Memo
Aan Van CC
Arie, Willem, Tiemen, Thom, Willem-Jan, Stuurgroep Onderderzoek (?) Ruud Kolpa, Timothy van Heeswijk Oasen: Operators zs de Steeg, technologen afd. Onderzoek Messer: Kurt, Erik, Monica
Resultaten doseerproef CO2 (zuurwater) op zs de Steeg, begin september 2012 1. Inleiding Op 3, 4 en 5 september 2012 zijn op zs de Steeg doseertesten uitgevoerd met CO2 op onthardingsreactor 6. Aanleiding hiervoor waren de positieve ervaringen op zs Rodenhuis, zie mijn memo d.d. 17/07/12. De proef op zs de Steeg is ook daar uitgevoerd met zuurwater: in een vaste stroom water (ca. 5 m3/h) wordt eerst CO2 opgelost waarna het in het effluent van de reactor wordt gedoseerd. Deze memo toont de resultaten; achtereenvolgens worden behandeld: De opstelling en voorbereiding; -
De ervaringen tijdens de functionele test; De resultaten van de doseerproef bij 300 m3/h; De resultaten van de doseerproef bij 500 m3/h; Conclusies en aanbevelingen.
2. Opstelling en voorbereiding ZS de Steeg kent vier onthardingsreactoren waar filtraat van de OGW en de DGW onthard worden met kalkmelk tot een hardheid van 1,0-1,2 mmol/l. Om het onthardingsproces te stoppen wordt zoutzuur gedoseerd in beide verzamelgoten naar de 2x5 achterliggende carryover filters. Wekelijks wordt een vracht zoutzuur ca. 4000-5000 liter vanuit de AKZO-plant te Ippenburen (D) aangeleverd. Door over te gaan op CO2 kan het aantal vrachtbewegingen verminderen worden; of het goedkoper is kan in een business-case worden onderzocht. 22 oktober 2012 Status concept
Vanwege het aanmaken van stripwater kan zoutzuur op deze locatie niet gemist worden; de doseerkast kan dan wel een stuk kleiner. Voor de gehouden CO2-proef zijn de volgende procesinstellingen geformuleerd, zie mijn memo van 8 augustus: -
-
-
Debiet reactor: 300-500 m3/h; Kalkmelkdebiet: blijft geregeld op dEGV van 20 mS/m; Dosering CO2: 0-10 mg/l (NB: de zoutzuurinstallatie regelt naar een pH=8,6; hier moet we ons dus op richten, vraag is nog wel of CO2 anders reageert dan HCl in de CO-filters om gewenste pH in rein te realiseren). Deelstroom zuurwater: o Debiet: 5 m3/h (vaste waarde); o Voordruk (voor de menger): 3 bar; Contacttijd in de slang >10 sec.
Bij de voorbereiding zijn op 30 augustus met de fa. Messer (dhr. Joossen) met de operators van zs de Steeg de benodigde materialen verzameld en opgebouwd. De foto’s tonen de opstelling. Belangrijkste onderdelen zijn: Drie gasflessen (vastgebonden aan pilaar)+verwarmingselement; Meetbord met manometers + ABB flowbuis; Injecteur; -
Slang (25 m, inw. diameter 3,2 cm) met watermeter, drukmeters en afsluiters (ook gebruikt op zs Rodenhuis), vooraf gedesinfecteerd met chloorhoudend water; Doseerbuis met verdeelstuk; Mobiele pH-meter van afd. Onderzoek en mobiele EGV-meter van zs de Steeg;
-
Bestaand monsterpunt + monsterflessen; Twee CO2-meters (voor meting in de lucht).
