Läpimurto ilmansaasteiden torjunnassa: MirShinen tekniikka "ammoniakin ruiskutus happamassa väliaineessa" poistaa ammoniakin vuodon ja aerosolit

Kaupunkiryhmät Tianshan-vuoriston pohjoisrinteellä Xinjiangissa vievät vain 4,1 % alueen maapinta-alasta , mutta niiden osuus kokonaiskulutetusta hiilestä on lähes puolet , ja ne aiheuttavat yli 50 % rikkidioksidista (SO₂) ja noin , kolmannes typpioksideista (NOₓ) ja hiukkasia .

Nämä alueet tunnetaan teollisuusraskkaasta rakenteestaan ja hiilestä riippuvaisesta energiayhdistelmästään sekä vuoristolla sijaitsevasta maastosta ja talvella tapahtuvista lämpökäännöksistä , mikä rajoittaa saasteiden hajaantumista erinomaisen vähän. Talvella ilmanlaatua koskeva kantokyky on vain kahdeksasosa kesän määrästä , mikä aiheuttaa valtavia paineita ilmanlaatujen hallinnalle.

Kiinan ”kaksinkertaisen hiilidioksidin” -strategian ja yhä tiukentuvien ympäristövaatimusten alla Xinjiangin teollisuusyritykset kohtaavat ennennäkemättömiä haasteita päästöjen hallinnassa .

Ydinongelma: ammoniakin vuotaminen ja aerosolien muodostuminen

Vuoden 2025 lopulla Changjin ekologisen ympäristön virasto ja Kiinan ympäristötieteellinen tutkimusakatemia suorittivat yhdessä erityistä seurantaa ammoniakin vuotamisesta keskeisissä hiilivoimaloissa.

Vaikka alue edistää ”Yksi yritys – yksi strategia” lähestymistapaa, perustavanlaatuinen ongelma säilyy:
perinteisen, ammoniakkipohjaisen savukaasun rikkidioksidin poistoteknologian sisäiset rajoitukset.

Perinteinen ammoniakkipohjainen rikkidioksidin poisto voi muuttaa SO₂:n ammoniumsulfaattilannoitteeksi, mutta sitä ympäröivät usein kaksi pääongelmaa:

• Ammoniakin läpivirtaus: Vapaa ammoniakki haihtuu kierrätysnesteestä ja poistuu savukaasun mukana
• Aerosolit: Kaasumainen ammoniakki reagoi happamien oksidien kanssa muodostaen erinomaisen hienojakoisia ammoniumsuolahiukkasia, joita ei voida kerätä perinteisillä pölynpoistojärjestelmillä

Jopa hienovaraisempi ongelma on kondensoituvat hiukkaset (CPM) . Poistunut ammoniakki reagoi rikkihapon ja typpihapon kanssa muodostaen ammoniumsulfaattia ja ammoniumnitraattia – keskeisiä tekijöitä PM2,5:n muodostumisessa. Changjin seurantatiedot osoittavat, että ammoniumionit muodostavat jopa 21,6 % PM2,5:n koostumuksesta .

Ammoniakin vuodon lisäksi, joka aiheuttaa toissijaisen saastumisen, ammoniakki voi myös tuottaa ammoniumbisulfaatin , erittäin syövyttävän aineen, joka vahingoittaa ympäröivää laitteistoa.

Ongelman juurisyy perinteisissä prosesseissa

Perinteisissä ammoniakkipohjaisissa järjestelmissä ammoniakki reagoi suoraan SO₂:n kanssa muodostaen epävakaaita välituotteita, kuten ammoniumsulfiittia ja ammoniumbisulfiittia.

Korkeassa lämpötilassa nämä yhdisteet hajoavat helposti, vapauttaen uudelleen kaasumaisen ammoniakin ja SO₂:n – mikä aiheuttaa suoraan ammoniakin vuodon ja aerosolien muodostumisen.

Samaan aikaan:

• Absorptiotornin sisällä tapahtuva kiteytyminen aiheuttaa jatkuvaa kasvua kierrätettävän nesteen tiukkuudessa
• Ammoniumsulfaatin erottaminen tehdään vaikeaksi
• Lannoite kertyy tornin sisälle, mikä heikentää kiteytymistehokkuutta ajan myötä
• Lopulta syntyy järjestelmän epävakaus ja pysäytysriskejä

Nämä kolme haastetta— ammoniakin vuotaminen, aerosolien muodostuminen ja huono kristallisaatiotehokkuus —ovat pitkään rajoittaneet alaa.

MirShinen innovaatio: "Ammoniakin ruiskutus happamassa väliaineessa"

MirShine Environmentalin puheenjohtaja Zhang Bo esitti perustavanlaatuisen uuden lähestymistavan:

Sen sijaan, että ammoniakki saisi suoraan kiinnittää SO₂:n, prosessi käyttää ensin vettä SO₂:n absorbointiin, jolloin muodostuu sulfiittiliuos. Ammoniakki lisätään sen jälkeen nestefaasiin liuoksen neutraloimiseksi ja ammoniumsulfaatin suoraksi muodostumiseksi.

Tämä innovaatio varmistaa, että:

• Koko reaktio tapahtuu nestefaasissa
• Korkealämpöisen savukaasun SO₂ ei koskaan suoraan kosketa ammoniakkia tai ammoniumsulfiittia
• Lämpöhajoaminen vältetään periaatteessa

Seurauksena ammoniakin läpivuoto ja aerosolien muodostuminen poistetaan lähteestä .

Tukiteknologia: ulkoinen kiteytysjärjestelmä

MirShine parantaa järjestelmän vakautta lisäksi ulkoisella kiteytyskierrätyksellä :

• Kiteytys suoritetaan absorptiotornin ulkopuolella
• Tornin sisällä kiertävä neste pysyy vakavana ja säälitettävissä
• Nestepitoisuus ei enää kasva jatkuvasti
• Ammoniumsulfaatti voidaan erottaa tehokkaasti

Tämä tarjoaa vankkan perustan pitkäaikaiselle vakaille toiminnalle .

Laajat laboratoriotutkimukset vahvistavat, että:

• Kierrätettävä neste koostuu pääasiassa ammoniumsulfaattiliuoksesta
• Ammoniumsulfiittia on vain jäljittämiä määriä
• Epävakaat välituotteet, kuten ammoniumbisulfiitti ja ammoniumbisulfaatti, ovat melkein hävitty

  Erinomainen ympäristösuoritus

  MirShine-järjestelmän päästösuorituskyky on erinomainen:

  • Aerosolit, ammoniakin läpivirtaus ja CPM (condensable particulate matter) ohjataan erittäin alhaisille tasoille (lähes nollatasolle, sadasosien mg luokkaa)
  • Ammoniakin läpivirtauskonsentraatio pidetään alle 2 mg/Nm³ , mikä on huomattavasti parempaa kuin standardivaatimus <3 mg/Nm³ , joka on määritelty asiakirjassa Ammoniakkipohjaisen savukaasun rikkidioksidipoistojärjestelmän tekninen eritelmä (HJ2001-2018)

  In Helmikuussa 2025 , jolloin MirShine sai myönnetyn kansallisen patentin nimellä:
  ”Menetelmä ammoniakkin läpivirtauksen merkittävään vähentämiseen ammoniakkipohjaisessa rikkidioksidin poistossa ja sen sovellukset” , mikä vahvisti entisestään sen teknologista johtajuutta.

  Saastumisen torjunnasta kierrätystalouden arvoon

  Puheenjohtaja Zhang Bo korostaa myös laajempaa kysymystä:
  Perinteinen kalsiumpohjainen tuulituho vähentää saastumista, mutta aiheuttaa merkittäviä hiilidioksidipäästöjä. saastumisen torjunta hiilidioksidipäästön lisääntymisen myötä.

  MirShine käsittelee tätä haasteen kaksinkertaisen lähestymistavan avulla: ympäristöä koskeva kierrätys ja vähähiilinen talous , SO2-tuotantoa arvokkaaksi ammoniumsulfaattilannoitteeksi ja sekä saastumisen torjunta ja luonnonvarojen hyödyntäminen .

  Käytännöllinen tie Xinjiangin teolliseen muutokseen

  Xinjiangin teollisuusyritysten osalta ammoniakin liukujen ja aerosolien valvonta ei ole vain noudattamista, vaan on olennaista alueellisen ilmanlaadun parantamiseksi.

  Kun ilmansaasteiden torjunta Pohjois-Tianshanin alueella on kriittisessä vaiheessa, ”Yksi yritys – yksi strategia” - on täysin toteutettu, MirShines ammoniakin pistely happamassa keskuksessa teknologia tarjoaa käytännöllisen ja skaalautuvan ratkaisun:

  • Poistaa tehokkaasti ammoniakkiliikkeet, aerosolit ja CPM-päästöt
  • Muutetaan ympäristöinvestoinnit taloudelliseksi tuoksuksi
  • Se muuntaa teollisuuden jätteiden kaasut ympäristökuormitusta arvokkaaksi resurssiksi

  Kuten Zhang Bo korostaa, ympäristöhaasteiden lopullinen ratkaisu on kierrätystalouden periaatteiden avulla jätteiden muuttaminen arvoksi .