الصين: إزالة كبريت الأمونيا - هل هي فعالة؟ 

عندما تسمع عن إزالة كبريت الأمونيا في الصين، فإن أول ما يخطر ببالك هو ما هي كمية الأمونيا المطلوبة، وأين يجب أن تذهب كبريتات الأمونيوم بعد ذلك؟ يعتقد الكثيرون، وخاصة أولئك الذين بدأوا للتو في النظر في هذا الاتجاه، أن هذا مجرد بديل لطريقة الجير. لكن من الناحية العملية، كل شيء لا يعتمد على كيمياء العملية، بل على الخدمات اللوجستية وسوق المنتجات الثانوية، والأهم من ذلك، على قدرة المصمم على مراعاة آلاف التفاصيل الصغيرة غير المكتوبة في الكتب المدرسية. الكفاءة - نعم، ولكن ليس دائما وليس في كل مكان. دعونا نتحدث عن هذا، دون لمعان.

من النظرية إلى الملموسة: أين يكمن المصيد

من الناحية النظرية، كل شيء على ما يرام: الأمونيا تربط ثاني أكسيد الكبريت، ويتم الحصول على كبريتات الأمونيوم، والتي يمكن بيعها كسماد. تبلغ كفاءة التنظيف 99%. ولكن عندما تبدأ في الخوض في المشاريع، فإنك تدرك أن المعلمة الرئيسية ليست أقصى قدر من الكفاءة، ولكن استقرار التشغيل عندما يتغير الحمل وتكوين غازات المداخن. وفي إحدى محطات الطاقة الحرارية بالقرب من تشنغدو، رأيت منشأة أظهرت أرقامًا ممتازة في أوضاع جواز السفر. ولكن بمجرد أن بدأ تغيير حمل الغلاية بشكل متكرر (وهذه هي الحياة الحقيقية، وليس المختبر)، بدأت المشاكل مع التبلور في الجهاز والتوزيع غير المتكافئ للهباء الجوي.

وهنا يتجلى الفرق بين التكنولوجيا البسيطة والتصميم الكفء. تتخذ العديد من معاهد التصميم المحلية حلولاً قياسية دون تكييفها مع صندوق نيران محدد أو رماد محدد. أتذكر أنه في أحد مصانع إنتاج فحم الكوك حاولوا تطبيق مخطط قياسي من مهندسي الطاقة الصناعية والحرارية - وكانت النتيجة كارثية. وانسدت الفوهات، وتبين أن تركيبة الغاز تحتوي على كمية كبيرة من الراتنجات والفينولات، والتي لم يأخذها أحد في الاعتبار. كان علينا إعادة نظام تحضير الأمونيا بسرعة.

ولذلك، عند الحديث عن الفعالية، يجب أن نسأل على الفور: الفعالية تحت أي ظروف؟ تحت الحمل المستمر على الفحم من نوعية مستقرة؟ أو في الظروف التي يعمل فيها المرجل في وضع التفريغ، والفحم اليوم من منجم، غدا من آخر؟ وهذان اختلافان كبيران. في رأيي، تتجلى الفعالية الحقيقية لإزالة كبريت الأمونيا عندما تكون هناك إمكانية الاندماج العميق في الدورة التكنولوجية للمؤسسة، حيث يمكن استخدام الحرارة الناتجة عن التفاعلات، وحيث يتم إنشاء مبيعات (NH4)2SO4. وبدون ذلك يصبح الصداع باهظ الثمن.

سوق كبريتات الأمونيوم: الأسمدة أو النفايات؟

ربما هذا هو السؤال الأكثر إيلاما. عند تصميم التركيب، يرسم الجميع رسومًا بيانية جميلة لاسترداد مبيعات الأسمدة. لكن الحقيقة هي أن سوق كبريتات الأمونيوم في الصين متقلبة ومحلية للغاية. إذا كانت الشركة موجودة في المناطق النائية، فإن تكاليف النقل يمكن أن تلتهم جميع الأرباح. جودة المنتج قصة مختلفة. للحصول على كبريتات الأمونيوم الحبيبية التجارية، هناك حاجة إلى مرحلة معقدة ومكثفة للطاقة من التبلور والتجفيف والتحبيب. في كثير من الأحيان تقوم محطات إزالة الكبريت بتزويده ببساطة على شكل لب أو بلورة رطبة، والتي يصعب بعد ذلك التخلص منها.

