במשך עשורים, טכנולוגיית אבן גיר-גבס הייתה הגישה הדומיננטית להסרת גפרית מאדי מעברה בסין. הסרת גפרית אמונית, בינתיים, עוררה עניין בשל הפוטנציאל שלה לשלב הסרה יעילה של דו-תחמוצת הגופרית עם השבת משאבים. עם זאת, למרות היתרונות האלה, האימוץ שלה הוגבל מבחינה היסטורית על ידי מספר אתגרים הנדסיים.
התמונה משתנה.
התקדמויות בעיצוב תהליכים, בפיתוח ציוד ובשליטה בתפעול עוזרות לבלימת הגזים הגרעינית על בסיס אמוניה להתגבר על מوانעים טכנולוגיים עתיקים. חברת MingSheng Environmental Protection פועלת בתחום זה למעלה מעשר שנים, ופיתחה את הטכנולוגיה שלה דרך שבע דורות של שדרוג, תוך הרחבת יישומיה במגוון תחומים תעשייתיים.
המעבר הוא חשוב למנהלי תחנות החיפוש אחר דרכים לאיזון בין התאמה להנחיות regarding פליטת גזים, עלויות תפעול ותפקוד סביבתי ארוך טווח.
למה בלימת הגזים הגרעינית על בסיס אמוניה נקטה זמן רב כדי לצבור תנופה?
לבילימת הגזים הגרעינית על בסיס אמוניה יש מספר תכונות מושכות. התהליך יכול להיות יחסית קטן, משתמש באמוניה לספיגת דו-תחמוצת הגופרית, ויכול לשחזר גופרית בצורת סולפט אמוניום, מוצר בעל ערך הקשור לדשנים.
ביחס למערכות סידן-גיפס, היא גם מציעה את הפוטנציאל להפחית את הצורך בהשלכה של גיפס ולמנוע חלק מהאתגרים שקשורים לטיפול במיצי פסולת במערכות מבוססות סידן.
עם זאת, יתרונות אלו אינם הופכים באופן אוטומטי לפעילות תעשייתית אמינה. הטכנולוגיה חייבת להתמודד עם אתגרים פרקטיים, כולל היווצרות אโร졸, דליפת אמוניה, ביצוע יציב בתנאי אבקה גבוהה, וטיפול יעיל בגז מפלט בעל ריכוז גבוה של דו-תחמוצת הגופרית.
יעילות החמצון והשליטה בהיווצרות ענן נראה אחרי המוצא של הממיס הן גם נושאים חשובים בתכנון המערכת.
למשתמשים תעשייתיים, השאלה המכרעת אינה האם טכנולוגיה נראית מבטיחה בתיאוריה. אלא האם המערכת יכולה לשמור על ביצועים אמינים בתנאי פעילות ממשיים, תוך התאמה לדרישות הפליטות ולשליטה על עלות הפעלה כוללת.
שבע דורות של פיתוח טכנולוגי
מינגשנג להגנת הסביבה המשיכה לשפר את טכנולוגיית הסולפוריזציה של גז מעשן על בסיס אמוניה דרך שבע דורות של פיתוח.
העבודה התמקדה במספר בעיות טכניות שהגבילו בעבר את הסולפוריזציה באמוניה, כולל טיפול בגז מעשן בעל ריכוז גבוה של גופרית, התאמה לנפח גדול של גז, שיפור יעילות החמצון, בקרת אירוסולים וניהול דליפת אמוניה.
אלו אינם שיקולי עיצוב מבודדים. הם משפיעים על ביצועי מערכת הסולפוריזציה כולה, מהקשר בין הגז לנוזל וכדייעילות התגובה ועד לפליטות בחלק התחתון וליציבות הפעלה יומית.
הטכנולוגיה הושמה בייצור כימי, בתחנות כח, בתעשיית הפלדה, בחומרים פחמתיים, בייצור נייר ובתהליך הקוקס. טווח היישומים הזה משקף את הצורך להתאים את תצורת התהליך להרכב הגז שונה, לתנאי הפעלה ולדרישות הייצור.
ליצרן מערכת FGD, האתגר הוא לכן רחב יותר מאשר אספקת מבלעת או סט של ציוד. תכנון התהליך, אינטגרציה של הציוד, אסטרטגית הבקרה והכניסה לתפעול תורמים כולם לתוצאה הסופית.
ההיבט הכלכלי: התבוננות מעבר להשקעה הראשונית
הנימוק הכלכלי לדייסולפוריזציה באמוניה צריך להיערך לאורך מחזור הפעולה המלא, ולא רק על ידי השוואת מחירי רכישת הציוד.
ההשקעה הראשונית היא רק חלק אחד מהחישוב. הוצאות הפעלה, תחזוקה, טיפול במוצרי לוואי, ניהול מי פסולת והערך הפוטנציאלי של המוצרים המוחזרים חשובים אף הם.
הבדל חשוב אחד נוגע למוצר הלואי.
הדייסולפוריזציה בסידן-גיפס מייצרת גיפס, שעשוי לדרוש יישום נוסף או 처יקה בהתאם לאיכותו ולתנאי השוק המקומיים. דייסולפוריזציה באמוניה יכולה לייצר сульפט אמוניום, שניתן להשתמש בו בייצור דשנים כאשר הוא עומד בדרישות המוצרים הנדרשות.
