কোকিং শিল্পে অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ধোয়া গ্যাস ডিসালফারাইজেশন

ভূমিকা

দি কোকেজিং শিল্প ইস্পাত ও রাসায়ন খাতের একটি অপরিহার্য অংশ, যেখানে কয়লা থেকে কোক উৎপাদন করা হয় যাতে ব্লাস্ট ফার্নেস এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলিতে সরবরাহ করা যায়। তবে কোকিং প্রক্রিয়াটি সাধারণত উচ্চ সালফার নিঃসরণের সাথে জড়িত, যার ফলে ধোয়া গ্যাসের রাসায়নিক গঠন জটিল হয়ে ওঠে এবং পরিবেশগত নিয়মকানুন কঠোরতর হয়ে ওঠে। সালফার ডাইঅক্সাইড (SO₂) এবং নাইট্রোজেন অক্সাইড (NOₓ)-এর জন্য অতি-নিম্ন নিঃসরণ প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা ক্রমশ কঠিন হয়ে উঠছে, বিশেষ করে পরিবেশগত অনুপালন এবং কার্যক্রমের খরচ নিয়ন্ত্রণ—এই দুটি চাপের সমন্বয়ে।

বিভিন্ন ডিসালফারাইজেশন প্রযুক্তি—যেমন লাইমস্টোন-জিপসাম FGD, সোডিয়াম-ভিত্তিক পদ্ধতি এবং অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক সিস্টেম—এর মধ্যে, শেষোক্ত পদ্ধতিটি কোকিং প্লান্টগুলির জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত প্রমাণিত হয়েছে, কারণ এটি নিম্ন-তাপমাত্রা ও উচ্চ-আর্দ্রতাযুক্ত ধোয়া গ্যাসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, বিদ্যমান অ্যামোনিয়া সম্পদ ব্যবহার করতে পারে এবং মূল্যবান উপ-পণ্য উৎপাদন করতে সক্ষম।

কোকিং চিমনি গ্যাস পরিশোধনের চ্যালেঞ্জগুলি

কোক ওভেন চিমনি গ্যাস কয়েকটি অনন্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করে:

• নিম্ন তাপমাত্রা এবং উচ্চ আর্দ্রতা : সাধারণত চিমনি গ্যাসের তাপমাত্রা ১৮০–২৮০°সেলসিয়াসের মধ্যে থাকে, যা প্রচলিত ক্যালসিয়াম-ভিত্তিক FGD-এর কার্যকারিতা হ্রাস করে।

• জটিল দূষণকারী পদার্থ : চিমনি গ্যাসে টার, ধূলিকণা, সালফার যৌগ, NOₓ এবং সূক্ষ্ম ভারী ধাতু থাকে, যার ফলে শক্তিশালী বহু-দূষণকারী নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

• অবিচ্ছিন্ন চালনা : কোকিং কারখানাগুলি দিনরাত অবিরাম পরিচালিত হয়, যার ফলে ন্যূনতম ডাউনটাইম সহ একটি বিশ্বস্ত ব্যবস্থার প্রয়োজন।

• স্থান সীমাবদ্ধতা : কোকিং সুবিধাগুলিতে প্রায়শই অতিরিক্ত সরঞ্জাম স্থাপনের জন্য সীমিত স্থান থাকে, যা সংক্ষিপ্ত এবং একীভূত সমাধানগুলিকে প্রাধান্য দেয়।

কোকিং শিল্পে অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক FGD-এর সুবিধাসমূহ

১. উচ্চ ডিসালফারাইজেশন দক্ষতা

অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক FGD সিস্টেমগুলি ধারাবাহিকভাবে অর্জন করতে পারে SO₂ অপসারণের দক্ষতা ৯৮% এর উপরে , সবচেয়ে কঠোর নির্গমন মানগুলিও পূরণ করে। SO₂-এর অ্যামোনিয়ার সাথে বিক্রিয়ায় অ্যামোনিয়াম সালফেট , যা সংগ্রহ করা, ঘনীভূত করা এবং সার-মানের পণ্যে রূপান্তর করা সহজ। এটি নিশ্চিত করে যে কোকিং প্লান্টগুলি চূণপাথর ভাণ্ডার বা জিপসাম হ্যান্ডলিংয়ে অতিরিক্ত বিনিয়োগ ছাড়াই পরিবেশগত নিয়মকানুন মেনে চলতে পারে।