وكانت هناك تجربة في إحدى محطات الطاقة في مقاطعة سيتشوان. لقد قاموا ببناء منشأة على أحدث طراز، لكنهم لم يفكروا في الأمور اللوجستية. ونتيجة لذلك، امتلأ المستودع بأكياس المنتجات التي لا يمكن إزالتها. كان علينا إيقاف العملية والتحول إلى وضع توليد النفايات، الأمر الذي أدى بطبيعة الحال إلى قتل اقتصاديات المشروع. ومن ناحية أخرى، هناك أمثلة إيجابية عندما تستخدم مؤسسة، على سبيل المثال مصنع كيميائي، كبريتات الأمونيوم في عمليتها التكنولوجية التالية. ثم تزداد كفاءة النظام ككل بشكل حاد.

ومن الجدير بالذكر هناتشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودة(موقعهم على الانترنت هوhttps://www.yzkjhx.ru). هذا ليس مجرد بائع للمعدات، ولكنه معهد تصميم تم إنشاؤه على أساس تقنية Huaxi. في نهجهم، لاحظت التركيز على الحل النظامي. إنهم لا يقومون فقط بتركيب جهاز غسل الغاز، بل ينظرون إلى السلسلة بأكملها: بدءًا من توريد الأمونيا وحتى التعبئة والتغليف والخدمات اللوجستية للمنتج النهائي. مشاريعهم، التي رأيتها في قطاع المعادن، غالبا ما تتضمن وحدات لمعالجة كبريتات الأمونيوم إلى حالة قابلة للتسويق، والتي تزيل على الفور العديد من المشاكل.تشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودة، كمعهد برأس مال مسجل قدره 120 مليون يوان، يركز بشكل واضح على الحلول الهندسية الشاملة بدلاً من بيع الأجهزة. وهذا فرق مهم.

الأمونيا: قضايا السلامة والخدمات اللوجستية

يتطلب العمل مع الأمونيا دائمًا متطلبات سلامة متزايدة. وهذا لا يقتصر فقط على التخزين المبرد أو المضغوط. وتشمل هذه الإجراءات اليومية، وتدريب الموظفين، وأنظمة الإفراج في حالات الطوارئ. في أحد المشاريع المبكرة التي شاركت فيها، قام المهندسون بتوفير المال على نظام التحكم في الغاز في مضخة الأمونيا. ونتيجة لذلك، لم يتم اكتشاف تسرب صغير في وصلة الفلنجة لفترة طويلة حتى بدأت الشكاوى من الموظفين. من الجيد أنه لم تكن هناك عواقب، ولكن بقي بقايا.

اللوجستية هي الكابوس الثاني. إذا لم يكن من الممكن الحصول على الأمونيا عبر خط أنابيب من مصنع مجاور، فيجب عليك استيرادها عن طريق البر أو السكك الحديدية. هذه مخاطر وتكاليف إضافية واعتماد على الموردين. في فصل الشتاء، في المناطق الشمالية قد تكون هناك صعوبات في التفريغ. لذلك، قد تكون فعالية نظام إزالة الكبريت من الأمونيا موضع تساؤل إذا لم يتم حل هذه المشكلة على مستوى مفهوم التصميم. في بعض الأحيان يتبين أن بناء موقع لإنتاج الأمونيا من اليوريا مباشرة على الموقع أرخص وأكثر موثوقية، على الرغم من أن هذا يعقد الخريطة التكنولوجية.

فارق بسيط آخر هو نقاء الأمونيا. قد تحتوي الأمونيا التقنية على شوائب (زيوت، على سبيل المثال)، والتي تسمم العمليات التحفيزية أو تسد المحاقن. يتعين علينا تثبيت تنظيف إضافي. هذه تفاصيل غالبًا ما يتم تفويتها في الحسابات الأولية، ومن ثم تؤدي إلى إصلاحات بسيطة وغير مجدولة.

