โรงไฟฟ้า
การผลิตไฟฟ้าจากก๊าซฝังกลบ หมายถึงการผลิตไฟฟ้าโดยใช้ก๊าซชีวภาพปริมาณมาก (LFG ก๊าซฝังกลบ) ที่เกิดจากการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนของสารอินทรีย์ในหลุมฝังกลบ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดมลพิษทางอากาศที่เกิดจากการเผาขยะ แต่ยังเป็นการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย
บทนำทางเทคนิค
โรงไฟฟ้า คือ โรงไฟฟ้า (เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โรงไฟฟ้าพลังงานลม โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ฯลฯ) ที่แปลงพลังงานดิบรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง (เช่น น้ำ ไอน้ำ ดีเซล ก๊าซ) ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าสำหรับใช้กับสิ่งอำนวยความสะดวกหรือการขนส่ง
วิธี
การกำจัดไนโตรเจนออกไซด์ในก๊าซไอเสีย หมายถึงการลด NOx ที่เกิดขึ้นให้กลายเป็น N2 เพื่อกำจัด NOx ในก๊าซไอเสีย โดยสามารถแบ่งตามกระบวนการบำบัดได้เป็น การกำจัดไนโตรเจนออกไซด์แบบเปียกและการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์แบบแห้ง นักวิจัยทั้งในและต่างประเทศบางส่วนได้พัฒนาวิธีการบำบัดก๊าซไอเสีย NOx ด้วยจุลินทรีย์ด้วยเช่นกัน
เนื่องจาก NOx มากกว่า 90% ในก๊าซไอเสียที่ปล่อยออกมาจากระบบการเผาไหม้คือ NO และ NO ละลายในน้ำได้ยาก การบำบัด NOx แบบเปียกจึงไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการล้างแบบธรรมดา หลักการของการกำจัดไนโตรเจนในก๊าซไอเสียคือการออกซิไดซ์ NO ให้เป็น NO2 ด้วยสารออกซิไดซ์ และ NO2 ที่เกิดขึ้นจะถูกดูดซับโดยน้ำหรือสารละลายด่าง เพื่อให้เกิดการกำจัดไนโตรเจน วิธีการดูดซับโดยการออกซิเดชันด้วย O3 จะออกซิไดซ์ NO ให้เป็น NO2 ด้วย O3 แล้วดูดซับด้วยน้ำ ของเหลว HNO3 ที่ผลิตได้ด้วยวิธีนี้จำเป็นต้องมีความเข้มข้น และ O3 จำเป็นต้องเตรียมด้วยแรงดันสูง ซึ่งมีต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นและต้นทุนการดำเนินงานสูง วิธีการออกซิเดชัน-รีดักชันด้วย ClO2 จะออกซิไดซ์ NO ให้เป็น NO2 แล้วรีดิวซ์ NO2 ให้เป็น N2 ด้วยสารละลาย Na2SO3 วิธีนี้สามารถใช้ร่วมกับเทคโนโลยีการกำจัดกำมะถันแบบเปียกโดยใช้ NaOH เป็นสารกำจัดกำมะถัน และผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาการกำจัดกำมะถัน Na2SO3 สามารถใช้เป็นสารรีดิวซ์ของ NO2 ได้ วิธีการใช้ ClO2 สามารถกำจัดไนโตรเจนได้ถึง 95% และสามารถกำจัดกำมะถันได้ในเวลาเดียวกัน แต่ราคาของ ClO2 และ NaOH สูง ทำให้ต้นทุนการดำเนินงานเพิ่มขึ้น
เทคโนโลยีการกำจัดไนโตรเจนในก๊าซไอเสียแบบเปียก
การกำจัดไนโตรเจนออกไซด์จากก๊าซไอเสียแบบเปียกใช้หลักการละลาย NOx ด้วยสารดูดซับเหลวเพื่อทำให้ก๊าซไอเสียจากโรงไฟฟ้าถ่านหินบริสุทธิ์ อุปสรรคสำคัญคือ NOx ละลายในน้ำได้ยาก และมักต้องออกซิไดซ์ NOx ให้เป็น NO2 ก่อน ดังนั้นโดยทั่วไปแล้ว NOx จะถูกออกซิไดซ์ให้เกิดเป็น NO2 โดยการทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์ O3, ClO2 หรือ KMnO4 จากนั้น NO2 จะถูกดูดซับด้วยน้ำหรือสารละลายด่างเพื่อกำจัดไนโตรเจนออกไซด์จากก๊าซไอเสีย
(1) วิธีการดูดซับกรดไนตริกเจือจาง
เนื่องจากความสามารถในการละลายของ NOx และ NO2 ในกรดไนตริกนั้นสูงกว่าในน้ำมาก (ตัวอย่างเช่น ความสามารถในการละลายของ NOx ในกรดไนตริกที่มีความเข้มข้น 12% นั้นสูงกว่าในน้ำถึง 12 เท่า) เทคโนโลยีการใช้กรดไนตริกเจือจางในการดูดซับเพื่อเพิ่มอัตราการกำจัด NOx จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ประสิทธิภาพการดูดซับจะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อความเข้มข้นของกรดไนตริกเพิ่มขึ้น แต่เมื่อพิจารณาถึงการใช้งานในอุตสาหกรรมและต้นทุน ความเข้มข้นของกรดไนตริกที่ใช้ในทางปฏิบัติจึงมักถูกควบคุมให้อยู่ในช่วง 15% ถึง 20% ประสิทธิภาพการดูดซับ NOx ด้วยกรดไนตริกเจือจางนั้นไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิและความดันในการดูดซับด้วย อุณหภูมิต่ำและความดันสูงเอื้อต่อการดูดซับ NOx
(2) วิธีการดูดซับสารละลายด่าง
ในวิธีการนี้ สารละลายด่าง เช่น NaOH, Koh, Na2CO3 และ NH3·H2O ถูกนำมาใช้เป็นสารดูดซับเพื่อดูดซับ NOx ทางเคมี โดยอัตราการดูดซับของแอมโมเนีย (NH3·H2O) นั้นสูงที่สุด เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการดูดซับ NOx ให้ดียิ่งขึ้น จึงได้พัฒนาระบบการดูดซับแบบสองขั้นตอนของสารละลายแอมโมเนียด่างขึ้น: ขั้นแรก แอมโมเนียจะทำปฏิกิริยากับ NOx และไอน้ำอย่างสมบูรณ์เพื่อผลิตแอมโมเนียมไนเตรตในรูปควันสีขาว จากนั้น NOx ที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะถูกดูดซับเพิ่มเติมด้วยสารละลายด่าง จะเกิดไนเตรตและไนไตรต์ขึ้น และ NH4NO3 และ NH4NO2 ก็จะละลายในสารละลายด่างด้วย หลังจากผ่านกระบวนการดูดซับหลายรอบ เมื่อสารละลายด่างหมดลง สารละลายที่มีไนเตรตและไนไตรต์จะถูกทำให้เข้มข้นและตกผลึก ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นปุ๋ยได้
