Perché la desolforazione con ammoniaca sta diventando una nuova direzione per il trattamento dei fumi

Da anni, molti impianti industriali hanno seguito un approccio familiare al controllo delle emissioni:

Utilizzare la tecnologia calcarea-gesso per desolforazione dei fumi (FGD) e utilizzare un sistema SCR per la riduzione degli ossidi di azoto.

Questa combinazione ha svolto un ruolo fondamentale nel raggiungimento della conformità alle norme sulle emissioni.

Tuttavia, poiché i requisiti ambientali diventano sempre più stringenti, le aziende stanno iniziando a rivalutare se i sistemi tradizionali possano affrontare le sfide future nel modo più efficiente.

Uno dei problemi chiave che sta attirando l’attenzione è lo scivolamento di ammoniaca.

Quando i sistemi SCR sono in funzione, l’iniezione di ammoniaca deve essere controllata con attenzione. Troppa poca ammoniaca potrebbe determinare una rimozione insufficiente degli NOx; troppa ammoniaca potrebbe invece aumentare il fenomeno dello slip di ammoniaca, causando preoccupazioni operative e ambientali.

L’equilibrio tra il controllo degli NOx e il controllo delle emissioni di ammoniaca sta diventando sempre più importante.

È per questo che un numero crescente di aziende sta valutando la desolforazione con ammoniaca e la conversione calcio–ammoniaca come possibili soluzioni.

Lo slip di ammoniaca ha cambiato il modo in cui le aziende considerano il controllo delle emissioni

Tradizionalmente, l’obiettivo principale di un sistema di denitrificazione era semplice:

Garantire che le emissioni di NOx rispettino i requisiti normativi.

Tuttavia, l’attenzione crescente rivolta alle emissioni di ammoniaca implica che gli operatori debbano ora considerare l’intera catena di controllo delle emissioni.

Un moderno sistema industriale di trattamento dei fumi di scarico deve non solo garantire la rimozione del biossido di zolfo e la riduzione degli NOx, ma anche controllare gli effetti secondari associati a un’eccessiva iniezione di ammoniaca.

Per gli impianti che utilizzano la desolforazione a base di calcare abbinata alla denitrificazione SCR, ciò crea una doppia sfida:

• Mantenere prestazioni stabili nella rimozione degli NOx

• Tenere lo scivolamento di ammoniaca entro limiti sempre più stringenti

Un miglioramento del controllo dell'iniezione può aiutare, ma non modifica la struttura fondamentale di un sistema in cui desolforazione e denitrificazione operano separatamente.

La conversione da calcio ad ammoniaca offre un approccio diverso.

Conversione da calcio ad ammoniaca: cambiare la via tecnica

La conversione da calcio ad ammoniaca non è semplicemente un aggiustamento dell'iniezione di ammoniaca.

Rappresenta un cambiamento della via complessiva di trattamento dei fumi.

Nel processo di desolforazione con ammoniaca, l'ammoniaca viene utilizzata come assorbente per reagire con il biossido di zolfo e produrre solfato di ammonio.

Ciò comporta due cambiamenti importanti.

In primo luogo, l’ammoniaca entra a far parte sia del processo di rimozione del biossido di zolfo sia di quello di riduzione degli ossidi di azoto.

In secondo luogo, lo zolfo rimosso dai fumi di scarico può essere convertito in un sottoprodotto utile, anziché essere gestito esclusivamente come rifiuto.

Integrando la fornitura di ammoniaca e migliorando il coordinamento del sistema, gli impianti possono passare da processi di controllo dell’inquinamento separati a un approccio più integrato.

Tecnologia avanzata di desolforazione con ammoniaca per un controllo migliore

Una delle sfide che storicamente hanno limitato la desolforazione con ammoniaca è stata il controllo dell’ammoniaca e dei sali di ammonio.

MingSheng Environmental Protection ha sviluppato la propria tecnologia di desolforazione con ammoniaca basata sulla separazione e purificazione a cascata per affrontare tale problema.

Il sistema applica lavaggi multi-stadio di ammoniaca e sali di ammonio, abbinati a processi avanzati di eliminazione delle nebbie, al fine di ridurre le emissioni di ammoniaca e sali di ammonio.

La settima generazione di tecnologia dell’azienda migliora ulteriormente il processo di purificazione grazie a metodi ottimizzati di separazione e controllo.

