Ammoniakkipohjainen kaasunpuhdistusjärjestelmä: SO₂-poisto resurssien talteenottomahdollisuudeksi

Kohdeavainsanat: ammoniakkipohjainen FGD, ammoniakkipohjainen rikkidioksidin poisto, ammoniakkipohjainen FGD-järjestelmä, savukaasun rikkidioksidin poisto, ammoniumsulfaattilannoite

Meta-kuvaus: Tutustu siihen, kuinka ammoniakkipohjainen FGD poistaa SO₂:n teollisista savukaasuista ja tuottaa samalla hyödyllisen sivutuotteen, ammoniumsulfaattia. MirShine tarjoaa teollisiin sovelluksiin mukautettuja ammoniakkipohjaisia rikkidioksidin poistoratkaisuja.

Miksi ammoniakkipohjainen rikkidioksidin poisto herättää teollisuuden huomiota

Rikkidioksidi (SO₂) on yksi tärkeimmistä saasteista, joita syntyy polttoprosesseissa ja teollisissa prosesseissa, joissa käytetään rikkiä sisältäviä polttoaineita tai raaka-aineita.

Voimalaitokset, terästehtaat, kemiateollisuuslaitokset, ei-ferrosmetallien sulattamolaitokset ja muut raskas teollisuus ovat perinteisesti luottaneet erilaisiin rikkidioksidin poistoteknologioihin SO₂-päästöjen hallintaan.

Näiden teknologioiden joukossa ammoniakkipohjainen savukaasun rikkidioksidin poisto on erityisen mielenkiintoinen: rikkidioksidin poistoreagenssi voi muodostua hyödylliseksi tuotteeksi eikä pelkästään jätteeksi.

Ammoniakkipohjaisessa FGD-järjestelmässä ammoniakki reagoi rikkidioksidin kanssa ja tuottaa ammoniumsulfaattia.

Ammoniumsulfaattia käytetään laajalti typpi- ja rikki-lannoitteena. Tämä mahdollistaa saastumisen torjunnan yhdistämisen resurssien talteenoton kanssa.

Teollisuusyrityksille, joilla on pääsy ammoniakkiin ja joilla on markkina tai sisäinen käyttömahdollisuus ammoniumsulfaatille, ammoniakkipohjainen FGD voi olla houkutteleva vaihtoehto perinteisille kalkkikivipohjaisille prosesseille.

MirShine Environmental Group on kehittänyt kokemusta ammoniakkipohjaisesta savukaasun käsittelystä ja tarjoaa teollisten savukaasujen eri olosuhteisiin mukautettuja ratkaisuja.

Miten ammoniakkipohjainen savukaasun puhdistus toimii?

Perusperiaate perustuu ammoniakin ja rikkidioksidin väliseen reaktioon.

Kun rikkidioksidia sisältävä savukaasu tulee kosketukseen ammoniakkia sisältävän absorboivan liuoksen kanssa, rikkidioksidi absorboituu ja reagoi ammoniakin kanssa.

Syntyneet ammoniumsuolat voidaan lisäkäsittelyssä muuntaa ammoniumsulfaatiksi.

Yksinkertaistettu kokonaisprosessi voidaan esittää seuraavasti:

SO₂ + NH₃ + H₂O → ammoniumsulfiitti/bisulfiitti

Absorboituneet rikkiyhdisteet voidaan sitten hapettaa muodostaakseen ammoniumsulfaattia.

Tarkka prosessikonfiguraatio riippuu valitusta teknologiasta ja käyttöolosuhteista.

Toisin kuin kalkkikiven käyttävät prosessit, jotka tuottavat gipsiä, ammoniakkipohjainen savukaasun puhdistus käyttää ammoniakkia absorbointiaineena ja tuottaa ammoniumsulfaattituotteen.

Mikä tekee ammoniakkipohjaisesta savukaasujen desulfuroinnista erilaisen?

Tärkein ero on lopputuotteen arvo.

