การกำจัดกำมะถันด้วยแอมโมเนียสำหรับไอเสียอุตสาหกรรม: จากการขจัด SO₂ ไปสู่การกู้คืนทรัพยากรกำมะถัน

คำหลักที่เน้น: การกำจัดกำมะถันด้วยแอมโมเนีย, ระบบ FGD แบบแอมโมเนีย, การกำจัดกำมะถันจากไอเสียอุตสาหกรรม, ระบบขจัด SO₂, การกู้คืนแอมโมเนียมซัลเฟต

คำอธิบายเมตา: สำรวจเทคโนโลยีการกำจัดกำมะถันด้วยแอมโมเนียสำหรับไอเสียอุตสาหกรรม ซึ่งรวมถึงการขจัด SO₂, การกู้คืนแอมโมเนียมซัลเฟต, ข้อได้เปรียบของกระบวนการ และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมพลังงาน โลหะเหล็ก เคมีภัณฑ์ และโลหกรรม

การควบคุม SO₂ ในภาคอุตสาหกรรมกำลังเปลี่ยนแปลง

เป็นเวลาหลายปีที่การกำจัดกำมะถันในอุตสาหกรรมถูกมองว่าเป็นเพียงกระบวนการปกป้องสิ่งแวดล้อมแบบปลายทาง

วัตถุประสงค์นั้นเรียบง่าย คือ กำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ออกจากก๊าซเสียก่อนที่จะปล่อยผ่านปล่องควัน

วัตถุประสงค์นี้ยังคงมีความสำคัญ แต่ขณะนี้บริษัทอุตสาหกรรมจำนวนมากเริ่มพิจารณาสมดุลของมวลสารทั้งหมดในกระบวนการ หากมลพิษชนิดหนึ่งสามารถเปลี่ยนให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ได้ ระบบสิ่งแวดล้อมอาจสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจเพิ่มเติมได้ด้วย

นี่คือจุดที่การกำจัดกำมะถันด้วยแอมโมเนียกลายเป็นน่าสนใจอย่างยิ่ง

แทนที่จะใช้หินปูนเป็นสารดูดซับหลัก กระบวนการนี้ใช้แอมโมเนียในการจับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ จากนั้นกำมะถันที่ถูกดูดซับสามารถเปลี่ยนให้กลายเป็นแอมโมเนียมซัลเฟตได้

ดังนั้น สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมที่เหมาะสม กระบวนการนี้จึงสามารถรวมการควบคุมการปล่อย SO₂ เข้ากับการกู้คืนกำมะถันและไนโตรเจนไว้ด้วยกันได้

MirShine Environmental Group ให้บริการโซลูชันการกำจัดกำมะถันด้วยแอมโมเนียที่ออกแบบมาเฉพาะตามเงื่อนไขการดำเนินงานจริงของลูกค้าภาคอุตสาหกรรม

หลักการพื้นฐานของการกำจัดกำมะถันด้วยแอมโมเนีย

แอมโมเนียมมีความสามารถสูงในการทำปฏิกิริยากับสารกำมะถันที่มีลักษณะเป็นกรด

เมื่อก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์เข้าสู่หอดูดซับ มันจะสัมผัสกับของเหลวที่มีแอมโมเนียม

SO₂ ถูกดูดซับเข้าสู่เฟสของเหลวและทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียม สร้างแอมโมเนียมซัลไฟต์และแอมโมเนียมไบซัลไฟต์

สารประกอบเหล่านี้สามารถถูกออกซิไดซ์ต่อไปเป็นแอมโมเนียมซัลเฟต

กระบวนการอย่างย่อสามารถเข้าใจได้ดังนี้

SO₂ → การดูดซับ → แอมโมเนียมซัลไฟต์/ไบซัลไฟต์ → การออกซิเดชัน → แอมโมเนียมซัลเฟต

กระบวนการนี้สามารถปรับเปลี่ยนได้ตามรูปแบบของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการและเงื่อนไขของโรงไฟฟ้า

เหตุใดแอมโมเนียมจึงเป็นสารดูดซับกำมะถันที่น่าสนใจ

การเลือกสารดูดซับมีผลโดยตรงทั้งต่อกระบวนการและด้านเศรษฐศาสตร์ของระบบ FGD

หินปูนราคาถูกและหาได้ง่าย ซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลที่ระบบ FGD แบบหินปูน-ยิปซัมจึงแพร่หลายในการใช้งานขนาดใหญ่

แอมโมเนียมีข้อได้เปรียบที่ต่างออกไป

มันสามารถเข้าร่วมโดยตรงในการสร้างแอมโมเนียมซัลเฟต ซึ่งเป็นวัสดุที่มีประโยชน์ทางการค้า