الخبرة العملية: عندما سارت الأمور على نحو خاطئ

أود أن أشارك حالة واحدة توضح الكثير. لن أذكر اسم المصنع، لكنه كان مشروعًا كبيرًا في مجال المعادن غير الحديدية. قررنا إدخال عملية إزالة كبريت الأمونيا في منطقة التحميص. وكانت الغازات معقدة، وتحتوي على نسبة عالية ومتغيرة من ثاني أكسيد الكبريت، بالإضافة إلى الغبار. تم تنفيذ المشروع من قبل شركة كانت ذات سمعة طيبة على الورق. تم التثبيت والتشغيل. الأسابيع الأولى كلها جيدة. ثم بدأ الأمر: تقلبات في الرقم الهيدروجيني في الممتص، والتبلور غير المستقر، والانسداد المستمر لشبكة توزيع الغاز.

اتضح أن المصممين لم يأخذوا في الاعتبار التشغيل الدوري للأفران. تجاوزت ذروة انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت في وقت تحميل الشحن بشكل كبير تلك المحسوبة، ولم يكن لدى النظام الوقت الكافي لمعالجتها. تم تسليم الأمونيا مع تأخير. كان من الضروري إعادة نظام التحكم الآلي بالكامل، وإدخال التحكم المتتالي للعديد من المعلمات، وليس فقط للأس الهيدروجيني عند المخرج. أدى هذا إلى زيادة التكاليف، لكنه أنقذ المشروع. أخلاقي: التكنولوجيا حساسة لديناميكيات العملية. ولا يمكن ببساطة تثبيتها على الإنتاج الحالي دون إجراء تحليل متعمق للوائح التكنولوجية.

في نفس المشروع كانت هناك مشكلة في مادة الأجهزة. لتوفير المال، استخدمنا الفولاذ المقاوم للصدأ العادي في بعض المكونات. وتبين أن الغازات تحتوي على أبخرة حمض الهيدروفلوريك (بسبب الشوائب الموجودة في المواد الخام). وبعد ستة أشهر، بدأ تآكل الحفر. لقد تعلمنا الدرس بتكلفة كبيرة - الاستبدال الكامل لجهاز الامتصاص. الآن أطلب دائمًا التركيب الكيميائي الكامل للغاز، بما في ذلك الفنادق المحتملة، وأصر على استخدام سبائك أو بطانات أكثر مقاومة في النقاط الرئيسية.

ومع ذلك، هل هي فعالة؟

العودة إلى السؤال الرئيسي. نعم، إزالة الكبريت من الأمونيا فعالة. ولكن مع عدد كبير من التحفظات. وهذا ليس حلاً واحدًا يناسب الجميع. فعاليتها هي نتاج التصميم الكفء، وفهم السياق الكامل للمؤسسة (من المواد الخام إلى أسواق المبيعات) وتوافر الموظفين المؤهلين للتشغيل. إنه يحطم الأرقام القياسية لدرجة التنقية عند التشغيل في الوضع العادي على غاز التصميم. ويمكن تبريره اقتصاديًا إذا لم يكن المنتج الثانوي صابورة، بل سلعة.

وفي الصين، لا يتم اختياره غالباً لأنه الأفضل في الفراغ، بل لأنه يتناسب بشكل أفضل مع السياسات البيئية والاقتصادية المحددة في المنطقة. يُحظر استخدام مقالب الجبس بطريقة الجير في مكان ما - وتصبح الأمونيا هي الحل. يوجد في مكان ما فائض من الأمونيا من إنتاج مجاور - وهذا يحل المشكلة اللوجستية.

لذا، استنتاجي هو هذا: التكنولوجيا فعالة وقوية. لكن تنفيذه دائمًا ما يكون هندسة عالية المخاطر، وليس شراء حل محاصر. ومن الضروري أن نأخذ في الاعتبار ليس النفقات الرأسمالية والنفقات التشغيلية فحسب، بل وأيضاً المخاطر الناجمة عن انقطاع الإمدادات، والتقلبات في سوق الأسمدة، وبطبيعة الحال، تكلفة التحسينات المحلية المحتملة. إذا تم تجميع كل هذه الروابط في سلسلة، فستكون النتيجة. إذا لم يكن الأمر كذلك، فقد ينتهي بك الأمر بجسم باهظ الثمن ومتقلب لا يؤدي إلا إلى خلق مظهر صديق للبيئة. والاختيار متروك للمهندس، الذي يجب أن يرى ما هو أبعد من مفاعل الامتصاص.