পরিষ্কারের রসায়ন: গ্যাস ডিসালফারাইজেশন বোঝা

গ্যাসের মৌলিক তত্ত্ব ডিজংশন

গ্যাস ডিসলফুরাইজেশন কি?

গ্যাস ডিসালফারাইজেশন সালফার উত্সর্গ নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ শিল্পীয় প্রক্রিয়া। এই তেখনিকটি সালফার ডাই옥্সাইড (SO₂) মতো সালফার যৌগের দ্বারা কারণিত দূষণ হ্রাস করতে প্রধান। ফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD) সহ ডিসালফারাইজেশন পদ্ধতি উত্সর্গ নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ, যা পরিবেশের ক্ষতি ঘটানোর আগে সালফার যৌগ দূর করে। উচ্চ শোধন, শুকনো পরিষ্কার এবং ফ্লুইডাইজড বেড কম্বাস্টিয়ন হল এই যৌগগুলি বাতাস থেকে দূর করতে ব্যবহৃত প্রধান পদ্ধতি। গ্যাস ডিসালফারাইজেশনের প্রধান গুরুত্ব হল এটি শিল্পের সঙ্গে সংক্রমণ রোধ করা এবং পরিবেশগত মানদণ্ড মেনে চলা যাতে এসিড বর্ষা গঠন রোধ করা যায় এবং বায়ু গুণবत্তা সুরক্ষিত থাকে।

বৈদ্যুতিক বাষ্প ছাড়ার মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ সালফার যৌগ

বৈদ্যুতিক বাষ্প মূলত সালফার ডাইオক্সাইড (SO₂), হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S) এবং সালফার কণাদি যৌগ দ্বারা চিহ্নিত। এই যৌগগুলি বিভিন্ন শিল্প থেকে উৎপন্ন হয়, যার মধ্যে বিদ্যুৎ উৎপাদন, রিফাইনিং এবং সিমেন্ট, কাগজ এবং লোহা উৎপাদনের মতো শিল্প অন্তর্ভুক্ত। পরিবেশ সুরক্ষা এজেন্সি (EPA)-এর মতে, শুধুমাত্র সালফার ডাইオক্সাইড দূষণের বোঝা বৃদ্ধির জন্য গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, বিশ্বব্যাপী মিলিয়ন টন বাষ্প ছাড়া হয়। এই বাষ্প ছাড়ার বিশ্বব্যাপী প্রভাব বিশাল, যা পরিবেশের গুণবত্তা এবং জনস্বাস্থ্যের উপর গুরুত্ব দেওয়া শিল্পনির্ভরশীল দেশগুলিকে সালফার নিয়ন্ত্রণের জন্য বাধ্য করেছে।

সালফার বাষ্পের পরিবেশ এবং স্বাস্থ্যের উপর প্রভাব

সালফার ছাপন পরিবেশ এবং মানুষের স্বাস্থ্যের উপর গভীরভাবে প্রভাব ফেলে। পরিবেশগতভাবে, এগুলি অম্লবৃষ্টির গঠনে নেতৃত্ব দেয়, যা ইকোসিস্টেম, মাটির গুণমান এবং জলজ জীবনে ক্ষতি করতে পারে। স্বাস্থ্যের দিক থেকে, মানুষের সালফার যৌগের সংস্পর্শে আসা শ্বাসনালী সমস্যা এবং অন্যান্য স্বাস্থ্য সমস্যা তৈরি করতে পারে। বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থা (WHO) অনুযায়ী, সালফার যৌগের চরম সংস্পর্শ হাঁপুনি এবং ব্রঞ্চাইটিসের সঙ্গে সংযুক্ত, যা ছাপন নিয়ন্ত্রণের গুরুত্ব বোঝায়। এই ছাপনগুলিকে অপদার্থ পদার্থে রূপান্তর করা এদের অনিষ্টকর প্রভাব কমানোর জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যা বাতায়ন এবং জনস্বাস্থ্য নিরাপত্তার জন্য আবশ্যক।

