امونیا پر مبنی دھوئیں کی گیس کا گندھک خارج کرنا (FGD) کوکنگ کے صنعت میں

تعارف

یہ کوکسنگ انڈسٹری کوکنگ سٹیل اور کیمیائی شعبوں کا ایک اہم حصہ ہے، جو بلیسٹ فرنیس اور کیمیائی عمل کو کوئلے سے کوک تیار کر کے فراہم کرتی ہے۔ تاہم، کوکنگ کو سلفر کے انتہائی زیادہ اخراج کے ساتھ بھی منسلک کیا گیا ہے، زیادہ سلفر کا اخراج ، پیچیدہ دھواں گیس کی تشکیل، اور سخت ماحولیاتی ضوابط۔ سلفر ڈائی آکسائیڈ (SO₂) اور نائٹروجن آکسائیڈز (NOₓ) کے لیے الٹرا لو ایمیشن کی ضروریات کو پورا کرنا بڑھتی ہوئی چیلنجز کا باعث بن گیا ہے، خاص طور پر ماحولیاتی مطابقت اور آپریشنل لاگت کنٹرول کے ڈبل دباؤ کے تحت۔

مختلف ڈی سلفرائزیشن ٹیکنالوجیوں — جیسے لائم اسٹون-جیپسم ایف جی ڈی، سوڈیم پر مبنی طریقے، اور امونیا پر مبنی نظاموں — کے درمیان، امونیا پر مبنی نظام کو کوکنگ پلانٹس کے لیے سب سے مناسب قرار دیا گیا ہے ، کیونکہ یہ کم درجہ حرارت اور زیادہ نمی والی دھواں گیس کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے، موجودہ امونیا وسائل کو استعمال کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے، اور قیمتی ثانوی مصنوعات تیار کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔

کوکنگ دھواں گیس کے علاج میں چیلنجز

کوک اوون دھواں گیس کئی منفرد چیلنجز پیش کرتی ہے:

• کم درجہ حرارت اور زیادہ نمی : عام طور پر دھوئیں کی گیس کا درجہ حرارت 180–280°C کے درمیان ہوتا ہے، جو روایتی کیلشیم پر مبنی FGD کی موثریت کو کم کرتا ہے۔

• پیچیدہ آلودگی کے عناصر : دھوئیں کی گیس میں ٹار، دھول، سلفیر مرکبات، NOₓ اور نشانی کی شکل میں بھاری دھاتیں موجود ہوتی ہیں، جس کی وجہ سے مضبوط اور متعدد آلودگی کنٹرول کا نظام درکار ہوتا ہے۔

• جاری کارروائی : کوکنگ پلانٹس رات دن کام کرتے ہیں، جس کی وجہ سے کم خرابی کے ساتھ قابل اعتماد نظام کی ضرورت ہوتی ہے۔

• جاری محدودیت : کوکنگ سہولیات میں اکثر اضافی سامان کے لیے جگہ محدود ہوتی ہے، جس کی وجہ سے مختصر اور یکجہتی حل ترجیح دی جاتی ہے۔

کوکنگ صنعت میں امونیا پر مبنی FGD کے فوائد

1. اعلیٰ ڈی سلفرائزیشن کی موثریت

امونیا پر مبنی FGD نظامات مستقل طور پر حاصل کر سکتے ہیں SO₂ کو خارج کرنے کی کارکردگی 98% سے زائد حاصل کی جا سکتی ہے , جو سب سے سخت اخراج کے معیارات کو بھی پورا کرتی ہے۔ SO₂ کی امونیا کے ساتھ رد عمل سے آمونیاکل سلفیٹ بن جاتا ہے، جسے آسانی سے جمع کیا جا سکتا ہے، کثیف کیا جا سکتا ہے اور کھاد کے معیار کی مصنوعات میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اس سے یقینی بنایا جاتا ہے کہ کوکنگ پلانٹس ماحولیاتی ضوابط کو پورا کر سکیں گے بغیر چونے کے پتھر کے ذخیرہ یا جپسم کے انتظام کے لیے بہت زیادہ سرمایہ کاری کیے۔

2. وسائل کی بہتر استعمال اور لاگت میں بچت

کوکنگ پلانٹ اکثر کوک اوون گیس کی صفائی کے دوران امونیا کو ایک ثانوی مصنوعات کے طور پر پیدا کرتے ہیں۔ فلو گیس ڈی سلفورائزیشن (FGD) کے لیے اس امونیا کو براہ راست استعمال کرنا خارجی کیمیائی اجزاء کی ضرورت کو کم کرتا ہے، جس سے خام مال کی لاگت میں کمی آتی ہے اور لاگسٹکس کو آسان بنایا جاتا ہے۔ تیار کردہ امونیم سلفیٹ ایک آمدنی کا ذریعہ فراہم کرتا ہے، جو آپریشنل اخراجات کو جزوی طور پر کم کرتا ہے اور سرکولر اکانومی کے نقطہ نظر کی حمایت کرتا ہے۔

3. ایکیویٹڈ متعدد آلودگی کنٹرول

جدید امونیا پر مبنی FGD نظام صرف سلفر کے علاوہ دیگر آلودگیوں کو بھی کنٹرول کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ متعدد مرحلہ کے اسپرے ٹاورز، جدید دھند کے خاتمے والے آلات، اور گیس-تیرل علیحدگی کو شامل کرکے، یہ نظام ذراتی مواد (PM2.5)، مرکری اور دیگر بھاری دھاتوں کو بھی کم کر سکتا ہے۔ یہ ایکیویٹڈ کنٹرول مجموعی طور پر فلو گیس کی معیار کو بہتر بناتا ہے اور ماحولیاتی اثرات کو کم کرتا ہے۔

