Kontrola emisji w zakładach przetwórczych

Kontrola emisji to krok milowy w globalnej ochronie środowiska dla ludzi, zwierząt i całej planety.

GEA wyznacza standardy w branży przetwórczej, oferuje nowoczesne, oszczędne i bardzo skuteczne technologie oczyszczania gazu pozwalające zmniejszyć dopuszczalne stężenia czynników zanieczyszczających takich jak:

  • Cząstki stałe
  • Tlenki siarki (SOx)
  • Tlenki azotu (NOx)
  • Amoniak (NH3)
  • Fluorowce (F2, Cl2, Br2, I2)
  • Halogenki wodoru (HF, HCl, HBr, HI)
  • Metale ciężkie (ołów, rtęć)
  • Lotne związki organiczne i zapachy
  • Inne niebezpieczne substancje zanieczyszczające

Te środki zanieczyszczające można znaleźć w całym uprzemysłowionym świecie, mogą one niszczyć zdrowie i środowisko oraz prowadzić do szkód materialnych. Unikatowa kombinacja wiodącej roli technologicznej, wnikliwości procesowej oraz obecności globalnej pozwala nam dostarczać najlepsze na świecie systemy zgodnie ze standardami jakości, niezawodności oraz wymogami finansowymi, aby zminimalizować wpływ zanieczyszczenia powietrza. 

Dostarczamy szyte na miarę, zintegrowane rozwiązania oparte na wielu latach doświadczeń w opracowywaniu, projektowaniu i instalacji systemów redukcji emisji:

Odpylanie (usuwanie cząstek stałych)

Odpylanie to technologia kontroli emisji pozwalająca wytrącić cząstki i aerozole przed odprowadzeniem ich do atmosfery.

A oto trzy podstawowe urządzenia do kontroli emisji zanieczyszczeń: 

  • Płuczki
    • Płuczki stosuje się do usuwania pyłu w gazach odlotowych nasyconych. W systemach tych płyn płuczący wchodzi w kontakt ze strumieniem gazu wylotowego zawierającego cząstki pyłu. Skuteczność zależy od czasu kontaktu pomiędzy strumieniami gazu i cieczy. 
    • Wychodząc naprzeciw żądaniom klientów, GEA opracowała specjalne płuczki na mokro, takie jak płuczka Venturiego, płuczka pneumatyczna, płuczka otworu pierścieniowego czy płuczka zanurzeniowa. Płuczki regulowane to wysoko-wydajne urządzenia, które zostały zaprojektowane przez GEA specjalnie z myślą o przemyśle przetwórczym.
  • Elektrofiltry
    • Elektrofiltry działają z wykorzystaniem sił elektrostatycznych, oddzielając cząstki pyłu od gazów spalinowych. Kiedy zanieczyszczone gazy przelatują przez jonizowane pole pomiędzy elektrodami, przepływające cząstki zyskują ładunek negatywny, po czym te naładowane cząstki są przyciągane do uziemionej lub dodatnio naładowanej elektrody i przywierają do niej.
    • Wszystkie elektrofiltry (ESP) od GEA działają z wysoką wydajnością i pozwalają osiągać bardzo niski ładunek cząstek w emitowanym gazie odlotowym. GEA stosuje albo elektrofiltry typu suchego (ESP), albo mokre elektrofiltry (WESP) w zależności od danego zastosowania. 
  • Filtry
    • Filtry workowe albo filtry świecowe są oparte na zasadzie filtracji za pomocą materiałów tekstylnych lub ceramicznych i są wybierane w wielu sytuacjach, kiedy należy osiągnąć niską zawartość pyłu. Dzięki zdolności usuwania dużych ilości cząstek stałych bez dokonywania selekcji filtry sprawdzają się w wielu zastosowaniach.
    • Stworzona przez GEA unikalna technologia niskiego ciśnienia i filtra impulsowego ECOpuls jest szczególnie przydatna do oczyszczania dużych strumieni gazów. 
  • Cyklony
    • Filtry cyklonowe często używane są do wstępnego odpylania gazów odlotowych o dużej zawartości pyłu.
  • Płuczki z kolumną
    • Płuczki z kolumną są stosowane jako pierwszy etap w systemie mokrego oczyszczania gazu w specjalnych zastosowaniach, np. w przypadku gorących i korozyjnych gazów z dużą ilością pyłów, arsenu lub selenu, które występują w niektórych procesach metalurgicznych.

Odsiarczanie gazu odlotowego (FGD, usuwanie tlenków siarki)

Odsiarczanie gazu spalinowego obejmuje usuwanie dwutlenku siarki (SO2) zawartego w gazach produkowanych poprzez spalanie paliw kopalnych lub pochodzących z procesów przemysłowych, na przykład przy produkcji cementu, szkła, stali, żelaza i miedzi. 