২. সম্পদ ব্যবহার ও খরচ সাশ্রয়

কোকিং প্লান্টগুলি প্রায়শই উৎপন্ন করে কোক ওভেন গ্যাস পরিশোধনের একটি পার্শ্বপণ্য হিসেবে অ্যামোনিয়া । এই অ্যামোনিয়াকে সরাসরি FGD-এ ব্যবহার করলে বাহ্যিক রাসায়নিক দ্রব্যের প্রয়োজন কমে যায়, যার ফলে কাঁচামালের খরচ কমে এবং যুক্তিযুক্ত যোগাযোগ ব্যবস্থা সহজতর হয়। উৎপাদিত অ্যামোনিয়াম সালফেট একটি আয়ের উৎস , যা পরিচালন ব্যয়ের কিছুটা প্রতিকরণ করে এবং একটি বৃত্তাকার অর্থনীতির পদ্ধতিকে সমর্থন করে।

৩. একীভূত বহু-দূষণকারী নিয়ন্ত্রণ

আধুনিক অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক FGD সিস্টেমগুলি শুধুমাত্র সালফার নয়, বরং অন্যান্য দূষণকারীও নিয়ন্ত্রণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এতে অন্তর্ভুক্ত করে বহু-পর্যায়ের স্প্রে টাওয়ার, উন্নত মিস্ট এলিমিনেটর এবং গ্যাস-তরল পৃথকীকরণ , এই সিস্টেমগুলি কণাকার বস্তু (PM2.5), পারদ এবং অন্যান্য ভারী ধাতুও কমাতে পারে। এই একীভূত নিয়ন্ত্রণ সমগ্র ফ্লু গ্যাসের গুণগত মান উন্নত করে এবং পরিবেশগত প্রভাব হ্রাস করে।

৪. ন্যূনতম কার্যক্রম বিঘ্ন

চূণ বা চূণাপাথর ভিত্তিক সিস্টেমের বিপরীতে, অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক FGD এর নিম্ন সিস্টেম প্রতিরোধ এবং স্কেলিং বা অবরোধের ঝুঁকি কম। তরল-গ্যাস বিক্রিয়াটি দ্রুতগতির, এবং প্রক্রিয়াটি বিদ্যমান ফ্লু গ্যাস ডিসালফুরাইজেশন ও ধূলিকণা অপসারণ ইউনিটগুলির সাথে একীভূত করা যায়, যার ফলে কোক ওভেন অপারেশন অবিচ্ছিন্ন থাকে।

৫. পরিবেশগত ও অর্থনৈতিক সমন্বয়

সালফার নি:সরণকে বাণিজ্যিক অ্যামোনিয়াম সালফেট সারে রূপান্তর করার ক্ষমতা দ্বৈত সুবিধা সৃষ্টি করে: দূষণ কমানোর পাশাপাশি অর্থনৈতিক মূল্য উৎপাদন করা। ফ্লু গ্যাস ডিসালফুরাইজেশন থেকে উৎপাদিত উচ্চমানের সার বাজারের মানদণ্ড পূরণ করতে পারে, যা কোকিং প্লান্টগুলিকে অতিরিক্ত আয়ের সুযোগ প্রদান করে।

প্রযুক্তিগত উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্যসমূহ

কোকিং শিল্পে অগ্রণী অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক FGD সিস্টেমগুলিতে একাধিক উন্নত বৈশিষ্ট্য অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

• পর্যায়ক্রমিক পৃথকীকরণ ও পরিশোধন: অ্যামোনিয়া লিপ (slip) এবং অ্যারোসল গঠন হ্রাস করে, "সাদা ধোঁয়া" দূর করে এবং অতি-নিম্ন নি:সরণ নিশ্চিত করে।

• অপটিমাইজড স্প্রে শোষণ: SO₂-এর সঙ্গে অ্যামোনিয়ার যোগাযোগ বৃদ্ধি করে, বিক্রিয়ার দক্ষতা সর্বাধিক করে এবং তরল ব্যবহার ন্যূনতম রাখে।