Газের পিছনে রসায়ন ডিজংশন রাসায়নিক বিক্রিয়া

আলকালাইন রিজেন্টসের (লাইমস্টোন, লাইম এবং ট্রোনা) ভূমিকা

আলকালাইন রিএজেন্ট, যেমন লাইমস্টোন, লাইম এবং ট্রোনা, ডেসালফারাইজেশন প্রক্রিয়ার সময় অম্লীয় সালফার ডাই-অক্সাইড (SO2) নিরপেক্ষ করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই পদার্থগুলি রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটায় এবং SO2 কে বাধা দেয় এবং শিল্পীয় ছাপানি থেকে সরিয়ে ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, লাইমস্টোন সালফার ডাই-অক্সাইড সাথে বিক্রিয়া করে ক্যালসিয়াম সালফাইট এবং জল তৈরি করে, যা ফলে বাতাসে মুক্তি পাওয়া সালফার ডাই-অক্সাইডের আঞ্চলিক ঘনত্ব কমিয়ে আনে। অন্যদিকে, লাইম বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে যা প্রক্রিয়ার শর্ত ভিত্তিতে ক্যালসিয়াম সালফাইট বা ক্যালসিয়াম সালফেট তৈরি করে। এই রিএজেন্টগুলি সালফার ডাই-অক্সাইড সরাতে তাদের কার্যকারিতা বিশাল হতে পারে, কিছু পদ্ধতিতে 95% পর্যন্ত সরণের হার অর্জন করা যায়, বিশেষ করে ডার্য এবং মোচড়ানো পদ্ধতির তুলনায়, যা শিল্পীয় প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়, যেমন কয়লা জ্বালানো বিদ্যুৎ কেন্দ্রে।

এসও২ ধরে নেওয়ার মধ্যে অম্ল-ভিত্তিক বিক্রিয়া

অ্যাসিড-বেস বিক্রিয়াগুলি গ্যাস ডিসালফারাইজেশন প্রক্রিয়ার দক্ষতার জন্য মৌলিক। ডিসালফারাইজেশনের সময়, সালফার ডাই옥্সাইড বেসিক রাসায়নিক পদার্থগুলির সাথে বিক্রিয়া করে, যেমন SO2 + CaCO3 → CaSO3 + CO2, এটি SO2 ধরে নেওয়ার জন্য স্থিতিশীল যৌগ গঠন করে। এই বিক্রিয়াগুলি SO2 ধরে নেওয়ার হার বাড়ানোর জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যা গ্যাস দূষণকারী পদার্থকে নিরাপদভাবে প্রত্যাহার ও অপসারণের জন্য ঠিকমতো করে ঠিক করে দেয়। বিক্রিয়ার শর্তগুলি, যেমন তাপমাত্রা এবং রাসায়নিক পদার্থের আঞ্চলিকতা উন্নয়ন করে বিভিন্ন শিল্প সমূহ ডিসালফারাইজেশনের ফলাফল উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নয়ন করতে পারে। ব্যবহারে, অপটিমাইজড অ্যাসিড-বেস বিক্রিয়া সুবিধা দিয়েছে যে সুবিধাগুলি উচ্চ সালফার ডাই옥্সাইড ধরে নেওয়ার হার অর্জন করতে পারে, যা রাসায়নিক নির্ভুলতার গুরুত্ব পরিবেশ পরিচালনা পদক্ষেপের মধ্যে উদাহরণ হিসেবে দেখায়।

পার্শ্ব উৎপাদের (জিপসাম, ক্যালসিয়াম সালফাইট) গঠন

গ্যাস ডিসালফারাইজেশনের সময় গিপসাম এবং ক্যালসিয়াম সালফাইট এমন উল্লেখযোগ্য উপজাতি উৎপন্ন হয়। রসায়নের দিক থেকে ক্যালসিয়াম সালফেট হিসেবে চিহ্নিত গিপসাম একটি মূল্যবান উপাদান, যা বিশেষত ড্রাইওয়াল এবং সিমেন্ট তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ক্যালসিয়াম সালফাইট, অন্য একটি সাধারণ উপজাতি, এটি আরও প্রক্রিয়াকরণ করে গিপসামে পরিণত হতে পারে বা অন্যান্য শিল্পে ব্যবহৃত হতে পারে। যদিও এই উপজাতিরা উপকারী হতে পারে, তবে এগুলো ভৌতাত্মক ফলাফল উত্থাপন করে যা সতর্কতার সাথে ব্যবস্থাপনা প্রয়োজন। অধ্যয়ন নির্দেশ করে যে সঠিক প্রত্যক্ষন সালফেট অপशিষ্টের ভৌতাত্মক দূষণ রোধে গুরুত্বপূর্ণ। এছাড়াও, উপজাতি ব্যবহারের জন্য স্থিতিশীল অনুশীলন গ্রহণ করা ভৌতাত্মক প্রভাব হ্রাস করতে এবং সম্পদ পুনরুদ্ধার এবং পুনর্ব্যবহারের মাধ্যমে অর্থনৈতিক উপকার প্রদান করতে পারে।

