گوگردزدایی از گاز دودکش در نیروگاه‌ها

FGD یک فناوری یکپارچه نیست؛ بلکه مجموعه‌ای از روش‌های مختلف است که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب یک سیستم FGD خاص به عواملی مانند نوع سوخت سوزانده شده، سطح مطلوب حذف SO₂، فضای موجود و مقرون به صرفه بودن فناوری بستگی دارد. چندین روش برجسته FGD در سراسر جهان استفاده می‌شود که هر کدام از اصول شیمیایی مختلفی برای جذب SO₂ استفاده می‌کنند.

• شستشوی مرطوب: این پرکاربردترین فناوری FGD است که بخش قابل توجهی از ظرفیت نصب شده در سطح جهان را به خود اختصاص می‌دهد. شستشوی مرطوب شامل پاشش دوغاب قلیایی، معمولاً آهک (اکسید کلسیم) یا سنگ آهک (کربنات کلسیم)، به جریان گاز دودکش است. SO₂ با قلیا واکنش می‌دهد و سولفیت کلسیم تشکیل می‌دهد که سپس به سولفات کلسیم، که معمولاً به عنوان گچ شناخته می‌شود، اکسید می‌شود. این گچ را می‌توان به عنوان ماده اولیه برای مصارف ساختمانی فروخت، و شستشوی مرطوب را به گزینه‌ای نسبتاً اقتصادی تبدیل می‌کند. این فرآیند عموماً به راندمان حذف SO₂ بالایی دست می‌یابد، که اغلب از 95% فراتر می‌رود.
• شستشوی خشک: برخلاف شستشوی مرطوب، شستشوی خشک از یک جاذب قلیایی خشک، مانند آهک هیدراته، برای حذف SO₂ از گاز دودکش استفاده می‌کند. این جاذب معمولاً به صورت پودر ریز به جریان گاز دودکش تزریق می‌شود. SO₂ با قلیا واکنش داده و یک محصول زائد جامد تشکیل می‌دهد که سپس توسط یک دستگاه کنترل ذرات، مانند فیلتر کیسه‌ای، جمع‌آوری می‌شود. شستشوی خشک از نظر طراحی و عملکرد ساده‌تر از شستشوی مرطوب است، اما عموماً راندمان حذف SO₂ کمتری دارد.

• جذب خشک‌کن اسپری (SDA): SDA نوعی شستشوی خشک است که شامل اسپری کردن یک دوغاب قلیایی به داخل یک خشک‌کن اسپری است، جایی که آب تبخیر می‌شود و پودر خشکی حاوی محصولات واکنش SO₂ باقی می‌ماند. SDA اغلب همراه با یک فیلتر کیسه‌ای برای جمع‌آوری زباله‌های جامد استفاده می‌شود. این روش اغلب در شرایطی که دسترسی به آب محدود است، مورد توجه قرار می‌گیرد.
• شستشوی آب دریا: این تکنیک تخصصی از قلیائیت طبیعی آب دریا برای جذب SO₂ استفاده می‌کند. گاز دودکش با آب دریا شستشو داده می‌شود که SO₂ را خنثی می‌کند. آب دریای تصفیه شده سپس، معمولاً پس از یک فرآیند خنثی‌سازی برای تنظیم pH، دوباره به اقیانوس تخلیه می‌شود. شستشوی آب دریا به ویژه برای نیروگاه‌های ساحلی که به حجم زیادی از آب دریا دسترسی دارند، مناسب است.
• فرآیندهای احیا کننده: برخلاف روش‌های ذکر شده قبلی، فرآیندهای FGD احیاکننده، هدفشان بازیابی SO₂ به شکل قابل استفاده است. این فرآیندها معمولاً از جاذبی استفاده می‌کنند که قابل احیا است و امکان بازیابی گوگرد عنصری یا اسید سولفوریک را فراهم می‌کند. فرآیندهای احیاکننده پیچیده‌تر و گران‌تر از فرآیندهای غیر احیاکننده هستند، اما در شرایط خاصی که بازاری برای گوگرد یا اسید سولفوریک بازیابی شده وجود دارد، می‌توانند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشند.