Ammoniák-alapú kéntelenítés ipari füstgázokhoz: az SO₂-eltávolítástól a kéntartalmú nyersanyag-visszanyerésig

Kulcsszavak: ammoniák-alapú kéntelenítés, ammoniák-alapú FGD, ipari füstgáz-kéntelenítés, SO₂-eltávolító rendszer, ammónium-szulfát-visszanyerés

Meta Leírás: Ismerkedjen meg az ammoniák-alapú kéntelenítési technológiával ipari füstgázokhoz, beleértve az SO₂-eltávolítást, az ammónium-szulfát-visszanyerést, a folyamat előnyeit és alkalmazásait az energiaiparban, a vas- és acéliparban, a vegyiparban és a fémet dolgozó iparágakban.

Az ipari SO₂-kibocsátás-vezérlés változásban van

Sok évig az ipari kéntelenítést főként egy környezetvédelmi végponti folyamatként tekintették.

A cél egyszerű volt: a kéndioxid eltávolítása a füstgázból, mielőtt az a kéménybe jutna.

Ez a cél továbbra is fontos, de számos ipari vállalat most már az egész folyamat anyagmérlegét is vizsgálja. Ha egy szennyező anyagból hasznos terméket lehet előállítani, akkor a környezeti rendszer további gazdasági értéket is teremthet.

Itt válik különösen érdekessé az ammónia-alapú kéntelenítés.

A mészkő helyett ammóniát használnak fő elnyelőanyagként a kéndioxid megkötésére. Az elnyelt ként ezután ammónium-szulfáttá lehet alakítani.

Megfelelő ipari létesítmények esetén ezért a folyamat egyidejűleg kezelheti az SO₂-kibocsátás elleni védelmet, valamint a ként és a nitrogént is visszanyerheti.

A MirShine Environmental Group ammónia-alapú kéntelenítési megoldásokat kínál, amelyeket az ipari ügyfelek tényleges folyamati feltételeihez igazítottak.

Az ammónia-alapú kéntelenítés alapelve

Az ammónia erősen reagál savas kéntartalmú vegyületekkel.

Amikor a kéndioxid belép az elnyelőbe, ammóniát tartalmazó folyadékkal érintkezik.

Az SO₂ folyadékfázisba kerül és ammóniával reagálva ammónium-szulfitot és ammónium-biszulfitot képez.

Ezeket a vegyületeket később ammónium-szulfáttá lehet oxidálni.

Az egyszerűsített folyamat így érthető fel:

SO₂ → elnyelés → ammónium-szulfit/biszulfit → oxidáció → ammónium-szulfát

A folyamatot a kívánt termékforma és a berendezés feltételei szerint lehet módosítani.

Miért érdekes az ammónia kéntelenítő reagensként

A reagens kiválasztása közvetlen hatással van az FGD-rendszer folyamatára és gazdaságosságára.

A mészkő olcsó és széles körben elérhető, ez egyik oka annak, hogy a mészkő-gipsz FGD nagy léptékű alkalmazásokban vált általánossá.

Az ammóniának más előnyei is vannak.

Közvetlenül részt vehet az ammónium-szulfát, egy kereskedelmi szempontból hasznos anyag képződésében.

Ez azt jelenti, hogy a füstgázból eltávolított ként nem feltétlenül csak hulladékként kell kezelni.

Olyan üzemekben, ahol az ammónia könnyen beszerezhető, és az ammónium-szulfát értékes termék, ez megváltoztathatja a kéntelenítési folyamat gazdasági mutatóit.

Alkalmazások a acéliparban

Az acélgyártás több olyan folyamaton keresztül zajlik, ahol a kéndioxid-kibocsátás környezeti problémát okozhat.

A gyártási útvonaltól és az égetési anyag vagy nyersanyag jellemzőitől függően az SO₂ kibocsátása a szinterelés, a fűtés és más égéshez kapcsolódó műveletek során keletkezhet.

Amennyiben a gázállapotok összeegyeztethetők a folyamattal, az ilyen alkalmazásokra értékelhető egy ammónia-alapú kéntelenítő rendszer.

Az egyik előny, hogy a rendszer potenciálisan integrálható más környezetvédelmi technológiákkal.

Például egy acélgyár szükségletei lehetnek:

• Szénhidrogén-távolítás

• A nitrogénmentesítés

• Por eltávolítása

• Gáz hűtése

• Hővisszanyerés

A koordinált tervezés segíthet elkerülni, hogy minden szennyezőanyag-elszívó rendszert teljesen független telepítésként kezeljenek.

Alkalmazások vegyi és petrovegyi létesítményekben

A vegyi és petrovegyi gyárak relatíve összetett gázáramokat is produkálhatnak.

Egyes létesítmények már rendelkeznek ammónia-alapú infrastruktúrával, ami egyszerűsítheti az ammónia-alapú FGD-rendszer integrálását.

Azonban más gázok és szennyező anyagok jelenlétét gondosan értékelni kell.

Az ammónia-alapú kéntelenítési eljárás kiválasztása előtt a mérnököknek át kell tekinteniük:

• Kén-dioxid-koncentráció

• Füstgáz-áramlást

• Hőmérséklet

• Nemes

• Por ellen

• Klorid

• Egyéb savas összetevőket

A cél az elnyelési és a lefelé irányuló kezelési folyamat tervezése a tényleges gáz alapján, nem pedig egy sztenderd összetétel feltételezésével.

Alkalmazások az energiatermelésben

Az energiatermelés továbbra is az egyik legnagyobb ipari alkalmazási területe a füstgáz-kéntelenítésnek.

Olyan kéntartalmú tüzelőanyagok felhasználása esetén, amelyeknél az SO₂-eltávolítás elengedhetetlen része az emissziócsökkentő rendszernek.

Az ammónia-alapú FGD-t akkor érdemes figyelembe venni, ha az üzemnek:

• Megbízható ammóniaellátása van

• Megfelelő füstgáz-feltételei vannak

• Szüksége van ammónium-szulfátra

• Megfelelő termékkezelő infrastruktúrája van

A gazdasági értékelés különösen fontos, mivel az ammónia árai és a műtrágyák értéke idővel változhat.

Az erőforrás-visszanyerés megváltoztatja, hogyan értékeljük az FGD-t

Egy hagyományos környezetvédelmi projektet gyakran a tőkeberuházás és az üzemeltetési költségek alapján értékelnek.

Az ammóniás kéntelenítés esetében a számítás szélesebb körű lehet.

A projekt magában foglalhatja:

Ammónia-felhasználás + energiafelhasználás + karbantartási költség

de potenciálisan a következőket is:

Ammónium-szulfát-termelés értéke

Ez nem azt jelenti, hogy minden ammóniás FGD-projekt automatikusan gazdaságosabb lesz, mint a mészkőalapú FGD.

A végső eredmény a helyi körülményektől függ.

Például egy helyen az ammónia ára magas lehet, miközben az ammónium-szulfátnak erős a helyi kereslete. Egy másik helyen a mészkő olcsó lehet, és a gipsznek már kialakult piaca.

Ezért elengedhetetlen egy helyszínspecifikus megvalósíthatósági tanulmány.

A folyamatirányítás kritikus fontosságú

A stabil működéshez több is szükséges, mint egyszerűen ammóniát adni a füstgázhoz.

Az elnyelési folyamatnak megfelelő üzemeltetési feltételeket kell fenntartania.

Fontos paraméterek:

• Folyadék-gáz arány

• Ammónia-koncentráció

• pH

• Oxidációs körülmények

• Gáz hőmérséklete

• Gázáramlási sebesség

Ha ezeket a paramétereket nem szabályozzák megfelelően, a reagens felhasználása csökkenhet, és a termék minősége instabillá válhat.

Ez különösen fontos, ha az ammónium-szulfát kereskedelmi célra készül.

Ammónia-elvezetés és folyamatoptimalizálás

Az ammónián alapuló eljárásoknál figyelni kell az ammónia túladagolására.

Ha az ammóniát a szükséges reakcióhoz szükséges mennyiségnél lényegesen többet szállítják, a rendszer növekedett ammónia-fogyasztással és potenciálisan magasabb ammónia-szivárgással is küzdhet.

A jó folyamat-tervezés célja, hogy elegendő SO₂-eltávolítást érjen el az ammónia felesleges túladagolása nélkül.

Ehhez megbízható mérésre, megfelelő szabályozási logikára és jó gáz-folyadék érintkezésre van szükség.

Integrált füstgáz-tisztítás

A modern ipari létesítmények ritkán csak egyetlen szennyező anyagot kell kezelniük.