মোচড়ানো এফজিডি সিস্টেম: প্রক্রিয়া এবং দক্ষতা

লাইমস্টোন স্লারি মোচড়ানোর মেকানিজম

নমনীয় ফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD) প্রক্রিয়া সালফার ডাই-অক্সাইড (SO2) কে একটি লাইমস্টোন স্লারি স্ক্রাবিং মেকানিজম ব্যবহার করে দক্ষতার সাথে ধরে রাখে। প্রথমে, লাইমস্টোন এবং পানির একটি মিশ্রণ স্লারি তৈরি করে, যা ফ্লু গ্যাস থেকে SO2 স্ক্রাব করার জন্য প্রধান এজেন্ট হিসেবে কাজ করে এবং অম্লীয় গ্যাসগুলিকে রাসায়নিকভাবে নিরপেক্ষ করে। ফ্লু গ্যাস যখন স্লারি মারফত যায়, তখন SO2 লাইমস্টোনের ক্যালসিয়াম কার্বনেটের সাথে বিক্রিয়া করে ক্যালসিয়াম সালফাইট তৈরি করে। এই রাসায়নিক পরিবর্তন দ্বারা SO2 ছাপানো কমিয়ে আনা হয় এবং এটি পরিবেশগত নিয়মাবলী মেনে চলার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। পারফরম্যান্স তথ্য উপস্থাপনের জন্য তথ্য দেখায় যে নমনীয় FGD সিস্টেম 95% পর্যন্ত SO2 অপসারণের দক্ষতা অর্জন করতে পারে, যা বায়ু দূষণ কমাতে তাদের দক্ষতা প্রমাণ করে।

স্প্রে টাওয়ার ডিজাইন এবং অবসর্বশন দক্ষতা

স্প্রে টাওয়ারগুলি ফিওজিডি (FGD) প্রক্রিয়ার জন্য অপরিহার্য, গ্যাস-তরল যোগাযোগকে আদর্শভাবে করে তোলার মাধ্যমে অবশোষণের দক্ষতা বাড়ানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। প্রধান ডিজাইন বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে নজলস ব্যবহার করে চূণপাথরের স্লারি কে সূক্ষ বিন্দুতে বিভক্ত করা, যা SO2 এর সাথে বিক্রিয়ার জন্য উপলব্ধ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বাড়ায়। বিন্দুর আকার এবং গ্যাস অবস্থান সময় এমনকি গুরুত্বপূর্ণ; ছোট বিন্দুগুলি দ্রুত রসায়নীয় বিক্রিয়া অনুমতি দেয়, এবং বেশি অবস্থান সময় বেশি কার্যকর গ্যাস অবশোষণ নিশ্চিত করে। কেস স্টাডিগুলি দেখায় যে ভালভাবে ডিজাইন করা স্প্রে টাওয়ার অবশোষণের দক্ষতা বেশি উন্নত করতে পারে, এবং প্রতিবেদন অনুযায়ী অবশোষণের হার ৯০% বেশি হতে পারে, ফিওজিডি বাস্তবায়নে তাদের সफলতা প্রদর্শন করে।

চ্যালেঞ্জ: প্রদূষিত জল ব্যবস্থাপনা এবং করোশন

মোটা ফজিলি ডিজিটাল সিস্টেম (Wet FGD) বিশেষভাবে পানির ব্যয় এবং কারোজ্জনের সমস্যার মুখোমুখি হয়। স্ক্রাবিং প্রক্রিয়ার সময় উৎপন্ন বড় পরিমাণের পানির ব্যয়কে পরিষ্কার এবং নির্যাতন করা প্রধান পরিবেশগত চিন্তা, যা অনেক সময় আগের চিকিৎসা পদ্ধতি দিয়ে দূষণ রোধ করতে হয়। এছাড়াও, স্ক্রাবড গ্যাসের এসিডিক এবং কারোজ্জনীয় প্রকৃতি সিস্টেমের উপাদানগুলির ক্ষয় ঘটায়, যা উচ্চ রক্ষণাবেক্ষণের খরচ এবং সম্ভাব্য সিস্টেমের ব্যর্থতার কারণ হয়। পরিসংখ্যান দেখায় যে কারোজ্জন এবং স্কেল গঠন রক্ষণাবেক্ষণের খরচ পর্যাপ্ত ৩০% বেড়ে যেতে পারে, যা এই ঝুঁকি হ্রাস করতে কার্যকর উপকরণ এবং কোটিং ব্যবহারের প্রয়োজন ছাড়া চলে না। এই সমস্যাগুলি সমাধান করা অপারেশনাল কার্যকারিতা বজায় রাখতে এবং পরিবেশগত প্রভাব কমাতে গুরুত্বপূর্ণ।

