چرا دی‌سولفوریزاسیون آمونیاک در حال تبدیل شدن به جهت جدیدی برای پالایش گازهای خروجی است

سال‌هاست که بسیاری از واحدهای صنعتی رویکردی آشنا را برای کنترل انتشارات دنبال می‌کنند:

استفاده از فناوری سنگ‌آهک-گچ برای دی اکسیدگیری گاز دودکش (FGD) و استفاده از سیستم SCR برای کاهش اکسیدهای نیتروژن.

این ترکیب نقش مهمی در دستیابی به انطباق با مقررات انتشار ایفا کرده است.

با این حال، با شدت‌گرفتن پیوسته‌ی الزامات زیست‌محیطی، شرکت‌ها اکنون شروع به بازنگری در این موضوع کرده‌اند که آیا سیستم‌های سنتی می‌توانند به‌کارآمدترین شکل، چالش‌های آینده را برطرف کنند یا خیر.

یکی از مسائل کلیدی که توجه را به خود جلب کرده است، نشت آمونیاک است.

هنگام کارکرد سیستم‌های اس‌سی‌آر، تزریق آمونیاک باید با دقت کنترل شود. مقدار کم آمونیاک ممکن است منجر به حذف ناکافی اکسیدهای نیتروژن شود. مقدار زیاد آمونیاک ممکن است موجب افزایش نشت آمونیاک شده و نگرانی‌های عملیاتی و زیست‌محیطی ایجاد کند.

تعادل بین کنترل اکسیدهای نیتروژن و کنترل انتشار آمونیاک اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده است.

به همین دلیل، شرکت‌های بیشتری در حال بررسی دفع گوگرد با آمونیاک و تبدیل کلسیم به آمونیاک به عنوان راه‌حلی بالقوه هستند.

نشت آمونیاک دیدگاه شرکت‌ها نسبت به کنترل انتشار را تغییر داده است.

در گذشته، تمرکز اصلی سیستم‌های حذف نیتروژن ساده بود:

تأمین اینکه انتشار اکسیدهای نیتروژن الزامات نظارتی را برآورده کند.

با این حال، تمرکز فزاینده بر انتشار آمونیاک به این معناست که اپراتورها اکنون باید زنجیرهٔ کامل کنترل انتشار را در نظر بگیرند.

یک سیستم مدرن تصفیه گاز دود صنعتی نه‌تنها باید حذف دی‌اکسید گوگرد و کاهش اکسیدهای نیتروژن را تضمین کند، بلکه باید تأثیرات ثانویهٔ ناشی از تزریق بیش‌ازحد آمونیاک را نیز کنترل کند.

برای نیروگاه‌هایی که از سیستم‌های حذف گازهای اسیدی مبتنی بر سنگ آهک همراه با فرآیند کاهش نیترات‌ها به‌وسیلهٔ کاتالیست انتخابی (SCR) استفاده می‌کنند، این امر چالش دوگانه‌ای ایجاد می‌کند:

• حفظ عملکرد پایدار در حذف اکسیدهای نیتروژن

• نگه‌داشتن نشت آمونیاک در محدوده‌های فزاینده‌ای که روزبه‌روز سخت‌تر می‌شوند

بهبود کنترل تزریق می‌تواند کمک‌کننده باشد، اما ساختار بنیادی سیستمی را که در آن فرآیندهای حذف گوگرد و کاهش نیترات‌ها به‌صورت جداگانه انجام می‌شوند، تغییر نمی‌دهد.

تبدیل کلسیم به آمونیاک رویکردی متفاوت فراهم می‌کند.

تبدیل کلسیم به آمونیاک: تغییر در مسیر فنی

تبدیل کلسیم به آمونیاک صرفاً تنظیمی در تزریق آمونیاک نیست.

بلکه نشان‌دهندهٔ تغییری در مسیر کلی تصفیهٔ گازهای خروجی است.

