إزالة الكبريت باستخدام الأمونيا: كسر الحاجز التقليدي القائم على الفحم

لعدة سنوات، اعتُبرت إزالة الكبريت باستخدام الأمونيا حلاً مناسباً في المقام الأول للفحم عالي الكبريت، بينما اعتبرت أنظمة الكالسيوم كافية للفحم منخفض الكبريت. وتُشكِّل المتطلبات البيئية المتغيرة والتكاليف التشغيلية المتزايدة تحدّياً لهذا التصور التقليدي.

وبما أن معايير الانبعاثات تصبح أكثر صرامةً، ويزداد الانتباه إلى تكاليف الكربون، فإن محطات توليد الطاقة التي تستخدم الفحم منخفض الكبريت تعيد أيضاً تقييم استراتيجياتها طويلة الأجل لمعالجة غازات العادم. وبالمقارنة مع إزالة الكبريت بالكالسيوم التقليدية، تتميّز إزالة الكبريت باستخدام الأمونيا بمرونة عالية في التكيّف مع أنواع مختلفة من الفحم وظروف التشغيل.

ويبدأ الاختلاف من آلية التفاعل. فتعتمد إزالة الكبريت القائمة على الكالسيوم على تفاعلات بين الغاز والصلب والسائل، حيث يمكن أن تؤثر إذابة الحجر الجيري وانتقال الكتلة على أداء النظام. أما إزالة الكبريت باستخدام الأمونيا فهي تعتمد أساساً على تفاعلات بين الغاز والسائل، ما يسمح لثاني أكسيد الكبريت بالتفاعل بسرعة مع الأمونيا ويقلّل من خطر حدوث قيود ناتجة عن بطء معدل التفاعل.

يمكن للأنظمة المتقدمة القائمة على الأمونيا الحفاظ على كفاءة إزالة الكبريت بنسبة تزيد عن ٩٥٪ في تطبيقات الفحم المنخفض والمعتدل والعالي الكبريت، بينما تساعد معدلات استرجاع الأمونيا التي تبلغ ٩٧٪ أو أكثر في دعم التشغيل الاقتصادي.

بالنسبة المحطات التي تفكر في الانتقال من الأنظمة القائمة على الكالسيوم إلى التكنولوجيا القائمة على الأمونيا، فإن الفوائد لا تقتصر على إزالة ثاني أكسيد الكبريت فحسب. بل تشمل أيضًا خفض متطلبات التعامل مع الجبس، وتخفيف الضغط الناتج عن النفايات الصلبة، والقيمة المحتملة للمنتج الثانوي كبريتات الأمونيوم، وكلُّ ذلك يؤثر في اقتصاديات التشغيل العامة.

في شركة مينغ شنغ لحماية البيئة، دعمت عقود من الخبرة في الهندسة الكيميائية وعددٌ من الأجيال المتتالية من تطوير التكنولوجيا تطبيق تقنية إزالة الكبريت بالأمونيا عبر نطاق واسع من أنواع الفحم.

لم يعد السؤال يتعلَّق ببساطة بما إذا كانت المحطة تحرق فحمًا عالي الكبريت أم منخفض الكبريت. بل السؤال الأهم هو ما إذا كان نظام إزالة الكبريت الحالي لا يزال الحل المناسب لمتطلبات الحماية البيئية والاقتصادية المستقبلية.