শুকনো এবং অর্ধ-শুকনো ফজিলি ডিজিটাল গ্যাস পরিষ্কার প্রযুক্তি

স্প্রে ডাই অ্যাবসর্শন (SDA) রসায়ন

স্প্রে ডায়ার অবসর্বশন হলো একটি প্রক্রিয়া যা ফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD) প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয় মানগন্ধ থেকে সালফার ডাই-অক্সাইড (SO₂) সরাতে। এই পদ্ধতিতে ক্ষারীয় সর্বেন্টের একটি স্লারি ফ্লু গ্যাস স্ট্রিমে ছিটানো হয়, যেখানে এটি SO₂-এর সাথে বিক্রিয়া করে এবং ঠিক উপাদান তৈরি হয় যা আরও সহজে সংগ্রহ করা যায়। ট্রেডিশনাল মোচড় প্রক্রিয়া থেকে SDA-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হলো এর কম জায়গা এবং কম জল ব্যবহার। এটি জল সংরক্ষণ গুরুত্বপূর্ণ স্থানে চালু করার জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। সাম্প্রতিক গবেষণা দেখায় যে SDA সিস্টেম 90% পর্যন্ত SO₂ অপসারণের দক্ষতা অর্জন করতে পারে, যা একটি মোচড় প্রক্রিয়া FGD সিস্টেমের বিকল্প হিসেবে প্রতিযোগিতামূলক করে তুলেছে।

ডায়ারেক্ট সর্বেন্ট ইনজেকশন পদ্ধতি

ডায়েক্ট সরবেন্ট ইনজেকশন ফ্লু গ্যাসে ডায়ার অ্যালকেলাইন ম্যাটেরিয়াল সরাসরি যোগ করে। এই পদ্ধতি ঘুলি তৈরি এবং হ্যান্ডлин্গের প্রয়োজন বাদ দিয়ে চালু প্যারামিটারগুলিকে সহজ করে। এটি উভয় খরচের দিক থেকে কার্যকর এবং লিখিত, বায়ুমন্ডলীয় বৈশিষ্ট্য এবং আইনি প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে পরিবর্তন করা যায়। এই পদ্ধতি সাইটেস ডেটা দ্বারা প্রমাণিত হয়েছে যে SO₂ মাত্রাকে সাইনিফিক্যান্টলি কমাতে পারে, যা ৭৫% পর্যন্ত বায়ুমন্ডলীয় বিকিরণ হ্রাস করতে পারে। এর চালু পরিবর্তনশীলতা কারণে এটি শক্তিশালী পরিবেশগত মানদণ্ডের সাথে মেলানোর জন্য অনেক শিল্পের প্রধান বাছাই।

শূন্য-তরল ডিসচার্জ সুবিধাসমূহ

শূন্য-তরল নির্গম (ZLD) হল FGD প্রযুক্তির একটি উন্নত পদ্ধতি, যা প্রক্রিয়া থেকে জল-অপচয়ের নির্গম বন্ধ করার লক্ষ্যে আগ্রহী। ZLD-এর সুবিধাগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যাতে পরিবেশের উন্নতি সহ সম্পদ রক্ষণাবেক্ষণ এবং দূষণ হ্রাস অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। ZLD পদ্ধতি বাস্তবায়ন করা জল নির্ভরশীল অঞ্চলে জল শরীর দূষিত হওয়ার ঝুঁকি হ্রাস করে এবং মূল্যবান জল সম্পদ রক্ষা করে। পরিসংখ্যান দেখায় যে ZLD-এর সাথে সম্পর্কিত চালু খরচ দক্ষতা বৃদ্ধির মাধ্যমে টাকা ফেরত পাওয়া যেতে পারে, যা এটিকে শুধুমাত্র পরিবেশগতভাবে উপকারজনক কিন্তু অর্থনৈতিকভাবেও সফল করে তোলে যারা তাদের সালফার ডাই옥্সাইড হ্রাসের প্রয়াসে স্থায়ী সমাধান খুঁজছে।

