Por Brad Buecker, assessor de imprensa técnico sênior da ChemTreat
Embora muitas usinas de energia a carvão nos Estados Unidos tenham deixado de operar na última década, uma grande quantidade ainda continua em operação. Em outras partes do mundo, a energia a carvão continua a representar uma importante parcela da produção de eletricidade. O controle da emissão de dióxido de enxofre (SO2) dessas plantas é essencial para proteger a qualidade do ar, porém diversos fatores podem influenciar esse controle, incluindo o teor de enxofre variável do carvão, a pureza dos reagentes e a eficiência dos aditivos químicos, como esta entrada mostrará.
A equipe de uma usina a carvão em West Virginia enfrentava problemas constantes com a manipulação e a alimentação do aditivo de eficiência de reação, ácido dibásico (DBA), no depurador de calcário úmido do gerador de vapor supercrítico de 770 mW. O produto deve ser mantido aquecido para evitar a solidificação, e havia restrições ao fornecimento, não apenas devido à distância, mas também porque o volume do tanque precisava ser reduzido para menos de 10% antes que uma carga nova fosse introduzida. Assim sendo, a equipe da planta começou um teste em ampla escala e a subsequente aplicação de uma mistura alternativa de ácido orgânico formulada especialmente, o FGD1105 (patente pendente) da ChemTreat.
Quase imediatamente após a adição do produto químico, as emissões de SO2 caíram aproximadamente em 35 a 40%, de modo que, mesmo com carga total, uma das cinco bombas de reciclagem do depurador podia ser, e foi, desativada. As emissões acumuladas de SO2 aumentaram apenas ligeiramente, de 120 lbs/h para 200 lbs/h após a redução das bombas. Apenas essa medida reduziu o consumo de energia auxiliar em 3 mW, representando um benefício anual estimado de aproximadamente US$ 700.000. Para testar, a equipe da planta desativou uma segunda bomba de reciclagem e descobriu que a remoção de SO2 ainda era mais eficiente do que durante o período anterior à adição do FGD1105. De acordo com o gerente da planta, a capacidade de operar com 3 bombas de reciclagem em vez de 4 ou 5 proporcionou mais flexibilidade na estratégia de manutenção das bomba de reciclagem, além possibilitar receita líquida adicional com a maior eficiência da unidade.
Dados operacionais após a introdução do FGD1105 também mostraram uma redução significativa do uso de calcário. Isso não apenas economiza custos diretos com reagentes, mas o consumo de calcário reduzido diminui a manutenção e o desgaste dos moinhos de bola e outros equipamentos e tubulações que geram lama.
Outro indicador da maior eficiência do produto em comparação com tecnologias mais antigas é mostrado nos gráficos a seguir.
O FGD1105 tem uma capacidade de buffering consideravelmente mais alta que o DBA quando triturado com ácido sulfúrico e ácido clorídrico, e uma capacidade muito maior que outras alternativas importantes, como os ácidos metanoico e lático. A capacidade de buffering é uma propriedade essencial desses produtos.
Outro aspecto desse novo produto químico é que ele pode ser alimentado na forma pura ou diluída. O produto puro tem um ponto de congelamento de -23,89 ºC, o que o torna adequado para aplicação no inverno em climas frios, conforme exemplificado por esse uso bem-sucedido no norte do estado de West Virginia. As entregas a granel ou em sacos são possíveis graças ao baixo ponto de congelamento.
A equipe nessa unidade calculou que a troca para o novo produto de buffering resultou em um benefício estimado de US$ 1.200.000 anualmente por causa das reduções na carga parasitária e no uso de calcário. Outro benefício é que a maior eficiência na purificação permite uma margem adicional no controle de emissões de SO2.
A química aprimorada aumenta a flexibilidade na programação de manutenção do equipamento, mais notavelmente bombas de reciclagem de lama. Para as plantas onde o carvão local de alto teor de enxofre é mais barato que o carvão com menor teor de enxofre vindo de mais longe, a maior eficiência na purificação pode ser decisiva para a escolha do combustível mais barato. Dados iniciais de várias aplicações sugerem que essa química pode reduzir a reemissão de mercúrio de sistemas de WFGD. Fique atento a futuras discussões desse produto inovador.
Reconhecimentos
Reconhecimento a Dale Stuart da ChemTreat pelo desenvolvimento dessa química de patente pendente. Essas informações originalmente apareceram na revista Power Engineering em fevereiro 2019.
Os resultados são apenas exemplos. Não são garantidos. Os resultados reais podem variar. Entre em contato com a ChemTreat para obter assistência no desenvolvimento de um programa de tratamento sob medida para sua aplicação. Como todas as outras tecnologias, uma investigação prévia é necessária para determinar a viabilidade de utilização dos métodos. Sempre consulte os manuais e guias dos seus equipamentos.