Perinteisessä kalkkikivipohjaisessa gipsijärjestelmässä rikkidioksidi poistetaan kalkkikiviliuoksella ja muutetaan kalsiumsulfiitiksi tai kalsiumsulfaatiksi, mikä tuottaa lopulta gipsiä sopivissa prosessiolosuhteissa.

Ammoniakkipohjaisessa savukaasujen desulfuroinnissa rikkiyhdiste yhdistyy ammoniakin kanssa ja sitä voidaan taltaa ammoniumsulfaattina.

Tämä tarkoittaa, että järjestelmää voidaan tarkastella kahdesta näkökulmasta:

Saasteiden hallinta

Laitos poistaa SO₂:n savukaasuista ja vähentää ilmakehään pääseviä päästöjä.

Resurssien palauttaminen

Rikki muunnetaan lannoitteeksi sen sijaan, että sitä käsiteltäisiin pelkästään jätteeksi.

Tämä yhdistelmä on yksi syy, miksi ammoniakkipohjainen savukaasujen desulfurointi kiinnostaa erityisesti niitä teollisuuden aloja, joilla on jo olemassa ammoniakkitoimitusketju.

Missä ammoniakkipohjaista savukaasujen desulfurointia voidaan käyttää?

Sähköntuotanto

Hiilivoimaiset voimalaitokset ja muut polttolaitokset voivat käyttää ammoniakkipohjaista savukaasujen desulfurointia SO₂-päästöjen hallintaan.

Teknologian soveltuvuus riippuu polttoaineen rikkisisällöstä, savukaasun tilavuudesta, päästövaatimuksista, ammoniakin saatavuudesta ja ammoniumsulfaatin tuotteen tarkoitetusta käytöstä.

Terästeollisuus

Teräksenvalmistus ja siihen liittyvät prosessit voivat tuottaa rikkiä sisältävää savukaasua.

Ammoniakkipohjainen järjestelmä voidaan harkita, kun tehdas pyrkii sekä vähentämään päästöjä että mahdollisesti hyödyntämään rikkiä raaka-aineena.

Kemianteollisuus

Kemiateollisuuden tehtaita voi jo olla ammoniakin infrastruktuuria, mikä tekee ammoniakkipohjaisesta savukaasunpuhdistuksesta erityisen kiinnostavan vaihtoehdon.

Olemassa olevat ammoniakin varastointi- ja jakelulaitteet voidaan mahdollisesti integroida savukaasunpuhdistusjärjestelmään, edellyttäen tarkkaa suunnittelua ja turvallisuusarviointia.

Sulatus- ja metallurgiset prosessit

Ei-rautametallurgia voi tuottaa rikidioksidia (SO₂) rikastettuja kaasuja.

Kaasun koostumus ja pitoisuus voivat poiketa huomattavasti perinteisistä kuumennuslaitoksista, joten prosessisuunnittelu on perustettava todellisiin käyttötietoihin.

Ammoniakin laadun ja toimituksen rooli

Koska ammoniakki käytetään suoraan rikkidioksidin poistoprosessissa, sen saatavuus on tärkeä tekijä projektisuunnittelussa.

Projektiryhmän on otettava huomioon:

• Ammoniakin pitoisuus

• Toimitustapa

• Varastointikapasiteetti

• Kuljetus

• Kulutusnopeus

• Turvallisuusvaatimukset

Ammoniakkipohjaisten rikkidioksidin poistojärjestelmien taloudellisuus liittyy tiukasti ammoniakin hintaan ja ammoniumsulfaatin tuotteen arvoon.

Siksi tekninen arviointi tulisi yleensä yhdistää taloudelliseen arvioon.

Ammoniumsulfaatti sivutuotteena

Yksi ammoniakkipohjaisten rikkidioksidin poistojärjestelmien suurimmista edusta on ammoniumsulfaatin mahdollinen tuotanto.