Pagina 1 van 12
Foto’s: Meetbord, doseerpunt in reactor 6, monsterpunt pstfp00b. Het meetprogramma bestond (net zoals de metingen op zs Rodenhuis) uit: dag 1-functioneel testen, dag 2–doseertest bij 300 m3/h en dag 3–doseertest bij 500 m3/h. Onderstaande tabel toont de CO2-doseringen voor de flowbuis, type ABB met RVS kogeltje. Programma 4/9/12: Reactor: 300 m3/h en
Programma 5/9/12: Reactor: 500 m3/h en
CO2-druk: 6 bar
CO2-druk: 6 bar
Monster
Stand flowbuis
Dosering [mg/l] berekend
Stand flowbuis
Dosering [mg/l] berekend
1 (blanco)
0
0
0
0
2
3
3,52
3
2,11
3
5
5,87
6
4,23
4
7
8,21
9
6,34
5
9
10,56
12
8,45
6
13
15,25
15
10,56
22 oktober 2012
7
15
17,60
18
12,67
Status concept
8
11
12,91
21
14,79
0
0
0
0
9 (blanco)
Termen: Het water afkomstig van de reactoren stroomt via goten naar de CO-filters. De volgende benamingen gebezigd: Overstortgoot: Dit is de ring bovenin de reactor. -
Verdeelgoot: Hierin stroomt het water afkomstig van de vier reactoren. Bananengoten: De twee goten die van boven bij het zoutzuurdoseerpunt naar de ruimte van de CO-filters lopen. Ze hebben de vorm van een banaan. Toevoergoot CO-filters: De goot die voor de CO-filters aanwezig is om het influent naar de fiters te leiden.
3. Ervaringen maandag 3 september 2012 (functionele test) Voorbereiding: -
-
Aanwezig: o Oasen: Aart, Patrick, Timothy, Ruud; o Messer: Kurt, Erik. Bespreking programma: o o o
-
Vandaag functioneel testen en kijken wat het beste doseerpunt is; Debiet op 300 m3/h (di) en 500 m3/h (wo); Alle slangen zijn op 30/8/12 met chloorwater gedesinfecteerd. Extra bacteriologische monsters zijn daarom niet genomen.
Keuze monsterpunt: pstfp00b: Dit punt zit in de bodem van de toevoergoot naar de CO-filters en dus het verste weg van het CO2-doseerpunt. Het monsterpunt wordt doorgeblazen met perslucht.
Pagina 2 van 12
Verloop van de testen: 8:30 uur: plaatsen van de doseerlans in de reactor (zie foto). Reactor 4 uit. Straten gescheiden, zodat reactor 6 naar CO-filters aan kant 2 gaat. 9:00 uur: afstellen waterflow: afsluiters moeten geheel open. Dit levert in 1 min 77 liter => 4,62 m3/h, iets minder dan gewenst, maar acceptabel. 9:30 uur: koffiepauze + gesprek met Messer over CO2-tanks. Tanks kunnen geleverd worden met koelgroep en zonder reclame. Berekening wordt gemaakt, zie mail Kurt van 5/9/12. 10:30 10:52 11:10 11:20
uur: uur: uur: uur:
zoutzuurdosering en ijzerchloride uitgezet. CO2-dosering aangezet op stand 8,5. boven kijken: belletjes in de slang te zien, belletjes komen ook uit de reactor. Kijkend naar het verloop van de pH-meter is de verblijftijd tussen doseerpunt en
goot naar de CO-filters ongeveer een half uur. Daling van de pH door de CO2-dosering is zichtbaar. 11:25 uur: debiet verhoogd naar 500 m3/h (in stapjes). CO2-dosering even dicht. Kalkmelk moet bijregelen. 11:45 uur: CO2-dosering aangezet op 14,2. Discussie over het juiste doseerpunt. Plaatsen in de goot heeft voordelen (fysieke scheiding tussen het onthardingsproces en de pH-correctie). 12:00 uur: lunch. Gesprek met Kurt over menger. I.p.v. injecteur kan ook de duurdere menger van Sulzer gebruikt worden. Hij adviseert deze t.o.v. de Engelse menger (aanwezig bij IJzeren Kuilen). Bij de test op de Steeg maken we niet opnieuw een onderzoeksovereenkomst. 12:40 uur: pH blijft op 8,7 hangen. 12:44 uur: CO2-dosering verhoogd naar stand 18 (6,33 kg/h). 12:53 uur: CO2-dosering verhoogd naar stand 20 (7,03 kg/h), pH daalt verder naar 8,49. 13:00 uur: lans verplaatst naar goot bij HCl-doseerpunt. Afname van de pH is minder. 13:20 uur: lans verplaatst naar uitstroom van reactor 6 in de verdeelgoot (oude HCldoseerpunt). pH zakt niet verder weg, nog op 8,7. 13:45 uur: lans verplaatst naar overstortgoot in reactor 6 (waar de bypass-leiding erbij komt). 13:48 uur: CO2-dosering weer aan op stand 20. pH daalt verder, vergelijkbaar met dosering in de reactor. Lijkt dus OK.
