2. تأثير جودة ملاط ​​الجبس

1- كثافة الملاط

يشير حجم كثافة الملاط إلى كثافته في برج الامتصاص. فإذا كانت الكثافة منخفضة جدًا، فهذا يعني انخفاض محتوى كبريتات الكالسيوم (CaSO4) وارتفاع محتوى كربونات الكالسيوم (CaCO3)، مما يؤدي مباشرةً إلى هدر كربونات الكالسيوم. في الوقت نفسه، ونظرًا لصغر حجم جزيئات كربونات الكالسيوم، فمن السهل أن تُسبب صعوبات في تجفيف الجبس. أما إذا كانت الكثافة عالية جدًا، فهذا يعني ارتفاع محتوى كبريتات الكالسيوم. فارتفاع نسبة كبريتات الكالسيوم يُعيق ذوبان كربونات الكالسيوم ويُثبط امتصاص ثاني أكسيد الكبريت (SO2). يدخل كربونات الكالسيوم إلى نظام التجفيف الفراغي مع ملاط ​​الجبس، ويؤثر أيضًا على فعالية تجفيف الجبس. لتحقيق أقصى استفادة من مزايا نظام إزالة الكبريت من غازات المداخن الرطبة ذي البرجين والدوران المزدوج، يجب ضبط قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) في برج المرحلة الأولى ضمن نطاق 5.0 ± 0.2، وكثافة الملاط ضمن نطاق 1100 ± 20 كجم/م³. في التشغيل الفعلي، تبلغ كثافة الملاط في برج المرحلة الأولى حوالي 1200 كجم/م³، وقد تصل إلى 1300 كجم/م³ في أوقات الذروة، ويتم التحكم بها دائمًا عند مستوى عالٍ.

2. درجة الأكسدة القسرية للملاط

تُعدّ الأكسدة القسرية للملاط عمليةً يتمّ فيها إدخال كمية كافية من الهواء إلى الملاط لإتمام تفاعل أكسدة كبريتيت الكالسيوم إلى كبريتات الكالسيوم، بحيث تتجاوز نسبة الأكسدة 95%، مما يضمن وجود أنواع كافية من الجبس في الملاط لنمو البلورات. في حال عدم كفاية الأكسدة، ستتكوّن بلورات مختلطة من كبريتيت الكالسيوم وكبريتات الكالسيوم، مما يؤدي إلى الترسّبات. تعتمد درجة الأكسدة القسرية للملاط على عوامل مثل كمية هواء الأكسدة، ومدة بقاء الملاط، وكفاءة التحريك. يؤدي عدم كفاية هواء الأكسدة، وقصر مدة بقاء الملاط، وعدم تجانس توزيعه، وضعف التحريك، إلى ارتفاع محتوى CaSO3·1/2H2O في البرج. يمكن ملاحظة أنه بسبب عدم كفاية الأكسدة المحلية، فإن محتوى CaSO3·1/2H2O في الملاط أعلى بكثير، مما يؤدي إلى صعوبة في تجفيف الجبس وزيادة محتوى الماء.

3. محتوى الشوائب في الملاط: تأتي الشوائب في الملاط بشكل رئيسي من غازات المداخن والحجر الجيري. تُشكّل هذه الشوائب أيونات شوائب في الملاط، مما يؤثر على البنية البلورية للجبس. تعمل المعادن الثقيلة الذائبة باستمرار في الدخان على تثبيط تفاعل أيونات الكالسيوم (Ca2+) وأيونات البيكبريتات (HSO3-). عندما يكون محتوى أيونات الفلوريد (F-) والألومنيوم (Al3+) مرتفعًا في الملاط، يتكوّن مُركّب الفلور-ألومنيوم (AlFn)، الذي يُغطي سطح جزيئات الحجر الجيري، مُسببًا تسمم الملاط، ومُقللًا من كفاءة إزالة الكبريت، كما تختلط جزيئات الحجر الجيري الدقيقة في بلورات الجبس غير المتفاعلة بشكل كامل، مما يُصعّب عملية تجفيف الجبس. يأتي الكلوريد (Cl-) في الملاط بشكل رئيسي من حمض الهيدروكلوريك (HCl) الموجود في غازات المداخن ومياه المعالجة. نظرًا لأن محتوى الكلوريد في مياه المعالجة منخفض نسبيًا، فإن مصدر الكلوريد في الملاط الرئيسي هو غازات المداخن. عند وجود كمية كبيرة من أيونات الكلوريد (Cl-) في المعلق، تُغلّف هذه الأيونات بالبلورات وتتحد مع كمية معينة من أيونات الكالسيوم (Ca2+) لتكوين كلوريد الكالسيوم (CaCl2) المستقر، تاركةً كمية من الماء داخل البلورات. في الوقت نفسه، تبقى كمية من كلوريد الكالسيوم بين بلورات الجبس، مما يسد قنوات الماء الحر بينها، ويؤدي إلى زيادة محتوى الماء في الجبس.

