EN
Қаз десульфуризациясындағы ғылыми жоба
Сұлфурды алып тастаудағы химиялық реакциялар
Газдан серу алып тастау үшін бірнеше негізгі химиялық реакция бар. Ең маңыздысы, олар оксидация, редукция және гидролиз болып табылады, барлығы серу материалдарын кем дәрітті формаларға айналдыруда бір-бірімен байланысты rol атады. Мисалы, серу диоксиды (SO2) суық газын сера алып тастауда оксидацияlanады, содан кейін алкалимен реакция жасайды және нәтижесінде гипс сияқты қосымша солид өнім шығады. Бұл реакцияларға қатысты ең маңызды шарттар - температура және басыншылық. Олардың жылдамдығы және әмбебаптылығы осы факторларды өзгерту арқылы көбірек жеткізілетін, сондай-ақ өнеркәсіптік зерттеулерге сəйкес.
Бұл химиялық реакциялардың тиімділігі, әдетте, активтендіру барьерлерін азайтып және реакция кинетикасын жақсартатын катализаторлар көмегімен артады. Ванадий пентаоксиді мен белсендірілген қайың көмірі – кең тараған катализаторларға мысал бола алады. Бұл катализаторлар реакциялар ең тиімді тәсілмен жүріп, күкіртті алу процесін жылдамдататын нақты орындар ұсыну арқылы жұмыс істейді. Олар әртүрлі жағдайларда жұмыс істеуі үшін бағаланады және сондықтан күкіртсіздендіру үшін кеңінен қолданылады.
Сыр процесс және Жұмбақты процесс негізгі аспекттері
Газдың сульфурлықты қалайтуы сұйырмен және қшылдаған екі тәсіл бар, олардың әрбірі өз қасиеттері бар. Сұйырма системалары, місалы, кальциум карбонатын пайдаланатын дымдық газдың сульфурлықты қалайтуы, сульфур соединенийні алу үшін суық шыршаққа сүйенеді, ал қшылдаған системалар газ потоқына енгізілетін кальциум оксиді сияқты портланд шамуылдарын пайдаланады. Екі техника да өз қолайлылықтары мен қиындықтары бар. Сұйырма процесстері үлкен деңгейде әмбебап, тәуліктен 90%-ден астам сульфурды қалайтады, бірақ көп маңызды су ресурстарын пайдаланады және сиыр өнімдер өнімін береді. Қшылдаған техникалар же, суны қорғайды және көптеген жұмыс істейтін табиғаттық отходтар өнімін береді, бірақ олардың сульфурды қалайту мүмкіндігі аз болады.
Су және құтты өнімдер үшін су пайдалануы бірнеше салалар үшін маңызды екенін көрсетеді, ол қажеттіліктері мен секторлардың талаптарына байланыстыда анықталады. Мисалы, электростанцияларда жоғары шектеу нәтижелері себепті, сумен қысқыртудың қатынасы қолданылады, бірақ су қиын болатын аймақтарда құтты әдістер таңдаулы болады, өйткені су аз [12] [13] [14]. Бұл жолдар арасындағы таңдау қорғалған қызметкерлердің қажеттіліктері мен қоршаған орның әсері арасындағы компромис болып табылады.
Катализаторлардың қызметі тиімді әзірлеуде
Катализаторлер қуатты химиялық реакцияларға қажетті активация энергиясын кеміту арқылы HDS процесінің қызмет етуін жобайтуда қажет. Сондықтан, процесске сәбіс бойынша химиялық реакциялардың шығын жобайтында катализаторлар пайдаланылады. Активті карбон немесе металloxидтері көп жиындағы сульфур қамтамасыз етілген өнімдерге айналу процесін жылдамдау үшін катализатор ретінде қолданылады. Бұл катализаторлар табиғи және синтетикалық болуы мүмкін, және индустрияда қайта қолданбалы мен ұстымдықтары маңызды мақсат болып табылады.