22 oktober 2012 Status concept
Foto’s: Instellen proces, verwarmingsapparaat en doseerstuk geplaatst naast het zoutzuurdoseerpunt. Discussie over ervaringen: CO2-installatie werkt dus technisch goed. -
We zien een effect van de dosering op de pH. Er moet wel meer gedoseerd worden dan theoretisch was verwacht. Plaatsing in de overstortgoot van de reactor lijkt dus mogelijk (opmerking: de volgende dag bleek dit anders).
Scada-plaatje: Volgende figuur toont de resultaten van de experimenten van deze dag. De blauwe lijn toont de veranderingen in het debiet van de reactor (300 en 500 m3/h); de rode lijn is de pH bovenin de reactor (schaal 0-100% = 7-14); de zwarte lijn is de pH in de toevoergoot naar de CO-filters (schaal 7-12 pH-eenheden). In werkelijkheid is de pH bovenin de reactor dus hoger dan in de toevoergoot naar de CO-filters.
Pagina 3 van 12
Figuur: Scada-plaatje 1e dag. 4.
Doseerproef bij 300 m3/h op dinsdag 4 september 2012
Voorbereiding: Aanwezig: Aart, Patrick, Timothy, Ruud. Belangstellenden: alle technologen van Oasen, Marcel. Gewenste instellingen: o o o o
22 oktober 2012 Status concept
Verhouding OGW/DGW: OGW: 467 m3/h; DGW: 506 m3/h (om 13:07 uur) Debiet reactor nr.6: 300 m3/h Zoutzuur en ijzerchloridedosering uit Pelletaftap en entzandtoevoer tijdelijk uit
o dEGV op 20 mS/m (normaal) o CO2: Druk: 6 bar , Flow: stand 0-15 Verloop van de proef: 7:45 uur: Programma doorgesproken aan koffietafel. 8:00 uur: Zoutzuurdosering uitgezet, reactor 4 uitgezet. Debiet reactor 6 op 300 m3/h gezet, straten gescheiden. 8:10 uur: Meetreeks nader bepaald: Monster 1: stand 0 (blanco) -
Monster Monster Monster Monster
2: 3: 4: 5:
stand stand stand stand
3 5 7 9
-
Monster Monster Monster Monster
6: 7: 8: 9:
stand stand stand stand
11 (eerst overgeslagen, later toch genomen) 13 15 0 (2e blanco meting)
8:20 uur: buis met injectiestuk vastgebonden, foto gemaakt. 8:23 uur: ijken water meter: 82 liter in 1 min, omgerekend: 4,92 m3/h (mooi zo). 8:28 uur: Proces-reactor 6: debiet 302 m3/h; kalk 2,434 m3/h; pH in reactorgoot 9,04 pH in toevoer CO: 9,03. 8:28 8:30 8:38 8:40
(?)uur: 1e monster bij stand 0. uur: aftappen pellets geblokkeerd, bedhoogte 8,71 m. uur: CO2 op stand 3, druk op 6 bar. uur: aftappen en enten is klaar, morgen dit voorkomen.
