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.

مع تشديد معايير الانبعاثات وزيادة الانتباه إلى تكاليف الكربون، تُعيد محطات الطاقة التي تستخدم الفحم قليل الكبريت تقييم استراتيجيات معالجة غاز المداخن على المدى الطويل. وبالمقارنة مع إزالة الكبريت التقليدية القائمة على الكالسيوم، تتميّز تقنية إزالة الكبريت بالammoonia 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.

أما بالنسبة للمحطات التي تنظر في الانتقال من الأنظمة القائمة على الكالسيوم إلى التكنولوجيا القائمة على الأمونيا، فإن الفوائد لا تقتصر على إزالة ثاني أكسيد الكبريت فحسب، بل تشمل أيضاً خفض متطلبات التعامل مع الجبس، وتخفيف الضغط الناتج عن النفايات الصلبة، والقيمة المحتملة للمنتج الثانوي كبريتات الأمونيوم، وكلُّ ذلك يؤثر في الاقتصاد التشغيلي العام.

وفي مجموعة ميرشين، دعمت الخبرة الهندسية الكيميائية الممتدة على مدى عقود وتطور التكنولوجيا عبر أجيال عدّة 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.