Катализатор технологиясындағы соңғы жаңалықтар, мысалы, нанокатализаторлардың іске асыруы, көп жағдайда зор еффективділік пен ұзақ өмірбаптық береді. Соңғы катализаторлар реакция жылдамдығын арттырады, деактивацияға қарсы қарым-қатынастық тез қалады және қызмет уақыты ұzaқтайлы, операциялық траттар кеміді, газдарды сульфурден басып шығару процесін экономикалық және ұстымдықпен жобайды. Олар әлі де дамып жатыр және қорғаныс технологияларын жобайту және жаңарту үшін жаңа мүмкіндіктер береді.
Ацидтік шың түбірінен қорғау
Газ десульфурация қисыр су ағшамының түбітудегі маңызды рөл атқарады, себебі ол санайлы келісімдерден шыққан сульфур диоксидін (SOâ) кемітуге мүмкіндік береді. SOâ‚ қисыр су ағшамының негізгі келісімдерінің бірі болып табылады, ол экосистемаларға, жер қорына және су көлемдеріне зиян етуге мүмкіндік береді. Әртүрлі қоршаған орта тtéхникаларына сәйкес, санайлы келісімдер сульфур шығындарын 90% -ға дейін кеміту мүмкін. Мысалы, Британияда тикелей-гaz десульфурациясының көмегімен тәуелсіз уақыт ішінде қисыр су ағшамы инциденттерінің пропорциясы 70% -ға дейін кемуі көрсетілген. Ғылыми зерттеулер десульфурация технологияларының қолданылуы мен жер қорының pH-ы, су көлемдерінің денсаулығы және басқа да қоршаған ортаға қатысты маңызды өзгерістер арасындағы байланысты растыққандар. Бұл әлемдік марапатта қисыр су ағшамын қарсыға шығуға мүмкіндік береді, өйткені көптеген аймақтар сондай-ақ бұндай технологияларды орнатуда.
Қала атмосферасының қуаттылық бірдеулерін жетілдіру
Десульфурация әдісілері шағында қала атмосфералық шөптен бас тартуға, особында санайлы қатары бойынша шөпке себеп болатын факторларға қарсы күрес жүрек. Қалалардың санайлылыққа дейінгіліктері артқанда, атмосфералық қызметкерлік мәселелері құтқарушы етеді, бұл оңтүстік денсаулыққа негізделген мәселелерге әкеледі. Энергия-басты секторда және санайлы сектордағы десульфурация - негізгі шөпкені, сонымен қатар, сульфур диоксиді сияқты мақсатты веществоді жоюда маңызды рөл атқарды. Бейжинг және Жаңа Дели сияқты қалалардың Атмосфералық Қызметкерлік Индексі (AQI) строг десульфурация қажетінен кейін жақсырақ болғаны анықталды. Бұл әрекеттер денсаулыққа пайдалы болды, мысалы, қалалық аудандарда ұшқыр зауыттардың кемуі мен жалпы денсаулықтың жақсырақ болуы. Осы қала аймақтарына қатысты кейінгілер десульфурация әдісілері арқылы жоғары деңгейде таза ҳаваның әсері туралы тікелей дәлелдер береді.
Су экосистемаларын қорғау
Сұлфатты азайту үшін пайдаланылатын технологиялар ақуа экосистемасының сапасын қорғау мақсатында көбірек SO2 шығындарына қарсы күресу үшін қажет. Солтүстік тартылуы шектеуліктен тыс болса, сулық екістерде астықша жүзеге асырылуы мүмкін, бұл да тенгіз орталығы мен биологикалық түрлердің көпшілігіне зиян етеді. Тенгіз биологиясын зерттеу нәтижелері бойынша, солтүстік шығындары азайған орындарда түрлер қалыптастыруына бастады. Мезей әріптерінде, мысалы, кемірген сульфаттар теніздіктердің қайта қайтауына және аймақтағы басқа сулық түрлердің қайта келуіне көмектескен. Биологикалық түрлердің көпшілігі қалыптастыруды қамтамасыз етеді; сондықтан сұлфатты азайту технологиясы осы балансты сақтау үшін де пайдалы. Сондықтан, осылайша қамтамасыз етілген қабаттардың экологиялық пайдасы ауа сапасынан кейінгі тәртіптегі сулық орталықтардың сапасын жоғарыластыруға және биологикалық түрлердің көпшілігін арттыруға көмектеседі.