Egy tipikus üzemnek például a következőket is kezelnie kell:

• NOx

• SO₂

• Por ellen

• Illékony szerves vegyületek

• Savas gázok

A MirShine környezetvédelmi technológiai portfóliója tartalmazza a kéntelenítést, a denitrifikációt, a porleválasztást, a VOC-kezelést és a kapcsolódó rendszereket.

Ez lehetővé teszi, hogy különböző folyamatokat együttesen vegyenek figyelembe, ha egy projekt komplex füstgáz-tisztítást igényel.

Például egy ipari létesítmény kombinálhat ammónián alapuló FGD-t SCR-denitrifikációval.

A végső konfiguráció a folyamat sorrendjétől és a tényleges füstgáz-körülményektől függ.

Miért érdemes tapasztalt FGD-mérnökökkel együttműködni Vállalat ?

Az elnyelő berendezés önmagában csupán egy része a kéntelenítő rendszernek.

A teljes rendszer több elemet is magában foglalhat:

• Elnyelő berendezések

• Körülzáró pumpek

• Ammóniaellátás

• Oxidáció

• Termék-visszanyerés

• Eszközök

• Vezérlőrendszer

• Csatornarendszer

• Támogató berendezések

Egy szélesebb mérnöki tapasztalattal rendelkező szállító képes értékelni ezek közötti kapcsolatot.

A MirShine ipari füstgáz-kezelési mérnöki tervezést és berendezés-megoldásokat kínál, hangsúlyt fektetve az egyedi igényekre szabott rendszerekre, nem pedig az egységes, mindenre alkalmazható csomagokra.

Összegzés

Az ammóniás deszulfurizáció alternatív megoldást kínál az ipari kéndioxid-kibocsátás elleni küzdelemben.

Fő jellemzője, hogy a ként ammónium-szulfát formájában lehet visszanyerni, nem csupán hulladékáramként kezelni.

Azoknak az üzemeknek, amelyek rendelkeznek megfelelő ammóniaellátással, megfelelő füstgázfeltételekkel és ammónium-szulfát-piaci lehetőséggel, ez a technológia érdekes kombinációt kínál a környezetvédelem és az erőforrás-visszanyerés területén.

A MirShine Environmental Group ipari ügyfelek számára testre szabott, ammónián alapuló nedves gáztisztítási (FGD) megoldásokat fejleszt, és szükség esetén integrálhatja a deszulfurizációt más füstgáztisztítási technológiákkal.

Gyakran Ismételt Kérdések

Hogyan távolítja el az ammónia az SO₂-t?

Az ammónia a felszívódott kéndioxiddal reagálva ammónium-szulfitot és ammónium-biszulfitot képez. Ezeket az anyagokat később ammónium-szulfáttá lehet oxidálni.

Mi az ammóniás deszulfurizáció előnye?

A fő előny, hogy a füstgázból eltávolított ként potenciálisan ammónium-szulfátként lehet visszanyerni, nem csupán hulladékként kezelni.

Alkalmazható-e az ammóniás FGD acélgyártó üzemekben?

Bizonyos acélgyártási folyamatokhoz alkalmazható, attól függően, hogy milyen a kén-dioxid-koncentráció, a gázáram, a hőmérséklet, a por- és egyéb gázjellemzők.

Mire használják az ammónium-szulfátot?

Az ammónium-szulfátot általában nitrogén- és kéntartalmú műtrágyaként használják, ha a termék megfelel a vonatkozó minőségi követelményeknek.

Jobb-e az ammóniás FGD, mint a mészkőalapú FGD?

Egyik technológia sem univerzálisan jobb. A megfelelő megoldás a reagensáraktól, a termék értékétől, a gázállapottól, a gyári infrastruktúrától és a környezeti követelményektől függ.

Kombinálható-e az ammóniás FGD és az SCR?

Igen. Az ammóniára épülő FGD és az SCR alapú denitrifikáció integrálható egy komplex ipari füstgáz-tisztító rendszerbe.

Milyen adatok szükségesek egy ammóniás FGD-ajánlat elkészítéséhez?

Tipikus adatok: gázáram, kén-dioxid-koncentráció, gáz hőmérséklete, porkoncentráció, nedvességtartalom, szükséges kimenő kibocsátási szint, üzemidő és rendelkezésre álló gyári elrendezés.

Gyárt-e MirShine FGD-felszereléseket?

A MirShine ipari füstgáz-tisztításhoz környezetvédelmi mérnöki és berendezési megoldásokat kínál, beleértve az egyedi szulfideltávolító rendszereket.