معدات التحكم في الانبعاثات من GEA مصانع الانخفاض الانتقائي المحفز من GEA

شركة GEA - رائدة في مجال التخلص من أكاسيد النيتروجين

الانخفاض الانتقائي المحفز (SCR) هو وسيلة لتحويل أكاسيد النيتروجين، ويُشار إليها أيضًا بالاختصار NOx. ينجم عن حرق الفحم والمنتجات البترولية والغاز الطبيعي، فضلًا عن حرق النفايات الخطرة والمحلية الملوثات الصناعية التي تنبعث مع الغازات المتسربة. وبذلك، تشكل الكميات الكبيرة من أكاسيد النيتروجين، إحدى الملوثات الرئيسية، حالات احتراق كبيرة. ومن خلال تفاعل أكاسيد النيتروجين مع مكونات الغلاف الجوي الأخرى، ينتج الأوزون ويؤدي إلى ما يُطلق عليه اسم الضباب الصيفي. تبلغ منتجات التفاعل الأخرى، مثل حمض النيتريك، الماء والتربة مع الترسيب في شكل أمطار حمضية. ويكون لتراكم النيترات الناتجة عن ذلك تأثيرًا سلبيًا على الإنسان والنباتات والحيوانات. ولتلك الأسباب، فقد سنّت أغلب الدول الصناعية قوانين صارمة تحد من انبعاثات أكاسيد النيتروجين. إن شركة GEA رائدة في مصانع التخلص من أكاسيد النيتروجين على مستوى العالم، وتطور وتصنع أنظمة نزع النيتروجين عالية الكفاءة، التي يُصمم كلًا منها على حدة تلبية للمتطلبات الخاصة لكل عميل. ويتم حقن محلول الأمونيا المائية أو اليوريا في المجرى العلوي لشبكة أنابيب نظام الانخفاض الانتقائي المحفز ويتبخر في الحال. وتُستخدم فوهتان سائلتان (الأمونيا والهواء المضغوط) لحقن محلول الأمونيا. ويضمن نظام الخلاطات الثابتة المركب في المجرى الهابط لشبكة أنابيب نقاط حقن الأمونيا الخلط الملائم للأمونيا. ويدخل خليط الغاز والأمونيا الوحدة من أعلى ويخرج من أسفل في اتجاه أفقي. ويضمن نظام توزيع الغاز (قاطع الدوامة) التوزيع الملائم للغاز فوق القطاع العرضي الكامل للوحدة. ويتعزز التفاعل بين الأمونيا وأكاسيد النيتروجين بوجود بطانة المحفز الموجودة أسفل الوحدة.

ويحدث الانخفاض في وجود المحفز عند نطاق درجة حرارة يتراوح بين 250 درجة مئوية و380 درجة مئوية (570 درجة فهرنهايت و716 درجة فهرنهايت).

التفاعلات الكيميائية الأساسية هي: 
4 أحادي أكسيد النيتروجين + 4 أمونيا + أكسجين -> 4 نيتروجين غازي + 6 ماء (1)
6 ثاني أكسيد النيتروجين + 8 أمونيا -> 7 نيتروجين غازي + 12 ماء (2)

أكاسيد النيتروجين - ورقة الإزالة/التدفق الانخفاض الانتقائي المحفز - إزالة أكاسيد النيتروجين

GEA Bischoff SCR NOx إزالة لوح التدفق
وصلات GEA Bischoff SCR Plant

يمكن تحديد الأنواع المختلفة لوحدات المحفز

وحدات GEA Bischoff SCR Cat
يحدث الانخفاض في وجود المحفز عند نطاق درجة حرارة يتراوح بين 250 و380 درجة مئوية (570 و716 درجة فهرنهايت). يتم نظيف بطانة المحفز بطريقة متقطعة (مرة واحدة أو أكثر كل 24 ساعة) باستخدام الهواء المضغوط والبخار. يتحرك ذراع التمشيط ببطء فوق المحفز، ليضمن التنظيف الفعال للسطح العلوي وداخل القنوات.

يتم تنظيف بطانة المحفز بطريقة متقطعة (مرة واحدة أو أكثر كل 24 ساعة) باستخدام الهواء المضغوط والبخار. يتحرك ذراع التمشيط ببطء فوق المحفز، ليضمن التنظيف الفعال للسطح العلوي وداخل القنوات.

يتم التحكم في معدل تغذية الأمونيا بواسطة تركيز مخرج أكاسيد النيتروجين للغاز. وتكوّن المنتجات الناتجة عن التفاعلات الكيميائية النيتروجين وبخار الماء، مما يشكل المكونات الطبيعية للهواء المحيط، ويمكن تفريغها في الهواء.

 

الفوائد الرئيسية

  • توفير الأداء الفعال الأعلى للانخفاض الانتقائي المحفز مع الحد الأدنى من انبعاث الأمونيا
  • موثوقية مثبتة على مدار سنوات طويلة من التشغيل
  • انخفاض الضغط الشامل للانخفاض الانتقائي المحفز
  • القدرة على نقل سمية المحفز وإطالة فترة استخدام المحفز

نظام المنفاخ بالسناج

نظام منفاخ السخام يسار

يوجد قطاع جانبي مثبت لتأمين الانزلاق البطيء للأمونيا.

وحدة الاختبار لتحليل نشاط الفقد

وحدة اختبارية لتحليل وحدة SCR Catalytic
طُوّرت تلك الوحدات لتحليل فترة استخدام الوحدة على أساس منتظم.