Кез келген газдың шоғырланатын уақыттағы негізгі әдістер
Қалыптастырылған кальциум карбонатын пайдаланатын су scrubber системалары
Қысқаша химиялық процестің әртүрлі тиімділігі мен оның қолданылатын жағдайы себебімен, кальцит негізіндегі суық скрабберлер дымдық газдардан сульфур диоксидін (SO2) алып тастау үшін пайда болған технология ретінде қолданылады. Бұл системелер кальцит суық шламын газ потоқына інтиялетін арқылы жұмыс істейді, орында оның сульфур диоксидімен химиялық реакциясы calcium sulfate (сульфат кальций) шығады, ол жеңіл қабылдауға дейін. LS арқылы SO2-ді алып тастаудың тиімділігі 95%-ке дейін жетуге мүмкіндік береді, бұл ең тиімді десульфуризация әдістерінен бірі. Сондай-ақ, оларды қосу және сақтау үшін өте үлкен траттар қажет болуы мүмкін – әдетте, үлкен объекттерде миллион долларға жетеді. Траттарға қарамастан, олар өте тиімді және табиғаттың тазалығын және ауа тазасын жеткізу үшін маңызды (Жұмыс Және Таза Үйіндіктің Журналы).
Тұрақты абсорбенттерді іске асыру техникалары
Жұмыртқалық сорбент қосу (DSI) - бұл натрий бикарбонаты сияқты порошкоқ сорбентті әngістік газға тікелей қосу процесі. Бұл жеке орын алады құрылғыларда немесе мезгілді өзгертусіз болатын барлық системаларға ретрофит ретінде қолдануға ыңғайлы. DSI-үшін сорбенттер сульфурлық біріктеулерге жақсы басқару қабілеті береді, сульфурды 50%-70% шамада алып тастау көздеріне ие. Мисалы, Техастағы 2022 жылғы проектте трона сульфурды алып тастау көздерін 20%-ға арттыруынан бас қатынас етті. Бірақ DSI композициялық әртүрлі газ потоқтарында оптималды қызмет етпей алмасты, сонымен қатар, төменші эмиссияларға жету үшін қосымша басқарулар қажет болуы мүмкін (Environmental Science & Technology).
Жартылай Қауіпсіз Сpray Аbsorption Қызығушылар
Жартылай қауіп суға шамамен гибридті және әмбебапты әдіс екен. Бұндай процесс, кальциум гидроксид немесе кальциум карбонат пюре мезгілге түскенде су арқылы SO2-мен әрекет етеді және содан кейін оның құрамындағы өнімдер тікелей жинақталады. Процесс қалай жақсырақ болдыңыз деген сияқты, жаңа технологиялар әрекеттерінің жағдайларын жоғары деңгейге келтіреді. Мысалы, Германияда бұндай системаларды қолданатын өнеркәсіптік компаниялар қыстардың кемуін және операциялық мүмкіндіктерді сақтауын қорытындылады. Бұл системаның маңыздылығы, оның традициялық сулы типті scrubbers-ден су пайдалануда кемінде, және техникалық қызметкерлерге қажеттілігі кемінде болып табылады, сондықтан ол әдетте жаңа системалар үшін таңдау (Energy Procedia).
