中国：アンモニア脱硫 - 効果はあるのか？ 

中国のアンモニア脱硫について聞くと、最初に考えられるのは、どのくらいの量のアンモニアが必要なのか、硫酸アンモニウムは次にどこに行くのかということです。多くの人、特にこの方向に目を向け始めたばかりの人は、これが石灰法の単なる代替品であると考えています。しかし実際には、すべてはプロセスの化学反応ではなく、物流、副産物市場、そして最も重要なことに、教科書には書かれていない何千もの小さな詳細を考慮に入れる設計者の能力に依存します。効率 - はい、ただし常にではなく、どこでもというわけではありません。光沢なしでこれについて話しましょう。

理論から具体へ: 落とし穴はどこにあるのか

理論的には、すべて問題ありません。アンモニアが SO2 と結合すると、硫酸アンモニウムが得られ、肥料として販売できます。洗浄効率は99％と言われています。しかし、プロジェクトを詳しく調査し始めると、重要なパラメータは最大効率ではなく、排ガスの負荷と組成が変化したときの動作の安定性であることがわかります。成都近郊のある火力発電所で、パスポートモードで優れた数値を示す設備を見た。しかし、ボイラーの負荷が頻繁に変更されるようになると（これは実験室ではなく現実の話です）、装置内の結晶化やエアロゾルの不均一な分布といった問題が発生しました。

ここに、単純なテクノロジーと有能な設計の違いが現れます。多くの地元の設計機関は、特定の火室や特定の灰に適応させずに標準的なソリューションを採用しています。コークス製造工場の一つで、産業技術者や火力発電技術者の標準的な計画を適用しようとしたことを覚えていますが、結果は悲惨なものでした。ノズルが詰まり、ガス組成には大量の樹脂とフェノールが含まれていることが判明しましたが、これは誰も考慮していませんでした。アンモニア調製システムをその場でやり直す必要がありました。

したがって、有効性について話すときは、すぐに「どのような条件下での有効性があるのか​​」を尋ねる必要があります。安定した品質の石炭に一定の負荷がかかっていますか?それとも、ボイラーが荷降ろしモードで動作しており、今日はある鉱山から石炭が来て、明日は別の鉱山から石炭が採れるような状況でしょうか？これら 2 つの大きな違いがあります。私の意見では、アンモニア脱硫の真の有効性は、企業の技術サイクルに深く統合できる可能性があり、反応熱が利用でき、(NH4)2SO4 の販売が確立されている場合に現れます。これがないと、お金がかかるのは頭の痛い問題になります。

硫酸アンモニウム市場: 肥料か廃棄物か?

おそらくこれが最も苦痛な質問です。設備を設計するとき、誰もが肥料の販売から美しい回収グラフを描きます。しかし現実には、中国の硫安市場は非常に気まぐれでローカルなものです。企業が奥地にある場合、輸送費が利益をすべて食いつぶす可能性があります。製品の品質は別の話です。市販の粒状硫酸アンモニウムを得るには、結晶化、乾燥、造粒という複雑でエネルギーを大量に消費する段階が必要です。多くの場合、脱硫プラントは単にパルプまたは湿った結晶の形で硫黄を供給するため、廃棄するのが困難です。

四川省のある発電所で経験がありました。彼らは最先端の施設を建設しましたが、物流については十分に考慮していませんでした。その結果、倉庫は取り出すことができない商品の袋でいっぱいになりました。私たちはプロセスを停止し、廃棄物を生成するモードに切り替える必要がありましたが、当然のことながら、プロジェクトの経済性は損なわれました。一方で、化学プラントなどの企業が次の技術プロセスで硫酸アンモニウムを使用する場合、肯定的な例もあります。そうすれば、システム全体の効率が大幅に向上します。

ここで言及する価値があります成都宜之科技有限公司(彼らのウェブサイトはhttps://www.yzkjhx.ru）。これは単なる機器販売会社ではなく、Huaxi Technology に基づいて設立された設計機関です。彼らのアプローチでは、体系的な解決策が重視されていることに気づきました。彼らはスクラバーを設置するだけではなく、アンモニアの供給から最終製品の梱包、物流に至るまでのチェーン全体を検討しています。私が冶金分野で見た彼らのプロジェクトには、硫酸アンモニウムを市場に出せる状態に加工するためのモジュールが含まれていることが多く、これにより多くの問題が即座に解決されます。成都宜之科技有限公司は、登録資本金 1 億 2,000 万元の研究所として、ハードウェアの販売ではなく、包括的なエンジニアリング ソリューションに明らかに重点を置いています。これは重要な違いです。

