Proč se amoniaková desulfurace stává novým směrem úpravy spalin

Po mnoho let dodržovaly mnohé průmyslové provozy známý přístup k regulaci emisí:

Používaly technologii vápence-gipsu pro odsíření spalin (FGD) a systém SCR pro snižování oxidů dusíku.

Tato kombinace sehrála důležitou roli při dosažení souladu s emisními limity.

Avšak vzhledem k neustále přísnějším environmentálním požadavkům začínají firmy znovu zvažovat, zda tradiční systémy dokážou nejefektivněji splnit budoucí výzvy.

Jedním z klíčových problémů, který upoutává pozornost, je unik amoniaku.

Při provozu systémů SCR musí být dávkování amoniaku pečlivě regulováno. Nedostatečné množství amoniaku může vést k nedostatečnému odstraňování NOx. Nadměrné množství amoniaku může zvýšit únik amoniaku (ammonia slip), což vyvolává provozní i environmentální obavy.

Rovnováha mezi kontrolou emisí NOx a kontrolou emisí amoniaku nabývá stále většího významu.

Právě proto se stále více společností zaměřuje na desulfuraci pomocí amoniaku a přeměnu vápníku na amoniak jako potenciální řešení.

Únik amoniaku změnil způsob, jakým společnosti vnímají kontrolu emisí

Tradičně byl hlavní cíl systému denitrifikace jednoduchý:

Zajistit, aby emise NOx splňovaly regulační požadavky.

Zvyšující se důraz na emise amoniaku však znamená, že provozovatelé nyní musí vzít v úvahu celý řetězec kontroly emisí.

Moderní průmyslový systém čištění spalin musí nejen dosahovat odstraňování oxidu siřičitého a redukce NOx, ale také kontrolovat sekundární dopady spojené s nadměrným dávkováním amoniaku.

U provozoven, které používají odstraňování sírových oxidů (FGD) na bázi vápence v kombinaci s katalytickým redukčním odstraňováním oxidů dusíku (SCR), vzniká dvojnásobná výzva:

• Udržet stabilní účinnost odstraňování NOx

• Zachovat unik amoniaku v rámci stále přísnějších limitů

Zlepšení řízení dávkování může pomoci, avšak nemění základní strukturu systému, ve kterém probíhá odstraňování sírových oxidů a oxidů dusíku odděleně.

Přeměna vápníku na amoniak nabízí jiný přístup.

Přeměna vápníku na amoniak: Změna technického postupu

Přeměna vápníku na amoniak není pouze úpravou dávkování amoniaku.

Představuje změnu celkového postupu čištění spalin.

V procesu odstraňování sírových oxidů pomocí amoniaku se amoniak používá jako absorpční činidlo k reakci se sírovým oxidem za vzniku síranu amonného.

Tím vznikají dvě důležité změny.

Za prvé se amoniak stává součástí jak procesu odstraňování oxidu siřičitého, tak procesu redukce oxidů dusíku.

Za druhé lze síru odstraněnou z kouřových plynů přeměnit na užitečný vedlejší produkt místo toho, aby byla nakládána výhradně jako odpad.

Integrací dodávky amoniaku a zlepšením koordinace systému mohou elektrárny přejít od samostatných procesů ovládání znečištění k více integrovanému přístupu.

Pokročilá technologie odstraňování síry pomocí amoniaku pro lepší řízení

Jednou z výzev, které historicky omezovaly odstraňování síry pomocí amoniaku, bylo řízení amoniaku a amonných solí.

Společnost MingSheng Environmental Protection vyvinula svou technologii odstraňování síry pomocí amoniaku s kaskádovým oddělováním a čištěním, aby tento problém vyřešila.

Systém využívá vícestupňové praní amoniaku a amonných solí ve spojení s pokročilými procesy odpařování mlhy za účelem snížení emisí amoniaku a amonných solí.

Sedmá generace technologie této společnosti dále zlepšuje proces čištění optimalizovanými metodami oddělování a řízení.

Podle projektových aplikací technologie prokázala stabilní provoz s vysokou účinností odstraňování oxidu siřičitého, vysokým výkonem obnovy amoniaku a řízenými emisemi částic.