Дüниежағы регулациялар таза эмиссияға ынталандыру
Электростанциялар үшін АҚШ Қорғаушы Палатасы стандарттары
EPA стандарттері суық өнімдерінен шыққан эмиссияларға жоғары деңгейдегі шектер қойады, ортақшылықпен сульфур диоксиді (SO2) эмиссиясына бағытталған. Бұл регламенттер сульфур әсерін кеміту үшін қуатты газ десульфурациялау технологиясын пайдалануын талап етеді. Бұл, кальциум карбонатын пайдаланатын скрабберлер мен сыйыстық абсорбенттік иньекциялардың кең маңызды қолданылатынына байланысты. Жауапкершілік деректеріne сәйкес, соңғы жылдарда 90% суық өнімдері EPA сульфур эмиссия стандарттеріне сәйкес келуде. Бұл стандарттарға қатысты жоғары деңгейде жауапкершілік берілгенін көрсетеді. Көптеген наблюдателер, газ өңдеу санатындағы інновациялардың бағытын және жаңа процестерді қабылдауға байланысты, стандарттардың өте маңызды қуат еткенін сезінеді. EPA атауларындағы стандарттар туралы қорытындыда айтқанда, соңғы он жылдағы сұраулерге сәйкес, суық өнімдерінің сульфур эмиссиясы 50% кеміді.
ЕАС Өнеркәсіп Шоштыру Директивасы
ЕА-ИЕ D Еуропадағы санайлы қатынастарды басқару үшін басты құрал болып табылады. Бұл бағдарлама қатынастарға шеккендер қойды, бірнеше сульфур соңырғыларының деңгейін кемітуге бағытталған, бұл өзгешелік һауа сапасын және адам құрамын жақсырақ етеді. Германия және Швеция сияқты елдер осы стандарттарды әсерлі қолдануда алдыңғы ретте болды, сульфурмен қатарған һауа қоршағын артықшылықпен кемітті. 2021 жылғы зерттеу бойынша, бағдарламаны қажетті етуден кейінгі он жыл ішінде Германия сульфур қатынастарын 60% -ге дейін кемітті. ЕА шарттарды қысқартуға бағытталған механизмдерді қолдануды қолдайды, бұл қатынастарды кеміту мен құрылғылар арасында таза технологиялардың кеңірек қолданылатынын жобалауға мүмкіндік береді.
Қозғалыстағы экономикалардың міндеттілік уақыт шкаласы
Сондақтан, даму қалайтын елдер экономикалық шектеулер мен инфраструктураға тәртіптегі жоғары деңгейде емес болған кезде, интернационалдық өнімдік стандарттарына сәйкес келу мәселесіне қатысты өзара қатысты қоршаған жағдайда. Бұл елдер өнімдікті қосымша технологиясын қабылдауға және һавадағы құтқаруға бастапқы уақыттар таңдауда. Кейбір елдер келесі он жыл ішінде эмиссияны өте артықчалық тәртіпте кемітуге қол жеткізу үшін кенетті талаптар қойып жатыр. ҚАЛАЛЫҚ МАСЕЛЕЛЕР Финансирование, технологиялық білім және қаншалықта регламенттерді орындау мәселелері әлі де болып жатыр. Бұл мәселелерге қарсы келу үшін интернационалдық тұлғалар мен дамушы елдер бірігіп жұмыс істей алмасты. Даму қалайтын елдер соңында сәйкес келу мақсаттарына жетсе де, олардың һава сапасының жақсырақ болуы мен дүниежүзіндегі қоршаған стандарттарға қол жеткізу арқылы ескерілетін мәндерді көрсетуіміз келеді.
Десульфурация арқылы ұрандық өсу
Тура экономикаға қатысты пайдалы қолдану
Қарым-қатынас экономикасы өнімдердің отбасымен салыстырғанда, мисселерді қалай қолданадыҒын өзгертеді, мысалы, газ десульфурациясында пайда болатын отбасы. Десульфурация жағдайында, сульфат кальция (гипс) сияқты қосымшалар басқа индустриялық секторларда, әдетте қоныс және сельское хоздейіндегі, қайта өңдеу арқылы қолданылатын болады. Мысалы, электростанциялардағы десульфурация гипс өнімін пайда етеді, ол нәтижесінде жабдық қораптары ретінде қолданылады. Сондай-ақ, бір зерттеуде айтылғанда, осы қосымшаларды қайта өңдеу не тек отбасының шамасын кемітеді, бірақ қайта өңделген материалдар үшін көптеген пазар мүмкіндіктері бар, сонымен қатар ырыс материалдардың тиімділігін сақтау арқылы да тиімді болуы мүмкін. Бұл экологиялық тәртіптерге және ресурстарды қолдануға сай, индустриялық сектордың тиімділігін қалыптастырудың мүмкін емес екенін көрсетеді.