Wymagane czyszczenie często nie obejmuje tylko pochłaniania kwaśnych składników, takich jak SO2, HCL, HF itp. poprzez wstrzykiwanie wapna hydratyzowanego [Ca(OH)2] lub dwuwęglanu sodu [NaHCO2], lecz również zebranie cząstek stałych w celu realizacji wymogów związanych z emisją pyłów, a w miarę potrzeb obejmuje również wchłonięcie dioksyn (PCDDF) i ciężkich metali przez aktywowany węgiel.

Dostępne są różne procesy kontroli SOx. W suchym i półsuchym procesie odsiarczania sproszkowane wapno hydratyzowane (lub inny materiał pochłaniający) jest wstrzykiwany do kanałów spalinowych w celu wyeliminowania SO2 i SO3 z emisji procesowych. W procesie odsiarczania na mokro wykorzystywana jest zawiesina abosrbentu zasadowego, zazwyczaj jest to wapień, wapn lub woda morska w celu absorpcji siarki i wypłukania gazów. 

A oto trzy podstawowe urządzenia do kontroli emisji tlenków siarki:

  • Płuczki
    • Płuczki stosuje się do usuwania pyłu w gazach odlotowych nasyconych. GEA opracowała specjalne płuczki do różnych zastosowań, na przykład płuczkę Venturiego, płuczkę otworu pierścieniowego i płuczkę zanurzeniową.
  • Filtry
    • Filtry workowe/ filtry świecowe to technologia preferowana w wielu przypadkach, w których do oczyszczenia gazu potrzebne jest uzyskanie małej zawartości pyłów. Dzięki zdolności usuwania dużych ilości pyłu bez dokonywania selekcji filtry sprawdzają się w wielu zastosowaniach.
    • Unikalna technologia niskiego ciśnienia GEA ECOpuls jest szczególnie przydatna do oczyszczania dużych strumieni gazów.
  • Absorpcja z suszeniem natryskowym (SDA)
    • Technologia oczyszczania gazów GEA to ekonomiczne i przyjazne środowisku rozwiązanie wychodzące naprzeciw obecnym i przyszłym regulacjom, jest indywidualnie dostosowana w celu elastycznego i niezawodnego działania, wszędzie tam, gdzie nasi klienci tego potrzebują. Absorbery pozwalają korzystać ze sprawdzonych funkcji, takich jak kontrola mocy szczytowej i wtryskiwanie węgla aktywowanego, które zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić niską emisję rtęci i dioksyn.

Technologia kontroli NOx (usuwania tlenków azotu)

Skuteczna metoda kontrolowania emisji związanych z tlenkiem azotu (NOx) ze źródeł spalania to technologia selektywnej redukcji katalitycznej (SCR).

Technologia ta opiera się na chemicznej redukcji tlenków azotu (NOx) do postaci cząstek azotu (N2) i pary wodnej (H2O). Technologia SCR pozwala wykorzystywać katalizatory w celu zwiększenia skuteczności usuwania NOx, dzięki czemu proces przebiega w niższych temperaturach. W zależności od lokalizacji modułu odazotowania (np. powyżej lub poniżej etapu odpylania) rozróżnia się zastosowania wysoko-pyłowe i nisko-pyłowe. 

A oto trzy podstawowe urządzenia do kontroli emisji tlenków azotu:

  • Reaktor selektywnej redukcji katalitycznej (SCR)
    • Reakcja redukcji NOx odbywa się, gdy gazy przechodzą przez komorę katalizatora. Przed przejściem do komory katalizatora wprowadzane i mieszane z gazami są amoniak albo inne czynniki redukujące (takie jak mocznik). Technologia GEA SCR pozwala osiągnąć wysokie wskaźniki redukcji NOx z ograniczoną pozostałością amoniaku i jednocześnie utleniać inne środki zanieczyszczające takie jak dioksyny, furan, związki organiczne i rtęć.

Absorpcja (usuwanie kwaśnych środków zanieczyszczających)

Absorbenty pomagają w usuwaniu kwaśnych, gazowych substancji zanieczyszczających, na przykład fluorowców (F2, Cl2, Br2, I2), halogenków wodoru (HF, HCl, HBr, HI), alkoholi o niskim ciężarze cząsteczkowym, kwasów karboksylowych i amin z gazów odlotowych.

