আধুনিক ধোঁয়া গ্যাস ডিসালফারাইজেশন: প্রযুক্তি, প্রবণতা এবং শিল্প প্রয়োগের সম্পূর্ণ গাইড

গত দশকে বিশ্বজুড়ে বায়ুর গুণমানের নিয়মকানুন ক্রমাগত কঠোর হয়ে উঠেছে, যা বিদ্যুৎকেন্দ্র, ইস্পাত কারখানা, সিমেন্ট উৎপাদক এবং রাসায়নিক উদ্যোগগুলিকে তাদের ধোঁয়া গ্যাস পরিষ্কারের ব্যবস্থা আধুনিকীকরণে বাধ্য করেছে। এই পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তার কেন্দ্রে রয়েছে ধোঁয়া গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD) —শিল্প নির্গমন প্রবাহ থেকে সালফার ডাই-অক্সাইড (SO₂) অপসারণের জন্য এটি একটি অপরিহার্য প্রক্রিয়া।

যখন শিল্পগুলি আরও বেশি পরিবেশবান্ধব এবং দক্ষ কার্যপ্রণালীর দিকে এগোচ্ছে, তখন FGD প্রযুক্তি ক্রমাগত বিকশিত হচ্ছে। ভালভাবে প্রতিষ্ঠিত চুনাপাথর-জিপসাম পদ্ধতি থেকে শুরু করে নতুন অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক পদ্ধতি পর্যন্ত, প্রতিটি সমাধানই দক্ষতা, খরচ, পরিচালনার স্থিতিশীলতা এবং উপ-পণ্য পুনরুদ্ধারের ক্ষেত্রে বিভিন্ন সুবিধা প্রদান করে।

এই নিবন্ধটি ডিসালফারাইজেশন প্রযুক্তি, মূল ক্রিয়াকলাপ, প্রয়োগের পরিস্থিতি এবং বৈশ্বিক শিল্প প্রবণতাগুলির একটি ব্যাপক ওভারভিউ প্রদান করে— যা প্রকৌশলী, ক্রয় ব্যবস্থাপক, EPC ঠিকাদার এবং পরিবেশ বিশেষজ্ঞদের জন্য তৈরি করা হয়েছে যারা নির্ভরযোগ্য এবং আপ-টু-ডেট তথ্যের সন্ধান করছেন।

1. কেন ডিসালফারাইজেশন গুরুত্বপূর্ণ

দাহ্য জীবাশ্ম জ্বালানি, ধাতুবিদ্যা সংক্রান্ত বিক্রিয়া এবং ভারী শিল্প প্রক্রিয়াগুলির দহনের ফলে উৎপন্ন প্রধান দূষক হল সালফার ডাই-অক্সাইড। উপযুক্ত চিকিৎসা ছাড়া SO₂ নি:সরণ নিম্নলিখিতগুলির কারণ হয়ে দাঁড়ায়:

• এসিড বৃষ্টি

• ধোঁয়া গঠন

• গুরুতর শ্বাস-সংক্রান্ত স্বাস্থ্য সমস্যা

• মাটির অম্লীকরণ

• সরঞ্জাম, ভবন এবং ফসলের ক্ষতি

ইউরোপ, মধ্যপ্রাচ্য, দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়া এবং চীনে বর্তমান নিয়মগুলি সাধারণত SO₂ নি:সরণের পরিমাণ পৌঁছানোর জন্য আবশ্যিক করে তোলে যত কম 35 mg/Nm³ , যা অনেক কারখানার জন্য FGD সিস্টেমকে বাধ্যতামূলক করে তোলে।

শিল্প ক্লায়েন্টদের আন্তর্জাতিক ক্রেতা, ESG বিনিয়োগকারী এবং কার্বন-নিরপেক্ষ প্রতিশ্রুতি থেকেও বাড়তে থাকা চাপের মুখোমুখি হতে হয়, যা নি:সরণ নিয়ন্ত্রণকে শুধুমাত্র অনুপালনের দায়িত্ব নয়, কৌশলগত অগ্রাধিকার হিসাবে গড়ে তোলে।

2. ফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশনে ব্যবহৃত মূল প্রযুক্তি

FGD পদ্ধতিগুলিকে প্রধানত ভাগ করা যায় আর্দ্র, আধা-শুষ্ক এবং শুষ্ক প্রক্রিয়াগুলিতে। প্রতিটির নিজস্ব রাসায়নিক নীতি, পরিচালন অবস্থা এবং উপযুক্ত শিল্প রয়েছে।

2.1 চুনাপাথর–জিপসাম আর্দ্র ডিসালফারাইজেশন (WFGD)

কয়লা-চালিত বিদ্যুৎ কেন্দ্র এবং বৃহৎ শিল্প বয়লারগুলিতে এটি সবচেয়ে বেশি প্রয়োগ করা ডিসালফারাইজেশন পদ্ধতি।

