Warum die Ammoniak-Entschwefelung zu einer neuen Richtung bei der Rauchgasreinigung wird

Seit Jahren verfolgen viele Industrieanlagen einen bekannten Ansatz zur Emissionskontrolle:

Einsatz der Kalkstein-Gips-Technologie zur rauchgasentschwefelung (FGD) und Einsatz eines SCR-Systems zur Stickoxid-Reduktion.

Diese Kombination hat eine wichtige Rolle bei der Erreichung der Emissionsvorgaben gespielt.

Allerdings, da die Umweltanforderungen kontinuierlich strenger werden, beginnen Unternehmen zu überlegen, ob herkömmliche Systeme zukünftige Herausforderungen auf die effizienteste Weise bewältigen können.

Eines der zentralen Themen, das Aufmerksamkeit erregt, ist der Ammoniak-Austritt.

Wenn SCR-Systeme betrieben werden, muss die Ammoniak-Einspritzung sorgfältig gesteuert werden. Zu wenig Ammoniak kann zu einer unzureichenden NOx-Entfernung führen. Zu viel Ammoniak kann den Ammoniak-Austritt erhöhen und so betriebliche sowie umweltbezogene Probleme verursachen.

Die Balance zwischen NOx-Kontrolle und Ammoniak-Emissionskontrolle gewinnt zunehmend an Bedeutung.

Daher betrachten immer mehr Unternehmen die Ammoniak-Entschwefelung und die Kalzium-zu-Ammoniak-Umwandlung als mögliche Lösung.

Ammoniak-Austritt hat die Sichtweise der Unternehmen auf Emissionskontrolle verändert

Traditionell lag der Schwerpunkt eines Entstickungssystems einfach darin,

Sicherzustellen, dass die NOx-Emissionen die gesetzlichen Anforderungen erfüllen.

Der zunehmende Fokus auf Ammoniak-Emissionen bedeutet jedoch, dass Betreiber nun die gesamte Kette der Emissionskontrolle berücksichtigen müssen.

Ein modernes industrielles Rauchgasreinigungssystem muss nicht nur die Entfernung von Schwefeldioxid und die Reduktion von NOx gewährleisten, sondern auch sekundäre Auswirkungen einer übermäßigen Ammoniak-Einspritzung kontrollieren.

Für Anlagen mit kalksteinbasiertem Rauchgasentschwefelungsverfahren (FGD) in Kombination mit SCR-Entstickung ergibt sich damit eine doppelte Herausforderung:

• Stabile NOx-Entfernungsleistung aufrechterhalten

• Ammoniakdurchtritt innerhalb immer strengerer Grenzwerte halten

Eine Verbesserung der Einspritzsteuerung kann helfen, ändert jedoch nicht die grundsätzliche Struktur eines Systems, bei dem Entschwefelung und Entstickung getrennt voneinander erfolgen.

Calcium-zu-Ammoniak-Umwandlung bietet einen anderen Ansatz.

Calcium-zu-Ammoniak-Umwandlung: Änderung der technischen Route

Die Calcium-zu-Ammoniak-Umwandlung ist keine bloße Anpassung der Ammoniak-Einspritzung.

Sie stellt vielmehr eine Änderung der gesamten Rauchgasreinigungsroute dar.

Bei einem Ammoniak-Entschwefelungsverfahren wird Ammoniak als Absorptionsmittel eingesetzt, um mit Schwefeldioxid zu reagieren und Ammoniumsulfat zu bilden.

Dies führt zu zwei wichtigen Veränderungen.

Erstens wird Ammoniak sowohl in den Schwefeldioxid-Entfernungsprozess als auch in den Stickoxid-Reduktionsprozess einbezogen.

Zweitens kann der aus dem Rauchgas entfernte Schwefel in ein nutzbares Nebenprodukt umgewandelt werden, anstatt ausschließlich als Abfall behandelt zu werden.

Durch die Integration der Ammoniakversorgung und die Verbesserung der Systemkoordination können Anlagen von getrennten Schadstoffkontrollprozessen zu einem stärker integrierten Ansatz übergehen.

Fortgeschrittene Ammoniak-Entschwefelungstechnologie für eine bessere Steuerung

Eine der Herausforderungen, die die Ammoniak-Entschwefelung historisch eingeschränkt haben, war die Kontrolle von Ammoniak und Ammoniumsalzen.

MingSheng Environmental Protection hat ihre mehrstufige Trenn- und Reinigungstechnologie für die Ammoniak-Entschwefelung entwickelt, um dieses Problem zu lösen.

Das System wendet mehrstufige Ammoniak- und Ammoniumsalz-Waschverfahren in Kombination mit fortschrittlichen Entnebelungsprozessen an, um die Emissionen von Ammoniak und Ammoniumsalzen zu reduzieren.

Die siebte Generation dieser Technologie des Unternehmens verbessert den Reinigungsprozess weiter durch optimierte Trenn- und Steuerungsverfahren.

Gemäß den Projektanwendungen hat die Technologie einen stabilen Betrieb mit hoher Schwefeldioxid-Entfernungseffizienz, hoher Ammoniak-Rückgewinnungsleistung und kontrollierten Partikelemissionen nachgewiesen.