Pagina 4 van 12
9:15 uur: Timothy meldt een golfbeweging in de bedrijfsmeter voor de pH, besluit gewoon doorgaan. Monstername dus doen na een half uur nadat de CO2-dosering is aangepast. 9:20 uur: 2e monstername bij stand 3, druk iets gecorrigeerd naar 6 bar (deze was iets verlopen). 9:20 uur: CO2-dosering verhoogd naar stand 5. 9:29 uur: CO2 bij doseerpunt in de goot: 0,06%. Het komt niet uit de reactor. 9:54 uur: 3e monstername bij stand 5. 9:57 uur: Proces-reactor 6: debiet 300 m3/h. kalkmelk 2,642 m3/h, pH in reactorgoot 7, pH in toevoer CO-filters 9,02. 10:00 uur: dosering verhoogd naar stand 7, druk 6 bar. 10:15 uur: Melding Aart: de lage pH van 7 die we ook maandag zagen komt door het dagelijks reinigen van de elektrode met stripwater. 10:34 uur: 4e monstername bij stand 7. 10:35 uur: voordruk water is nog 3,2 bar (mooi zo). 10:37 uur: CO2-dosering op stand 9, CO2-druk weer bijgesteld naar 6 bar. 10:39 uur: CO2-meting onderin goot bij doseerpunt: 0,05%. 10:42 uur: Proces-reactor 6: debiet 300 m3/h; kalkmelk 2,644 m3/h. pH in reactor 9,061, pH in toevoer CO-filters 8,857. 11:05 uur: 5e monstername bij stand 9. Daling van de pH gaat nog niet zo hard. Proces: EGV 58,4 en 37,8 mS/m, debiet 297 m3/h, kalkmelk 2,572 m3/h, pH in reactor 9,133, pH in toevoer CO-filters 8,893. 11:08 uur: CO2-dosering verhoogd naar stand 13; stand 11 overgeslagen. 11:10 uur: CO2-meting onderin de goot bij doseerpunt: 0,05%, bovenin: 0,02%. 11:18 uur: CO2-meting diep in de bananengoot: 0,12%, bovenin de bananengoot: 0,12%. Er hoopt zich dus CO2 op in de bananengoot. CO2-meting in de verzamelgoot (op het punt waar reactor 6 erin stroomt): 0,09%, bovenin deze goot: 0,03%. 11:40 uur: monstername bij stand 13, CO2-dosering verhoogd naar stand 15. 11:50 uur: CO2-meting bovenin bananengoot: 0,16%. 11:53 uur: Proces-reactor 6: EGV 57,77 en 38,11 mS/m, debiet 303,1 m3/h, kalkmelk 2,339 m3/h, pH in reactor 8,974, pH in toevoer CO-filter 8,501. 12:00 uur: CO2 komt dus uit de bananengoot, het blaast op dit punt. CO2 is 0,1022 oktober 2012 Status concept
0,12%, zie foto. Conclusie: deze proef is dus mislukt. 12:15 uur: monstername bij stand 15, dosering teruggezet op stand 11 (stand 11 hadden we immers overgeslagen). 12:55 uur: monstername bij stand 11. 13:00 uur: CO2-dosering uitgezet. 13:30 uur: We meten 0,08% CO2 beneden in de kelder, deuren opgezet om te luchten. 14:00 uur: 9e monster (tweede blanco, inclusief zwevende stof). Monsternemer André komt binnen om de flessen te halen. 14:15 uur: Bedhoogte bij 500 m3/h wordt gemeten: ca. 2,5 m onder overstortrand. Afspraak: morgen gaan we dus op 2 m diep in de reactor meten. 14:30 uur: Proces weer teruggezet naar normaal bedrijf.
Foto’s: Doseerlans in overstortgoot, bemonstering, CO2-meter wijst te hoog aan.
Pagina 5 van 12
Discussie over ervaringen: Doseren in de overstortgoot van de reactor gaat hem dus niet worden. Morgen de metingen uitvoeren met de lans in de reactor (meer verblijftijd). -
-
Andere technologen (toevallig aanwezig) bevestigen dit beeld. De CO2-bellen worden dus door de turbulentie weer uitgeblazen. Interessant zou zijn om met potjesproeven te zien hoe snel het evenwicht gaat ontstaan. Proef toepasbaarheid op de Laak? Daar dus ook testen nadat we het op de Steeg voor elkaar hebben.
Onderstaande tabel toont de werkelijke CO2-doseringen bepaald a.d.h.v. de meetbuis en de druk op het doseerbord.
Tabel: Gemeten CO2-doseringen op 04-09-12. Resultaten veldmetingen: Tijdens de doseertest zijn m.b.v. de bedrijfsmeters en de handmeters metingen uitgevoerd en zijn monsters genomen voor analyses door het Vitens-laboratorium. Onderstaande tabel toont de opgeschreven meetresultaten. Er is dus iets aan pH-daling te zien. Meting
22 oktober 2012 Status concept
blanco meting 1e dosering 2e dosering 3e dosering 4e dosering 5e dosering 6e dosering 7e dosering blanco meting (controle)
Procesinstellingen Veldmetingen tijdens monstername Datum Tijdstip Debiet kalkmelk pH EGV EGV toe EGV af instelling -dosering handmeter handmeter bedrijfsmeter bedrijfsmeter
4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12
8:00 8:38 9:20 10:00 10:37 11:08 11:40 12:15 13:00
m3/h 300 300 300 300 300 300 300 300 300
m3/h 2.390 2.370 2.644 2.539 2.639 2.591 2.512 2.446 2.434
9.17 9.13 9.08 9.04 8.91 8.52 8.38 8.67 9.49
uS/cm 408 391 385 388 383 389 377 378 364
n.b. n.b. 58.14 58.48 58.26 58.19 58.16 56.94 56.94
n.b. n.b. 38.02 38.63 37.94 38.53 37.26 37.21 36.19
CO2 in goot reactor %
0.05 0.05
CO2 in bananengoot %
0.09 0.12
Tabel: Veldmetingen tijdens doseerproef van 04/09/12. Scada-plaatjes: Onderstaande figuur toont weer de resultaten van de bedrijfsmeters op Scada. Het verloop van de pH is weer te zien. Let dus op de verschillende schaal.