Tyto zlepšení jsou důležitá, protože průmysloví provozovatelé hodnotí systém odstraňování oxidu siřičitého (FGD) nejen podle účinnosti odstraňování, ale také podle:

• Stabilitu provozu na dlouhou dobu

• Požadavky na údržbu

• Správy vedlejších produktů

• Soulad s životním prostředím

• Celkové provozní náklady

Mimo kontrolu znečištění: Přeměna síry na hodnotu

Dalším významným rozdílem mezi vápenatou a amoniakální desulfurizací je zacházení s vedlejšími produkty.

Tradiční vápenec-gipsový systém FGD vyrábí sádru. V závislosti na kvalitě a tržních podmínkách může být sádra nutné dále využít nebo likvidovat.

Amoniakální desulfurizace vyrábí síran amonný, který lze použít jako výrobek související s hnojivy.

Tím se mění ekonomická logika systému.

Namísto toho, aby firmy platily pouze za odstraňování znečišťujících látek, mohou zvážit, zda obnovené materiály mohou vytvořit dodatečnou hodnotu.

U průmyslových zařízení, která provozují nepřetržitě po mnoho let, se tento potenciál obnovy zdrojů může stát důležitou součástí celkového hodnocení investic.

Modernizace stávajících systémů odstraňování síry (FGD) bez nutnosti úplného přepracování

Běžným obavám provozovatelů elektráren je, zda přijetí amoniakové desulfurizace vyžaduje úplnou rekonstrukci.

Ve většině případů je odpověď ne.

Převod z vápníku na amoniak se zaměřuje na modernizaci stávajících systémů FGD s vápencem a sádrou prostřednictvím cílených úprav.

V závislosti na původní konfiguraci systému lze často znovu použít stávající zařízení a infrastrukturu.

Typické oblasti modernizace mohou zahrnovat:

• Úpravy absorpční věže

• Systémy oxidace a koncentrace

• Postřikové systémy

• Zařízení pro dodávku amoniaku

• Zařízení pro získávání vedlejších produktů

Tento přístup umožňuje podnikům lépe využívat stávající environmentální zdroje a zároveň se posouvat k pokročilejšímu způsobu úpravy.

Pro starší průmyslové provozy může být tento fakt důležitou výhodou.

Sdílené dodávky amoniaku: integrace zvyšuje efektivitu

Další výhodou přeměny vápníku na amoniak je možnost integrovat dodávky amoniaku mezi systémy odstraňování síry a katalytického odstraňování oxidů dusíku (SCR).

Dříve mnoho elektráren odděleně řídilo spotřebu vápence pro odstraňování síry (FGD) a dodávky amoniaku pro SCR.

Integrovaný amoniakový přístup může zjednodušit nákup, skladování a provozní řízení.

Úspěšná integrace však vyžaduje pečlivý inženýrský návrh. Je třeba zohlednit skladování amoniaku, bezpečnostní systémy, řízení procesu i provozní požadavky.

Cílem není pouze sloučit dva procesy, ale vytvořit koordinovanější systém omezování emisí.

Budoucnost průmyslové úpravy spalin

Role environmentálního zařízení se mění.

V minulosti se firmy zaměřovaly především na to, zda systém dokáže splnit emisní limity.

Dnes kladou širší otázky:

Lze snížit provozní náklady?

Lze minimalizovat odpadní proudy?

Lze modernizovat stávající zařízení?

Mohou se kontaminanty stát zdroji?

Ammoniaková desulfurace představuje tento změněný směr.

Kombinací odstraňování oxidu siřičitého, využití amoniaku, získávání vedlejších produktů a potenciální integrace s systémy pro odstraňování oxidů dusíku nabízí alternativní přístup k průmyslové kontrole emisí.

Pro firmy, které hodnotí budoucí modernizace svých elektrárna fgd pro průmyslové systémy řízení znečištění ovzduší nabízí přeměna vápníku na amoniak nový pohled.

Dodržování environmentálních předpisů a ekonomický výkon nemusí být nutně protichůdnými cíli.

Při správním technologickém přístupu se mohou navzájem podporovat.