4. کم ترین آپریشنل خلل

چونکہ جسٹن یا چونے کے نظاموں کے برعکس، امونیا پر مبنی FGD کا کم سسٹم مقاومت ہوتا ہے اور اس میں سکیلنگ یا رکاوٹوں کا امکان کم ہوتا ہے۔ مائع-گیس کی رد عمل تیز ہوتی ہے، اور اس عمل کو موجودہ فلیو گیس ڈی سلفورائزیشن اور دھول کے اخراج کے اکائیوں کے ساتھ ضم کیا جا سکتا ہے، جس سے کوک اوون کے غیر متاثر آپریشن کو یقینی بنایا جا سکتا ہے۔

5. ماحولیاتی اور معاشی ہم آہنگی

سرکل کے اخراج کو تجارتی امونیم سلفیٹ کھاد میں تبدیل کرنے کی صلاحیت دوہرا فائدہ فراہم کرتی ہے: آلودگی کو کم کرنا اور اسی وقت معاشی قدر پیدا کرنا۔ فلیو گیس ڈی سلفورائزیشن سے حاصل ہونے والی اعلیٰ معیار کی کھاد منڈی کے معیارات پر پوری اترتی ہے، جو کوکنگ پلانٹس کو اضافی آمدنی کا ذریعہ فراہم کرتی ہے۔

ٹیکنالوجی کے اہم نکات

کوکنگ صنعت میں اگریں امونیا پر مبنی FGD سسٹمز میں کئی جدید خصوصیات شامل ہیں:

• مرحلہ وار علیحدگی اور پاکیزگی: امونیا کے رساو اور ایروسول کے تشکیل کو کم کرتا ہے، 'سفید دھواں' کو ختم کرتا ہے اور انتہائی کم اخراج کو یقینی بناتا ہے۔

• بہترین اسپرے جذب: SO₂ کے امونیا کے ساتھ رابطے کو بڑھاتا ہے، تفاعلی کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ کرتا ہے جبکہ مائع استعمال کو کم رکھتا ہے۔

• توانائی سے بھرپور آپریشن: حرارتی تفاعلات کو استعمال میں لایا جا سکتا ہے، جس سے حرارتی نقصانات اور مجموعی نظام کی توانائی کی کھپت میں کمی آتی ہے۔

• مجسم دھول کے اخراج کو روکنا: گندھک کے مرکبات کے ساتھ ساتھ باریک ذرات کو بھی پکڑتا ہے، جس سے مجموعی طور پر ہوا کی معیار میں بہتری آتی ہے۔

کیس اسٹڈی: شان دونگ میر شائن ماحولیاتی نفاذ

ایک بڑے پیمانے پر کوکنگ پلانٹ میں، میر شائن ماحولیاتی کا مرحلہ وار امونیا FGD نظام کو نافذ کیا گیا۔ اہم نتائج میں شامل تھا:

• SO₂ کے اخراج کی کارکردگی 98.5%سے زیادہ، جس کی خروجی کثافت مستقل طور پر 30 ملی گرام/Nm³ سے کم رہی۔

• امونیا کا رساؤ 1 ملی گرام/Nm³ سے کم برقرار رکھا گیا، جس سے بدبو اور ماحولیاتی اثرات تقریباً ختم ہو گئے۔

• ذرات کے مادے اور نشانی بھرے بھاری دھاتوں کے اخراج کو اکٹھا ختم کرنا، جس سے متعدد آلودگیوں کے کنٹرول میں بہتری آئی۔

• سالانہ اعلیٰ معیار کے امونیم سلفیٹ کے کھاد کی پیداوار، جو آپریشنل اخراجات کے 10–15% کو قابو میں لینے میں مددگار ثابت ہوئی .

• بجلی کی کھپت میں کمی 18–20%روایتی چونے کے پتھر کے FGD نظاموں کے مقابلے میں۔

نفاذ کے تناظر

• امونیا کے ذرائع کا انتظام: پلانٹ کے اندر کافی امونیا دستیاب ہونے کو یقینی بنائیں یا سپلائی کے معاہدے طے کریں۔

• درجہ حرارت اور گیس کے بہاؤ کا کنٹرول: فلو گیس کو بہترین جذب کے درجہ حرارت کی حدود (180–280°C) کے اندر برقرار رکھیں۔

• SCR/ SNCR کے ساتھ ایکسیلیشن: فلو گیس کی پیشِ شرطی تیاری بعد کی NOₓ کی اخراج کی کارکردگی کو بہتر بناتی ہے۔

• مرمت کی منصوبہ بندی: کوروزن کے مقابلے میں مزاحم مواد اور رسائی کے لیے آسان ڈیزائن مسلسل کارکردگی کی حمایت کرتے ہیں۔

نتیجہ

امونیا پر مبنی FGD ایک کوکنگ پلانٹس کے لیے جامع حل ایس او ۲ کے انتہائی کم اخراج، آپریشنل کارکردگی اور معاشی قابلیت کو یقینی بنانے کا مقصد۔ گندھک کے اخراج کو ایک منڈی میں فروخت ہونے والی کھاد کی شکل میں تبدیل کرنا اور متعدد آلودگیوں کے کنٹرول کو حاصل کرنا، یہ ٹیکنالوجی ماحولیاتی ذمہ داری کو مالی فائدے کے ساتھ ہم آہنگ کرتی ہے۔ کوکنگ صنعت کے آپریٹرز کے لیے، امونیا پر مبنی ایف جی ڈی کو اپنانا نہ صرف جدید اخراج کے معیارات کے مطابق مطابقت کو یقینی بناتا ہے بلکہ پائیدار اور منافع بخش پیداوار میں ایک حکمت عملی سرمایہ کاری بھی ہے۔