Харагдах унсах хийг цэвэрлэх орчин үеийн технологийн бүрэн заавар: Технологи, хандлага, аж үйлдвэрийн хэрэглээ

Сүүлийн арван жилийн турш дэлхийн хэмжээнд агаарын чанарын дүрэм журмууд илүү хатуу болсон бөгөөд цахилгаан станцууд, гангууд, ширэм үйлдвэрлэгчид, химийн үйлдвэрүүдийг унсах хийг цэвэрлэх системээ шинэчлэхийг шаардаж байна. Эдгээр орчны шаардлагын төвд харагдах унсах хийг цэвэрлэх (FGD) — аж үйлдвэрийн гаралтай хийн урсгалын хүхрийн диоксид (SO₂)-ийг зайлуулах үндсэн процесс.

Үйлдвэрлэлийн салбарууд илүү цэвэр, үр ашигтай үйл ажиллагаа руу шилжих тусам FGD технологиуд хөгжиж байна. Эрдэс газрын гипсийн нь аргаас эхлээд шинээр гарч ирсэн аммиак суулгац арга хүртэлх аль ч шийдэл нь үр ашиг, өртөг, ажиллагааны тогтвортой байдал, нэмэлт бүтээгдэхүүний сэргээлт зэрэгт өөр өөр давуу талуудыг санал болгодог.

Энэхүү өгүүлэл нь дезульфуржит технологийн талаарх нэгдсэн танилцуулга, үндсэн механизм, хэрэглээний сценарий, дэлхийн салбарын хандлагыг инженерчид, худалдан авах менежерүүд, EPC гэрээ байгуулагчид, орчин үеийн мэргэжилтнүүдийн найдвартай, шинэ мэдээллийг хайж буй хүмүүст зориулан бэлтгэсэн.

1. Яагаад дезульфуржит чухал вэ

Хүхрийн диоксид нь эрдэс түлш шатаах, металлурги, томоохон үйлдвэрлэлийн процессуудаас үүсдэг гол бохирдуулагч юм. Зохистой эмчилгээгүйгээр SO₂ ялгарал нь дараах зүйлд хүргэдэг:

• Хүчиллэг бороо

• Тосгон үүсэх

• Хүнд амьсгалын замын эрүүл мэндийн асуудал

• Хөрсний хүчилжилт

• Тоног төхөөрөмж, барилга, ургамлын эд эвдэрхий болох

Европ, Дунд Дорно, Зүүн Өмнөд Ази болон Хятадын зохицуулалт нь одоогоор SO₂ ялгаруулалтыг 35 мг/Нм³ хүртэл багасгахыг шаарддаг , ингэснээр олон уурхайнуудад FGD системийг заавал нэмж холбох шаардлага гарч иржээ.

Үйлдвэрийн үйлчлүүлэгчид нь олон улсын худалдан авагчдаас, ESG хөрөнгө оруулагчдаас, мөн нүүрстөрөгчийн саармагжилтын зорилгоос үүдэн нэмэлт даралтанд өртөж байгаа бөгөөд эдгээр нь эмиссийн хяналтыг зөвхөн хуульд заасан үүрэглэлээс хэтэрсэн стратегийн приоритет болгож байна.

2. Хийн десульфуризацид ашиглагддаг үндсэн технологиуд

FGD-ийн аргуудыг ерөнхийд нь чийгт, хагас чийгт, хуурай процесс гэж ангилдаг. Тус бүр өөрийн гэсэн химийн зарчим, ажиллах нөхцөл, тохиромжтой салбаруудтай байдаг.

2.1 Гачиг–Гипс чийгт десульфуризаци (WFGD)

Энэ нь галт уурхай, томоохон үйлдвэрийн котлуудад хамгийн өргөн хэрэглэгддэг десульфуризацийн арга юм.