در فرآیند حذف گوگرد با آمونیاک، آمونیاک به‌عنوان جاذب استفاده می‌شود تا با دی‌اکسید گوگرد واکنش داده و سولفات آمونیوم تولید کند.

این امر دو تغییر مهم ایجاد می‌کند.

اول، آمونیاک در هر دو فرآیند حذف دی‌اکسید گوگرد و کاهش اکسیدهای نیتروژن نقش دارد.

دوم، گوگرد حذف‌شده از گاز دود می‌تواند به محصول جانبی مفیدی تبدیل شود، نه اینکه صرفاً به‌عنوان پسماند مدیریت شود.

با ادغام تأمین آمونیاک و بهبود هماهنگی سیستم، نیروگاه‌ها می‌توانند از فرآیندهای کنترل آلودگی جداگانه به سمت رویکردی یکپارچه‌تر حرکت کنند.

فناوری پیشرفته دوسوزی با آمونیاک برای کنترل بهتر

یکی از چالش‌های تاریخی که استفاده از آمونیاک در دوسوزی را محدود کرده، کنترل آمونیاک و نمک‌های آمونیوم بوده است.

شرکت مینگ‌شنگ پروتکشن محیطی فناوری دوسوزی با آمونیاک مبتنی بر جداسازی و تصفیه پلکانی خود را برای رفع این مشکل توسعه داده است.

این سیستم از شست‌وشوی چندمرحله‌ای آمونیاک و نمک‌های آمونیوم همراه با فرآیندهای پیشرفته حذف ذرات مه‌مانند استفاده می‌کند تا انتشار آمونیاک و نمک‌های آمونیوم را کاهش دهد.

فناوری نسل هفتم این شرکت، فرآیند تصفیه را از طریق روش‌های بهینه‌شده جداسازی و کنترل بیشتر بهبود می‌بخشد.

بر اساس درخواست‌های پروژه، این فناوری عملکرد پایداری با بازده بالا در حذف دی‌اکسید گوگرد، عملکرد عالی در بازیابی آمونیاک و کنترل انتشار ذرات نشان داده است.

این بهبودها اهمیت دارند، زیرا اپراتورهای صنعتی سیستم‌های FGD را نه‌تنها بر اساس بازده حذف، بلکه بر اساس موارد زیر نیز ارزیابی می‌کنند:

• پایداری عملیاتی در بلندمدت

• نیازهای نگهداری

• مدیریت محصولات جانبی

• امتیاز به مقررات زیست‌محیطی

• کل هزینه‌های بهره‌برداری

فراتر از کنترل آلودگی: تبدیل گوگرد به ارزش

تفاوت عمده‌ای دیگر بین دفع گوگرد با کلسیم و دفع گوگرد با آمونیاک، نحوه‌ی برخورد با محصولات جانبی است.

سیستم‌های سنتی FGD سنگ‌آهک-گچ، گچ تولید می‌کنند. بسته به کیفیت و شرایط بازار، ممکن است گچ نیازمند استفاده‌ی بیشتر یا دفع باشد.

دفع گوگرد با آمونیاک سولفات آمونیوم تولید می‌کند که می‌تواند به‌عنوان محصولی مرتبط با کود استفاده شود.

این امر منطق اقتصادی سیستم را تغییر می‌دهد.

به‌جای اینکه تنها برای حذف آلاینده‌ها هزینه پرداخت کنند، شرکت‌ها می‌توانند بررسی کنند که آیا مواد بازیابی‌شده می‌توانند ارزش افزوده‌ای ایجاد کنند.

برای تأسیسات صنعتی که به‌صورت مداوم و برای سال‌ها فعالیت می‌کنند، این پتانسیل بازیابی منابع می‌تواند بخش مهمی از ارزیابی کلی سرمایه‌گذاری شود.

به‌روزرسانی سیستم‌های موجود FGD بدون شروع از ابتدا

نگرانی رایج میان اپراتوران نیروگاه این است که آیا به‌کارگیری دفع گوگرد با آمونیاک نیازمند بازسازی کامل است یا خیر.

