דיזולפוריזציה באמוניה לגז מעשן תעשייתי: מהסרת דו-תחמוצת הגופרית לאחזרת גופרית כמשאב

מילות מפתח מרכזיות: דיזולפוריזציה באמוניה, דיזולפוריזציה באמוניה (FGD), דיזולפוריזציה של גז מעשן תעשייתי, מערכת הסרת דו-תחמוצת הגופרית, אחזור סולפט אמוניום

תיאור מטא: התעמקו בטכנולוגיית הדיזולפוריזציה באמוניה לגז מעשן תעשייתי, הכוללת הסרת דו-תחמוצת הגופרית, אחזור סולפט אמוניום, יתרונות תהליכים ויישומים בתעשייה החשמלית, בתעשיית הפלדה, בתעשייה הכימית ובתעשיית המתכת.

בקרת דו-תחמוצת הגופרית בתעשייה משתנה

במשך שנים רבות, דיזולפוריזציה תעשייתית נחשבה בעיקר לתהליך הגנה סביבתית בסוף הצינור.

המטרה הייתה פשוטה: הסרת דו-תחמוצת הגופרית מגז הפליטה לפני שהגיעה למחזור.

המטרה הזו נותרת חשובה, אך כיום חברות תעשייתיות רבות בוחנות את מאזן החומרים הכולל של התהליך. אם מזהם ניתן להמיר למוצר שימושי, המערכת הסביבתית עשויה לספק ערך כלכלי נוסף.

כאן נהיית דיזולפוריזציה באמוניה מעניינת במיוחד.

במקום להשתמש באבן שושן כחומר ספיגה עיקרי, משתמשים באמוניה כדי ללכוד את דו-תחמוצת הגופרית. הגופרית שנלכדה יכולה לאחר מכן להמר לאמספט אמוניום.

למתקנים תעשייתיים מתאימים, התהליך יכול לפיכך לשלב בקרה על פליטת SO₂ עם שחזור גופרית וחנקן.

קבוצת מירשין לסביבה מספקת פתרונות לדיזולפוריזציה מבוססי אמוניה שתוכננו סביב תנאי התהליך המדויקים של הלקוחות התעשייתיים.

עקרון היסוד של דיזולפוריזציה באמוניה

לאמוניה יש יכולת חזקה לתקשר עם תרכובות גופרית חומציות.

כשדו-חמצן הגופרית נכנסת למאבסורבנט, היא פוגשת נוזל שמכיל אמוניה.

ה- SO₂ נספגת לתוך הפאזה הנוזלית ופועלת עם האמוניה, ויוצרת סולפט אמוניום וביסולפט אמוניום.

תרכובות אלו יכולות להשתנות בהמשך לסולפט אמוניום.

התהליך המפושט ניתן להבין כ:

SO₂ → ספיגה → סולפט אמוניום/ביסולפט אמוניום → חמצון → סולפט אמוניום

התהליך ניתן להתאים בהתאם לצורה הרצויה של המוצר ולתנאי המפעל.

למה אמוניה היא חומר מוסר גוף מעניין

בחירת החומר המוסר גוף משפיעה ישירות הן על התהליך והן על הכלכלה של מערכת FGD.

אבני גיר זולות וזמינות ברוב המקומות, וזה אחד מהסיבות שבגינן מערכת FGD של אבני גיר-גיפס הפכה לנפוצה ביישומים בקנה מידה גדול.

לאמוניה יש יתרון שונה.

היא יכולה להשתתף ישירות ביצירת סולפט אמוניום, חומר בעל ערך מסחרי.

זה אומר שהגופרית שנמסרת מגז הפליטה אינה חייבת להיחשף רק כפסולת.

במפעלים שבהם אמוניה זמינה בקלות ובסולפט אמוניום יש ערך, זה יכול לשנות את הכלכלה של תהליך הסילוף.

יישומים בתעשיית הפלדה

ייצור פלדה כולל מספר תהליכים שבהם פליטת דו-תחמוצת הגופרית עלולה להפוך לבעיה סביבתית.

תלוי במסלול הייצור ובמאפייני הדלק או החומרים הגלמיים, דו-תחמוצת הגופרית יכולה להיווצר במהלך סינטירינג, חימום ופעולות אחרות הקשורות לבעירה.

ניתן לבחון מערכת סילוף מבוססת אמוניה ליישומים אלו כאשר תנאי הגז מתאימים לתהליך.

יתרון אחד הוא שהמערכת עלולה להתמזג עם טכנולוגיות סביבתיות אחרות.

למשל, מפעל פלדה עלול לדרוש:

• הסרת גופרת

• דניטריפיקציה

• הסרת אבק

• קירור גז

• אחזור חום מבזבז

עיצוב מאורגן יכול לסייע להימנע מלהתייחס לכל מערכת בקרת זיהום כאל התקנה עצמאית לחלוטין.