สิ่งนี้หมายความว่ากำมะถันที่ถูกแยกออกจากก๊าซเสียไม่จำเป็นต้องจัดการเป็นของเสียเพียงอย่างเดียว

สำหรับโรงไฟฟ้าหรือโรงงานที่มีแอมโมเนียพร้อมใช้งานอยู่แล้ว และแอมโมเนียมซัลเฟตมีมูลค่า วิธีการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์แบบนี้อาจเปลี่ยนแปลงด้านเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการได้

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเหล็ก

การผลิตเหล็กรวมถึงกระบวนการหลายขั้นตอนที่อาจก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งกลายเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม

ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตและลักษณะของเชื้อเพลิงหรือวัตถุดิบ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์อาจเกิดขึ้นจากกระบวนการเผาเกร็ด (sintering) การให้ความร้อน และปฏิบัติการเผาไหม้อื่น ๆ

ระบบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ใช้แอมโมเนียสามารถนำมาประเมินสำหรับการใช้งานเหล่านี้ได้ เมื่อเงื่อนไขของก๊าซสอดคล้องกับกระบวนการ

ข้อได้เปรียบหนึ่งคือ ระบบอาจผสานรวมกับเทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ได้

ตัวอย่างเช่น โรงงานผลิตเหล็กอาจต้องการ:

• การลดน้ําผึ้ง

• การลดไดตริฟิเคชั่น

• การกำจัดฝุ่น

• การระบายความร้อนด้วยก๊าซ

• การกู้คืนความร้อนเสีย

การออกแบบอย่างสอดคล้องกันสามารถช่วยหลีกเลี่ยงการจัดการระบบควบคุมมลพิษแต่ละระบบเป็นการติดตั้งที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง

การประยุกต์ใช้ในสถานประกอบการเคมีและปิโตรเคมี

โรงงานเคมีและปิโตรเคมีอาจมีกระแสก๊าซที่ค่อนข้างซับซ้อน

บางสถานประกอบการมีโครงสร้างพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับแอมโมเนียอยู่แล้ว ซึ่งอาจทำให้การผสานระบบ FGD ที่ใช้แอมโมเนียเป็นไปได้ง่ายขึ้น

อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องประเมินอย่างรอบคอบเกี่ยวกับการมีอยู่ของก๊าซอื่นๆ และสารปนเปื้อนอื่นๆ

ก่อนเลือกกระบวนการกำจัดกำมะถันด้วยแอมโมเนีย วิศวกรควรตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้

• ความเข้มข้นของ SO₂

• อัตราการไหลของก๊าซปล่อย

• อุณหภูมิ

• ความชื้น

• ฝุ่น

• คลอไรด์

• องค์ประกอบกรดอื่นๆ

เป้าหมายคือการออกแบบกระบวนการดูดซับและการบำบัดขั้นตอนต่อเนื่องรอบๆ องค์ประกอบจริงของก๊าซ แทนที่จะสมมุติว่ามีองค์ประกอบมาตรฐาน

การประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิตพลังงาน

การผลิตพลังงานยังคงเป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดสำหรับระบบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากไอเสีย

เมื่อมีการใช้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถัน การกำจัด SO₂ จึงเป็นส่วนสำคัญของระบบควบคุมการปล่อยมลพิษ

สามารถพิจารณาใช้ระบบ FGD แบบแอมโมเนียได้ เมื่อโรงไฟฟ้ามีเงื่อนไขดังนี้

• แหล่งจัดหาแอมโมเนียที่เชื่อถือได้

• สภาวะของไอเสียที่เหมาะสม

• มีความต้องการแอมโมเนียมซัลเฟต

• โครงสร้างพื้นฐานสำหรับการจัดการผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสม

การประเมินด้านเศรษฐศาสตร์มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากราคาแอมโมเนียและมูลค่าของปุ๋ยอาจเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

การกู้คืนทรัพยากรเปลี่ยนวิธีการประเมินระบบ FGD

โครงการสิ่งแวดล้อมแบบดั้งเดิมมักประเมินจากเงินลงทุนเริ่มต้นและต้นทุนการดำเนินงาน

สำหรับกระบวนการกำจัดซัลเฟอร์ด้วยแอมโมเนีย การคำนวณอาจกว้างขึ้น

โครงการอาจรวมถึง:

การใช้แอมโมเนีย + การใช้พลังงาน + ค่าบำรุงรักษา

แต่อาจรวมถึง:

มูลค่าของผลิตภัณฑ์แอมโมเนียมซัลเฟต

สิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าโครงการ FGD ที่ใช้แอมโมเนียทุกโครงการจะประหยัดต้นทุนกว่าโครงการ FGD ที่ใช้หินปูนโดยอัตโนมัติ

ผลลัพธ์สุดท้ายขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเฉพาะในแต่ละสถานที่