Pagina 6 van 12
Analyseresultaten: Van de 5+2 metingen zijn de volgende analyses uitgevoerd: Meting
Procesinstellingen Datum Tijdstip monstername
blanco meting 1e dosering 2e dosering 3e dosering 4e dosering 5e dosering 6e dosering 7e dosering blanco meting (controle)
4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12 4-09-12
8:28 9:20 9:54 10:34 11:05 11:40 12:15 12:55 14:00
CO2-stand CO2flowbuis dosering (ingesteld) (berekend) mg/l 0 0.00 3 3.52 5 5.87 7 8.21 9 10.56 13 15.25 15 17.60 11 12.91 0 0.00
Analyses van laboratorium Vitens Labnummer pH EGV TEMP
V1208098040 V1208098041 V1208098042 V1208098043 V1208098044 V1208098045 V1208098046 V1208098047 V1208098048
mS/m 8.87 40.6 8.91 38.6 8.92 38.6 8.79 38.1 8.7 37.7 8.45 38.9 8.26 38.0 8.59 37.0 9.27 35.7
°C 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
TROEBELING Zweven CO2 HCO3 CO3 Ca Mg TH pHs SI (l.as) de stof FTE mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mmol/l 15.78 0.27 110.37 10.00 32.50 12.43 1.32 8.09 0.78 8.31 0.20 96.88 8.99 27.79 12.48 1.21 8.16 0.75 7.25 0.20 92.50 8.56 29.97 12.17 1.25 8.20 0.72 8.89 0.27 96.27 6.95 27.50 12.24 1.19 8.17 0.62 6.59 0.31 87.05 5.82 26.25 12.25 1.16 8.26 0.44 4.56 0.66 100.46 1.75 26.96 12.17 1.17 8.23 0.22 2.18 0.99 98.27 0.00 24.32 12.03 1.10 8.27 -0.01 5.00 0.43 93.32 4.21 25.38 12.11 1.13 8.25 0.34 9.84 6.10 0.07 72.99 14.30 24.39 11.75 1.09 8.36 0.91
Tabel: Analyseresultaten doseertest 4-9-12 bij 300 m3/h. Op basis van deze gegevens is de terugvinding van de CO2-dosering in het TAC-gehalte berekend, zie onderstaande tabel. Resultaten kloppen niet: Proef van deze dag is inderdaad mislukt. Doseren van zuurwater in de goot werkt niet. Datum+tijd
4-9-2012 8:28 4-9-2012 9:20 4-9-2012 9:54 4-9-2012 10:34 4-9-2012 11:05 4-9-2012 11:40 4-9-2012 12:15 4-9-2012 12:55 4-9-2012 14:00
CO2TACTerugvinding dosering effluent CO2-dosering
Toename HCO3
Afname CO3
[mmol/l] [mmol/l] 0.000 1.982 0.068 1.743 0.114 1.664 0.159 1.700 0.205 1.531 0.295 1.691 0.341 1.633 0.250 1.610 0.000 1.437
%
[ mmol/l]
[ mmol/l]
49% -40% -6% -87% -6% -22% -40%
0.085 0.013 0.075 -0.076 0.144 0.108 0.027
0.053 0.060 0.087 0.105 0.173 0.202 0.132
Factor
1.62 0.22 0.87 -0.72 0.83 0.53 0.20
Tabel: Terugvinding van de CO2-dosering in de verhoging van het TAC-gehalte etc. 5. Doseerproef bij 500 m3/h op woensdag 5 september 2012 Voorbereiding: 22 oktober 2012 Status concept