در بسیاری از موارد، پاسخ منفی است.

تبدیل کلسیم به آمونیاک بر روی به‌روزرسانی سیستم‌های موجود FGD سنگ‌آهک-گچ از طریق اصلاحات هدفمند متمرکز است.

بسته به پیکربندی اولیه سیستم، تجهیزات و زیرساخت‌های موجود ممکن است مجدداً مورد استفاده قرار گیرند.

مناطق معمول به‌روزرسانی ممکن است شامل موارد زیر باشند:

• اصلاحات برج جذب

• سیستم‌های اکسیداسیون و غلظت‌دهی

• سیستم‌های پاشش

• تسهیلات تأمین آمونیاک

• تجهیزات بازیابی محصولات جانبی

این رویکرد به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد تا از دارایی‌های زیست‌محیطی موجود به‌صورت مؤثرتری استفاده کنند و در عین حال به سمت مسیر پیشرفته‌تری برای تصفیه حرکت نمایند.

برای تأسیسات صنعتی فرسوده، این می‌تواند یک مزیت مهم باشد.

تأمین مشترک آمونیاک: ادغام، کارایی را ایجاد می‌کند

یکی دیگر از مزایای تبدیل کلسیم به آمونیاک، امکان ادغام تأمین آمونیاک بین سیستم‌های حذف گوگرد و کاهش نیترات‌ها با استفاده از SCR است.

قبلاً، بسیاری از نیروگاه‌ها مصرف سنگ آهک را برای FGD و تأمین آمونیاک را برای SCR به‌صورت جداگانه مدیریت می‌کردند.

رویکردی مبتنی بر آمونیاک و ادغام‌شده می‌تواند تهیه، انبارشدن و مدیریت عملیاتی را ساده‌تر کند.

با این حال، ادغام موفق نیازمند طراحی مهندسی دقیق است. ذخیره‌سازی آمونیاک، سیستم‌های ایمنی، کنترل فرآیند و الزامات عملیاتی همه باید در نظر گرفته شوند.

هدف این نیست که صرفاً دو فرآیند را با هم ترکیب کنیم، بلکه ایجاد سیستمی هماهنگ‌تر برای کنترل انتشارات است.

آیندهٔ تصفیه گازهای خروجی صنعتی

نقش تجهیزات محیط‌زیست در حال تغییر است.

در گذشته، شرکت‌ها عمدتاً بر این مسئله تمرکز داشتند که آیا یک سیستم می‌تواند استانداردهای انتشار را برآورده کند یا خیر.

امروزه آن‌ها سؤالات گسترده‌تری مطرح می‌کنند:

آیا هزینه‌های بهره‌برداری قابل کاهش است؟

آیا جریان‌های پسماند قابل حداقل‌سازی است؟

آیا تجهیزات موجود قابل ارتقا هستند؟

آیا آلاینده‌ها می‌توانند به منابع تبدیل شوند؟

حذف گوگرد با آمونیاک نمایانگر این جهت‌گیری در حال تغییر است.

با ترکیب حذف دی‌اکسید گوگرد، بهره‌برداری از آمونیاک، بازیابی فرآورده‌های جانبی و امکان ادغام با سیستم‌های کاهش نیترات، مسیری متفاوت برای کنترل انتشارات صنعتی فراهم می‌کند.

برای شرکت‌هایی که در حال ارزیابی ارتقاهای آینده‌ی سیستم‌های خود هستند نیروگاه fgd برای سیستم‌های کنترل آلودگی هوا در صنایع، تبدیل کلسیم به آمونیاک دیدگاهی نوین ارائه می‌دهد.

رعایت مقررات زیست‌محیطی و عملکرد اقتصادی لزوماً اهداف متضادی نیستند.

با رویکرد فناورانه مناسب، این دو می‌توانند از یکدیگر حمایت کنند.