ตัวอย่างเช่น ต้นทุนแอมโมเนียอาจสูงในบางพื้นที่ ขณะที่แอมโมเนียมซัลเฟตมีความต้องการสูงในท้องถิ่น ในอีกพื้นที่หนึ่ง หินปูนอาจมีราคาถูก และยิปซัมอาจมีตลาดที่มั่นคงอยู่แล้ว

ดังนั้น การศึกษาความเป็นไปได้ที่ปรับให้เหมาะสมกับสถานที่นั้น ๆ จึงจำเป็นอย่างยิ่ง

การควบคุมกระบวนการมีความสำคัญอย่างยิ่ง

การดำเนินงานที่มั่นคงต้องอาศัยมากกว่าการเติมแอมโมเนียลงในก๊าซเสียเพียงอย่างเดียว

กระบวนการดูดซับจำเป็นต้องรักษาเงื่อนไขการปฏิบัติงานที่เหมาะสม

พารามิเตอร์ที่สำคัญ ได้แก่:

• อัตราส่วนของของเหลวต่อแก๊ส

• ความเข้มข้นของแอมโมเนีย

• พีเอช

• สภาวะการออกซิเดชัน

• อุณหภูมิแก๊ส

• อัตราการไหลของก๊าซ

หากพารามิเตอร์เหล่านี้ไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม การใช้สารเคมีจะลดลง และคุณภาพของผลิตภัณฑ์อาจไม่เสถียร

ประเด็นนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษเมื่อแอมโมเนียมซัลเฟตมีวัตถุประสงค์เพื่อการใช้งานเชิงพาณิชย์

การรั่วไหลของแอมโมเนียและการปรับแต่งกระบวนการ

หนึ่งในปัญหาที่ต้องควบคุมอย่างระมัดระวังในกระบวนการที่ใช้แอมโมเนีย คือ แอมโมเนียส่วนเกิน

หากมีการจ่ายแอมโมเนียมากกว่าปริมาณที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาอย่างมาก ระบบอาจใช้แอมโมเนียเพิ่มขึ้น และอาจเกิดการรั่วไหลของแอมโมเนียสูงขึ้น

การออกแบบกระบวนการที่ดีมีเป้าหมายเพื่อให้ได้การกำจัด SO₂ อย่างเพียงพอ โดยไม่ต้องเติมแอมโมเนียเกินความจำเป็น

สิ่งนี้ต้องอาศัยการวัดค่าที่เชื่อถือได้ ตรรกะการควบคุมที่เหมาะสม และการสัมผัสกันระหว่างก๊าซกับของเหลวที่มีประสิทธิภาพ

ระบบบำบัดก๊าซเสียแบบบูรณาการ

สถาน facility อุตสาหกรรมสมัยใหม่มักไม่มีมลพิษเพียงชนิดเดียวที่ต้องควบคุม

โรงงานทั่วไปอาจต้องจัดการกับ:

• NOX

• SO₂

• ฝุ่น

• VOCs

• ก๊าซกรด

พอร์ตโฟลิโอเทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อมของ MirShine ประกอบด้วยระบบกำจัดกำมะถัน ระบบกำจัดไนโตรเจน ระบบกำจัดฝุ่น ระบบบำบัด VOC และระบบที่เกี่ยวข้อง

สิ่งนี้ทำให้สามารถพิจารณากระบวนการต่าง ๆ ร่วมกันได้เมื่อโครงการต้องการระบบบำบัดก๊าซเสียแบบครบวงจร

ตัวอย่างเช่น สถาน facility อุตสาหกรรมอาจรวมระบบ FGD ที่ใช้แอมโมเนียเข้ากับระบบ SCR สำหรับการกำจัดไนโตรเจน

การจัดวางโครงสร้างสุดท้ายขึ้นอยู่กับลำดับขั้นตอนของกระบวนการและสภาวะจริงของก๊าซไอเสีย

เหตุใดจึงควรร่วมงานกับวิศวกรระบบ FGD ที่มีประสบการณ์ บริษัท ?

หอดูดซับเป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบที่ใช้กำจัดกำมะถันทั้งหมด

ระบบที่สมบูรณ์อาจประกอบด้วย:

• อุปกรณ์ดูดซับ

• ปั๊มหมุนเวียน

• การจัดหาแอมโมเนีย

• การออกซิเดชัน

• การกู้คืนผลิตภัณฑ์

• เครื่องมือ

• ระบบควบคุม

• ระบบท่อลม

• อุปกรณ์สนับสนุน

ผู้จัดจำหน่ายที่มีประสบการณ์ด้านวิศวกรรมอย่างกว้างขวางสามารถประเมินความสัมพันธ์ระหว่างระบบทั้งหลายเหล่านี้ได้

