1. แหล่งที่มาของคลอไรด์ไอออนในระบบ FGD
ไอออนคลอไรด์ในระบบ FGD ส่วนใหญ่มาจากการเผาไหม้ถ่านหิน หินปูนที่มีการกำจัดซัลเฟอร์ไรเซอร์ และน้ำป้อนเข้าสู่กระบวนการ โดยทั่วไปปริมาณคลอรีนในการเผาไหม้ถ่านหินจะอยู่ที่ประมาณ 0 1% โดยถ่านหินจำนวนเล็กน้อยจะมีปริมาณคลอรีน 0 2% - 0 3% หินปูนมีปริมาณคลอรีน 0 0.1% ปริมาณคลอไรด์ไอออนในน้ำในกระบวนการลดลงเล็กน้อย ประมาณ (10-150) มก./ลิตร และปริมาณคลอรีนในก๊าซไอเสีย ทางออก (ปริมาตรที่แปลงเป็นสถานะมาตรฐาน) คือประมาณ 1 มก./ลบ.ม. เนื่องจากการรีไซเคิลน้ำในระบบ FGD คลอไรด์ไอออนจึงได้รับการเสริมสมรรถนะในสารละลายการดูดซึม โดยมีเศษส่วนมวลสูงถึง 1% ซึ่งบางครั้งก็อาจสูงกว่านั้นด้วยซ้ำ ณ จุดนี้ คลอไรด์ไอออนที่มีความเข้มข้นสูงอาจเป็นอันตรายต่อท่อ อุปกรณ์ และยิปซั่ม
2. ผลกระทบต่อวัสดุของระบบ
อุปกรณ์และท่อที่สัมผัสกับสารละลายและของเสียในระบบ FGD ส่วนใหญ่ทำจากสแตนเลส รวมถึงเครื่องกวนหอดูดซับ ท่ออากาศออกซิเดชั่น ท่อเติมน้ำ ถังเก็บของเหลวเสีย และเครื่องกวนผสม ไอออนคลอไรด์ส่วนใหญ่ถูกนำเข้ามาโดยก๊าซไอเสียที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง และถูกดูดซับและเสริมสมรรถนะในหอดูดซับ เมื่อรวมกับตัวกลางที่เป็นกรด อุปกรณ์และสภาพแวดล้อมของท่อจะรุนแรงมากขึ้น นำไปสู่การกัดกร่อนของรอยแยกโลหะ การกัดกร่อนแบบรูพรุน การกัดกร่อนจากความเค้น การกัดกร่อนของฟองอากาศ และการกัดกร่อนจากการกัดเซาะ
การกัดกร่อนของช่องว่างมักเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอ เช่น การเชื่อม การตอกหมุด และการต่อด้วยสลักเกลียวในอุปกรณ์กำจัดซัลเฟอร์ไรเซชัน โดยปรากฏในรูปแบบของรอยแตกร้าว อิเล็กโทรไลต์ในช่องว่างขาดออกซิเจนมากกว่าส่วนอื่นๆ เนื่องจากการแพร่กระจายช้า และการไฮโดรไลซิสของคลอไรด์จะปล่อยความร้อน ส่งผลให้ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ในช่องว่างเพิ่มขึ้น และทำให้การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้ารุนแรงขึ้น
การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้ามักเกิดขึ้นในอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น เครื่องกวนหรือใบพัด โดยที่ปริมาณของแข็งของสารละลายอยู่ระหว่าง 10% ถึง 30% ผลกระทบของสารละลายอาจทำให้ฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของวัสดุเสียหายได้ โลหะที่บริเวณที่เกิดการทำลายล้างจะกลายเป็นขั้วบวกและกัดกร่อนจนเกิดเป็นหลุม ออกซิเจนภายในหลุมมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาแคโทดและหมดไปอย่างรวดเร็ว เพื่อรักษาความเป็นกลางทางไฟฟ้า ไอออนคลอไรด์ที่มีประจุลบจะกระจายจากภายนอกเข้าสู่รูขุมขน เนื่องจากการไฮโดรไลซิสของโลหะคลอไรด์ กรดไฮโดรคลอริกจึงถูกสร้างขึ้น ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เมื่อโลหะละลาย คลอไรด์ไอออนจะเคลื่อนตัวเข้าไปในรูพรุนมากขึ้น ซึ่งเร่งให้เกิดการกัดกร่อนของโลหะ ในกรณีที่รุนแรงอาจทำให้อุปกรณ์เจาะได้
