Désulfuration des gaz de combustion à base d’ammoniac : transformer l’élimination du SO₂ en une opportunité de récupération de ressources

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Meta Description : Découvrez comment la désulfuration à base d’ammoniac élimine le SO₂ des gaz de combustion industriels tout en produisant du sulfate d’ammonium comme sous-produit utile. MirShine propose des solutions personnalisées de désulfuration à l’ammoniac pour les applications industrielles.

Pourquoi la désulfuration à base d’ammoniac attire l’attention des industries

Le dioxyde de soufre (SO₂) est l’un des principaux polluants générés par la combustion et les procédés industriels utilisant des combustibles ou matières premières contenant du soufre.

Les centrales électriques, les aciéries, les usines chimiques, les fonderies de métaux non ferreux et d’autres industries lourdes ont traditionnellement recours à diverses technologies de désulfuration pour maîtriser les émissions de SO₂.

Parmi ces technologies, la désulfuration des gaz de combustion à base d’ammoniac présente une caractéristique particulièrement intéressante : le réactif de désulfuration peut devenir un composant d’un produit utile, plutôt que de se transformer simplement en un flux de déchets.

Dans un système de DGC à base d’ammoniac, l’ammoniac réagit avec le dioxyde de soufre pour produire du sulfate d’ammonium.

Le sulfate d’ammonium est largement utilisé comme engrais azoté et soufré. Cela ouvre la possibilité de combiner la maîtrise de la pollution et la valorisation des ressources.

Pour les entreprises industrielles disposant d’un accès à l’ammoniac et ayant un marché ou une utilisation interne pour le sulfate d’ammonium, la DGC à base d’ammoniac peut constituer une alternative attrayante aux procédés conventionnels à base de chaux.

MirShine Environmental Group a acquis de l’expérience dans le traitement des fumées à base d’ammoniac et fournit des solutions sur mesure adaptées aux différentes conditions des fumées industrielles.

Comment fonctionne le DGS à base d’ammoniac ?

Le principe fondamental repose sur la réaction entre l’ammoniac et le dioxyde de soufre.

Lorsque les fumées contenant du SO₂ entrent en contact avec une solution absorbante contenant de l’ammoniac, le dioxyde de soufre est absorbé et réagit avec l’ammoniac.

Les sels d’ammonium obtenus peuvent ensuite être transformés en sulfate d’ammonium.

Le processus global simplifié peut être représenté ainsi :

SO₂ + NH₃ + H₂O → sulfite/bisulfite d’ammonium

Les composés soufrés absorbés peuvent ensuite être oxydés pour former du sulfate d’ammonium.

La configuration exacte du processus dépend de la technologie choisie et des conditions de fonctionnement.

Contrairement aux procédés utilisant de la chaux pour produire du gypse, le DGS à base d’ammoniac utilise l’ammoniac comme agent absorbant et génère un produit de sulfate d’ammonium.

Quelle est la particularité du Désulfuration des gaz de combustion (DGC) à base d’ammoniac ?

La différence la plus importante réside dans la valeur du produit final.

Dans un système conventionnel de DGC au calcaire-gypse, le dioxyde de soufre est éliminé à l’aide d’une boue de calcaire et transformé en sulfite de calcium ou en sulfate de calcium, produisant finalement du gypse dans des conditions de procédé appropriées.

Dans la DGC à base d’ammoniac, le composant soufré se combine à l’ammoniac et peut être récupéré sous forme de sulfate d’ammonium.

Cela signifie que ce système peut être envisagé sous deux angles :

Contrôle de la pollution

L’installation élimine le SO₂ des gaz de combustion et réduit les émissions atmosphériques.

Récupération des ressources

Le soufre est transformé en un produit fertilisant plutôt que d’être traité uniquement comme un déchet.

Cette combinaison constitue l’un des motifs pour lesquels la DGC à base d’ammoniac présente un intérêt particulier pour les industries disposant déjà d’une chaîne logistique d’ammoniac.

Où la DGC à base d’ammoniac peut-elle être utilisée ?

Production d'énergie

Les centrales électriques à charbon et autres installations de combustion peuvent recourir à la DGC à base d’ammoniac pour maîtriser les émissions de SO₂.