MirShine ให้บริการออกแบบวิศวกรรมและโซลูชันอุปกรณ์สำหรับการบำบัดก๊าซไอเสียในภาคอุตสาหกรรม โดยเน้นระบบเฉพาะตามความต้องการของลูกค้า มากกว่าการเสนอแพ็กเกจแบบเดียวกันทั้งหมด

บทสรุป

การกำจัดกำมะถันด้วยแอมโมเนียเป็นวิธีทางเลือกหนึ่งในการควบคุม SO₂ ในภาคอุตสาหกรรม

คุณลักษณะหลักคือความสามารถในการกู้คืนกำมะถันในรูปของแอมโมเนียมซัลเฟต แทนที่จะสร้างของเสียเพียงอย่างเดียว

สำหรับโรงไฟฟ้าหรือโรงงานที่มีแหล่งแอมโมเนียเพียงพอ สภาวะของก๊าซเหมาะสม และมีตลาดรองรับแอมโมเนียมซัลเฟต เทคโนโลยีนี้สามารถให้ประโยชน์ร่วมกันที่น่าสนใจทั้งด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการกู้คืนทรัพยากร

บริษัท มิร์ชายน์ เอ็นวิโรนเมนทัล กรุ๊ป พัฒนาโซลูชันระบบกำจัดกำมะถันแบบใช้แอมโมเนียที่ออกแบบเฉพาะสำหรับลูกค้าภาคอุตสาหกรรม และสามารถผสานระบบกำจัดกำมะถันเข้ากับเทคโนโลยีการบำบัดก๊าซไอเสียอื่นๆ ได้ตามความต้องการ

คำถามที่พบบ่อย

แอมโมเนียกำจัด SO₂ ได้อย่างไร

แอมโมเนียทำปฏิกิริยากับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ถูกดูดซับแล้ว กลายเป็นแอมโมเนียมซัลไฟต์และแอมโมเนียมไบซัลไฟต์ สารประกอบเหล่านี้สามารถถูกออกซิไดซ์ต่อไปเป็นแอมโมเนียมซัลเฟตได้

ข้อได้เปรียบของการกำจัดกำมะถันด้วยแอมโมเนียคืออะไร

ข้อได้เปรียบหลักคือ กำมะถันที่ถูกแยกออกจากก๊าซไอเสียสามารถกู้คืนกลับมาในรูปของแอมโมเนียมซัลเฟตได้ แทนที่จะจัดการเป็นของเสียเพียงอย่างเดียว

ระบบกำจัดกำมะถันแบบใช้แอมโมเนียเหมาะสำหรับโรงงานผลิตเหล็กหรือไม่

สามารถใช้ได้กับกระบวนการผลิตเหล็กบางประเภท ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ SO₂ อัตราการไหลของก๊าซ อุณหภูมิ ฝุ่น และลักษณะอื่น ๆ ของก๊าซ

แอมโมเนียมซัลเฟตใช้ทำอะไร

แอมโมเนียมซัลเฟตมักใช้เป็นปุ๋ยที่ให้ไนโตรเจนและกำมะถัน เมื่อผลิตภัณฑ์สอดคล้องตามข้อกำหนดด้านคุณภาพที่เกี่ยวข้อง

ระบบ FGD แบบแอมโมเนียดีกว่าระบบ FGD แบบหินปูนหรือไม่

ไม่มีเทคโนโลยีใดดีกว่ากันโดยทั่วไป ทางเลือกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับราคาสารตั้งต้น มูลค่าของผลิตภัณฑ์ สภาวะของก๊าซ โครงสร้างพื้นฐานของโรงไฟฟ้า และข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

สามารถรวมระบบ FGD แบบแอมโมเนียกับ SCR ได้หรือไม่

ได้ ระบบ FGD แบบใช้แอมโมเนียกับระบบลดไนโตรเจนด้วย SCR สามารถผสานเข้าด้วยกันเป็นระบบการบำบัดไอเสียจากอุตสาหกรรมแบบครบวงจร

ต้องใช้ข้อมูลอะไรบ้างในการจัดทำข้อเสนอระบบ FGD แบบแอมโมเนีย

ข้อมูลทั่วไปประกอบด้วย อัตราการไหลของก๊าซ ความเข้มข้นของ SO₂ อุณหภูมิของก๊าซ ความเข้มข้นของฝุ่น ความชื้น ระดับการปล่อยมลพิษที่ต้องการที่ปลายทาง เวลาในการดำเนินงาน และรูปแบบการจัดวางโรงงานที่มีอยู่

มีร์ชายน์ผลิตอุปกรณ์ FGD หรือไม่

มิร์ชายน์ ให้บริการด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมและอุปกรณ์สำหรับการบำบัดก๊าซเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม รวมถึงระบบกำจัดกำมะถันที่ออกแบบเฉพาะ