰNG THUỐC THỬ VÀ TIÊU THỤ
5-2.1 Đơn vị
Kết quả sẽ được biểu thị bằng số mol (pound) thuốc thử cần thiết mỗi phút, Gr, để duy trì SO2 đo được loại bỏ như được
xác định trong kiểm tra hiệu năng hệ thống FGD. 5-2.2 Tiêu thụ thuốc thử hệ thống FGD khô 5-2.2.1 Tốc độ dòng chất lỏng / bùn thuốc thử.
Thuốc thử tiêu thụ được tính theo tiêu thụ khối lượng thuốc thử trên mỗi khối lượng đầu vào SO2. Tốc độ dòng thuốc thử được tính và chia cho khối lượng đầu vào SO2 để xác định cân bằng hóa học.
Bước đầu tiên trong việc xác định lưu lượng thuốc thử riêng tỷ lệ là để tính toán lượng thuốc thử và / hoặc dòng chảy bùn tỷ lệ, Qs. Thuốc thử có thể được đo trực tiếp; Tuy nhiên, có những điểm không chính xác liên quan đến đo chất lỏng bùn. Giảm cấp chính xác trong quá trình thử nghiệm có thể được sử dụng. Đối với phương pháp thả cấp, Qs được tính như sau:
Trong đó,
ACS = diện tích mặt cắt bể
Li = mức bể tại thời điểm ti
L0 = mức bể khi bắt đầu thử nghiệm rút xuống
QS, i = dòng thể tích bùn tích lũy từ thời điểm t0 đến giờ ti
ti = thời gian đo mức bể trong khoảng i
t0 = thời gian đo mức bể khi bắt đầu rút xuống kiểm tra
ti = thời gian đo mức bể trong khoảng i
t0 = thời gian đo mức bể khi bắt đầu thử nghiệm.
Đối với các phép đo lưu lượng khối, tốc độ dòng tích lũy được xác định bằng công thức. (5- 2-2).
GS, i = QS, i × S, i (5-2-2) Trong đó:
GS, i = tốc độ dòng tích lũy, kg / phút (lb / phút)
S, i = mật độ bùn trung bình trong khoảng thời gian thử nghiệm từ t0 đến ti, kg / m3 (lb / gal) Ngoài ra, lưu lượng khối lượng chất rắn tích lũy có thể được xác định bằng công thức (5-2-3) khi có số đo tỷ lệ phần trăm khối lượng chất rắn trong bùn. Nên lấy mẫu bùn ở mỗi khoảng thời gian đo của bể.
GSolids, i = GS, I ×% wti (5-2-3) Trong đó
GSolids, i = khối lượng chất rắn tích lũy, kg chất rắn / phút (lb chất rắn / phút)
% wti = phần trăm trọng lượng ở mỗi khoảng thời gian đo bể
5-2.2.2 Tính toán tốc độ dòng thuốc thử riêng lẻ
(a) Để xác định tốc độ dòng thuốc thử riêng lẻ, phải xác định lượng Ca (OH) 2 trên mỗi thể tích bùn. Thực hiện phương pháp theo tiêu chuẩn ASTM C25 bằng cách sử dụng HCl làm chất chuẩn độ. Những điều sau đây nên được áp
dụng cho ASTM C25 để hỗ trợ xác định Ca (OH) 2 phản ứng trên mỗi thể tích bùn:
(1) Phản ứng chuẩn độ
2HCl + Ca (OH) 2 >>> CaCl2 + 2H2O
(2) Phản ứng hydrat hóa vôi
CaO + H2O >>> Ca (OH) 2
Do đó, cần 1 mol CaO để tạo 1 mol Ca (OH) 2, công thức (5-2-4a), (5-2-4b) và (5-2-5) được tính toán trên cơ sở CaO.
