הסרת גופרית מערפל עישון על בסיס אמוניה בתעשיית הכימיקלים הפחמנית

הקדמה

בעוד שהתעשייה הכימית הפחמית מתקדמת לקראת ייצור נקי יותר, התאמות סביבתיות, יעילות אנרגטית ושימוש בר-תשתית במשאבים הפכו לקדימות קריטיות. טכנולוגיות להסרת גופרית מערפל עישון (FGD) ממלאות תפקיד מרכזי בהפחתת פליטת דו-תחמוצת הגופרית (SO₂), אשר מהוות תורמות עיקריות לגשם חומצי וזיהום אוויר. מבין האפשרויות הזמינות, FGD על בסיס אמוניה מוכרת באופן הולך וגובר כפתרון היעיל ביותר למפעלי כימיקלים פחמיים. היכולת שלה להתמזג עם מקורות אמוניה קיימים, להשיג יעילות גבוהה בהסרת הגופרית וליצור מוצרים לוואי בעלי ערך, הופכת אותה לבחירה אידיאלית.

הצורך ב-FGD במפעלי כימיקלים פחמיים

מתקני כימיה פחמנית מייצרים מגוון תוצרי לוואי, כולל אמוניה, קוקס וזרד, במהלך המרה של פחם לכימיקלים ול nhiênים. בעירת הפחם וגזים תוצר לוואי יוצרת גז עישן עשיר בגופרית, מה שמהווה אתגר סביבתי חמור. הסרת הגופרית על בסיס אמוניה מת aprove את מקורות האמוניה שבמפעל, ופותר הן את האתגרים הסביבתיים והן את האתגרים הפעליים באופן יעיל.

עקרונות מערכת ספיגת הגזים העשוייה אמוניה (FGD)

מערכת ספיגת הגזים העשוייה אמוניה משתמשת באמוניה (NH₃) כספיגה כדי לתרגל עם דו-תחמוצת הגופרית בגז העישן. התגובה מייצרת סולפט אמוניום וביסולפט אמוניום, שניתן להמיר לאחר מכן ל־ סולפט אמוניום . גישה זו ממירה פליטת מזהמים מזיקים לתוצרים לוואי שיכולים להימכר, ומאחדת בין הגנת הסביבה לבין הנאה כלכלית.

סקירת התגובות הכימיות:

SO₂ + 2NH₃ + H₂O → (NH₄)₂SO₃

(NH₄)₂SO₃ + ½O₂ → (NH₄)₂SO₄

יעילות מערכת ספיגת הגזים העשוייה אמוניה יכולה להגיע ל־ 95–99%תלוי בעיצוב המערכת, הוספת האמוניה והאופטימיזציה של המגע בין הגז לנוזל. ספיגה מרובת שלבים באמצעות סיפרינג ו שליטה באירוסולים ומניעת דליפת אמוניה ומבטיחה רמות פליטה נמוכות במיוחד.

יתרונות בתעשייה הכימית הפחמנית

1. אינטגרציה עם מקורות אמוניה קיימים – מפעלי כימיה פחמנית מייצרים לעתים קרובות אמוניה עודפת שניתן להשתמש בה ישירות לdezולפירציה, ובכך להפחית את עלויות הקנייה החיצונית.

2. יעילות גבוהה של דיזולפוריזציה – מערכות מודרניות מבוססות אמוניה שומרות על רמות פליטת SO₂ מתחת ל-30 מ"ג/נ"מ³, ומקיימות את הסטנדרטים التنظימיים החמורים ביותר.

3. יעילות אנרגטית – התגובה האקזותרמית משחררת חום שניתן לשחזר חלקית. יחס נוזל-גז נמוך יותר מפחית גם את צריכת החשמל של המשאבות והמפרצים.

4. בקרת מזהמים מרובה – עיצובים מתקדמים מסירים חלקיקים (PM2.5), כספית ומתכות כבדות אחרות בו-זמנית.

5. שימוש במוצר לוואי – המרה של SO₂ לסולפט אמוניום מייצרת דשן באיכות גבוהה, ויוצרת זרם הכנסות נוסף.

דוגמה למקרה: מפעל כימי פחמי בפוג'יין

מפעל כימי פחמי בפוג'יין יישם את מערכת ה-FGD באמוניה של Shandong MirShine Environmental , והשיג יעילות יציבה בהסרת SO₂ מעל 99.2%, כאשר הדליפת אמוניה הייתה בממוצע 1.2 מ"ג/נ"מ³ . הסולפט האמוניוני שנוצר עמד בתקנים לדיישנים של GB 535-1995. המערכת גם הפחיתה את הצריכה האנרגטית ב־~20% בהשוואה למערכת FGD מסורטת בסידן, מה שהדגים יתרונות סביבתיים וכלכליים.

היבטים להתחשב בהם ב mouseClicked

• מאפייני גזי העשן: טמפרטורה נמוכה (180–280°צ) ורطיבות גבוהה תומכות בבליעת האמוניה.

• בקרת דוסת האמוניה: מדידת כמויות מדויקת מונעת חורף אמוניה עודף.

• אינטגרציה עם מערכת הבקרה התחתית של NOₓ: תנאי גז המוצא באופטימיזציה משפרים את יעילות מערכות SCR/SNCR.

• תחזוקה וניהול קורוזיה: בחירת חומרים ועיצוב המערכת מבטיחים אמינות לטווח ארוך.

סיכום

מערכת FGD מבוססת אמוניה היא הפתרון האופטימלי למפעלי כימיה פחמית שמתמקדים ב- פליטות על-נמוכות, יעילות תפעולית ושחזור משאבים . היכולת שלה לאינטגרציה בתהליכי הייצור הקיימים, להמיר מזהמים לדשנים בעלי ערך, ולשמור על ביצועים יציבים בתנאים משתנים, הופכת אותה לטכנולוגיה אסטרטגית לפעולות תעשייתיות ברות-קיימות.