Diese Verbesserungen sind wichtig, weil industrielle Betreiber ein Rauchgasentschwefelungssystem (FGD) nicht nur anhand der Entfernungseffizienz, sondern auch anhand folgender Kriterien bewerten:

• Langfristige Betriebsstabilität

• Wartungsbedarf

• Nebenprodukt-Management

• Umweltkonformität

• Gesamtbetriebskosten

Über die Schadstoffkontrolle hinaus: Schwefel in Wert umwandeln

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen Kalzium- und Ammoniak-Entschwefelung betrifft die Behandlung der Nebenprodukte.

Die herkömmliche Kalkstein-Gips-Rauchgasentschwefelung erzeugt Gips. Abhängig von Qualität und Marktbedingungen kann Gips einer weiteren Verwertung oder Entsorgung bedürfen.

Die Ammoniak-Entschwefelung erzeugt Ammoniumsulfat, das als düngemittelbezogenes Produkt genutzt werden kann.

Dies verändert die wirtschaftliche Logik des Systems.

Statt ausschließlich für die Schadstoffentfernung zu zahlen, können Unternehmen prüfen, ob die rückgewonnenen Materialien zusätzlichen Wert generieren können.

Für industrielle Anlagen, die über viele Jahre kontinuierlich betrieben werden, kann dieses Potenzial zur Rückgewinnung von Ressourcen zu einem wichtigen Bestandteil der gesamten Investitionsbewertung werden.

Modernisierung bestehender Rauchgasentschwefelungsanlagen ohne Neubeginn

Ein häufiges Anliegen von Anlagenbetreibern ist die Frage, ob die Einführung der Ammoniak-Entschwefelung einen vollständigen Neubau erfordert.

In vielen Fällen lautet die Antwort nein.

Die Umstellung von Calcium- auf Ammoniak-basierte Entschwefelung konzentriert sich darauf, bestehende Kalkstein-Gips-Rauchgasentschwefelungsanlagen durch gezielte Modifikationen zu modernisieren.

Je nach ursprünglicher Systemkonfiguration können vorhandene Geräte und Infrastruktur wiederverwendet werden.

Typische Modernisierungsbereiche umfassen:

• Modifikationen des Absorptionsturms

• Oxidations- und Konzentrationssysteme

• Sprühsysteme

• Ammoniak-Versorgungsanlagen

• Ausrüstung zur Rückgewinnung von Nebenprodukten

Dieser Ansatz ermöglicht es Unternehmen, bestehende Umweltressourcen effizienter zu nutzen und gleichzeitig eine fortschrittlichere Aufbereitungsmethode einzuschlagen.

Für alternde Industrieanlagen kann dies ein wichtiger Vorteil sein.

Gemeinsame Ammoniakversorgung: Integration schafft Effizienz

Ein weiterer Vorteil der Kalzium-zu-Ammoniak-Umwandlung ist die Möglichkeit, die Ammoniakversorgung zwischen Entschwefelungs- und SCR-Entstickungssystemen zu integrieren.

Bisher verwalteten viele Anlagen den Kalksteinverbrauch für die Rauchgasentschwefelung (FGD) und die Ammoniakversorgung für die SCR-Entstickung getrennt.

Ein integrierter, auf Ammoniak basierender Ansatz kann Beschaffung, Lagerung und betriebliches Management vereinfachen.

Eine erfolgreiche Integration erfordert jedoch sorgfältiges technisches Design. Dabei müssen Ammoniaklagerung, Sicherheitssysteme, Prozesssteuerung sowie betriebliche Anforderungen berücksichtigt werden.

Ziel ist es nicht einfach, zwei Verfahren zu kombinieren, sondern ein stärker koordiniertes Emissionskontrollsystem zu schaffen.

Die Zukunft der industriellen Rauchgasreinigung

Die Rolle von Umweltausrüstung verändert sich.

Früher konzentrierten sich Unternehmen hauptsächlich darauf, ob ein System die Emissionsstandards erfüllen konnte.

Heute stellen sie umfassendere Fragen:

Können die Betriebskosten gesenkt werden?

Können Abfallströme minimiert werden?

Kann vorhandene Ausrüstung aufgewertet werden?

Können Schadstoffe zu Ressourcen werden?

Die Ammoniak-Entschwefelung steht stellvertretend für diese sich wandelnde Richtung.

Durch die Kombination von Schwefeldioxid-Entfernung, Ammoniak-Nutzung, Rückgewinnung von Nebenprodukten und einer möglichen Integration in Entstickungsanlagen bietet sie einen alternativen Ansatz zur industriellen Emissionskontrolle.

Für Unternehmen, die zukünftige Aufrüstungen ihrer kraftwerk rauchgas für industrielle Systeme zur Luftreinigung bietet die Umwandlung von Calcium in Ammoniak eine neue Perspektive.

Umweltkonformität und wirtschaftliche Leistung müssen nicht zwangsläufig entgegengesetzte Ziele sein.

Mit dem richtigen technologischen Ansatz können sie sich gegenseitig unterstützen.