Secondo le applicazioni del progetto, la tecnologia ha dimostrato un funzionamento stabile con elevata efficienza di rimozione del biossido di zolfo, elevate prestazioni nel recupero dell'ammoniaca e emissioni controllate di particolato.

Questi miglioramenti sono importanti perché gli operatori industriali valutano un sistema FGD non soltanto in base all'efficienza di rimozione, ma anche in base a:

• Stabilità operativa a lungo termine

• Requisiti di manutenzione

• Gestione dei sottoprodotti

• Conformità Ambientale

• Costo operativo totale

Oltre il controllo dell'inquinamento: trasformare lo zolfo in valore

Un'altra differenza fondamentale tra la desolforazione a base di calcio e quella a base di ammoniaca riguarda il trattamento dei sottoprodotti.

La tradizionale desolforazione con calcare-gesso produce gesso. A seconda della qualità e delle condizioni di mercato, il gesso potrebbe richiedere ulteriore valorizzazione o smaltimento.

La desolforazione con ammoniaca produce solfato di ammonio, che può essere utilizzato come prodotto correlato ai fertilizzanti.

Ciò modifica la logica economica del sistema.

Invece di pagare soltanto per la rimozione degli inquinanti, le aziende possono valutare se i materiali recuperati possano generare un valore aggiuntivo.

Per gli impianti industriali che operano ininterrottamente per molti anni, questo potenziale di recupero delle risorse può diventare una componente importante della valutazione complessiva dell’investimento.

Aggiornamento degli attuali sistemi FGD senza ripartire da zero

Una preoccupazione comune tra gli operatori degli impianti riguarda la necessità o meno di una ricostruzione completa per adottare la desolforazione con ammoniaca.

In molti casi, la risposta è negativa.

La conversione da calcio ad ammoniaca si concentra sull’aggiornamento degli attuali sistemi FGD a calcestruzzo-gesso mediante modifiche mirate.

A seconda della configurazione originale del sistema, possono essere riutilizzati gli equipaggiamenti e le infrastrutture esistenti.

Le aree tipiche di aggiornamento possono includere:

• Modifiche alla torre di assorbimento

• Sistemi di ossidazione e concentrazione

• Sistemi a spruzzo

• Impianti di fornitura di ammoniaca

• Attrezzature per il recupero di sottoprodotti

Questo approccio consente alle aziende di sfruttare meglio le risorse ambientali esistenti, spostandosi verso una via di trattamento più avanzata.

Per gli impianti industriali obsoleti, questo può rappresentare un vantaggio importante.

Fornitura condivisa di ammoniaca: l’integrazione genera efficienza

Un ulteriore beneficio della conversione da calcio ad ammoniaca è la possibilità di integrare la fornitura di ammoniaca tra i sistemi di desolforazione e di denitrificazione SCR.

In passato, molti impianti gestivano separatamente il consumo di calcare per la FGD e la fornitura di ammoniaca per l’SCR.

Un approccio integrato basato sull’ammoniaca può semplificare gli acquisti, lo stoccaggio e la gestione operativa.

Tuttavia, un’integrazione efficace richiede una progettazione ingegneristica accurata: occorre considerare lo stoccaggio dell’ammoniaca, i sistemi di sicurezza, il controllo di processo e i requisiti operativi.

L’obiettivo non è semplicemente unire due processi, bensì creare un sistema coordinato di controllo delle emissioni.

Il futuro del trattamento dei fumi industriali

Il ruolo delle attrezzature ambientali sta cambiando.

In passato, le aziende si concentravano principalmente sul fatto che un sistema potesse rispettare gli standard di emissione.

Oggi pongono domande più ampie:

È possibile ridurre i costi operativi?

È possibile ridurre al minimo i flussi di rifiuti?

È possibile aggiornare le attrezzature esistenti?

Gli inquinanti possono diventare risorse?

La desolforazione con ammoniaca rappresenta questa nuova direzione.

Combinando la rimozione del biossido di zolfo, l’utilizzo dell’ammoniaca, il recupero dei sottoprodotti e l’integrazione potenziale con sistemi di denitrificazione, offre un percorso alternativo per il controllo industriale delle emissioni.

Per le aziende che valutano futuri aggiornamenti del loro centrale elettrica fgd per i sistemi industriali di controllo dell'inquinamento atmosferico, la conversione da calcio ad ammoniaca offre una nuova prospettiva.

La conformità ambientale e le prestazioni economiche non devono necessariamente essere obiettivi opposti.

Con l'approccio tecnologico appropriato, possono sostenersi a vicenda.