مصنع الانخفاض الانتقائي المحفز لصناعة الأسمنت

بالنسبة لانخفاض انبعاثات أكاسيد النيتروجين من مصانع الأسمنت، تُطبق عملية الانخفاض الانتقائي غير التحفيزي، SNCR، عادة بتوفير جرعات من الأمونيا أو اليوريا عند درجات الحرارة العالية للغاز. ومع ذلك، تكون هذه العملية مقيدة بما يخص فعالية التخلص من أكاسيد النيتروجين وإخراج انبعاث أمونيا عالٍ بقدر معتدل. وبذلك، تستعين شركة GEA بتقنية SCR المتطورة مع المحفزات، التي تقلل من درجة حرارة التفاعل من 1000 درجة مئوية تقريبًا لتتراوح بين 230 و400 درجة مئوية. ويمكن إدراك معدلات الانخفاض العالية مع الحد الأدنى من انبعاث الأمونيا. وتفضل GEA ترتيبات الغبار المنخفض.

إزالة أكاسيد النيتروجين - مقارنة بين الأنظمة

ميزات وعيوب أنظمة SCR

الغبار المنخفضشبه منخفضالغبار كثير
خطر التسمم++--
خطر الطبقة الخارجية++-
تكرار تنظيف السطح+++--
مقدار المحفز اللازم++-
فترة تشغيل المحفز++--
المواصفات تكلفة الاستثمار--+
المواصفات تكلفة التشغيل++--

ترتيبات الغبار المنخفض

أسمنت الترتيب منخفض الغبار لتهيئة GEA Bischoff SCR
معلمات SCR النموذجية للغبار المنخفض:
درجة حرارة250 - 275 درجة مئوية
حمل الغبار5 - 20 مجم/متر مكعب طبيعي
فتحات المحفز3.5 - 5 مم
طبقات المحفز/لا وجود لجهاز تنظيف1 - 2

يكون مثل هذا النوع من SCR ذو دورة تشغيل كبيرة بشكل عام (CAPEX وOPEX) ويكون مفضلًا في المقارنة مع الترتيبات الأخرى.

 

الانخفاض الانتقائي المحفز في صناعة الزجاج

في قطاع إنتاج الزجاج، توفر GEA مصانع إزالة أكاسيد النيتروجين للانخفاض الانتقائي المحفز المصنوعة خصيصًا والتي تتميز بما يلي:

  • التنظيف عالِ الفعالية للترسيبات على الجزء العلوي من المحفز وداخل قنوات المحفز. ويكتمل تنظيف السطح العلوي بواسطة ذراع التمشيط الذي يتحرك ببطء فوق السطح بالكامل.
  • تسخين الهواء النظيف بتوجيه أنابيب الهواء المضغوط خلال الغاز النظيف
  • يكون هذا النظام النظيف قادرًا على تنظيف المحفز حتى في حالات الطوارئ، مثل انقطاع الطاقة، عند بلوغ حمل الغبار الأعلى SCR.
  • يثبت نظام التنظيف SCR من GEA كفاءة عالية في التنظيف على مدار سنوات طويلة، وكان حاضرًا في العديد من الإشارات المرجعية، ما ينتج عن ذلك فترة تشغيل أطول للمحفز.
  • يتم توجيه الانخفاض الانتقائي للمحفز بعد المرشح، لذا ليست ثمة حاجة للتدفئة.
  • اختيار وحدة المحفز يكون بشكل أساسي معتمدًا على محتوى غبار منفذ SCR

بالنسبة لحالات إنتاج زجاج السيلينيوم، يجب الوضع في الاعتبار بعض الإجراءات المحددة

في الوقت نفسه، تزوّد المصانع الأولى بشمعات المرشح الخزفية ذات درجة الحرارة العالية مع طرف حراري خزفي. وقد شاركت GEA بالفعل في مثل هذا التطوير.

ومع ذلك، فإن هذا النظام لا يُعتبر حديثًا حتى الآن.

 

وحدات التكسير الحفزي للسوائل في معامل التكرير

تتباين معامل التكرير حسب مدى التعقيد حيث القدرة على التحويل الثانوي، ما يعني أنه يمكنهم إنتاج أنواع مختلفة من المنتجات البترولية. وتنتج وحدة التكسير الحفزي للسوائل، أحد أنواع تشغيل الوحدات الثانوية، بشكل أساسي جزيئات زيت أخف وزنًا إضافية بعيدًا عن الزيت الخام. وهنا، توفر GEA أنظمة مخصصة لتنظيف الغاز تشمل المعالجة الخاصة للنفايات.

الترتيبات الأساسية لنظام تنظيف الغاز

GEA Bischoff SCR لـ FCC Einleitung 3
ملاحظة: من الممكن الاعتماد على المرسبات الكهربائية الجافة بدلًا من أجهزة التنقية والمرسبات الكهربائية الرطبة

ميزات الانخفاض الانتقائي المحفز من GEA بالنسبة للتكسير الحفزي للسوائل

  • عدم اتساخ المحفز بسبب درجة حرارة المنفذ المحسنة
  • انخفاض في انبعاث الأمونيا/إزالة كاملة للأمونيا في حالة جهاز التنقية في المسار الهابط
  • يُعتبر النظام CAPEX وOPEX أقل من أنظمة إزالة أكاسيد النيتروجين الأخرى بالنسبة للتكسير الحفزي للسوائل مثل إنتاج الأوزون - حيث يجب الوضع في الاعتبار العديد من جوانب الصحة والسلامة الأخرى.