প্রক্রিয়ার নীতি:

চুল্লি গ্যাসের SO₂ চুনাপাথরের দ্রবণ (CaCO₃) এর সাথে বিক্রিয়া করে ক্যালসিয়াম সালফাইট তৈরি করে, যা পরবর্তীতে জিপসামে (CaSO₄·2H₂O) জারিত হয়।

প্রধান সুবিধা:

• উচ্চ ও স্থিতিশীল SO₂ অপসারণ দক্ষতা (95–99%)

• প্রাপ্তবয়স্ক, নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তি

• বৃহৎ আকারের কারখানাগুলিতে প্রযোজ্য

• জিপসাম উপ-পণ্য দাম পাওয়া যায় যা নির্মাণ উপকরণ হিসাবে বিক্রি করা যেতে পারে

সীমাবদ্ধতা:

• উচ্চ জল খরচ

• বড় আকারের জায়গা প্রয়োজন

• উচ্চ প্রাথমিক বিনিয়োগ

• স্কেলিং এবং দ্রবণ পাইপলাইন রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা

উপকরণগুলির সত্ত্বেও, স্থিতিশীলতা এবং প্রমাণিত রেকর্ডের কারণে চুনাপাথর-জিপসাম বিদ্যুৎ কেন্দ্র এবং বৃহৎ দহন ব্যবস্থাগুলির জন্য বিশ্বব্যাপী প্রধান প্রবাহ হিসাবে বিদ্যমান রয়েছে।

2.2 অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন (NH₃-FGD)

সদ্য বছরগুলিতে, অ্যামোনিয়া ডিসালফারাইজেশন জোরালো গতি পেয়েছে, বিশেষ করে রাসায়নিক কারখানা, ইস্পাত কারখানা, ফেরোসিলিকন গলানো, কোকিং প্লান্ট এবং শিল্প বয়লারে .

প্রক্রিয়ার নীতি:

SO₂ অ্যামোনিয়ার সাথে বিক্রিয়া করে অ্যামোনিয়াম সালফাইট/বাইসালফাইট গঠন করে, যা পরে জারিত হয়ে উৎপন্ন করে অ্যামোনিয়াম সালফেট ফার্টিলাইজার .

সুবিধা:

• SO₂ অপসারণ দক্ষতা 97%

• NO₂ শোষণ ক্ষমতা—একইসাথে ডিসালফারাইজেশন ও আংশিক ডিনাইট্রিফিকেশন

• শূন্য বর্জ্য জল নি:সরণ

• মূল্যবান উপ-পণ্য অ্যামোনিয়াম সালফেট

• কোনো স্কেলিং নেই, চুনাপাথর জিপসামের তুলনায় সহজ পরিচালনা

চ্যালেঞ্জ:

• স্থিতিশীল অ্যামোনিয়া সরবরাহের প্রয়োজন

• অ্যামোনিয়া স্লিপ নিয়ন্ত্রণ

• উচ্চতর নিরাপত্তা এবং ভেন্টিলেশনের প্রয়োজন

যেসব শিল্পক্ষেত্র নির্গমন হ্রাস এবং সম্পদের দক্ষতা উভয়ের জন্য অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন খুঁজছে, তাদের কাছে এটি ক্রমাগত পছন্দের বিকল্প হয়ে উঠছে।

2.3 সেমি-ড্রাই ডিসালফারাইজেশন (SDA) / স্প্রে ড্রায়ার অ্যাবজর্বার

সেমি-ড্রাই সিস্টেমগুলি সাধারণত ব্যবহৃত হয় সিমেন্ট কারখানা, বর্জ্য-থেকে-শক্তি সুবিধা, ছোট বিদ্যুৎ ইউনিট এবং বায়োমাস বয়লারে .

বৈশিষ্ট্য:

• পানিযুক্ত চুন ব্যবহার করে

• ন্যূনতম জলের প্রয়োজন

• মাঝারি SO₂ অপসারণ দক্ষতা (70–90%)

• নিম্ন বিনিয়োগ খরচ

• সহজ পরিচালনা এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ

যদিও কিছু দেশের জন্য প্রয়োজনীয় আল্ট্রা-লো নির্গমন স্তরে পৌঁছাতে সেমি-ড্রাই সিস্টেমগুলি অক্ষম, তবুও ছোট বা পুরানো সুবিধাগুলির জন্য এটি একটি খরচ-কার্যকর সমাধান হিসাবে থাকে।

2.4 শুষ্ক ডিসালফারাইজেশন

শুষ্ক পদ্ধতিতে ফ্লু গ্যাসে সরাসরি শুষ্ক সোরবেন্ট ইনজেক্ট করা হয়। এগুলি সাধারণত নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়:

• ছোট শিল্প চুল্লি

• কাচের ভাটা

• নিম্ন-এসও₂ নির্গমন ধারা

• সীমিত জায়গা সহ রিট্রোফিট প্রকল্প

শুষ্ক সিস্টেমগুলি কমপ্যাক্ট এবং রক্ষণাবেক্ষণে সহজ, তবে এদের দক্ষতা এবং বিক্রিয়ার সম্পূর্ণতা আর্দ্র সিস্টেমের তুলনায় কম।

3. সঠিক ডিসালফারাইজেশন প্রযুক্তি নির্বাচন করার উপায়

একটি উপযুক্ত FGD সিস্টেম নির্বাচন করতে বেশ কয়েকটি বিষয় মূল্যায়ন করা প্রয়োজন:

3.1 এসও₂ ঘনত্ব এবং ফ্লু গ্যাস প্রবাহের হার

• উচ্চ SO₂ + বৃহৎ প্রবাহ → আর্দ্র পদ্ধতি (চুনাপাথর বা অ্যামোনিয়া) পছন্দ করা হয়

• মাঝারি SO₂ → আধ-আর্দ্র

• নিম্ন SO₂ → শুষণ শুষক

3.2 জলসম্পদ এবং স্থানীয় নিয়ম

• জল-দুর্ভিক্ষগ্রস্ত অঞ্চলগুলিতে (মধ্য প্রাচ্য) আধ-আর্দ্র পদ্ধতি পছন্দ করা হতে পারে

• সবচেয়ে কঠোর মানের জন্য, অ্যামোনিয়া বা চুনাপাথর-জিপসাম প্রয়োজন

3.3 উপজাত দ্রব্যের ব্যবহার

• যদি কোনও কারখানার সার ক্রেতা থাকে, অ্যামোনিয়া ডিসলফুরাইজেশন অর্থনৈতিকভাবে আরও লাভজনক হয়ে ওঠে

• আন্তর্জাতিকভাবে জিপসাম বাজারের পরিসর ভিন্ন

3.4 CAPEX এবং OPEX বিবেচনা

মোট খরচের মধ্যে রয়েছে বিদ্যুৎ, সোরবেন্টস, রক্ষণাবেক্ষণ, শ্রমিক, খাটানো হয় এমন উপকরণ এবং জিপসাম বা অ্যামোনিয়াম সালফেট পরিচালনা। বর্তমানে অনেক ক্লায়েন্ট প্রাথমিক বিনিয়োগের চেয়ে দীর্ঘমেয়াদী পরিচালন খরচকে অগ্রাধিকার দেয় .

একটি কার্যকর FGD সিস্টেমের মূল উপাদানগুলি

আধুনিক ডিসালফারাইজেশন ইউনিটগুলিতে রয়েছে:

• অ্যাবসোর্বার টাওয়ার বা স্ক্রাবার

• স্লারি প্রস্তুতি সিস্টেম

• অক্সিডেশন বায়ু সরঞ্জাম

• মিস্ট এলিমিনেটর

• সার্কুলেশন পাম্প

• উপ-পণ্য পরিচালনা সিস্টেম (জিপসাম, অ্যামোনিয়াম সালফেট)

• শুষ্ককরণ এবং প্যাকেজিং সিস্টেম (অ্যামোনিয়া ভিত্তিক দ্রবণের জন্য)

• স্বয়ংক্রিয়করণ এবং অনলাইন নিরীক্ষণ

শোষক, পাম্প এবং কুয়াশা নির্মূলকগুলির উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা সরাসরি SO₂ অপসারণ কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে।

5. ডিসালফারাইজেশন প্রযুক্তিতে বৈশ্বিক প্রবণতা

5.1 সম্পদ-পুনরুদ্ধার FGD-এ রূপান্তর

সরকার এবং ক্লায়েন্টরা ক্রমাগত সার্কুলার-অর্থনীতির সমাধান দাবি করছে। অ্যামোনিয়া ভিত্তিক সিস্টেমগুলি এই প্রবণতার সাথে ভালভাবে খাপ খায়, উৎপাদন করে সারের মানের অ্যামোনিয়াম সালফেট বর্জ্য জিপসামের পরিবর্তে।

5.2 আরও হাইব্রিড এবং সমন্বিত সিস্টেম

FGD এখন প্রায়শই এর সাথে একত্রিত হয়:

• এসসিআর/এসএনসিআর ডিনাইট্রিফিকেশন

• ধুলো অপসারণ

• ব্রডব্যান্ড দূষণ নিয়ন্ত্রণ

• ভিওসি চিকিত্সা

আধুনিক সিস্টেমগুলি একটি একীভূত প্রক্রিয়ায় অতি-নিম্ন নির্গমন অর্জনের জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে .

