إزالة النيتروجين من عملية الاختزال الانتقائي للكبريت

تقنية إزالة النتروجين بتقنية الاختزال التحفيزي الانتقائي ومبدأ عملها

تشير تقنية إزالة النيتروجين الانتقائية إلى استخدام المختزل (اليوريا، الأمونيا، الأمونيا السائلة، إلخ) في نطاق درجة الحرارة المناسب، والظروف الهوائية، وعمل المحفز، والاختزال الانتقائي لأكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين وماء غير ضارين.

تتميز هذه الطريقة بالمزايا التالية: انخفاض درجة حرارة التفاعل بفضل استخدام المحفز؛ معدل تنقية عالٍ يصل إلى أكثر من 85%؛ تصميم مدمج وتشغيل موثوق؛ يتم تصريف غاز النيتروجين المُستعاد دون أي تلوث ثانوي. تُستخدم تقنية إزالة النيتروجين على نطاق واسع في معالجة غازات النفايات محليًا وعالميًا.

تصنيف عملية إزالة النيتروجين

بحسب درجة حرارة استخدام نظام إزالة النيتروجين الانتقائي (SCR)، يمكن تقسيمه إلى أنظمة عالية الحرارة، ومتوسطة الحرارة، ومنخفضة الحرارة. تتراوح درجة حرارة غازات الاحتراق في الأنظمة عالية الحرارة بين 320 و420 درجة مئوية، وفي الأنظمة متوسطة الحرارة بين 290 و320 درجة مئوية، بينما تتراوح في الأنظمة منخفضة الحرارة بين 180 و290 درجة مئوية.

وحدة تقسيم SCR

وحدة تجميع SCR

تركيبة نظام إزالة النترات بالاختزال التحفيزي الانتقائي

يتضمن نظام إزالة النيتروجين SCR بشكل أساسي مفاعل SCR، والمحفز، وغلاف المفاعل والهيكل الفولاذي، ونظام المداخن، ونظام تخزين وتحضير وتزويد المختزل، ونظام حقن المختزل ونظام نفخ الرماد.

نماذج تخطيط أجهزة إزالة النيتروجين

1. أحدها هو تصميم عالي الغبار، حيث يتم وضع جهاز إزالة النتروجين SCR قبل مرشح الكيس.

المزايا:

• بالنسبة للمحفزات متوسطة الحرارة التي تصل درجة حرارتها إلى 300 درجة مئوية، لا داعي عمومًا لأخذ مستوى ثاني أكسيد الكبريت في الاعتبار لأنه يعمل بشكل جيد بغض النظر عن تركيزه.

• بالنسبة للمحفزات التي تعمل في درجات حرارة متوسطة إلى منخفضة (180-280 درجة مئوية)، يجب مراعاة مستوى ثاني أكسيد الكبريت تبعًا لدرجة حرارة غازات الاحتراق. فكلما انخفضت درجة الحرارة المطلوبة لمدخل الجهاز، انخفضت قيمة ثاني أكسيد الكبريت المطلوبة. وبطبيعة الحال، كلما انخفضت درجة الحرارة، ارتفع سعر المحفز وزادت كميته. إذا كان تركيز ثاني أكسيد الكبريت الأولي مرتفعًا، يُنصح بتركيب وحدة إزالة الكبريت الجافة (بيانات السلامة) قبل جامع الغبار متعدد الأنابيب، حيث تتم إزالة الكبريت أولًا ثم تدخل وحدة إزالة النيتروجين الانتقائية (SCR). أما إذا كان تركيز ثاني أكسيد الكبريت الأولي منخفضًا، فيُنصح بتركيب وحدة إزالة الكبريت الجافة (بيانات السلامة) قبل مرشح الأكياس، أي تتم إزالة النيتروجين أولًا ثم إزالة الكبريت. يجب أن يُقدم مورد الوقود أو مالك المرجل بيانات التركيزات الأولية لثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين في الغلايات الجديدة. استنادًا إلى سنوات من الخبرة، يتراوح ثاني أكسيد الكبريت في غلايات الكتلة الحيوية من 20 إلى 400 ملغ، وعادة ما يكون أقل من 100 ملغ؛ بالنسبة لمشاريع التجديد، يمكن الحصول على القيم الدقيقة من خلال استخراج بيانات المراقبة عبر الإنترنت.
  العيوب:

• في ظروف الغبار الكثيف، ينبغي أن يحتوي المحفز على عدد أكبر من الثقوب. وعادةً ما يتم اختيار 18 إلى 20 ثقبًا، مما يزيد من كمية المحفزات.

• عندما يتغير حمل الغلاية بشكل كبير، يزداد محتوى الرطوبة عند الأحمال المنخفضة. سطح المحفز عرضة لتراكم الرماد والانسداد، كما يمكن أن تؤثر المعادن القلوية على نشاط المحفز.

• عمر الخدمة أقصر. فترة ضمان المحفز لنظام الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) المُثبَّت مسبقًا من قِبَل الشركة المصنعة للمحفز هي سنة واحدة.

2. أما التصميم الآخر فهو تصميم منخفض الغبار، حيث يتم وضع جهاز إزالة النتروجين SCR بعد مرشح الكيس.

المزايا:

• يكون غاز الاحتراق الداخل إلى المحفز نقيًا للغاية وخاليًا تقريبًا من الغبار. يعمل مرشح الأكياس على إزالة معظم المعادن القلوية وبعض المعادن الثقيلة، مما يُحسّن من نشاط سطح المحفز ويُطيل عمره الافتراضي. يمكن أن يكون عدد الثقوب في المحفز أقل، ويتراوح عادةً بين 22 و25 ثقبًا.
  العيوب:

• إذا تم تركيب نظام إزالة النيتروجين SCR مسبقًا، فعند اختيار المحفز بناءً على الحد الأدنى لدرجة الحرارة البالغة 180 درجة مئوية، فإنه يمكن أن يعمل بشكل طبيعي طالما أن تركيز ثاني أكسيد الكبريت منخفض بما فيه الكفاية.

• إذا تم تركيب وحدة إزالة النيتروجين الانتقائية (SCR) بعد الغلاية، يصعب ضبط درجة الحرارة بحيث لا تقل عن 180 درجة مئوية نظرًا للتغيرات الكبيرة في حمل الغلاية، إلا إذا ضمنت الشركة المصنعة للغلاية هذه القيمة. وعندما تكون درجة حرارة غازات الاحتراق عند مخرج الغلاية في أدنى مستوياتها، على سبيل المثال 220 درجة مئوية، بعد مرورها عبر جامع الغبار متعدد الأنابيب، والمقتصد، وجهاز إزالة الكبريت الجاف، ومرشح الأكياس، وما إلى ذلك، يصعب ضبط درجة حرارة غازات الاحتراق بحيث لا تزيد عن 180 درجة مئوية. إلا إذا تم تركيب فرن يعمل بالغاز الطبيعي مباشرةً بعد مرشح الأكياس، أو تم توجيه غازات الاحتراق ذات درجة الحرارة العالية من الغلاية للتسخين، مما يجعل ضبط درجة الحرارة صعبًا.

القدرة التصنيعية والإنتاجية

خدمة ما بعد البيع

توفر شركة هاينا خدمات التركيب والتشغيل والتدريب الفني في الموقع. ويتم ترتيب عمليات تفتيش دورية بعد تسليم المشروع لدعم استقرار التشغيل على المدى الطويل.