Процессын зарчим:

Татах системд байгаа SO₂ нь чулуун давсны зуурал (CaCO₃) -тэй урвалд орж кальцийн сульфит үүсгэж, цаашлаад түүнийг асгийн (CaSO₄·2H₂O) болгон исэлдүүлдэг.

Гол давуу талууд:

• SO₂-ийг өндөр тогтвортойгоор хассан (95–99%)

• Боловсронгуй, найдвартай технологи

• Томоохон үйлдвэрт тохиромжтой

• Асгийн бүтээгдэхүүнийг барилгын материал болгон борлуулж болно

Хязгаарлалтууд:

• Ус их хэрэглэдэг

• Их зай эзэлдэг

• Эхний удахгүй үнэ цэнэ

• Хуралт үүсэх, зуурлын хоолойн үйлчилгээ шаардагдах

Нөхцөл байдлын дутагдал хэдий ч чулуун давс-асгийн технологи нь тогтвортой байдал, батлагдсан амжилтаас болж цахилгаан станц, томоохон шаталтын системд дэлхийн ерөнхий стандарт болон үлджээ.

2.2 Аммиак ашиглан хүхэрлэгжүүлэх (NH₃-FGD)

Сүүлийн жилүүдэд аммиак ашиглан хүхэрлэгжүүлэх арга бар нь ялангуяа химийн үйлдвэр, гангаар үйлдвэрлэх үйлдвэр, ферросилицийн цахилгаан болт, коксжуулах үйлдвэр, аж үйлдвэрийн шатуурь .

Процессын зарчим:

SO₂ нь аммиактай урвалд орж сульфит/бисульфитыг үүсгэж, дараа нь исэлдүүлж үйлдвэрлэдэг аммиакийн сульфатын засагч .

Давуу тал:

• SO₂-ийг зайлуулах үр дүнтэй байдал 97%

• NO₂ шингээх чадвар—зэрэгцээ хүхэрлэгжүүлэлт ба хэсэгчилсэн нитрижүүлэлт

• Усны бохирдлоос гаралтай хаягдал ус гарахгүй

• Ашигт бордоо болох аммоний сульфат

• Тунгалагдахгүй, гипстай доломитоос илүү энгийн ажиллагаа

Чадварууд:

• Тогтвортой аммиакийн нийлүүлэлтийг шаардана

• Аммиакийн урсгалыг хянах

• Илүү өндөр аюулгүй байдал, түгээлийн шаардлага

Ноцтой болон нөөцийн үр ашигтай байдлыг зэрэг эрэлхийлж буй салбарт аммиак агуулсан идэмхийжүүлэлт нь бүрэн тохиромжтой сонголт болон хувирч байна.

2.3 Хагас хуурай идэмхийжүүлэлт (SDA) / Спрей хатаах шингээгч

Хагас хуурай системүүд нь ихэвчлэн цементийн үйлдвэр, хог хаягдлыг энерги болгон хувиргах төхөөрөмж, жижиг цахилгаан станц, биомассын боолеруудад .

Онцлог шинж чанарууд:

• Усагт устай шороог ашигладаг

• Бага хэмжээний ус шаардана

• Дунд зэргийн SO₂-ийг зайлуулах үр дүнтэй байдал (70–90%)

• Бага хөрөнгө оруулалтын зардал

• Энгийн ажиллагаа, бага засвар хангамж

Хагас хуурай системүүд зарим улсад шаардагдаж буй маш бага ялгаралтын түвшинд хүрэхгүй ч бага эсвэл хуучин суурилагуудад өртөг нь хэмнэлттэй шийдэл болон үлджээ.

2.4 Хуурай десульфуржих

Хуурай процесс нь шороо шингээгчийг шууд гарган авах хийд шахах замаар явагдана. Эдгээр нь ихэвчлэн дараах тохиолдолд ашигладаг:

• Жижиг промышлен печь

• Шилний тавиур

• Бага SO₂-тэй гаргалтын урсгал

• Орон зай хязгаарлагдмал дахь сайжруулалтын төслүүд

Хуурай системүүд нь бага хэмжээтэй, засвар хангамж нь хялбар байдаг ч үр дүнтэй ажиллах чадвар болон урвалын бүрэн байдлын түвшин нь шингэн системүүдээс доогуур байдаг.