(b) CaO phản ứng được tính bằng công thức (5- 2-4a) và (5-2-4b) (Đơn vị SI) Đối với mg / ml,
(5-2-4a) (5-2-4b) Trong đó: CCaO = nồng độ CaO phản ứng, mg / ml (lb / gal)
MCaO = trọng lượng phân tử của CaO, mg / mmol
N = tính chuẩn của dung dịch axit, milli equivalents / ml = 2.000
VS = thể tích mẫu, ml
Vt = thể tích dung dịch axit dùng để chuẩn độ, ml
2 = milli equivalents HCl cần cho mỗi millimole HCl [2HCl + Ca (OH) 2 >>> CaCl2 + 2H2O]
Khi nồng độ CaO khả dụng được xác định, tốc độ dòng thuốc thử riêng lẻ có thể được tính bằng công thức (5-2-5)
QCaO = CCaO × Qs × 60 phút / giờ (5-2-5) Trong đó:
QCaO = tốc độ dòng thuốc thử của CaO, mg / h (lb / giờ)
5-2.2.3 Tính toán cân bằng hệ thống FGD khô.
Đối với SRI, số mol thuốc thử trên mỗi mol SO2 vào hệ thống FGD được tính từ SRI = GrtMSO2 / GSO2 trong (5-2-6)
Trong đó: SRI tổng tốc độ dòng mol thuốc thử, Grt, là tổng của tốc độ dòng mol thuốc thử riêng lẻ.
Ví dụ, tốc độ dòng mol thuốc thử cho thuốc thử r1, r2 và r3 có thể được thêm vào với nhau như sau:
Grt = Gr1 + Gr2 + Gr3 (5-2-7)
Tổng tốc độ dòng mol thuốc thử, Grt, đại diện cho tổng hàm lượng kiềm có sẵn trong hệ thống FGD cho phản ứng hóa học.
5-2.3 Tính toán cân bằng thuốc thử hệ thống FGD ướt
5-2.3.1 Hệ thống FGD ướt Hệ thống tính toán lượng tử đá vôi.
Tỷ lệ mol CaCO3 / SO2 được định nghĩa là tỷ lệ mol của tổng lưu huỳnh và CaCO3 phản ứng trên tổng lưu huỳnh trong chất rắn
SRR CaCO3 = [1 + (số mol CaCO3 – số mol Mg)]/ số mol lưu huỳnh.
Tỷ lệ cân bằng hóa học đá vôi được xác định bằng phân tích hóa học của chất rắn rửa ra khỏi bộ lọc khử nước chân không hệ thống FGD ướt, và sẽ chỉ bao gồm phần đá vôi phản ứng của chất rắn và loại trừ phần đá vôi dolomitic. Phương trình này giả định đá vôi phản ứng phù hợp được sử dụng dựa trên các phương pháp thử nghiệm đã được hai bên thống nhất.
5-2.3.2 Hệ thống FGD ướt Tính toán cân bằng hóa học vôi
SRR line = (số mol Ca – số mol clorua/2)/ số mol lưu huỳnh
5-2.3.3 Hệ thống FGD ướt Tính toán lượng hóa học natri
SRR NaOH = (số mol Na – số mol clorua)/ 2 x số mol lưu huỳnh
5-2.3.4 Tính toán hệ thống FGD ướt của phép đo lượng hóa học thuốc thử.
Phép đo lượng hóa học thuốc thử cũng có thể được tính từ tốc độ dòng mol thuốc thử trung bình chia cho lưu lượng khối trung bình SO2 bị loại bỏ.
SRR là số mol thuốc thử trên mỗi mol SO2
được loại bỏ theo tính toán từ
SRR = Grt MSO2 / ( GSO2 in – G SO2 out) 5.2.8 Trong đó: SRR tổng tốc độ dòng mol thuốc thử, Grt, là tổng của tốc độ dòng mol thuốc thử riêng lẻ như trong công thức (5-2-7) cho FGD khô.
5-2.4 Tính toán hệ thống FGD ướt của tiêu thụ thuốc thử
Tiêu thụ khối lượng thuốc thử là một hàm của tỷ lệ cân bằng hóa học, SO2, được loại bỏ trong FGD ướt và độ tinh khiết của thuốc thử. Ví dụ cho một hệ thống dựa trên lượng đá vôi được biểu thị dưới đây.
GS = SRR CaCO3 x ( GSO2 in – GSO2 out) x MCaCO3/ ( MSO2 x PR)
Trong đó: PR = thuốc thử tinh khiết
Trong ví dụ này về hệ thống FGD ướt đá vôi, độ tinh khiết của thuốc thử được định nghĩa là phần khối lượng của canxi cacbonat phản ứng trong đá vôi khô.
5-3 TÍNH TOÁN TIÊU THỤ NĂNG