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Para usinas termelétricas a carvão recém-construídas, estão disponíveis várias tecnologias de dessulfurização de gases de escape (FGD) e desnitrificação (DeNOx) estão disponíveis. Cada opção difere nos princípios de reação, eficiência, escala de investimento, estabilidade operacional e aproveitamento de subprodutos. Escolher a combinação correta é essencial para alcançar emissões ultra baixas, mantendo custos operacionais razoáveis.
A seguir, há uma visão geral das tecnologias mais amplamente utilizadas, juntamente com aplicações práticas na indústria.
Tecnologias de Dessulfurização
1. Dessulfurização Úmida com Calcário–Gesso (WFGD)
O processo de calcário–gesso é atualmente a tecnologia úmida de dessulfurização de gases (FGD) mais amplamente adotada globalmente. O calcário moído finamente é misturado com água para formar uma pasta, que é pulverizada em uma torre de absorção. O SO₂ presente nos gases de escape reage com a pasta, formando sulfito de cálcio, que posteriormente é oxidado em cristais de gesso.
Principais Recursos:
Eficiência de dessulfurização acima de 95%
Tecnologia madura, confiável e adequada para grandes unidades geradoras
O subproduto gesso pode ser reutilizado em materiais de construção
Alta complexidade do sistema, com CAPEX e OPEX superiores em comparação às alternativas secas
Um caso representativo é o projeto de dessulfurização e desnitrificação concluído pela Cobre Ambiental para a usina termelétrica Chang’an–Yiyang do Grupo Shaanxi Coal. Com uma capacidade instalada total de 3,86 GW, é a maior usina termelétrica a carvão da província de Hunan.
2. Dessulfurização Baseada em Amônia
O método de amônia utiliza amônia aquosa como agente absorvente. O SO₂ reage com a amônia formando sulfito de amônio e bissulfito de amônio, que são posteriormente oxidados e processados para produzir fertilizante Sulfato de Amônio .
Vantagens:
Dessulfuração eficiência atinge 95–99%
Cinética de reação rápida
O subproduto sulfato de amônio possui alto valor econômico
Zero resíduos líquidos secundários e resíduos sólidos
Desafios:
Maior sensibilidade à corrosão dos equipamentos
Custos Operacionais Mais Elevados
Requer fornecimento estável de amônia e canais de consumo de fertilizantes a jusante
A MirShine Environmental desenvolveu um processo avançado de dessulfurização baseado em amônia com separação em estágios , solucionando problemas históricos do setor, como a formação de aerossóis e vazamento de amônia. Esta tecnologia integra dessulfurização e remoção de poeira, reduzindo significativamente o consumo de energia. Já foi aplicada em diversos setores, gerando benefícios ambientais e econômicos notáveis.
Tecnologias de Dessulfuração
1. Redução Catalítica Seletiva (SCR)
A SCR é a tecnologia DeNOx mais madura e eficaz para caldeiras industriais. A amônia é injetada no gás de escape a 280–420°C na presença de um catalisador, convertendo o NOₓ em nitrogênio e água.
Destaques:
Eficiência de remoção de NOₓ de 80–90%
Desempenho comprovado em usinas termelétricas de grande escala
Operação estável a longo prazo
Considerações:
O custo do catalisador é alto
É necessário gerenciar o envenenamento e desativação do catalisador
Requisitos de Manutenção Mais Altos
A SCR é normalmente a escolha padrão para instalações que visam emissões ultra-baixas de NOₓ.
2. Redução Não-Catalítica Seletiva (SNCR)
O SNCR injeta amônia ou ureia diretamente na zona do caldeira com temperatura entre 850–1100°C. O reagente se decompõe em NH₃, que reage com o NOₓ.
Vantagens:
Configuração simples e baixo custo de investimento
Não requer catalisador
Limitações:
Eficiência de remoção mais baixa ( 30–60%)
Janela de temperatura rigorosa
Maior escape de amônia
Mais adequado para unidades menores ou regiões com requisitos moderados de emissão
3. Processo Híbrido SNCR + SCR
Nesta abordagem combinada, o SNCR remove uma parte dos NOₓ no forno. Os NOₓ remanescentes são tratados em um reator SCR a jusante. O escape de amônia do SNCR também pode ser aproveitado pela unidade SCR.
Benefícios:
Alta eficiência geral de desnitrogenação (DeNOx)
Volume reduzido de catalisador e menor investimento em SCR
Muito adequado para usinas que buscam conformidade com os padrões de NOₓ a um custo otimizado
Inovação Industrial: FGD Avançado à Base de Amônia da MirShine Environmental
A MirShine Environmental aperfeiçoou sua tecnologia de dessulfurização à base de amônia por meio de sete gerações de atualizações. Entre as conquistas principais estão:
Escape de amônia quase nulo
Supressão completa da formação de aerossóis
Integração de dessulfurização à base de amônia e remoção de poeira
Co-produção de fertilizantes compostos orgânicos de sulfato de amónio
A solução não só permite emissões ultra baixas, mas também proporciona fluxos adicionais de receita para os operadores das usinas. Muitas empresas que adotaram esta tecnologia alcançaram conformidade ambiental e ganhos econômicos inesperados.
Conclusão
As usinas termelétricas dispõem atualmente de uma ampla gama de tecnologias de FGD e DeNOx para escolher, cada uma oferecendo diferentes vantagens dependendo do tamanho da unidade, qualidade do carvão, requisitos de emissão e limitações de custo. O FGD úmido com calcário–gesso continua sendo o método dominante de dessulfurização, enquanto a tecnologia baseada em amônia está ganhando tração devido à sua alta eficiência e subprodutos valiosos. No lado da desnitrificação, o SCR continua sendo o padrão para aplicações de alto desempenho.
Com inovações contínuas—como o inovador FGD baseado em amônia desenvolvido pela Shandong Mingsheng Environmental—as usinas podem alcançar emissões ultra baixas ao mesmo tempo em que melhoram o desempenho econômico de longo prazo.