L’adéquation de la technologie dépend de la teneur en soufre du combustible, du volume des gaz de combustion, des exigences en matière d’émissions, de la disponibilité de l’ammoniac et de l’usage prévu du sulfate d’ammonium produit.

Industrie sidérurgique

La fabrication de l’acier et les procédés connexes peuvent générer des gaz de combustion contenant du soufre.

Un système à base d’ammoniac peut être envisagé lorsque l’usine cherche à la fois à réduire ses émissions et à récupérer potentiellement des ressources soufrées.

Industrie chimique

Les usines chimiques possèdent souvent déjà des infrastructures pour l’ammoniac, ce qui rend particulièrement intéressante l’application de désulfuration des gaz de combustion (FGD) à base d’ammoniac.

Les installations existantes de stockage et de distribution d’ammoniac peuvent éventuellement être intégrées au système FGD, sous réserve d’une étude d’ingénierie détaillée et d’une évaluation de la sécurité.

Procédés sidérurgiques et métallurgiques

La métallurgie non ferreuse peut générer des gaz riches en SO₂.

La composition et la concentration des gaz peuvent différer considérablement de celles des chaudières classiques ; la conception du procédé doit donc reposer sur des données opérationnelles réelles.

Rôle de la qualité et de l’approvisionnement en ammoniac

Comme l'ammoniac est utilisé directement dans le procédé de désulfuration, sa disponibilité constitue un facteur important dans la planification du projet.

L'équipe du projet doit tenir compte des éléments suivants :

• Concentration en ammoniac

• Méthode d'approvisionnement

• Capacité de stockage

• Le transport

• Débit de consommation

• Exigences en matière de sécurité

L'aspect économique des systèmes FGD à base d'ammoniac est étroitement lié au prix de l'ammoniac et à la valeur du sulfate d'ammonium produit.

Par conséquent, une évaluation technique devrait normalement s'accompagner d'une analyse économique.

Sulfate d'ammonium en tant que sous-produit

L'un des principaux avantages des systèmes FGD à base d'ammoniac réside dans la possibilité de produire du sulfate d'ammonium.

Ce produit contient à la fois de l'azote et du soufre et peut être utilisé comme engrais dès lors qu'il répond aux exigences applicables en matière de qualité.

Cela crée un modèle économique différent de celui du traitement classique des déchets.

Au lieu de ne payer que la consommation de réactif et l'élimination des déchets, l'installation pourrait récupérer un matériau utile à partir du soufre contenu dans ses gaz de combustion.

La qualité réelle du produit dépend du contrôle du procédé, de la composition du gaz brut, des conditions d’oxydation, des procédés de cristallisation ou de concentration, ainsi que de la manipulation en aval.

Considérations techniques pour le DGF à l’ammoniac

Bien que la chimie de base soit simple, le DGF industriel à l’ammoniac exige une conception rigoureuse du système.

Contact gaz-liquide

Un contact efficace entre les gaz de combustion et le liquide absorbant est essentiel.

L’absorbeur doit offrir une surface de contact et un temps de séjour suffisants, tout en maîtrisant la perte de charge et la consommation énergétique.

Utilisation de l’ammoniac

L’excès d’ammoniac doit être minimisé.

Un mauvais réglage peut accroître la consommation d’ammoniac et provoquer des problèmes de fonctionnement liés à l’ammoniac.

Oxydation

L’étape d’oxydation influe sur la conversion des composés soufrés absorbés en sulfate d’ammonium.

Des conditions d’oxydation stables sont donc importantes lorsque l’usine entend récupérer un produit commercialisable.

Manutention du produit

La solution ou les cristaux de sulfate d’ammonium doivent être manipulés conformément au procédé retenu.

Selon la conception, les équipements en aval peuvent comprendre des systèmes de concentration, de cristallisation, de séparation, de séchage et de stockage.

Désulfuration à l’ammoniac comparée à la désulfuration à la chaux

Ces deux technologies permettent toutes deux une élimination efficace du SO₂, mais leurs économies de procédé et leurs flux de produits diffèrent.

La désulfuration à la chaux utilise principalement de la chaux comme réactif et produit couramment du gypse.

La désulfuration à l’ammoniac utilise de l’ammoniac et peut produire du sulfate d’ammonium.