পরিবেশগত প্রবিধান এবং সম্মতি

ইপিএ নির্দেশিকা SO2 নির্গমের জন্য

আবহাওয়া সুরক্ষা এজেন্সি (EPA) বায়ু দূষণ কমানোর জন্য SO2 ছাপের জন্য শক্তিশালী নির্দেশিকা প্রতিষ্ঠা করেছে এবং তার সঙ্গে যুক্ত স্বাস্থ্যের প্রভাব কমাতে হবে। মৌলিক EPA নির্দেশিকা অন্তর্ভুক্ত সর্বোচ্চ অনুমোদিত ছাপের সীমা এবং শিল্পের জন্য ধারাবাহিকভাবে নিরীক্ষণের আবশ্যকতা। শিল্পসমূহ যে মেনে চলতে হবে সেই নিয়মগুলোতে ডেসালফারিজেশন প্রযুক্তি ব্যবহার, নিরীক্ষণ ব্যবস্থা বাস্তবায়ন এবং অনুমোদিত ছাপের স্তরের মান মেনে চলা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, ফ্লু গ্যাস ডেসালফারিজেশন (FGD) ব্যবস্থার ব্যবহার এই নির্দেশিকা মেনে চলতে এবং ছাপের মধ্যে সালফারের পরিমাণ কমাতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সাম্প্রতিক মেনে চলা তথ্য দেখায় যে উন্নত ডেসালফারিজেশন পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত করা শিল্পসমূহ SO2 স্তরের গুরুত্বপূর্ণ হ্রাস অর্জন করেছে এবং এটি EPA মানদণ্ডের সাথে আরও ঘনিষ্ঠভাবে মিলিত হয়েছে।

বিশ্বব্যাপী মান (কিয়োটো প্রোটোকল, প্যারিস চুক্তি)

আন্তর্জাতিক চুক্তিরা যেমন কিয়োটো প্রোটোকল এবং প্যারিস অ্যাকর্ড বিশ্বজুড়ে সালফার ছাপানি নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করছে। এই চুক্তিগুলি জলবায়ু পরিবর্তন মোচনের দিকে গুরুত্বপূর্ণ ধাপ হিসেবে চিহ্নিত, দেশগুলিকে উদ্ধৃত ছাপানি কমানোর জন্য বহুমুখী ব্যবস্থা গ্রহণের আবশ্যকতা জানায়। কিয়োটো প্রোটোকল প্রথমে পরিমাণমূলক ছাপানি হ্রাসের লক্ষ্য নির্ধারণ করেছিল, অন্যদিকে প্যারিস অ্যাকর্ড বিশ্বজুড়ে তাপমাত্রা বৃদ্ধির নিরাপদ সীমার মধ্যে রাখার উপর ফোকাস করেছে, এটি SO2 ছাপানি হ্রাসের প্রতি বাধ্যতার মাধ্যমে জাতীয় নীতিগুলিকে প্রভাবিত করেছে। এই চুক্তিগুলির সাথে সংযুক্ত হওয়ার ফলে কঠোর ছাপানি মানদণ্ড গ্রহণকারী দেশের সংখ্যা বৃদ্ধি পেয়েছে, যা পরিবেশগত দায়িত্বের একটি সংযুক্ত প্রতিশ্রুতি প্রদর্শন করে।

এসিড বর্ষণ কমাতে FGD-এর ভূমিকা

ফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD) প্রযুক্তি এসিড বর্ষা কমানোর জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা শুলফার ডাইঅক্সাইড সহ শিল্পীয় বিকিরণ থেকে উৎপন্ন হয়। এসিড বর্ষা তখন গঠিত হয় যখন শুলফার ডাইঅক্সাইড বায়ুমণ্ডলীয় জলবায়ুর সাথে মিশে, যা পরিবেশ এবং বাস্তব সংস্থানগুলোর উপর নষ্টকারী প্রভাব ফেলে। FGD সিস্টেম ফ্লু গ্যাসের মধ্যে এসও২ ঘনত্ব কমিয়ে শিল্পীয় বিকিরণ এবং এসিড বর্ষা গঠনের মধ্যে সংযোগ কার্যকরীভাবে কমায়। অধ্যয়ন দেখায় যে ঐচ্ছিক ডিসালফারাইজেশন সিস্টেম বাস্তবায়িত করা অঞ্চলগুলোতে এসিড বর্ষা ঘটনার সংখ্যা বিশেষভাবে কমে যায়, যা এসিড বর্ষা কমানোর পরিবেশগত প্রভাবের উপর FGD প্রযুক্তির কার্যকারিতা নির্দেশ করে।