Aanwezig: Aart, Patrick, Timothy, Ruud Belangstellenden: Willem, verder rustig. Gewenste instellingen: o Verhouding OGW / DGW: vergeten te noteren, opzoeken in ProDis. o o o o
Debiet reactor nr. 6: 500 m3/h Zoutzuur- en ijzerchloridedosering weer uit. Pelletaftap en entzandtoevoer tijdelijk uit. dEGV op 20 mS/m (normaal)
o CO2: Druk: 6 bar. Flow: stand 0-25 Verloop van de proef: 7:35 uur: debiet reactor 6 naar 500 m3/h; bedhoogte wordt 9,76 m; andere doseringen dus uit 8:05 uur: 1e meting (nulmeting) 8:15 uur: CO2-doseerunit midden in de reactor op een diepte van 2,3 m onder het wateroppervlak, dus 50 cm boven het bed. 8:15 uur: CO2-concentratie boven het bed: 0,01%, boven bananengoot niks. 8:20 uur: afspraak over doseerstappen: 0,3,6,9,12,15,18,21,0. 8:25 uur: CO2-dosering aangezet op stand 3 8:29 uur: controle watermeter: in 1 minuut passeert 81 liter, dus 4,86 m3/h, OK Stand watermeter = 14402,1 m3 8:30 uur: proces: EGV 61,78 en 41,56 mS/m; bedhoogte 9,76 m; debiet 501 m3/h, kalkmelk: 4,026 m3/h; FTU: 15,33; pH bovenin reactor 9,053 en in toevoergoot CO-filters 9,07. 9:08 uur: 2e monstername bij stand 3. 9:10 uur: proces: EGV 60,78 en 40,97 mS/m, bed 9,71 m, debiet 498 m3/h; kalkmelk: 3,97 m3/h, FTE 15; pH bovenin reactor 9,012 en in toevoergoot CO-filters 9,048. 9:19 uur: CO2-dosering verhoogd naar stand 6, druk bijgesteld naar 6 bar. 9:55 uur: 3e monstername bij stand 6; pH is iets gedaald. 10:00 uur: CO2 boven bananengoot: afwezig Proces: EGV 60,48 en 41,41; bedhoogte 9,756; debiet 501,4 m3/h, kalkmelk 3,936 m3/h; FTE: 15,48; pH bovenin reactor 8,84 en in toevoergoot CO-filters 8,94 10:02 uur: CO2-dosering verhoogd naar stand 9, druk bijgesteld op 6 bar 10:11 uur: melding Aart: pH is nu aan het dalen, golfbewegingen te zien op trending Scada 10:32 uur: 4e monstername bij stand 9.
Pagina 7 van 12
10:35 uur: CO2 boven bananengoot: niks. 10:39 uur: proces 61,0 en 41,05 mS/m; bedhoogte 9,748 m; debiet 499,1 m3/h, kalkmelk 4,19 m3/h: FTE 15,48, pH bovenin reactor 8,829 en in toevoergoot CO-filters 8,851. 10:41 11:12 11:14 11:15
uur: uur: uur: uur:
CO2-dosering verhoogd naar stand 12; druk op 6 bar. 5e monstername bij stand 12. CO2 boven de goot: niks; onderin de goot niks. bovenin de reactor wat belletjes te zien.
