অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন আধুনিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির জন্য একটি পছন্দনীয় সমাধান হয়ে উঠছে

অতি-নিম্ন নির্গমন অর্জনের জন্য বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে বৃদ্ধি পাওয়া চাপ

গত দশকে বিশ্বব্যাপী বাজারগুলিতে বিদ্যুৎ কেন্দ্রের নির্গমন নিয়ন্ত্রণকারী পরিবেশগত বিধিনিষেধগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে কঠোরতর হয়েছে। কয়লা-চালিত বিদ্যুৎ কেন্দ্র, শিল্প বয়লার এবং আবদ্ধ বিদ্যুৎ উৎপাদন ইউনিটগুলিকে এখন সালফার ডাই-অক্সাইড (SO₂) নির্গমনের ক্রমাগত কঠোরতর সীমা মেনে চলতে হয়, যা প্রায়শই ৩৫ মিগ্রা/Nm³-এর নীচে এবং কিছু অঞ্চলে তার চেয়েও নিম্নতর।

ফলস্বরূপ, ধোঁয়া গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD) সিস্টেমগুলি ঐচ্ছিক পরিবেশগত সংযোজন থেকে বিদ্যুৎ কেন্দ্রের নকশা এবং দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন কৌশলের মূল উপাদান হয়ে উঠেছে। আজকের দিনে ডিসালফারাইজেশন প্রযুক্তি নির্বাচন শুধুমাত্র অনুমোদনের প্রয়োজনীয়তা দ্বারা নয়, বরং অপারেশনাল স্থিতিশীলতা, জীবনচক্র খরচ, শক্তি দক্ষতা এবং উপ-পণ্য ব্যবস্থাপনা .

উপলব্ধ প্রযুক্তিগত পথগুলির মধ্যে, অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি পরিবেশগত কর্মক্ষমতা এবং অর্থনৈতিক টেকসইতা উভয়কে সামঞ্জস্য করে এমন সমাধান খুঁজছে বলে এটি পুনরায় মনোযোগ আকর্ষণ করছে।

বিদ্যুৎ কেন্দ্রে ধোঁয়া গ্যাসের বৈশিষ্ট্য এবং প্রযুক্তি নির্বাচনের উপর এর প্রভাব

বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ধোঁয়া গ্যাস চ্যালেঞ্জগুলির একটি অনন্য সংমিশ্রণ উপস্থাপন করে। বৃহৎ গ্যাস পরিমাণ, চলমান লোড অবস্থা, জ্বালানির সালফার সামগ্রীর পরিবর্তনশীলতা এবং অবিচ্ছিন্ন, স্থিতিশীল অপারেশনের প্রয়োজন—সবগুলোই FGD সিস্টেমগুলির উপর উচ্চ চাপ সৃষ্টি করে।

সাধারণ কয়লা-চালিত বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ধোঁয়া গ্যাসের বৈশিষ্ট্য:

• উচ্চ প্রবাহ হার এবং অবিচ্ছিন্ন অপারেশন

• জ্বালানির মান এবং লোডের সাথে পরিবর্তিত হওয়া SO₂ ঘনত্ব

• সূক্ষ্ম কণাকৃতি বিষয় এবং আম্লিক উপাদানসমূহ

• ইলেকট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটর (ESP), সিলেক্টিভ ক্যাটালিটিক রিডাকশন (SCR) সিস্টেম এবং চিমনির মতো পরবর্তী সরঞ্জামগুলির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত

এই অবস্থাগুলিতে, ডিসালফারাইজেশন সিস্টেমগুলি অবশ্যই সরবরাহ করবে অত্যধিক দক্ষতা, কিন্তু কোনও পরিচালনাগত ঝুঁকি ছাড়াই , অত্যধিক শক্তি খরচ বা দ্বিতীয়ক দূষণ ছাড়াই।

প্রাপ্ত প্রদর্শন এবং প্রাপ্ত প্রযুক্তির কারণে ঐতিহ্যগত চূণাপাথর-জিপসাম ফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD) দীর্ঘদিন ধরে বাজারে প্রভুত্ব বজায় রেখেছে। তবে, এর সীমাবদ্ধতা—যেমন সহায়ক বিদ্যুৎ খরচ বেশি হওয়া, সিস্টেমের আকার বড় হওয়া, স্কেলিংয়ের ঝুঁকি এবং জিপসাম নিষ্কাশনের চাপ—অনেক অপারেটরকে বিকল্প প্রযুক্তিগুলির পুনর্মূল্যায়ন করতে বাধ্য করেছে, বিশেষ করে রিট্রোফিট প্রকল্প বা দীর্ঘমেয়াদী খরচ অপ্টিমাইজেশন অর্জনের জন্য চেষ্টা করছে এমন কারখানাগুলির ক্ষেত্রে।

অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশনের মৌলিক নীতিসমূহ

অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন প্রক্রিয়ায় ধোয়া গ্যাসের মধ্যে থাকা সালফার ডাইঅক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করার জন্য অ্যামোনিয়া বা অ্যামোনিয়া জলকে শোষক হিসেবে ব্যবহার করা হয়। অ্যামোনিয়ার উচ্চ রাসায়নিক ক্রিয়াশীলতার কারণে শোষণ প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত দ্রুতগতিতে সম্পন্ন হয়, এমনকি আপেক্ষিকভাবে নিম্ন তরল-সে-গ্যাস অনুপাতেও।

এই প্রক্রিয়ার মূল বিক্রিয়ায় সালফার ডাইঅক্সাইডকে অ্যামোনিয়াম সালফেটে রূপান্তরিত করা হয়, যা একটি স্থিতিশীল ও বাণিজ্যিকভাবে মূল্যবান যৌগ এবং সার হিসেবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ক্যালসিয়াম-ভিত্তিক পদ্ধতির বিপরীতে, এই প্রক্রিয়ায় বর্জ্য নিষ্কাশন বা দীর্ঘমেয়াদী সঞ্চয়ের জন্য বৃহৎ পরিমাণে কঠিন বর্জ্য উৎপন্ন হয় না।

রাসায়নিক ও প্রক্রিয়াগত দৃষ্টিকোণ থেকে অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন নিম্নলিখিত সুবিধাগুলি প্রদান করে:

• দ্রুত বিক্রিয়া গতিবিদ্যা

• উচ্চ SO₂ অপসারণ দক্ষতা

• স্কেলিংয়ের প্রবণতা ন্যূনতম

• পরিষ্কার তরল-পর্যায়ের বিক্রিয়া পথ

এই বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে কঠোর নির্গমন সীমা মেনে চলা বৃহৎ ক্ষমতাসম্পন্ন বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্রগুলির জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে।

পরিবর্তনশীল পরিচালনা অবস্থার অধীনে উচ্চ ডিসালফারাইজেশন দক্ষতা

অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশনের সবচেয়ে আকর্ষক সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হলো এটির সক্ষমতা অপারেটিং লোডের বিস্তৃত পরিসরে স্থিতিশীল অপসারণ দক্ষতা আধুনিক পাওয়ার সিস্টেমে, নবায়নযোগ্য শক্তি একীকরণের কারণে ঘটিত ঘন ঘন লোড পরিবর্তনগুলি পরিবেশ নিয়ন্ত্রণ সরঞ্জামের উপর অতিরিক্ত চাপ সৃষ্টি করে।

অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক FGD সিস্টেমগুলি ধারাবাহিকভাবে অর্জন করতে পারে SO₂ অপসারণ দক্ষতা ৯৫–৯৯% যদিও দ্রুত লোড পরিবর্তনের সময়েও। এই স্থিতিশীলতা রিয়েল-টাইম নির্গমন মনিটরিং পদ্ধতির অধীনে কাজ করা বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির জন্য অপরিহার্য, যেখানে সংক্ষিপ্ত সময়ের জন্য নির্গমন সীমা অতিক্রম করলে জরিমানা বা বাধ্যতামূলক লোড হ্রাসের পরিণতি হতে পারে।

অ্যামোনিয়া ডোজিংয়ের নির্ভুল নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে অপারেটররা প্রবেশকারী সালফার ঘনত্বের পরিবর্তনে দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাতে পারেন, যার ফলে অতিরিক্ত রিয়াজেন্ট খরচ ছাড়াই নিয়মাবলী মেনে চলা সম্ভব হয়।

শক্তি খরচ এবং সহায়ক শক্তির সুবিধা

বিদ্যুৎ কেন্দ্রের পরিবেশগত সিস্টেমগুলিতে সহায়ক শক্তি খরচ এখন একটি গুরুত্বপূর্ণ মূল্যায়ন ফ্যাক্টর হয়ে উঠেছে। পাম্প, ফ্যান এবং স্লারি সার্কুলেশন সিস্টেমগুলি বিশেষ করে বৃহৎ ইউনিটগুলিতে নেট প্লান্ট দক্ষতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে।

চুনাপাথর-ভিত্তিক FGD-এর তুলনায়, অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক সিস্টেমগুলি সাধারণত নিম্নলিখিত শর্তে পরিচালিত হয়:

• কম তরল সঞ্চালন হার

• শোষকে চাপ হ্রাস

• ছোট সঞ্চালন পাম্প

• অপ্টিমাইজড স্প্রে এবং গ্যাস-তরল যোগাযোগ ডিজাইন

এই বিষয়গুলি অবদান রাখে সহায়ক সরঞ্জামের জন্য কম বৈদ্যুতিক খরচে যা পরিমাপযোগ্য দীর্ঘমেয়াদী শক্তি সাশ্রয়ের দিকে নিয়ে যায়। একটি বিদ্যুৎ কেন্দ্রের কার্যকরী আয়ু জুড়ে, কম সহায়ক শক্তি সরাসরি নেট দক্ষতা উন্নতি এবং কম পরিচালন ব্যয়ের দিকে নিয়ে যায়।