Tuote sisältää typpeä ja rikkiä ja sitä voidaan käyttää lannoitteena, kun se täyttää sovellettavat tuotelaatuvaatimukset.

Tämä luo erilaisen taloudellisen mallin perinteiseen jätteiden käsittelyyn verrattuna.

Sen sijaan että laitos maksaa ainoastaan reagenssien kulutuksesta ja jätteiden hävityksestä, se saattaa pystyä hyödyntämään hyödyllistä materiaalia savukaasujen sisältämästä rikistä.

Todellinen tuotteen laatu riippuu prosessin valvonnasta, raakakaasun koostumuksesta, hapettamisehdoista, kiteytymis- tai puhdistusprosesseista sekä jälkikäsittelyistä.

Ammoniakin käyttöä savukaasujen kaasupuhdistuksessa koskevat suunnittelunäkökohdat

Vaikka peruskemia on yksinkertainen, teollinen ammoniakin käyttö savukaasujen kaasupuhdistuksessa vaatii huolellista järjestelmän suunnittelua.

Kaasu-neste-kosketus

Tehokas kosketus savukaasun ja absorboivan nesteen välillä on välttämätöntä.

Absorboija on suunniteltava niin, että se tarjoaa riittävän kosketuspinnan ja viipymäajan samalla kun painehäviö ja energiankulutus pysyvät hallinnassa.

Ammoniakin hyötyminen

Ylimääräistä ammoniakkia on pyrittävä vähentämään.

Heikko säätö voi lisätä ammoniakin kulutusta ja aiheuttaa ammoniakkiin liittyviä käyttöhäiriöitä.

Oksidointi

Hapettamisvaihe vaikuttaa absorboitujen rikkikompoundien muuttumiseen ammoniumsulfaatiksi.

Stabiilit hapettumisolosuhteet ovat siksi tärkeitä, kun tehdas aikoo tuottaa markkinoitavissa olevan tuotteen.

Tuotteen käsittely

Ammoniumsulfaattiliuosta tai -kidejä on käsiteltävä valitun prosessin mukaisesti.

Riippuen suunnittelusta alapuolinen laitteisto voi sisältää pakkautus-, kiteytys-, erotus-, kuivaus- ja varastointijärjestelmiä.

Ammoniakkipohjainen kaasunpuhdistus verrattuna kalkkikivipohjaiseen kaasunpuhdistukseen

Molemmat teknologiat voivat tarjota tehokkaan SO₂:n poistamisen, mutta niiden prosessitaloudellisuus ja tuotantovirrat eroavat toisistaan.

Kalkkikivipohjaisessa kaasunpuhdistuksessa käytetään kalkkikiveä pääreagenssina, ja yleensä tuotetaan gipsiä.

Ammoniakkipohjaisessa kaasunpuhdistuksessa käytetään ammoniakkia, ja siitä voidaan tuottaa ammoniumsulfaattia.

Sopivan valinnan tekemiseen vaikuttavat seuraavat tekijät:

• Reagenssin hinta

• Reagenssien saatavuus

• Tuotearvo

• Jätteiden käsittelyvaatimukset

• Tehtaan sijainti

• Kaasupiipun kaasun koostumus

• Olemassa oleva infrastruktuuri

Jokaiselle hankkeelle ei ole yleispätevää vastausta.

MirShine:n ammoniakkidesulfurointiratkaisut

MirShine Environmental Group keskittyy teolliseen savukaasun käsittelyyn ja ammoniakkipohjaiseen desulfurointiteknologiaan.

Lähestymistapamme perustuu jokaisen tehtaan todellisiin olosuhteisiin.

Suunnittelussa voidaan ottaa huomioon koko prosessi, mukaan lukien savukaasun ominaisuudet, ammoniakin saanti, absorbaattorin toiminta, hapettaminen, tuotteen talteenotto ja integrointi olemassa olevaan ympäristölaitteistoon.