3. Десульфуржих технологийг зөв сонгох арга

Тохиромжтой FGD системийг сонгохдоо хэд хэдэн хүчин зүйлийг үнэлэх шаардлагатай:

3.1 SO₂-ийн агууламж ба утааны хийн урсгалын хурд

• Өндөр SO₂ + том урсгал → нийлмэл систем (чихэрлэг чулуу эсвэл аммиак) илүү тохиромжтой

• Дунд зэргийн SO₂ → хагас хуурай

• Бага SO₂ → хуурай шингээлт

3.2 Усны нөөц болон бүс нутгийн дүрэм журмууд

• Ус багатай бүс нутаг (Дунд Дорно) хагас хуурай системийг илүүд үздэг

• Хамгийн хатуу шаардлагад нийцэхийн тулд аммиак эсвэл чихэрлэг чулуу-гафел шаардлагатай

3.3 Бүтээгдэхүүний хажуугийн бүтээгдэхүүний ашиглалт

• Хэрэв үйлдвэр удегчидтэй бол амоногийн шүлхрээс ангижруулах илүү эдийн засгийн боломжтой болдог

• Гипсний зах зээл нь олон улсын хэмжээнд ялгаатай байдаг

3.4 КАПЕХ ба ОРЕХ-тай холбоотой авч үзэх асуудлууд

Нийт зардалд цахилгаан, шингээгч, засвар үйлчилгээ, хүчин чармайлт, хэрэглээний материал, гипс эсвэл аммоний сульфатын боловсруулалт орно. Одоогоор ихэнх үйлчлүүлэгчид анхны хөрөнгө оруулалтаас илүү урт хугацааны үйл ажиллагааны зардлыг чухалчилдаг .

4. Үр дүнтэй FGD системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Орчин үеийн исэлдүүлэх нэгжүүдэд дараахь зүйлс орно:

• Шингээгч баш, эсвэл цэвэрлэгч

• Зуурмаг бэлтгэх систем

• Исэлдүүлэх агаарын тоног төхөөрөмж

• Туяа хэлбэртэй цаас

• Цахилгаан насос

• Хажуугийн бүтээгдэхүүний шинжилгээний систем (гипс, аммоний сульфат)

• Хатаах ба савлалтын систем (аммиак агуулсан уусмалын хувьд)

• Автомжуулалт ба онлайн хяналт

Шингээгч, насос, туман зайлуулагчийн өндөр найдвартай ажиллагаа шууд SO₂-ийг зайлуулах үйл явцыг тодорхойлдог.

5. Дисульфуржих технологийн дэлхийн хандлага

5.1 Нөөцийг нөхөн сэргээх FGD систем рүү шилжих

Засгийн газар болон үйлчлүүлэгчид тойрог эдийн засгийн шийдлийг илүү их шаардаж байна. Аммиак агуулсан системүүд энэ хандлагатай сайн таарч, хаягдал гипсийн оронд бодисын түвшний аммоний сульфат үйлдвэрлэдэг.

5.2 Илүү их гибрид ба интеграцчилсан системүүд

Одоогоор FGD-г ихэвчлэн дараахь зүйлтэй хослуулан ашигладаг:

• SCR/SHNR нитрижүүлэлтийг хасах

• Тоос арилгах

• Өргөн спектрт бохирдлыг хянах

• VOC-гийн чилгээ

Орчин үеийн системүүдийг цорын ганц интеграцчилсан процесст цаашлаад бага хэмжээний ялгаралтыг олж авах зорилгоор тохируулдаг .

5.3 Дижитальжуулалт ба ухаалаг хяналт

Хиймэл оюун ухааныг ашигласан хяналт, pH/аммиакын орцуурын хурдыг үр дүнтэй болгох болон автоматаар масштабыг урьдчилан таамаглах нь дэвшилтэт үйлдвэрүүдэд стандарт болож байна.