יישומים במתקנים כימיים ופטרוכימיים

מתקנים כימיים ופטרוכימיים עשויים להכיל זרמי גז יחסית מורכבים.

לחלק מהמתקנים כבר קיימת תשתית הקשורה באמוניה, מה שיכול לפשט את האינטגרציה של מערכת FGD מבוססת אמוניה.

עם זאת, יש לבחון בזהירות את נוכחות הגזים וה מזהמים האחרים.

לפני בחירת תהליך דיסולפיריזציה באמוניה, על המהנדסים לבדוק:

• ריכוז SO₂

• זרימת גז מעשן

• טמפרטורה

• רטיבות

• עפר

• כלורידים

• רכיבים חומציים אחרים

המטרה היא לעצב את תהליך הספיגה והטיפול הلاحق סביב הרכב הגז האמיתי, ולא להניח הרכב סטנדרטי.

יישומים ביצור חשמל

יצור החשמל נשאר אחד היישומים התעשייתיים הגדולים ביותר לסילוק גפרית מערפל מעשן.

כאשר משתמשים בדלקים שמכילים גפרית, הסרת דו-תחמוצת הגופרית (SO₂) היא חלק בלתי נפרד מהמערכת לבקרת פליטות.

ניתן לשקול את שיטת סילוק הגפרית בעזרת אמוניה (Ammonia FGD) כאשר התחנה מציעה:

• אספקת אמוניה אמינה

• תנאי עرف מעשן מתאימים

• ביקוש לסולפט אמוניום

• תשתית מתאימה לעיבוד ותפוצה של המוצר

הערכה כלכלית היא קריטית במיוחד, מאחר שמחירי האמוניה וערך הדשנים עלולים להשתנות עם הזמן.

החלפת משאבים משנה את הדרך שבה מעריכים את שיטת סילוק הגפרית

פרויקט סביבתי קונבנציונלי נבדק לרוב באמצעות השקעה הכספית והעלויות התפעוליות.

לחישוב עבור הסרת הגופרית באמוניה ניתן להרחיב את ההיקף.

הפרויקט עלול לכלול:

צריכת אמוניה + צריכת אנרגיה + עלויות תחזוקה

אבל גם אפשרי:

ערך ייצור сульפט אמוניום

זה לא אומר שכל פרויקט של ספיגת גזים באמוניה יהיה אוטומטית זול יותר מאשר פרויקט ספיגת גזים בסידן.

התוצאה הסופית תלויה בתנאים המקומיים.

לדוגמה, עלות האמוניה עשויה להיות גבוהה במיקום אחד, בעוד שסולפט האמוניום מפגין ביקוש חזק באותו אזור. במיקום אחר, הסידן עלול להיות זול, ופלסטר כבר עשוי להיות בעל שוק מוכן.

לכן, חקירה מקצועית המותאמת למיקום היא הכרחית.

בקרת התהליך היא קריטית

תפעול יציב דורש יותר מאשר רק הוספת אמוניה לגז העשן.

תהליך הספיגה חייב לשמור על תנאי תפעול מתאימים.

פרמטרים חשובים כוללים:

• יחס נוזל-לגז

• ריכוז האמוניה

• pH

• תנאי חמצון

• טמפרטורת גז

• קצב זרימת גז

אם פרמטרים אלו לא מובקרים כראוי, יעילות המגיבים עלולה לרדת ואיכות המוצר עלולה להשתנות.

דבר זה חשוב במיוחד כאשר סולפט האמוניום מיועד לשימוש מסחרי.

דליפת אמוניה ואופטימיזציה של התהליך

אחת הבעיות שעליהן יש לשים דגש מיוחד בתהליכים מבוססי אמוניה היא עודף אמוניה.

אם מספקים אמוניה בכמות גדולה בהרבה מהכמות הנדרשת לתגובה, עלול להתרחש עלייה בצריכת האמוניה ובעיקר בדליפת אמוניה.

עיצוב תהליך טוב מכוון להשיג הסרת SO₂ מספקת בלי לספק אמוניה בكمיות מיותרות.

זה דורש מדידה אמינה, לוגיקת בקרה מתאימה וקשר טוב בין הגז לנוזל.

טיפול משולב בגז מעשן

מתקנים תעשייתיים מודרניים כמעט אף פעם לא צריכים לשלוט רק במ מזהם אחד.

מתקן טיפוסי עלול להידרש לטפל ב:

• NOX

• SO₂

• עפר

• תרכובות אורגניות נדיפות

• גזים חומציים

הפורטפוליו של טכנולוגיות סביבתיות של MirShine כולל דיסולפוריזציה, דניטריפיקציה, הסרת אבק, טיפול ב-VOC והמערכות הקשורות אליהן.

