Según las estadísticas, en 1984 existían 189 procesos de control de SO2, y actualmente hay más de 200. Se puede dividir principalmente en cuatro categorías: (1) Control previo a la combustión: purificación del carbón crudo (2) Control durante la combustión: combustión en lecho fluidizado (CFB) y control posterior a la combustión: desulfuración de los gases de combustión (4) Nuevos procesos (tales como gasificación de carbón/sistema de circulación combinado y quemador de escoria líquida), la mayoría de los cuales utilizan un proceso de desulfuración de gases de combustión poscombustión. El proceso de desulfuración húmeda de piedra caliza/yeso es la corriente principal de la desulfuración de gases de combustión.
Desde la década de 1930 se han investigado y desarrollado varios métodos húmedos de piedra caliza/yeso, y varias unidades han estado en operación comercial desde finales de la década de 1960. El primer sistema práctico de desulfuración húmeda de gases de combustión de ABB se puso en funcionamiento en Estados Unidos en 1968. 1977 Bischoff construye el primer dispositivo de demostración del proceso de yeso cal/piedra caliza de Europa. Las unidades 1 y 2 de la central térmica de Jizi adoptaron el primer dispositivo de desulfuración a gran escala de IHI (Ishikawa Island Seeding Mill) en 1976, que adopta el método de desulfuración mixta de piedra caliza y yeso de dos torres con tubo Venturi. Mitsubishi Heavy Industries completó el primer conjunto de equipos en 1964 y desarrolló un dispositivo de desulfuración de gases de combustión basado en su desempeño operativo.
Sistema de desulfuración de gases de combustión de primera generación: Estados Unidos y Japón comenzaron a instalarlo en los años 70. Los primeros sistemas de DGC incluían los siguientes procesos: fluido a base de cal; solución a base de sodio; fluido a base de cenizas volantes alcalinas; proceso a base de álcali doble (cal y sodio); Existe una amplia gama de tipos de absorción, incluido el tipo de ventilación, torre de eyección vertical a contracorriente y torre de eyección horizontal, y algunas estructuras internas como bandejas, empaquetaduras y esferas de vidrio se utilizan para intensificar la reacción.
La eficiencia de desulfuración del FGD de primera generación es generalmente del 70 % al 85 %.
Salvo unos pocos, los subproductos no tienen valor comercial y sólo pueden eliminarse como residuos. Sólo los procesos de magnesio y Wellman-Loder producen azufre y ácido sulfúrico de valor comercial. Se caracteriza por una baja inversión inicial, altos costos de operación y mantenimiento y baja confiabilidad del sistema. Las incrustaciones y los fallos materiales son los mayores problemas. Con el aumento de la experiencia, se mejoró el proceso, se redujeron los costos de operación y mantenimiento y se mejoró la confiabilidad.
Sistema de desulfuración de gases de combustión de segunda generación
La instalación se inició a principios de los años 80. Para superar los problemas de incrustaciones y materiales en los sistemas de primera generación, surgieron absorbentes de inyección seca, y la cal y la piedra caliza inyectadas en el horno y la chimenea también estaban cerca de la operación comercial. Sin embargo, la tecnología FGD convencional sigue siendo un método de limpieza húmeda a base de cal y piedra caliza, y el método de limpieza por ventilación que utiliza rellenos y bolas de vidrio ha desaparecido. Los más comunes son las torres de rociadores y los platos de ducha modificados. Diferentes procesos tienen diferentes eficiencias. El método de inyección seca inicial puede lograr una desulfuración del 70% al 80% y, con ciertas mejoras, puede alcanzar el 90%. El método de inyección en horno y chimenea puede alcanzar el 30% al 50%, pero el consumo de reactivo es grande. Con la mejora del proceso y la experiencia operativa, la eficiencia puede alcanzar el 90%. Todos los subproductos de los sistemas FGD de segunda generación en los Estados Unidos se eliminan como desechos. En Japón y Alemania, el subproducto sólido es la oxidación forzada mediante un método de limpieza húmeda a base de piedra caliza para obtener yeso que tiene valor comercial en algunos campos industriales y agrícolas. Los sistemas de desulfuración de gases de combustión de segunda generación han logrado avances en los costos de operación y mantenimiento y en la confiabilidad del sistema.
El sistema de desulfuración de gases de combustión de tercera generación
Mejoró el proceso de inyección del horno y de la chimenea, y desarrolló LIFAC y la tecnología de lecho fluidizado. Mediante el uso generalizado de tecnología de pasivación y oxidación forzada, se ha resuelto básicamente el problema de incrustaciones que afecta la confiabilidad de los sistemas de cal y piedra caliza. Con una mejor comprensión del proceso químico y el uso de aditivos como el DBA, la confiabilidad de estos sistemas puede alcanzar más del 95%. El sistema de desulfuración de gases de combustión de segunda generación utiliza tecnología de pasivación y DBA para resolver los problemas existentes. Muchos de estos sistemas tienen eficiencias de desulfuración del 95% o más. Los subproductos sólidos de algunos sistemas tienen aplicaciones en la agricultura y la industria. En Alemania y Japón, la producción de yeso se ha convertido en un proyecto rutinario en las centrales eléctricas. A medida que aumenta la confiabilidad del equipo, disminuye la necesidad de equipos redundantes y aumenta la capacidad de tratamiento de gases de combustión de un solo reactor. En la década de 1970, las centrales térmicas tenían mala reputación debido a grandes inversiones, altos costos operativos y problemas como corrosión, incrustaciones y obstrucciones.
Después de 15 años de práctica y mejora, el rendimiento laboral y la confiabilidad han mejorado enormemente, y los costos de inversión y operación se han reducido considerablemente, lo que destaca sus siguientes ventajas: (1) experiencia a largo plazo en la aplicación de plantas de energía térmica (2) desulfuración Alta; tasa de utilización de eficiencia y absorción (cuando Ca/S de algunas unidades está cerca de 1, la tasa de desulfuración supera el 90%; (3) Buena disponibilidad (la disponibilidad de las unidades recientemente instaladas ha superado el 90%). Las ideas de la gente sobre los métodos húmedos han cambiado.