זה יוצר מסלול פוטנציאלי לשיקום משאבים של גופרית. במקום לטפל בגופרית שנמחקה מגז המدخנים כמזהם בלבד שדורש ניהול, התהליך יכול להמיר אותה לחומר בעל שימושים מסחריים.
הטובה הכלכלה האמיתית תלויה בגורמים כגון צריכה של אמוניה, צריכה של אנרגיה, תצורת הציוד, שווקי המוצרים המשניים המקומיים והעלויות הקשורות למערכת הטיפול הקיימת. יש לערוך הערכה של גורמים אלו עבור כל פרויקט בנפרד, ולא להניח שהם זהים בכל היישומים.
כשטכנולוגיות פנימיות ממשיכות להתפתח, מערכות מבוססות אמוניה הופכות תחרותיות יותר בתנאי פעולה מסוימים. עבור כמה פרויקטים, הן עשויות להציע אלטרנטיבה מושכת לדפוס הסר-גופרית המבוסס על סידן.
שילוב הסר-גופרית עם דיניטריפיקציה באמצעות SCR
יתרון פוטנציאלי נוסף הוא האפשרות לתאם את הסר-גופרית באמוניה עם מערכת דיניטריפיקציה קטליטית נבחרת (SCR).
שני התהליכים משתמשים באמוניה, אך מנגנוני התגובה ודרישות הפעלה שלהם שונים. כאשר תצורת התהליך ועיצוב הבטיחות מאפשרים זאת, מערך אספקת אמוניה משולב עשוי לסייע בפישוט חלקים מהמערכת הכוללת ובשימוש יעיל יותר במרחב הזמין.
זה עשוי להיות רלוונטי במיוחד כשמשדרגים תנורים ישנים או מתקנים תעשייתיים שבהם המרחב מוגבל.
עם זאת, השילוב דורש הנדסה זהירה. דרישת אמוניה, אחסון וטיפול, לוגיקת בקרה, הוראות בטיחות ודרישות הפעלה של כל שלב בטיפול חייבות להؤخذ בחשבון. תשתיות משותפות אמורות להאמץ רק כאשר תנאי הפרויקט הספציפיים תומכים בכך.
שילוב מעוצב היטב של הסרת גפרית והסרת חנקן יכול לעזור למפעילים לגשת לטיפול בגזי הפליטה כמערכת מתואמת ולא כקבוצה של תהליכים עצמאיים.
יישומים בתעשיות רבות
הסרת גפרית מגזי הפליטה מבוססת אמוניה אינה מוגבלת לסוג אחד של מתקן תעשייתי.
הטכנולוגיה של מינג-שנג הُطبقة בתחומים כולל ייצור כימיקלים, ייצור חשמל, פלדה, חומרי פחמן, ייצור נייר וקוקס. כל תחום מציג דרישות שונות מבחינת נפח הגז, ריכוז דו-תחמוצת הגופרית, עומס האבק, sheduli הפעלה והשטח הזמין להתקנה.
לדוגמה, שדרוג בתחנת כוח קיימת עלול לשים דגש מיוחד על מגבלות השטח והאינטגרציה עם הציוד הקיים. במפעל כימי עשויות להיות תנאים תהליכיים שונים ודרישות לפעולת המשך. בייצור פלדה או קוקס, השינוייות בתנאי גז המدخנים עשויה להפוך את יציבות הפעולה ובקרת התהליך לחשוב במיוחד.
הפתרון הנכון מתחיל לכן בהערכה מפורטת של היישום, ולא בהנחה שתצורה סטנדרטית אחת תתאים לכל מתקן.
תפקיד רחב יותר בטיפול ברתיחת גז מדורגת sustainability
בקרת פליטת תעשיות נבחנת יותר ויותר דרך עדשה רחבה יותר. יעילות ההסרה נשארת חיונית, אך מפעילים גם שוקלים את יעילות השימוש במשאבים, ניהול התוצרים הלוויים, צריכת האנרגיה והעלויות התפעוליות ארוכות הטווח.
הסרת גפרית באמוניה מציעה שילוב פוטנציאלי של הסרת דו-תחמוצת הגופרית ושחזור משאבים. הפיתוח העתידי שלה יתבסס על שיפורים מהנדסיים מתמידים, תפעול אמין וביצועים כלכליים ספציפיים לפרויקט.
מינגשנג פרוטקשן (MingSheng Environmental Protection) משתמשת בניסיון של עשורים בהנדסת כימיה כדי לקדם גישה זו ולהרחבת יישומיה התעשייתיים.
לחברות שבודקות מערכת חדשה להסרת גפרית (FGD) או ששקולות לשדרוג התקנה קיימת, יש לבחון את הסרת הגפרית באמוניה לפי היתרונות הטכנולוגיים והכלכליים הממשיים שלה.
המטרה אינה פשוט להסיר דו-תחמוצת הגופרית. המטרה היא לפתח מערכת טיהור גזים מפליטה שמספקת ביצועים סביבתיים אמינים תוך הפעלת משאבים יעילת יותר לאורך כל תקופת הפעולה שלה.