זה מאפשר לקחת בחשבון תהליכים שונים יחדיו כאשר הפרויקט דורש טיפול מקיף בגז מעשן.

לדוגמה, מתקן תעשייתי עלול לשלב FGD מבוסס אמוניה עם דניטריפיקציה באמצעות SCR.

התצורה הסופית תלויה בסדר הפעולות והתנאים המדויקים של גז העשן.

למה לעבוד עם מהנדס מנוסה בתחום פתרונות הסרת הגופרית מגז העשן חברה ?

המבליע עצמו הוא רק חלק אחד מתוך מערכת הסרת הגופרית.

המערכת המלאה עשויה לכלול:

• ציוד ספיגה

• משאבות הזרמה

• אספקת אמוניה

• חמצון

• שחזור המוצר

• ציוד מדידה

• מערכת בקרה

• מערכת הצינורות

• ציוד תומך

ספק עם ניסיון מהנדסי רחב יותר יכול להעריך את הקשר בין מערכות אלו.

MirShine מספקת פתרונות לעיצוב מהנדסי ולציוד לטיפול בגז עשן תעשייתי, עם דגש על מערכות מותאמות אישית ולא על חבילות חד-ממדיות.

מסקנות

הסרת הגופרית באמוניה מציעה גישה חלופית לשליטה בתכולת דו-תחמוצת הגופרית (SO₂) בגז עשן תעשייתי.

התכונה המרכזית שלו היא האפשרות לשחזר גופרית בצורת סולפט אמוניום במקום לייצר רק זרם פסולת.

למפעלים עם אספקת אמוניה מתאימה, תנאי גז מתאימים ושוק לסולפט אמוניום, הטכנולוגיה יכולה לספק שילוב מעניין של הגנת סביבה ושחזור משאבים.

קבוצת מירשין לאקולוגית מפתחת פתרונות מותאמים לבקרת זיהום עופרת (FGD) מבוססי אמוניה ללקוחות תעשייתיים ויודעת לשלב את הסרור של גופרית עם טכנולוגיות אחרות לטיפול בעשנים לפי הצורך.

שאלות נפוצות

איך אמוניה מסירה SO₂?

אמוניה מגיבה עם דו-תחמוצת הגופרית שנבלעה ויוצרת סולפיט אמוניום וביסולפיט אמוניום. תרכובות אלו יכולות להשתנות לאחר מכן לסולפט אמוניום.

מה היתרונות של הסרור של גופרית בעזרת אמוניה?

היתרון העיקרי הוא שהגופרית שנמסרת מעשנים יכולה להישמר כסלפט אמוניום במקום להיות מטופלת אך ורק כפסולת.

האם מערכת FGD מבוססת אמוניה מתאימה למפעלי פלדה?

זה יכול להיות מתאים לתהליכי ייצור פלדה מסוימים, בהתאם לריכוז דו-תחמוצת הגופרית, זרימת הגז, הטמפרטורה, האבק ומאפייני הגז האחרים.

למה משמש сульفات אמוניום?

סולפט אמוניום משמש בדרך כלל כדשן המכיל חנקן וגופרית כאשר המוצר עומד בדרישות האיכות הרצויות.

האם מערכת ניקוי גז מעשנים בעמיאק טובה יותר ממערכת ניקוי בעפרון?

אף אחת משתי הטכנולוגיות אינה טובה באופן אוניברסלי. האפשרות המתאימה תלויה במחירי החומרים, ערך המוצר, תנאי הגז, התשתית של המפעל והדרישות הסביבתיות.

האם ניתן לשלב מערכת ניקוי גז מעשנים בעמיאק עם מערכת הפחתת חנקנים (SCR)?

כן. ניתן לשלב את מערכת ניקוי הגז המעשים בעמיאק ואת מערכת הפחתת החנקנים (SCR) למערכת מקיפה לטיפול בגז מעשנים תעשייתי.

אילו מידע נדרש להצעת מערכת ניקוי גז מעשנים בעמיאק?

מידע טיפוסי כולל זרימת גז, ריכוז דו-תחמוצת הגופרית, טמפרטורת הגז, ריכוז האבק, רמת הלחות, רמת הפליטה הנדרשת ביציאה, שעות פעילות ותוכנית המפעל הזמינה.

האם חברת MirShine מייצרת ציוד לניקוי גז מעשנים?

מירשין מספקת פתרונות הנדסת סביבה וציוד לטיפול בגז מעשן תעשייתי, כולל מערכות הסרת גופרית מותאמות אישית.