Podstawowe urządzenia do kontroli emisji i absorpcji:

  • Płuczki
    • Płuczki stosowane są nie tylko do odpylania nasyconych gazów odlotowych, lecz również do pochłaniania komponentów kwasowych. GEA opracowała specjalne płuczki do różnych zastosowań, na przykład płuczkę promieniową, płuczkę Venturiego, płuczę pneumatyczną, płuczkę otworu pierścieniowego i płuczkę zanurzeniową.
    • Ponadto często instalowane są małe płuczki awaryjne występujące w charakterze urządzeń bezpieczeństwa na czas magazynowania, w stacjach dozowania przy transporcie fluorowców, fluorowcowodorów i amoniaku.
  • Absorpcja z suszeniem natryskowym (SDA)
    • Absorpcja z suszeniem natryskowym — unikalne wykorzystanie technologii suszenia natryskowego do absorpcji kwasów i gazów — została wynaleziona przez GEA w latach 70 XX wieku. Od tamtej pory technologia ta była rozwijana i optymalizowana w celu sprostania zmieniającym się warunkom i wymogom. Tym samym proces ten stanowi wydajne, kompleksowe i gruntownie przetestowane rozwiązanie. 
  • Absorber z elektrofiltracją (absorber EP)
    • Specjalnie zaprojektowane elektrofiltry z częścią absorbera są używane przede wszystkim do procesu czyszczenia gazu za pomocą fluidalnego krakingu katalitycznego (FCC). 
  • Kolumny absorpcyjne
    • Przez specjalne dysze napędowe wprowadzany jest czynnik czyszczący, następnie rozprowadzany na górze kolumny w celu uzyskania maksymalnej powierzchni wymiany gazu/cieczy, a jednocześnie efekt gaszenia prowadzi do schłodzenia gazów lub oparów. 

Usuwanie metali ciężkich

Proces kalomelu stosowany do usuwania rtęci jest oparty na utlenianiu oparów rtęci za pomocą chlorku rtęci w celu uzyskania chlorku rtęci na pierwszym stopniu utlenienia (kalomelu), który może zostać oddzielony przez wypłukiwanie.

Usuwanie lotnych związków organicznych i zapachu

Lotne związki organiczne i zapach są często jednocześnie przetwarzane w innych procesach oczyszczania gazu, takich jak płukanie albo reakcje katalityczne.

Redukcja dioksyn/furanu 

Dioksyny i furany są kojarzone jako najbardziej toksyczne grupy substancji organicznych i często przetwarzane są symultanicznie w innych procesach czyszczenia gazu poprzez dodanie absorbentu (aktywowanego węgla, koksu z pieców martenowskich lub zeolitów) albo reakcje katalityczne.

Chłodzenie i kondycjonowanie gazu

System chłodzenia gazów GEA wprowadza kontrolowaną ilość drobno rozpylonej wody do strumienia gorącego gazu, aby zredukować lub utrzymać temperaturę gazu. Woda wyparowuje w całości, pochłaniając ciepło z gazów, przez co tworzy się sypki pył, nie powstają żadne odpady ciekłe, a na ściankach nie odkłada się lub w minimalnym stopniu odkłada się osad.

Podstawowe urządzenia do chłodzenia i kondycjonowania gazu:

  • Wieża gaśnicza, układ chłodzenia wykorzystujący proces gaszenia gorącego gazu lub odparowywania
    • System gaszenia chłodzi mające wysoką temperaturę gazy spalinowe ze spalarni, pieca do wytapiania, pieca z suszeniem oraz inne strumienie gorących gazów i często jest używany jako wstępny układ chłodzenia płuczek lub elektrofiltrów itp. 

Odzyskiwanie ciepła odpadowego (energii) 

Obniżenie kosztów energii i emisji CO2 oznacza, że sprzęt do odzyskiwania energii jest inwestycją nie tylko zapewniającą przewagi konkurencyjne w ramach kosztu produktu końcowego, ale również pomagającą chronić nasze środowisko na rzecz przyszłych pokoleń. Ciepło odpadowe z procesu można odzyskać za pomocą organicznego cyklu Rankine'a (ORC) lub zwiększając skuteczność ekonomiczną poprzez wprowadzenie modułów wymiany ciepła w procesie przemysłowym.

  • Urządzenie do odzyskiwania ciepła (WHRU)
    • Urządzenia do odzyskiwania ciepła to wymienniki ciepła na gaz/olej termiczny, które zapewniają bardzo wydajny transfer ciepła. Zaprojektowane indywidualnie pod kątem różnych zastosowań moduły GEA umożliwiają obsługę różnych stężeń gazu/pyłu i zakresów temperatur.
    • Każdy WHRU jest wyposażony w odpowiedni system czyszczenia, zaprojektowany pod kątem oczekiwanych warunków roboczych jednostki takich jak wysoka zawartość pyłu lub lepki pył.