5.4 Хөгжиж буй зах зээлүүдэд түгээлтээ өргөжүүлэх

Дундад Дорно, Зүүн Өмнөд Ази, Африк, Үндэсний Америк дахь орнууд экологийн стандартыг хурдан шуурхай сайжруулж байна. Эрэлт хэрэгцээ онцгой эрчимтэй өсөж буй салбарууд:

• Саудын Араб

• ОАЭ

• Индонез

• Вьетнам

• Бхарат

• Казахстан

EPC гэрээт ажилтнууд болон тоног төхөөрөмжийн нийлүүлэгчдэд эдгээр бүс нутаг нь том зах зээлийн боломжуудыг илэрхийлдэг.

6. Хэрэглээний жишээнүүд: FGD систем хамгийн их нөлөө үзүүлдэг салбарууд

6.1 Гацлын цахилгаан станцууд

Дэлхийн хэмжээнд хамгийн том суурилагдсан суурилуулалттай бөгөөд ихэвчлэн чулуун давс-гипс эсвэл аммиакын системийг ашиглан маш бага ялгаралтын шаардлагад нийцдэг.

6.2 Төмөр улаан, металлурги боловсруулах үйлдвэрүүд

Хайлуурын утаа нь ихэвчлэн их хэмжээний SO₂ ба тоос байдаг. Тоос цуглуулах системтэй хослуулсан аммиакын десульфураци өндөр үр дүнтэй байдаг.

6.3 Коксжуулах болон гацлын химийн үйлдвэрүүд

Аммиакаар баялаг орчин болон хувьсах SO₂ ачаалал нь аммиак- FGТ системийг ялангуяа тохиромжтой болгодог.

6.4 Цемент болон хог хаягдлыг энерги болгон хувиргах үйлдвэрүүд

Ойтгогч бус болон хуурай системүүд нь зай хязгаарлагдмал, усны хангамж бага байдгаас давамгайлдаг.

7. Ирээдүйн харц: Цэвэр шаталт руу

Үйлдвэрлэлийн ертөнц нүүрстөрөгчийн саармаг байдлын төвшинд очих тусам, хүхрийн задлах технологи дараах чиглэлээр хөгжиж үргэлжлэх болно:

• Усны бохирдлыг тэг болгох

• Эрчим хүчийн аз жаргах

• Илүү өндөр орлогын эх үүсвэр болох бүтээгдэхүүн

• Бүх процессийн дижитал удирдлага

• CO₂-ийг барих системтэй нэгдэх

Хийн утааны хүхрийг зайлуулах нь хүнд үйлдвэрлэлийн хувьд хамгийн чухал орчин үеийн орчин үеийн технологийн нэг бөгөөд агаарын чанарын стандарт дэлхий дахин хатуурах тусам түүний үүрэг ч илүү их болох болно.

Дүгнэлт

Хийн утааны хүхрийг зайлуулах нь зөвхөн орчны шаардлага биш харин үр ашгийг сайжруулах, өрсөлдөх чадварыг дэмжих зорилгоор хийх урт хугацааны хөрөнгө оруулалт болсон. Аль ч үйлдвэрлэлийн газар гажилтийн шаардлага, орон нутгийн дүрэм журам, үйл ажиллагааны зардал, бүтээгдэхүүний зах зээлийн өртөгийн хамааралтайгаар тэс, гипс, аммиак, хагас хуурай эсвэл хуурай аргын алиных нь нэгийг сонгоно.

Маш бага хийн гажилт ба эдийн засгийн ашиг олохыг эрмэлздэг компаниудын хувьд орчин үеийн аммиак ашигласан хүхрийг зайлуулах болон олон бохирдуулагчийг нэгэн зэрэг хянах систем нь үйлдвэрлэлийн шинэ чиглэл юм.