Le choix approprié dépend de :

• Prix du réactif

• Disponibilité des réactifs

• Valeur du produit

• Exigences en matière d’élimination des déchets

• Emplacement de l’usine

• Composition des gaz de combustion

• Infrastructures existantes

Il n’existe pas de réponse universelle valable pour tous les projets.

Solutions de désulfuration à l’ammoniac de MirShine

MirShine Environmental Group se concentre sur le traitement des gaz de combustion industriels et sur la technologie de désulfuration à base d’ammoniac.

Notre approche repose sur les conditions réelles de chaque usine.

La conception peut couvrir l’ensemble du procédé, y compris les caractéristiques des gaz de combustion, l’approvisionnement en ammoniac, le fonctionnement de l’absorbeur, l’oxydation, la récupération des produits et l’intégration avec les équipements environnementaux existants.

MirShine possède également une expérience dans d’autres technologies de traitement des gaz de combustion, ce qui permet d’envisager la désulfuration à base d’ammoniac comme un élément d’un système plus vaste de protection de l’environnement.

Pour les clients nécessitant plusieurs systèmes de contrôle des polluants, des solutions intégrées peuvent combiner la désulfuration, la dénitrification, l’épuration des poussières et les procédés connexes.

Conclusion

La DSN à base d’ammoniac offre plus que la simple élimination du SO₂.

En transformant le dioxyde de soufre en sulfate d’ammonium, ce procédé permet de concilier protection de l’environnement et valorisation des ressources.

Pour les centrales disposant d’un approvisionnement fiable en ammoniac et d’une demande adéquate de sulfate d’ammonium, cette technologie peut offrir des avantages à la fois environnementaux et économiques.

MirShine développe des systèmes personnalisés de désulfuration à base d’ammoniac destinés aux clients industriels, la conception du procédé étant adaptée aux conditions réelles des gaz de combustion et aux objectifs du projet.

Questions fréquemment posées

Qu’est-ce que la DSN à base d’ammoniac ?

La DSN à base d’ammoniac est un procédé de désulfuration des gaz de combustion qui utilise de l’ammoniac pour absorber et réagir avec le SO₂, produisant des sels d’ammonium pouvant ensuite être transformés en sulfate d’ammonium.

Quel est le produit principal de la DSN à base d’ammoniac ?

Le produit contenant du soufre est couramment le sulfate d’ammonium, qui peut être utilisé comme engrais lorsqu’il répond aux spécifications de qualité requises.

La désulfuration des gaz de combustion à l’ammoniac convient-elle aux centrales électriques ?

Oui. Elle peut être envisagée pour les centrales électriques et autres installations de combustion, sous réserve des conditions des gaz de fumée, de la disponibilité de l’ammoniac, des exigences en matière d’émissions et de la rentabilité du projet.

Quelle est la différence entre la désulfuration à l'ammoniac et la désulfuration au calcaire ?

La désulfuration des gaz de combustion à l’ammoniac utilise de l’ammoniac et peut produire du sulfate d’ammonium, tandis que la désulfuration à la chaux utilise de la pierre calcaire et produit généralement du gypse.

La désulfuration des gaz de combustion à l’ammoniac nécessite-t-elle un stockage d’ammoniac ?

Un système industriel nécessite normalement un approvisionnement et un dispositif de stockage appropriés en ammoniac. La configuration exacte dépend de la source d’ammoniac retenue et des exigences locales en matière de sécurité.

La désulfuration des gaz de combustion à l’ammoniac peut-elle produire des engrais ?

Oui. Dans des conditions de procédé adaptées, le sulfate d’ammonium peut être récupéré et transformé en produit engrais.

Quels facteurs influencent la consommation d’ammoniac ?

La concentration de SO₂, le débit des gaz de combustion, le rendement d’élimination requis, l’efficacité d’utilisation de l’ammoniac, les conditions de procédé et la commande du système influencent tous la consommation d’ammoniac.

MirShine peut-elle fournir un système complet de désulfuration des gaz de combustion à base d’ammoniac ?

MirShine peut fournir des solutions sur mesure en ingénierie et en équipements pour des projets de désulfuration des gaz de combustion à base d’ammoniac, y compris leur intégration à d’autres systèmes de contrôle de la pollution.