3. ผลกระทบต่อประสิทธิภาพการกำจัดกำมะถัน
การกัดกร่อนของฟองสบู่และการกัดกร่อนของการกัดกร่อนเกิดขึ้นในชิ้นส่วนที่ต้องผ่านการทำงานที่รุนแรงหรือการไหลของของเหลวด้วยความเร็วสูง เช่น ปลอกปั๊ม ใบพัด ข้อศอก ท่อ ฯลฯ สาเหตุของการเกิดการกัดกร่อนประเภทนี้เกิดจากความเสียหายของ ฟิล์มทู่และความเค้นเชิงกลที่พื้นผิวสูงของวัสดุ การกัดกร่อนจากความเค้นเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีทั้งความเค้นดึงและตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ข้อศอก
ผลกระทบต่อประสิทธิภาพการกำจัดกำมะถัน
ในระบบ FGD แคลเซียมคลอไรด์จะแตกตัวเป็นไอออนในตัวกลาง ทำให้ความเข้มข้นของ Ca เพิ่มขึ้น2+ และส่งผลให้ปฏิกิริยาเคลื่อนไปทางซ้าย ส่งผลให้อัตราการสลายตัวของ CaCO3 ลดลง และส่งผลต่อการดูดซึมซัลเฟอร์ไดออกไซด์ นอกจากนี้ คลอไรด์ไอออนยังมีความสามารถในการประสานงานที่แข็งแกร่งและสามารถสร้างสารเชิงซ้อนด้วยไอออนของโลหะ เช่น FeCl4-, AlCl2+, ZnCl42- เป็นต้น สารเชิงซ้อนนี้สามารถห่อหุ้ม Ca{{5} }หรืออนุภาค CaCO3 เพิ่มสารเฉื่อย ลดปริมาณ Ca2+ หรือ CaCO3 ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา และเพิ่มการใช้หินปูน การเพิ่มขึ้นของสารเฉื่อยจะเพิ่มความหนาแน่นของสารละลายและเพิ่มการใช้พลังงาน ยิ่งไปกว่านั้น คลอไรด์ไอออนที่สูงกว่า HSO3- หรือ SO2-3 มีฤทธิ์กัดกร่อนที่รุนแรงกว่าและสามารถขับไล่การกระทำของ HSO3- หรือ SO2-3 ได้ ซึ่งส่งผลต่อการละลายและปฏิกิริยาของ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์
4. ผลกระทบต่อคุณภาพยิปซั่ม
4. 1. การเพิ่มปริมาณความชื้นของสารละลายยิปซั่มเนื่องจากการอิ่มตัวยิปซั่ม จะค่อยๆ ตกผลึกจากอนุภาคขนาดเล็กเป็นอนุภาคยิปซั่มที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ในระหว่างกระบวนการตกผลึก คลอไรด์ไอออนจะถูกห่อหุ้มไว้ภายในคริสตัลและรวมกับแคลเซียมไอออนเพื่อสร้างแคลเซียมคลอไรด์ที่เสถียรกับน้ำคริสตัลสี่แห่ง เหลือน้ำไว้จำนวนหนึ่งในผลึกยิปซั่ม และทำให้ปริมาณความชื้นของยิปซั่มเพิ่มขึ้น โดยทั่วไปความชื้นของยิปซั่มจะต้องต่ำกว่า 10% [11]
4.2.เพิ่มความยากในภาวะขาดน้ำ
ในระหว่างกระบวนการคายน้ำของยิปซั่ม น้ำจำนวนมากจะถูกกำจัดออกไป แต่ยังมีคลอไรด์ไอออนและแคลเซียมไอออนจำนวนเล็กน้อยที่เหลืออยู่ระหว่างเมล็ดยิปซั่ม ปิดกั้นช่องน้ำอิสระและทำให้คายน้ำได้ยาก ปริมาณคลอไรด์ไอออนในยิปซั่มจะเกินมาตรฐานปกติด้วย
4. 3. เปลี่ยนโครงสร้างผลึกยิปซั่ม
ไอออนของคลอไรด์อาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของโครงตาข่ายในยิปซั่ม ส่งผลให้นิวเคลียสของผลึกเพิ่มมากขึ้น การกระจายตัวของผลึกจะช่วยลดความแน่นของอนุภาคยิปซั่ม ซึ่งไม่เอื้อต่อการขาดน้ำของยิปซั่มอีกต่อไป