Энергиясына сай құрылғылардың дизайні
Сырғынау жүйелері креативті дизайнерлік шешімдермен энергиясын сақтау үшін индустриялық компанияларға операциялық траттарды кемітуге жол ашты, бұл жеңілше энергия қажет емес. Кез келген соңғы сырғынау жүйелері ең жаңа шоғырлану технологиясы мен автоматтық басқару процестерін қолданады, олар жүйенің пик perfor-mansын ұсынады және электр энергиясының ең өте қиын пайдалануын ұсынады. Мисалы, осы дизайндарды қолданған компаниялар 30%-ға дейінгі энергия сақталуын көрді, бұл траттарды азайтуға көмектеседі. Мысалы, кеңсегі бастамалы компания осы технологияларды біріктіріп, энергиялық қызметкерлікте маңызды жаңағаштар алды, бұл стратегиялық әсерлі релизтерден оңай пайдалануға болады. Бұл инициативалар экономикалық пайдаларға әкеледі, бірақ қоршаған карбондық шығындарды қысқартудың приоритеттеріне қосымша болады.
Су сақтау стратегиялары
Қазірдегі күндерде, модерн десульфурация процесі де ағыс су пайдаланудан қатты төмен шектеу мақсатында жүргізілуде - бұл қоғамдық әлемдегі құрағына қарағанда, әдетте қалыптастырылған дамуға негізделген. Су тексеру құралдарын қосу арқылы осы жүйелер индустриялық су пайдаланушыларының сусын өте үлкен әрекетпен азайтады. Мисалы, бірнеше заводтар «жабық цикл» сувы жүйелерін енгізді, ол процесте суны қайта қолдану және қайта пайдалану арқылы тازа су пайдалануын өте қарапайым түрде азайтады. Бұл даму, халықаралық үлгілерге сәйкес, суның әмиянды қолдануына қатысты, мәселе болып табылады, әсіресе индустриялық саламда. Су тексеру арқылы индустриялар өзінің қоғамдық ретін жоюға және экологиялық бизнеске қарағанда, экологиялық тиімділік әдістерін қолданатын бизнес ретінде басқаруға мүмкіндік береді.
Сұрақтар мен жауаптар бөлімі
Катализаторлар қалай десульфуризация эффективділігін арттырады?
Катализаторлар активация энергиясын төмендетеді және химиялық реакцияларды арттырады, осылайша әртүрлі шарттарда sulfurды тіркен ету үшін тиімді орналастырылады.
Газдарды күкірттендіру неліктен маңызды?
Газдың сульфурлықтығын азайту, сульфур диоксиді шығындарын кемиді, жергіліктік шаршы түстігін азайтады, һауа сапасын жақсартады және судағы экосистемаларды қорғайды.
Сульфур шығындарының қандай кеңесірлік әсерлері бар?
Қате сульфур шығындары жергіліктік шаршы түстігіне қатынас, бұл экосистемаларға, зерттеу сапасына және судағы ішкілік жерлерге зиян етеді.
Жаңа экономикалар газдың сульфурлықтығын азайту мәселелерін қалай шешеді?
Жаңа экономикалар әлемдік стандарттармен сәйкес уақыт шкаласын баптауда, негізінде қаржыландыру мен технологияға қол жеткізуге қатысты мәселелерге қарсы, маңызды қоршаға қызметкерлермен қосымша жасау арқылы қорғанып отырады.