• শক্তি-কার্যকর অপারেশন: তাপোৎপাদী বিক্রিয়াগুলি কাজে লাগানো যেতে পারে, যার ফলে তাপীয় ক্ষতি ও সমগ্র সিস্টেমের শক্তি খরচ হ্রাস পায়।

• একীভূত ধূলিকণা অপসারণ: গন্ধক যৌগের পাশাপাশি সূক্ষ্ম কণাকার বিষয়গুলিও আটকায়, যা সামগ্রিক বায়ু মানের উন্নতি ঘটায়।

কেস স্টাডি: শানডং মিরশাইন পরিবেশগত বাস্তবায়ন

একটি বৃহৎ-স্কেল কোকিং প্লান্টে, মিরশাইন এনভায়রনমেন্টাল-এর পর্যায়ক্রমিক অ্যামোনিয়া FGD সিস্টেম প্রয়োগ করা হয়েছিল। প্রধান ফলাফলগুলি ছিল:

• SO₂ অপসারণ দক্ষতা 98.5%এর চেয়ে বেশি, যার আউটলেট ঘনত্ব ধারাবাহিকভাবে ৩০ মিগ্রা/Nm³-এর নিচে রয়েছে।

• অ্যামোনিয়া স্লিপ বজায় রাখা হয়েছিল ১ মিগ্রা/Nm³ এর চেয়ে কম, যা গন্ধ এবং পরিবেশগত প্রভাব প্রায় সম্পূর্ণরূপে দূর করেছে।

• কণাকার বস্তু এবং সূক্ষ্ম ভারী ধাতুর সমন্বিত অপসারণ, যা বহু-দূষণকারী নিয়ন্ত্রণকে উন্নত করেছে।

• উচ্চ-মানের অ্যামোনিয়াম সালফেট সারের বার্ষিক উৎপাদন, যা অপারেশনাল খরচের ১০–১৫% .

• শক্তি ব্যবহার কমানো হয়েছে 18–20%পারম্পরিক চুনাপাথর-ভিত্তিক FGD সিস্টেমের তুলনায়।

বাস্তবায়নের বিবেচনা

• অ্যামোনিয়া উৎস ব্যবস্থাপনা: কারখানার ভিতরে যথেষ্ট অ্যামোনিয়া সরবরাহ নিশ্চিত করুন অথবা সরবরাহ চুক্তি স্থাপন করুন।

• তাপমাত্রা ও গ্যাস প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ: ফ্লু গ্যাসকে ১৮০–২৮০°সেলসিয়াস এর মধ্যে অপটিমাল শোষণ তাপমাত্রা পরিসরে রাখুন।

• SCR/ SNCR এর সাথে একীভূতকরণ: ফ্লু গ্যাসের পূর্ব-শর্তাধীনকরণ পরবর্তী NOₓ অপসারণ দক্ষতা উন্নত করে।

• রক্ষণাবেক্ষণ পরিকল্পনা: ক্ষয় প্রতিরোধী উপকরণ এবং সহজে প্রবেশযোগ্য ডিজাইন চলমান অপারেশনকে সমর্থন করে।

উপসংহার

অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক FGD একটি কোকিং প্লান্টগুলির জন্য একটি সম্পূর্ণ সমাধান প্রদান করে যা অতি-নিম্ন SO₂ নিঃসরণ, কার্যকরী দক্ষতা এবং অর্থনৈতিক বহনযোগ্যতা অর্জনের লক্ষ্যে কাজ করে। সালফার নিঃসরণকে বাজারযোগ্য সার পণ্যে রূপান্তর করে এবং বহু-দূষণকারী নিয়ন্ত্রণ অর্জন করে, এই প্রযুক্তিটি পরিবেশগত দায়িত্বকে আর্থিক সুবিধার সঙ্গে সমন্বয় করে। কোকিং শিল্পের অপারেটরদের জন্য, অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক FGD গ্রহণ করা শুধুমাত্র আধুনিক নিঃসরণ মানের সাথে সম্মতি বজায় রাখার ব্যাপার নয়, বরং টেকসই ও লাভজনক উৎপাদনের প্রতি একটি কৌশলগত বিনিয়োগও বটে।