3. تأثير حالة تشغيل المعدات

1. نظام تجفيف الجبس: يُضخّ ملاط ​​الجبس إلى فاصل الجبس الإعصاري للتجفيف الأولي عبر مضخة تصريف الجبس. وعندما يصل تركيز الملاط المتدفق من الأسفل إلى حوالي 50% من المواد الصلبة، يتدفق إلى ناقل الحزام المفرغ من الهواء للتجفيف الثانوي. يُعدّ ضغط مدخل الفاصل وحجم فوهة ترسيب الرمل من أهم العوامل المؤثرة على كفاءة فصل الجبس في الفاصل الإعصاري. فإذا كان ضغط مدخل الفاصل منخفضًا جدًا، ستكون كفاءة فصل المواد الصلبة عن السائلة ضعيفة، وسيقلّ محتوى المواد الصلبة في الملاط المتدفق من الأسفل، مما يؤثر سلبًا على عملية تجفيف الجبس ويزيد من محتواه المائي. أما إذا كان ضغط مدخل الفاصل مرتفعًا جدًا، فستكون كفاءة الفصل أفضل، ولكن ذلك سيؤثر على كفاءة تصنيف الفاصل ويتسبب في تآكل شديد للمعدات. إذا كان حجم فوهة ترسيب الرمل كبيرًا جدًا، فسيؤدي ذلك أيضًا إلى انخفاض محتوى المواد الصلبة في الملاط المتدفق من الأسفل وصغر حجم الجزيئات، مما سيؤثر على تأثير التجفيف لناقل الحزام الفراغي.

يؤثر مستوى الفراغ المرتفع جدًا أو المنخفض جدًا على عملية تجفيف الجبس. فإذا كان الفراغ منخفضًا جدًا، تقل قدرة الجهاز على استخلاص الرطوبة من الجبس، مما يؤدي إلى تدهور عملية التجفيف. أما إذا كان الفراغ مرتفعًا جدًا، فقد تنسد فتحات قماش الترشيح أو ينحرف الحزام، مما يؤدي أيضًا إلى تدهور عملية التجفيف. في ظل ظروف التشغيل نفسها، كلما زادت نفاذية الهواء في قماش الترشيح، تحسنت عملية التجفيف. أما إذا كانت نفاذية الهواء ضعيفة وقناة الترشيح مسدودة، فإن عملية التجفيف ستتدهور. كما أن سُمك طبقة الترشيح يؤثر بشكل كبير على عملية التجفيف. فعندما تنخفض سرعة الحزام الناقل، يزداد سُمك طبقة الترشيح، وتضعف قدرة مضخة الفراغ على استخلاص الطبقة العليا منها، مما يؤدي إلى زيادة محتوى الرطوبة في الجبس. عندما تزداد سرعة سير الناقل، يقل سمك كعكة الترشيح، مما يسهل حدوث تسرب موضعي لكعكة الترشيح، مما يؤدي إلى تدمير الفراغ، ويتسبب أيضًا في زيادة محتوى الرطوبة في الجبس.

٢. يؤثر التشغيل غير الطبيعي لنظام معالجة مياه الصرف الناتجة عن إزالة الكبريت، أو انخفاض حجم المياه المعالجة، على التصريف الطبيعي لهذه المياه. مع استمرار التشغيل لفترات طويلة، تستمر الشوائب، كالدخان والغبار، في دخول الملاط، وتتراكم المعادن الثقيلة، والكلوريد، والفلوريد، والألومنيوم، وغيرها، مما يؤدي إلى تدهور مستمر في جودة الملاط، ويؤثر على سير عملية إزالة الكبريت، وتكوين الجبس، وتجفيفه. على سبيل المثال، يصل تركيز الكلوريد في ملاط ​​برج الامتصاص من المستوى الأول في محطة توليد الطاقة إلى ٢٢٠٠٠ ملغم/لتر، بينما يصل تركيزه في الجبس إلى ٠.٣٧٪. عندما يكون تركيز الكلوريد في الملاط حوالي ٤٣٠٠ ملغم/لتر، يكون تأثير تجفيف الجبس أفضل. ومع ازدياد تركيز أيون الكلوريد، يتدهور تأثير تجفيف الجبس تدريجيًا.