アンモニア：安全性と物流の問題

アンモニアを扱う作業では、常に安全性の要件が高まります。これは冷蔵または加圧保管だけではありません。これらには、日常の手順、人材トレーニング、緊急解放システムが含まれます。私が携わった初期のプロジェクトの 1 つでは、エンジニアはアンモニア ポンプのガス制御システムにかかる費用を節約できました。その結果、スタッフから苦情が来るまで、フランジ接続部の小さな漏れが長い間検出されませんでした。影響がなかったのは良いですが、残留物は残りました。

物流は第二の悪夢です。近隣の工場からパイプラインでアンモニアを受け取ることができない場合は、陸路や鉄道で輸入しなければなりません。これらは追加のリスク、コスト、サプライヤーへの依存です。北国地域では冬季、荷降ろしが困難となる場合がございます。したがって、この問題を設計コンセプトレベルで解決しないと、アンモニア脱硫システム全体の有効性が疑問視される可能性があります。場合によっては、技術マップが複雑になるものの、尿素からアンモニアを製造するための施設を敷地内に直接建設する方が安価で信頼性が高いことが判明することがあります。

もう1つのニュアンスは、アンモニアの純度です。工業用アンモニアには不純物 (オイルなど) が含まれている可能性があり、その不純物が触媒プロセスを汚染したり、単にインジェクターを詰まらせたりします。追加のクリーニングをインストールする必要があります。これは事前の計算では見落とされがちな詳細であり、その結果、単純で予定外の修理が必要になります。

実践経験：すべてがうまくいかなかったとき

多くのことを明らかにした 1 つの事例を共有したいと思います。工場の名前は言いませんが、大規模な非鉄冶金企業でした。焙煎場にアンモニア脱硫装置を導入することにしました。ガスは複雑で、SO2 含有量が高く変動し、さらに粉塵も含まれていました。このプロジェクトは、書類上では評判の良い会社によって実施されました。インストールして起動しました。最初の数週間はすべて順調です。その後、吸収装置内の pH の変動、不安定な結晶化、ガス分配グリッドの絶え間ない詰まりが始まりました。

設計者は窯の周期的な運転を考慮していないことが判明しました。充電時のピーク SO2 排出量は計算値を大幅に超えており、システムにはそれらを処理する時間がありませんでした。アンモニアは遅れて供給された。出口の pH だけでなく、いくつかのパラメータのカスケード制御を導入して、自動制御システムを完全にやり直す必要がありました。これによりコストは増加しましたが、プロジェクトは救われました。教訓: テクノロジーはプロセスのダイナミクスに敏感です。技術規制を徹底的に分析せずに、既存の生産に単純に取り付けることはできません。

同じプロジェクトでは、デバイスの材質に問題がありました。コストを節約するために、一部のコンポーネントには通常のステンレス鋼を使用しました。そして、そのガスには（原料中の不純物のため）フッ化水素酸の蒸気が含まれていることが判明しました。半年後、孔食が始まりました。この教訓は、アブソーバーの完全な交換という多大な費用をかけて得られたものでした。現在、私はホテルの可能性も含めてガスの完全な化学組成を常に要求し、要所でより耐久性のある合金またはライニングを使用することを主張しています。

それでも、効果はあるのでしょうか？

主な質問に戻ります。はい、アンモニア脱硫は効果的です。ただし予約がすごい数。これは万能の解決策ではありません。その有効性は、適切な設計、企業全体の状況 (原材料から販売市場まで) の理解、および運用に適した資格のある人材の確保の成果です。設計ガスで通常モードで操作した場合の浄化度の記録を破ります。副産物がバラストではなく商品であれば、経済的に正当化できます。

中国では、それが単独で最高であるという理由ではなく、地域の特定の環境および経済政策により適合するという理由で選択されることがよくあります。どこかで石灰法からの石膏ダンプが禁止されており、アンモニアが解決策になります。どこかに隣接する生産施設からのアンモニアが過剰に存在しており、これにより物流の問題が解決されます。

したがって、私の結論は次のとおりです。テクノロジーは機能しており、強力です。しかし、その実装は常にリスクの高いエンジニアリングであり、ボックス化されたソリューションを購入するものではありません。 CAPEX と OPEX だけでなく、供給中断のリスク、肥料市場の変動、そしてもちろん、起こり得る現地の改善にかかるコストも考慮する必要があります。これらすべてのリンクがチェーンに組み立てられると、結果は次のようになります。そうしないと、環境に優しいように見せかけるだけの非常に高価で気まぐれなオブジェクトが完成する可能性があります。選択は技術者に任されており、技術者は吸収炉の先を見通さなければなりません。