5.3 ডিজিটালাইজেশন এবং স্মার্ট নিয়ন্ত্রণ

এআই-চালিত মনিটরিং, অপ্টিমাইজড পিএইচ/অ্যামোনিয়া ফিড হার এবং স্বয়ংক্রিয় স্কেলিং ভবিষ্যদ্বাণী উন্নত কারখানাগুলিতে এখন স্ট্যান্ডার্ড হয়ে উঠছে।

5.4 উদীয়মান বাজারগুলিতে প্রসারণ

মধ্যপ্রাচ্য, দক্ষিণপূর্ব এশিয়া, আফ্রিকা এবং দক্ষিণ আমেরিকার দেশগুলি দ্রুত পরিবেশগত মান আধুনিকীকরণ করছে। চাহিদা বৃদ্ধি বিশেষত নিম্নলিখিতগুলিতে শক্তিশালী:

• সaudi আরব

• ইউএই

• ইন্দোনেশিয়া

• ভিয়েতনাম

• ভারত

• কাজাখস্তান

ইপিসি ঠিকাদার এবং সরঞ্জাম সরবরাহকারীদের জন্য, এই অঞ্চলগুলি বড় বাজারের সুযোগ উপস্থাপন করে।

6. কেস অ্যাপ্লিকেশন: যেখানে এফজিডি সবচেয়ে বড় প্রভাব ফেলে

6.1 কয়লা-চালিত বিদ্যুৎ কেন্দ্র

এখনও বিশ্বব্যাপী সবচেয়ে বড় ইনস্টালেশন বেস, যা সাধারণত অতি-নিম্ন নির্গমন মানদণ্ড অর্জনের জন্য চুনাপাথর-জিপসাম বা অ্যামোনিয়া ব্যবস্থা ব্যবহার করে।

6.2 ফেরোসিলিকন ও ধাতুবিদ্যা কারখানা

ধোঁয়াযুক্ত গ্যাসে প্রায়শই উচ্চ SO₂ এবং কণাবিশিষ্ট পদার্থ থাকে। ধুলিবিহীনকরণের সাথে যুক্ত অ্যামোনিয়া ডিসালফারাইজেশন অত্যন্ত কার্যকর।

6.3 কোকিং ও কয়লা রাসায়নিক শিল্প

অ্যামোনিয়া-সমৃদ্ধ পরিবেশ এবং পরিবর্তনশীল SO₂ লোডের কারণে অ্যামোনিয়া-FGD বিশেষভাবে উপযুক্ত।

6.4 সিমেন্ট ও বর্জ্য-থেকে-শক্তি কারখানা

সীমিত জায়গা এবং কম জলের উপলব্ধতার কারণে আধ-শুষ্ক এবং শুষ্ক ব্যবস্থাগুলি প্রাধান্য পায়।

7. ভবিষ্যতের পরিপ্রেক্ষি: শূন্য নির্গমন দহনের দিকে

শিল্প জগত যেমন কার্বন নিরপেক্ষতার দিকে এগিয়ে যাচ্ছে, তেমনি ডিসালফারাইজেশন প্রযুক্তি এগিয়ে যাবে:

• শূন্য তরল বর্জ্য

• নিম্ন শক্তি ব্যবহার

• উপ-পণ্যের মান বেশি

• সম্পূর্ণ প্রক্রিয়ার ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণ

• CO₂ ধারণের সাথে একীভূতকরণ

ভারী শিল্পের জন্য FGD এখনও অন্যতম সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরিবেশগত প্রযুক্তি, এবং বিশ্বব্যাপী বায়ুর মানের মানদণ্ড ক্রমাগত কঠোর হওয়ার সাথে সাথে এর ভূমিকা আরও বৃদ্ধি পাবে।

সংক্ষিপ্ত বিবরণ

ধোঁয়া গ্যাস ডিসালফারাইজেশন আর শুধুমাত্র পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তা নয়—এটি টেকসই, প্রতিযোগিতামূলক শিল্প কার্যক্রমের দীর্ঘমেয়াদী বিনিয়োগ। কোনও কারখানা কর্তৃক পাথুরে চুণ-জিপসাম, অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক, আধ-শুষ্ক বা শুষ্ক ডিসালফারাইজেশন পছন্দ করা নির্ভর করে নি:সরণের প্রয়োজনীয়তা, স্থানীয় নিয়ম, পরিচালন খরচ এবং উপ-পণ্যের মূল্যের উপর।

অতি-নিম্ন নি:সরণ এবং অর্থনৈতিক সুবিধা অনুসরণকারী কোম্পানিগুলির জন্য, আধুনিক অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক ডিসালফারাইজেশন এবং হাইব্রিড বহু-দূষক নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলি শিল্পের নতুন দিকনির্দেশ উপস্থাপন করে।