11:19 uur: proces: 60,36 en 39,95 mS/m, bedhoogte 9,75 m, debiet 501 m3/h; kalkmelk 4,293 m3/h; FTE 15,43; pH bovenin reactor 8,907 en in toevoergoot CO-filters 8,885. 11:20 uur: CO2 verhoogd naar stand 15; druk 6 bar. 11:40 uur: Analysecijfers van gisteren rollen binnen, zie hoofdstuk 5: pH-daling is aanwezig. 1e blanco lijkt 11:54 uur: 11:56 uur: 12:00 uur:
te vroeg genomen, verder interpreteren. 6e monstername bij stand 15. CO2 boven bananengoot: 0,02%; in de goot 0,01% (niet slecht) proces: 61,83 en 40,63 mS/m; bedhoogte: 9,799 m; debiet 501,8 m3/h; kalkmelk
4,217 m3/h; FTU: 15,37; pH bovenin reactor 8,571 en 8,609. 12:01 uur: CO2-dosering verhoogd naar stand 18, druk 6 bar. 12:35 uur: 7e monstername bij stand 18, pH maakt een klapper naar 8,3. 12:38 uur: CO2 boven bananengoot 0,05%, in de goot: 0,05%. 12:41 uur: proces: 61,78 en 41,9 mS/m; bedhoogte 9,716 m; debiet 495,6 m3/h; kalkmelk 4,124 m3/h; FTU 15,37; pH bovenin reactor 8,259 en in toevoergoot CO-filters 8,337. 12:42 uur: CO2-dosering verhoogd naar stand 21. 13:05 uur: monsternemer Leo komt al binnen. 13:06 uur: rondje CO2-meten: boven bananengoot: 0,08%; in de goot (bij de knik) 0,05%; op het eind van de goot: 0,07%; bovenin de reactor: niks; in de verdeelgoot 0,03%, bovenin verdeelgoot 0,02%; in verdeelgoot voor de CO-filters 0,02%. 13:20 uur: CO2-dosering uit. 13:20 uur: proces EGV 62,12 en 42,17 mS/m; bedhoogte 9,791 m; debiet 495,2 m3/h; kalkmelk 4,224 m3/h; FYU 15,32; pH bovenin reactor 8,206; in toevoergoot CO-filters 8,2 13:30 uur: plaats uitgezocht voor toekomstige CO2-tanks en doseerkast. 13:50 uur: proces: EGV 61,78 en 42,12 mS/m; bedhoogte 9,834 m; debiet 499,5 m3/h; 22 oktober 2012 Status concept
kalkmelk 4,18 m3/h, FTU 15,54; pH bovenin reactor 9,188, in toevoergoot CO-filters 9,21 13:52 uur: laatste monstername (2e blanco) Discussie ervaringen op 05/09/12: -
Proef is goed verlopen en lijkt geslaagd. pH-daling was mooi te zien. Er kwam nog een beetje CO2-vrij uit de goot. (Troebelheidsmeter lijkt te stabiel).
-
Na binnenkomen van de analyseresultaten zijn definitieve conclusies te trekken.
Onderstaande tabel toont de werkelijke CO2-doseringen bepaald a.d.h.v. de meetbuis en de druk op het doseerbord.
Tabel: Gemeten doseringen tijdens proef op 5/9/12. Resultaten veldmetingen: Tijdens de doseertest zijn m.b.v. de bedrijfsmeters en de handmeters metingen uitgevoerd en zijn monsters genomen voor analyses door het Vitenslaboratorium. Onderstaande tabel toont de opgeschreven meetresultaten.
Pagina 8 van 12
Tabel: Veldmetingen tijdens de doseerproef op 5/09/12 (500 m3/h). Scada-plaatje. Onderstaande figuur toont weer de resultaten van de bedrijfsmeters op Scada. Het verloop van de pH is weer te zien. Let dus op de verschillende schaal.
22 oktober 2012 Status concept
Analyseresultaten: Van de 5+2 metingen zijn de volgende analyses uitgevoerd:
Tabel: Analyseresultaten van de doseerproef van 05/09/12 Walt valt er in deze tabel en de volgende grafieken op? Theoretisch gezien moet er bij CO2-dosering 2x zoveel HCO3 gevormd worden dan er CO3 afneemt. Kijkend naar onderstaande tabel is de factor meestal groter dan 2. Het teveel kan goed verklaard worden door het oplossen van een deel van het carry-over -
-
CaCO3; Kijkend naar de metingen: Op het monsterpunt PSTFP00B (toevoergoot CO-filters) bevatte het carry-over zo’n 10-20 mg/l zwevende stof; dit komt waarschijnlijk grotendeels uit de reactoren als CaCO3, het restant komt mee als bezinksel uit de toevoergoot. Voor het volledig oplossen van 1 mmol/l CaCO3 is 1 mmol/l CO2 nodig; in milligrammen is dit een verhouding van 100:44. Maximaal is er zo’n 0,09 mmol/l meer HCO3 ontstaan dan theoretisch mogelijk is, d.w.z. dat er zo’n 9 mg/l CaCO3 in oplossing is gegaan. Bij de dimensionering rekening moeten we dus rekening houden met dit verlies. Pagina 9 van 12
-
Om te komen aan de gewenste pH van 8,6 is volgens onderstaande grafiek een dosering van zo’n 0,20 mmol/l CO2 nodig; d.w.z. 8,8 mg/l. Dit is onder normale situaties; tijdens de proef draaide reactor 6 immers niet afwijkend.