MirShine:llä on myös kokemusta muista savukaasun käsittelytekniikoista, mikä mahdollistaa ammoniakkipohjaisen FGD-järjestelmän tarkastelun laajemman ympäristönsuojelujärjestelmän osana.

Asiakkaille, jotka tarvitsevat useita epäpuhtauksien poistojärjestelmiä, integroidut ratkaisut voivat yhdistää rikkidioksidin poiston, typenoksidien poiston, pölynpoiston ja niihin liittyvät prosessit.

Johtopäätös

Ammoniakkipohjainen savukaasun rikkidioksidin poisto tarjoaa enemmän kuin pelkän SO₂:n poiston.

Kun rikkidioksidi muunnetaan ammoniumsulfaatiksi, prosessi luo mahdollisuuden yhdistää ympäristönsuojelu ja resurssien hyödyntäminen.

Tehtailla, joissa ammoniakki on luotettavasti saatavilla ja joissa on sopiva kysyntä ammoniumsulfaatille, tämä teknologia voi tarjota sekä ympäristöllisiä että taloudellisia etuja.

MirShine kehittää teollisille asiakkaille mukautettuja ammoniakkipohjaisia rikkidioksidin poistojärjestelmiä, ja prosessisuunnittelu sopeutetaan todellisiin savukaasuehtoihin ja hankekohteisiin.

Usein kysytyt kysymykset

Mikä ammoniakkipohjainen savukaasun rikkidioksidin poisto on?

Ammoniakkipohjainen savukaasun rikkidioksidin poisto on savukaasun rikkidioksidin poistoprosessi, jossa käytetään ammoniakkia SO₂:n absorbointiin ja reagoitavaan, mikä tuottaa ammoniumsuoloja, jotka voidaan myöhemmin muuntaa ammoniumsulfaatiksi.

Mikä on ammoniakkipohjaisen savukaasun rikkidioksidin poiston päätuote?

Rikkia sisältävä tuote on yleensä ammoniumsulfaatti, jota voidaan käyttää lannoitteena, kun se täyttää vaaditut laatuvaatimukset.

Sopiko ammnia-FGD voimalaitoksille?

Kyllä. Sitä voidaan harkita voimalaitoksille ja muihin polttolaitoksiin, kun otetaan huomioon savukaasun ominaisuudet, ammoniakin saatavuus, päästövaatimukset ja hankkeen taloudellisuus.

Mikä on ero ammoniakkipohjaisen FGD:n ja kalkkikivipohjaisen FGD:n välillä?

Ammonia-FGD käyttää ammoniakkia ja tuottaa ammoniumsulfaattia, kun taas kalkkikivi-FGD käyttää kalkkikiveä ja tuottaa yleensä gipsiä.

Vaatiiko ammnia-FGD ammoniakin varastointia?

Teollinen järjestelmä vaatii yleensä sopivan ammoniakin toimitus- ja varastointijärjestelyn. Tarkka konfiguraatio riippuu valitusta ammoniakin lähteestä ja paikallisista turvallisuusvaatimuksista.

Voiko ammnia-FGD tuottaa lannoitetta?

Kyllä. Sovittavissa prosessiolosuhteissa ammoniumsulfaatti voidaan erottaa ja jalostaa lannoitetuotteeksi.

Mitä vaikuttaa ammoniakin kulutukseen?

SO₂-pitoisuus, savukaasuvirtaus, vaadittu poistotehokkuus, ammoniakin hyötyosuus, prosessiolosuhteet ja järjestelmän ohjaus vaikuttavat kaikki ammoniakin kulutukseen.

Voiko MirShine tarjota täydellisen ammoniakkipohjaisen savukaasun rikkidioksidin poistojärjestelmän?

MirShine voi tarjota mukautettuja insinööri- ja laitetarjoituksia ammoniakkipohjaisiin savukaasun rikkidioksidin poistoprojekteihin, mukaan lukien integrointi muiden saastumisen torjuntajärjestelmien kanssa.