প্রতিযোগিতামূলক বিদ্যুৎ বাজার বা ক্ষমতা-ভিত্তিক পারিশ্রমিক প্রক্রিয়ায় কাজ করছে এমন কেন্দ্রগুলির জন্য, এই সুবিধাটি মোট লাভজনকতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলতে পারে।

উপ-পণ্য ব্যবহার এবং বৃত্তাকার অর্থনীতির সুবিধা

অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন এবং প্রচলিত ক্যালসিয়াম-ভিত্তিক প্রক্রিয়ার মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য হলো উপ-পণ্য ব্যবস্থাপনা।

যখন লাইমস্টোন-জিপসাম এফজিডি জিপসাম উৎপাদন করে যা বাজারে অতিস্যাচুরেশন বা নিষ্কাশনের চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হতে পারে, তখন অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন সালফার ডাইঅক্সাইডকে রূপান্তরিত করে অ্যামোনিয়াম সালফেট অ্যামোনিয়াম সালফেটে, যা একটি ব্যাপকভাবে স্বীকৃত কৃষি সার।

দূষণকারী পদার্থগুলিকে ব্যবহারযোগ্য পণ্যে রূপান্তর করা চক্রাকার অর্থনীতির নীতিগুলিকে সমর্থন করে এবং নিম্নলিখিত সুযোগগুলি তৈরি করে:

• অতিরিক্ত আয় উৎস

• বর্জ্য নিষ্কাশন ব্যয় হ্রাস

• প্রকল্পের আর্থিক কার্যকারিতা উন্নয়ন

প্রতিষ্ঠিত সার বাজারযুক্ত অঞ্চলগুলিতে, অ্যামোনিয়াম সালফেট উপ-পণ্যের ব্যবহার ডিসালফারাইজেশনের পরিচালনা ব্যয়ের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ কমিয়ে দিতে পারে, যার ফলে পরিবেশগত অনুপালনকে আংশিকভাবে আত্ম-টেকা প্রক্রিয়ায় পরিণত করা যায়।

তিহাসিক উদ্বেগগুলির সমাধান: অ্যামোনিয়া স্লিপ এবং এয়ারোসল গঠন

তিহাসিকভাবে, অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন পদ্ধতির প্রতি সংশয় দেখা দিয়েছিল অ্যামোনিয়া স্লিপ (অপচয়) এবং সালফেট অ্যারোসল গঠনের উদ্বেগের কারণে, যা দৃশ্যমান ধূমশূল বা দ্বিতীয়ক দূষণের সৃষ্টি করতে পারে।

আধুনিক অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন প্রযুক্তিসমূহ নিম্নলিখিত উপায়ে এই সমস্যাগুলোকে মৌলিকভাবে সমাধান করেছে:

• বহু-পর্যায়ের গ্যাস–তরল পৃথকীকরণ ডিজাইন

• উন্নত মিস্ট এলিমিনেশন সিস্টেম

• নির্ভুল অ্যামোনিয়া ইনজেকশন এবং ফিডব্যাক নিয়ন্ত্রণ

• অপটিমাইজড অ্যাবসর্বার অভ্যন্তরীণ কাঠামো

ফলস্বরূপ, আধুনিক সিস্টেমগুলো অর্জন করতে পারে নিয়ন্ত্রণমূলক সীমার চেয়ে অনেক নিচে অ্যামোনিয়া স্লিপ মাত্রা , যা প্রায়শই শূন্যের কাছাকাছি নি:সরণের দিকে ঝুঁকে পড়ে। অ্যারোসল-সম্পর্কিত ‘সাদা ধূমশূল’ ঘটনার বিলুপ্তি জনসাধারণের গ্রহণযোগ্যতা এবং পরিবেশগত কার্যকারিতা আরও উন্নত করেছে।

এই উন্নতিগুলো অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশনকে একটি পরিষ্কার ও বিশ্বস্ত প্রযুক্তি হিসেবে পুনর্সংজ্ঞায়িত করেছে, যা আর কোনো বিশেষায়িত বা উচ্চ-ঝুঁকিপূর্ণ বিকল্প নয়।

ডিনাইট্রিফিকেশন এবং সামগ্রিক ফ্লু গ্যাস চিকিৎসা সিস্টেমের সাথে একীভূতকরণ

আধুনিক বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্রগুলিতে, ডিসালফারাইজেশন পৃথকভাবে কাজ করে না। অতি-নিম্ন নি:সরণ লক্ষ্যমাত্রা অর্জনের জন্য কণা নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম এবং ডিনাইট্রিফিকেশন ইউনিটগুলির সাথে কার্যকর একীভূতকরণ অপরিহার্য।

অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন সিস্টেমগুলি নিম্নলিখিত কারণে ডাউনস্ট্রিম SCR বা SNCR প্রক্রিয়াগুলির জন্য অনুকূল পরিবেশ প্রদান করে:

• ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা ও আর্দ্রতা স্থিতিশীল করা

• অম্লীয় গ্যাসের ওঠানামা হ্রাস করা

• বিভিন্ন সিস্টেম জুড়ে অ্যামোনিয়া ব্যবস্থাপনা অপ্টিমাইজ করা

একীভূত সিস্টেম ডিজাইনে, সমন্বিত অ্যামোনিয়া নিয়ন্ত্রণ কৌশল মোট রিয়াজেন্ট ব্যবহার কমাতে এবং বিশেষ করে অতি-নিম্ন নি:সরণ রিট্রোফিট প্রকল্পগুলিতে সামগ্রিক কারখানা দক্ষতা উন্নত করতে পারে।

নতুন নির্মাণ ও রিট্রোফিট প্রকল্পের জন্য উপযুক্ততা

অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন নতুন বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্র নির্মাণ এবং বিদ্যমান ইউনিটগুলির রিট্রোফিট উভয় ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য। এর সংক্ষিপ্ত লেআউট এবং নমনীয় কনফিগারেশন এটিকে সীমিত স্থান বা গাঠনিক বাধাসমূহ বিশিষ্ট সাইটগুলির জন্য বিশেষভাবে আকর্ষক করে তোলে।

রিট্রোফিট প্রকল্পের জন্য, সুবিধাগুলি হল:

• সিভিল পরিবর্তনের প্রয়োজনীয়তা কমানো

• ইনস্টলেশন সময়সূচি সংক্ষিপ্তকরণ

• চলমান অপারেশনে ন্যূনতম বিঘ্ন

এই বিষয়গুলি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যেহেতু পুরনো হয়ে যাওয়া বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি পরিবেশগত মানদণ্ডের আধুনিক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে তাদের কার্যকাল বাড়াতে চায়।

দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা এবং জীবনচক্র খরচ বিবেচনা

প্রাথমিক মূলধন বিনিয়োগের পাশাপাশি, বিদ্যুৎ কেন্দ্রের অপারেটররা ক্রমবর্ধমানভাবে মোট মালিকানা খরচ (TCO) এর ভিত্তিতে প্রযুক্তিগুলির মূল্যায়ন করছেন। অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন সিস্টেমগুলি এই দিক থেকে শক্তিশালী কার্যকারিতা প্রদর্শন করে, কারণ:

• নিম্ন রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন

• স্কেলিং এবং ফাউলিংয়ের ঝুঁকি কমানো

• দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল কার্যকারিতা

• পূর্বানুমেয় রিয়াজেন্ট খরচ

বহু-দশক ধরে চলমান কার্যক্রমের সময়কালে, এই বিষয়গুলি সিস্টেমের উচ্চতর উপলব্ধতা এবং কম সম্পদ-ভিত্তিক কার্যক্রম খরচকে সমর্থন করে, যা অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক সমাধানগুলির অর্থনৈতিক সামর্থ্যকে আরও দৃঢ় করে।

ভবিষ্যৎ-অভিমুখী বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির জন্য একটি কৌশলগত পছন্দ

যখন বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি পরিবেশগত অনুসরণ এবং অর্থনৈতিক টেকসইতার দ্বৈত চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়, তখন অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন নিম্নলিখিতগুলির একটি আকর্ষক সংমিশ্রণ প্রদান করে: উচ্চ দক্ষতা, শক্তি সঞ্চয়, উপ-পণ্য ব্যবহার এবং কার্যক্রমগত বিশ্বস্ততা .

প্রযুক্তিগত অগ্রগতির মাধ্যমে ঐতিহাসিক ত্রুটিগুলি দূর করার পর, অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক FGD এখন একটি পরিপক্ক, প্রমাণিত সমাধানে পরিণত হয়েছে যা কেন্দ্রের কার্যক্ষমতা কমিয়ে না দিয়েই অতি-নিম্ন নির্গমন লক্ষ্যমাত্রা পূরণে সক্ষম।

নির্গমন নিয়ন্ত্রণের জন্য ভবিষ্যৎ-অভিমুখী পদ্ধতি অনুসরণ করতে ইচ্ছুক বিদ্যুৎ কেন্দ্র পরিচালকদের জন্য, অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন শুধুমাত্র একটি অনুসরণমূলক সরঞ্জাম নয়, বরং দীর্ঘমেয়াদী কার্যক্রমগত স্থিতিস্থাপকতার উপর একটি কৌশলগত বিনিয়োগ।