Tabel: Terugvinding van de CO2-dosering in de verhoging van het TAC-gehalte (05/09/12).
TAC-fit bij 500 m3/h 2.0
0.25 0.20
mmol/l =>
1.5
0.15 1.0 0.10 0.5
0.05
0.0 0.00
0.00 0.10
0.20
0.30
0.40
CO2-dosering [mmol/l] =>
HCO3 (l.as)
TAC (l.as)
CO2 (r.as)
CO3 (r.as)
22 oktober 2012
Figuur: TAC-fit, monsterpunt PSTFP00B, bij 500 m3/h, doseerlans in de reactor.
pH en SI daling bij 500 m3/h 1.00
9.4 9.2
0.80
9 0.60
8.8
0.40
8.6
pH [-] =>
Status concept
8.4 0.20 0.00 0.00
8.2 8 0.10
0.20
0.30
0.40
CO2-dosering [mmol/l] =>
pH
SI (l.as)
Figuur: Afname van pH en SI a.g.v. CO2-dosering, mp PSTFP00B
Pagina 10 van 12
Ca en Mg bij 500 m3/h 1.4
[mmol/l] =>
1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
CO2-dosering [mmol/l] => Ca
Mg
TH
Figuur: Verandering in het calcium(- en magnesium)gehalte, mp PSTF00B 6. Aandachtspunten definitieve installatie Het volgende besproken op 5/9/12: Aanpassing zoutzuurinstallatie: o o
-
22 oktober 2012 Status concept
-
-
Huidige tanks laten staan: 2 x 4600 = 9200 liter; Zoutzuurverbruik: voor stripwater: 29444 liter (periode 1/9/11 – 1/9/12); totaal 261794 (dezelfde periode);
o Doseerpaneel wordt kleiner. Plaats CO2-tanks: o buiten naast elkaar achter de chemicaliënruimte (uit de zon en uit het zicht, zie foto); o extra stuk weg nodig om dicht op de tanks te kunnen komen; o EIGA-documenten alvast aan Aart overhandigd. Doseerkast: o Achter reactor 1, op de plek van een luchtfilterkast (zie foto); o Zuurwaterleiding: omhoog langs de bypassleidingen. Dosering: o Bovenin midden van de reactoren; o Diepte nader te bepalen; o o o
Doseerkruis of doseerbuis nader te bepalen; pH-meter effluent reactor onder het doseerpunt aanbrengen. Deze meter dient voor de bewaking van het onthardingsproces; Regeling wordt lastiger. Maakt gebruik van:
-
4 doseerpunten; 2 pH-meters; Invloed op dEGV moet verdisconteerd worden. Of de dEGV-meter moet ook onder het doseerpunt aangebracht worden.
Bananengoot moet dus luchtdicht worden gemaakt. CO2-snuffelaars in: o Beneden bij de reactorruimte; o In de ruimtes van de CO-filters;
Pagina 11 van 12
Foto’s: Mogelijke plaats voor de CO2-opslagtanks en voor het CO2-regelpaneel. 7. Conclusies en aanbevelingen Uit het bovenstaande is het volgende te concluderen: De zuurwaterdosering is technisch gezien eenvoudig. Het proces verloopt snel en
-
-
8.
5/9/12 zijn >80%. (Tijdens de proeven op Rodenhuis werd bijna 100% bereikt). Kijkend naar de resultaten is een advies de definitieve installatie uit te leggen op een dosering van 8,8 mg/l. Technisch gezien moet er 16 mg/l gedoseerd worden voor het geval dat het onthardingsproces slecht verloopt. Overdoen van de proef bij 350 m3/h kan, maar zal vermoedelijk weinig nieuwe informatie opleveren.
Referenties. -
22 oktober 2012
functioneert goed. Voorwaarde is dat de dosering in (het midden van) de afzonderlijke reactoren wordt aangebracht. Doseren in de goot leidt tot problemen met uittreden van CO2. De doseerproeven zijn redelijk geslaagd. De terugvinding is van de metingen op
-
R.J. Kolpa, Resultaten 2e CO2-doseertest (zuurwater) zs Rodenhuis medio juli 2012, memo 18-07-12; R.J. Kolpa, Proef CO2-dosering zs de Steeg – voorbereiding en aandachtspunten, memo 08-08-12;
Status concept
Pagina 12 van 12
