วิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์แบบสำหรับการรั่วไหลของแอมโมเนียในกระบวนการกำจัดไนเตรต SCR ในโรงไฟฟ้าแห่งหนึ่งในกวางซี

หลักการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาการระเหยแอมโมเนีย ASC:
ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน ASC ประกอบด้วยตัวรองรับและสารเคลือบเร่งปฏิกิริยาเป็นหลัก เป็นอุปกรณ์กรองไอเสียเครื่องยนต์ดีเซล วัตถุประสงค์หลักของอุปกรณ์นี้คือการออกซิไดซ์แอมโมเนีย (NH3) ส่วนเกินในระบบไอเสียดีเซลด้วยออกซิเจน (O2) เพื่อสร้างไนโตรเจน (N2) และน้ำที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษออกจากเครื่องยนต์ เพื่อให้ได้ไอเสียดีเซลที่สะอาด สามารถใช้ร่วมกับตัวดักจับอนุภาคดีเซลและตัวเร่งปฏิกิริยาการกรองไนโตรเจนได้

อุณหภูมิการจุดระเบิด
นั่นคือ อุณหภูมิที่ตัวเร่งปฏิกิริยามีประสิทธิภาพการแปลง 50% อุณหภูมิการจุดระเบิดของตัวเร่งปฏิกิริยาแอมโมเนีย ASC คือ 250 ℃ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้น อุณหภูมิไอเสียของเครื่องยนต์จำเป็นต้องสูงขึ้น

รูปแบบบรรจุภัณฑ์
สามารถเคลือบแยกกันหรือเคลือบซ้อนทับกับ SCR ได้ ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพการใช้งานได้

มาตรฐานการปล่อยมลพิษ:
อัตราการรั่วไหลของแอมโมเนีย ≤ 3 ppm

การลดการปล่อยก๊าซ NOx เทียบกับการลดมลพิษแอมโมเนียในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์
เนื่องจากการวิจัยเกี่ยวกับระบบการเผาไหม้ของเตาเผาปูนซีเมนต์ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น จึงยังมีข้อบกพร่องมากมายในเรื่องสภาพการทำงานในเตาเผาและกลไกการเกิดไนโตรเจนออกไซด์ในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ภายในประเทศ แหล่งกำเนิดของไนโตรเจนออกไซด์มีหลายแหล่งและมีปัจจัยที่ส่งผลกระทบมากมาย ในด้านเทคโนโลยีลดการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ เทคโนโลยีหลักที่มีอยู่ ได้แก่ SCR, SNCR, การเผาไหม้แบบหลายขั้นตอน และอื่นๆ

เทคโนโลยี SCR (Selective Catalytic Reduction) เป็นเทคโนโลยีหลักในการกำจัดไนโตรเจนในระดับโลก โดยใช้แอมโมเนียหรือยูเรียเป็นสารกำจัดไนโตรเจน และใช้กระบวนการดูดซับแบบเลือกเฉพาะ (Catalytic Selective Absorb) ภายใต้การทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาในหอการดูดซับ ทำให้มีอัตราการกำจัดไนโตรเจนได้สูงกว่า 90%

เทคโนโลยี SNCR ใช้ช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม (900 ℃ ~ 1100 ℃) ในเตาเผาเพื่อสลายตัว โดยฉีดส่วนผสมของแอมโมเนียเข้าไป ที่อุณหภูมินี้ แอมโมเนีย (NH3) จะทำปฏิกิริยากับ NOx ในก๊าซไอเสียเพื่อผลิต N2 และ H2O อัตราการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์โดยทั่วไปอยู่ที่ 40% - 60% แต่มีการใช้แอมโมเนียในปริมาณมาก และอัตราการปล่อย NH3 สูง ซึ่งอาจมากกว่า SCR ถึง 3 เท่า

ปัจจุบัน โรงงานผลิตปูนซีเมนต์ในประเทศได้ดำเนินการก่อสร้างโรงงานลดไนโตรเจนออกไซด์แบบ SNCR เสร็จสมบูรณ์แล้ว เทคโนโลยีนี้ใช้แอมโมเนียปริมาณมากเป็นสารลดไนโตรเจนออกไซด์ ซึ่งแอมโมเนียมีโอกาสรั่วไหลได้ง่ายในกระบวนการผลิต การขนส่ง การจัดเก็บ และการใช้งาน ส่งผลให้เกิดมลพิษร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมในชั้นบรรยากาศ

ดังนั้น อุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ในปัจจุบันจึงกำลังเผชิญกับปัญหาที่ค่อนข้างขัดแย้งกัน การใช้กระบวนการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์ด้วยแอมโมเนียสามารถลดการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ได้ แต่ปัญหา "การรั่วไหลของแอมโมเนีย" นั้นแก้ไขได้ยาก ยิ่งไปกว่านั้น การผลิตแอมโมเนียเองก็เป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานสูงและก่อให้เกิดมลพิษสูง และการขนส่ง การจัดเก็บ และการใช้งานก็จะก่อให้เกิด "การรั่วไหลของแอมโมเนีย" เช่นกัน

จากปัญหาดังกล่าว ผู้ประกอบการโรงงานปูนซีเมนต์ควรเสริมสร้างการจัดการด้านการขนส่งและการจัดเก็บแอมโมเนีย ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้แอมโมเนีย และลด "การรั่วไหลของแอมโมเนีย"

แอมโมเนียจะรั่วไหลออกมาจากที่ไหน?
ภายใต้สถานการณ์การรักษาสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน การลดการปล่อยมลพิษของสถานประกอบการปูนซีเมนต์เป็นข้อกำหนดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของสภาพแวดล้อมภายนอก ในขณะเดียวกัน การพัฒนาเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ควบคู่ไปกับการลดการใช้พลังงานและมาตรฐานการปล่อยมลพิษก็เป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของการยกระดับอุตสาหกรรมเช่นกัน

สำหรับผู้ประกอบการโรงงานปูนซีเมนต์ จากมุมมองทางเศรษฐกิจ ต้นทุนการเปลี่ยนแปลงไปสู่เทคโนโลยี SCR เพียงอย่างเดียวคาดว่าจะสูงกว่า 30 ล้านหยวน นอกจากนี้ ต้นทุนของตัวเร่งปฏิกิริยายังสูงกว่าต้นทุนของ "SNCR + การบำบัดแหล่งกำเนิด" มาก ประการที่สอง บนพื้นฐานของการเผาไหม้ไนโตรเจนต่ำและการเผาไหม้แบบหลายขั้นตอน ร่วมกับ SNCR บางโรงงานยังสามารถปฏิบัติตามมาตรฐานการปล่อยก๊าซ NOx ในปัจจุบันได้ภายใต้สภาวะเตาเผาที่เสถียร

จากเหตุผลข้างต้น ปัจจุบัน สถานประกอบการผลิตปูนซีเมนต์ในประเทศหลายแห่งจึงเลือกใช้วิธี "SNCR + การบำบัดที่แหล่งกำเนิด" เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการลดการปล่อยแอมโมเนียออกไซด์ แต่ผลเสียที่เกิดขึ้นคือ ปัญหาการรั่วไหลของแอมโมเนียอาจรุนแรงขึ้น