China: dessulfurização de amônia – tecnologias e produtos? 

Quando se fala em dessulfurização de amônia na China, muitas pessoas imediatamente imaginam instalações gigantescas em usinas termelétricas. Mas a realidade, como sempre, é mais complexa e interessante. O que muitas vezes é esquecido é que o principal desafio não é tanto a tecnologia em si, mas sim a adaptação ao combustível específico e, mais importante, a gestão eficaz do subproduto sulfato de amónio. É aqui que a diferença entre teoria e prática é visível.

Da teoria às “mãos sujas”: onde está o problema

Nos livros didáticos, o processo parece simples: absorção de SO2 por uma solução de amônia, oxidação, cristalização. Na verdade, o primeiro problema é a qualidade da amônia. Se você usa amônia líquida, precisa de medidas sérias de segurança, armazenamento e logística. Quando você muda para água com amônia, você tem equipamentos e padrões de evaporação diferentes. E se a instalação tiver acesso a resíduos industriais contendo amônia, a tarefa muda completamente; não estamos mais falando de química pura, mas de engenharia “de acordo com as circunstâncias?”.

O segundo ponto que os iniciantes muitas vezes subestimam é a influência da composição dos gases de combustão. O combustível de carvão chinês é uma história diferente. Flutuações na concentração de SO2, presença de poeira, vapores de metais pesados, cloretos - tudo isso não é apenas “ruído de fundo”, mas fatores que podem danificar os injetores ou obstruir a transferência de massa no absorvedor em apenas uma semana. Você tem que manter constantemente o controle do pulso e ajustar os modos. Isso não é “configure e esqueça”.

E a terceira armadilha é precisamente o mesmo sulfato de amônio. Conseguir isso é metade da batalha. Você precisa obter um produto comercializável que possa ser vendido. Isso significa tamanho de cristal estável, baixo teor de umidade e impurezas mínimas. Se os cristais forem pequenos e grudados, no armazém eles se transformarão em um monólito com o qual será impossível lidar. Você já viu essas “surpresas”? numa das primeiras instalações na província de Shanxi - depois quebraram este bloco de pedra durante seis meses.

Evolução da tecnologia: não só absorventes

Se há dez anos o foco estava em esquemas básicos como o processo cíclico de amônia, agora tudo mudou para a otimização e soluções híbridas. Por exemplo, uma combinação de dessulfuração úmida de amônia com um estágio pré-seco ou semisseco para gases com concentrações muito altas de SO2. Isso permite reduzir a carga no absorvedor principal e, de forma crítica, reduzir o volume de resíduos líquidos.

Uma história separada é a luta contra a remoção de gotículas de névoa de amônia. Os amortecedores padrão (eliminadores de névoa) às vezes falham, especialmente em picos de carga. Temos que experimentar sistemas multiestágios, incluindo filtros de fibra. Isto aumenta os custos de capital, mas garante que não sai “fumaça” do cano. com cheiro de amônia, que está repleto de reclamações da população e multas.

A digitalização também está penetrando lenta mas seguramente nesta área. Não estamos falando de “indústria 4.0”, mas de sistemas simples de monitoramento de parâmetros-chave em tempo real: pH da solução circulante, densidade da suspensão, temperatura de saída. Isso permite que o operador não corra constantemente com tubos de ensaio, mas veja tendências e preveja problemas, por exemplo, o início de cristalização descontrolada nos tubos do trocador de calor.

Gama de produtos: desde fertilizantes até aplicações de nicho

O principal produto é, obviamente,sulfato de amôniocomo fertilizante de nitrogênio-enxofre. Mas o mercado de fertilizantes na China é cíclico e muito competitivo. Portanto, a rentabilidade de toda a instalação está atrelada à estabilidade de vendas e de preço. Os jogadores inteligentes tentam não apenas produzir um produto padrão, mas também trabalhar na sua qualidade para receber um prêmio. Por exemplo, para uso na produção de fertilizantes complexos ou mesmo na indústria alimentícia (após purificação profunda), são necessários cristais de pureza especial.

Existem também áreas menos conhecidas, mas promissoras. O sulfato de amônio purificado de alta qualidade pode ser usado em retardadores de fogo e em processos de flotação de minério. Mas isso já requer uma cooperação profunda com o consumidor e compreensão do seu processo técnico. O caso mais interessante que encontrei foi o uso de um subproduto da dessulfuração em uma fábrica de produtos químicos como matéria-prima para a produção de sulfato de potássio pelo método de Mannheim. O resultado é um ciclo quase sem desperdício.

Mas as tentativas de produzir ácido sulfúrico puro ou enxofre elementar na China, até onde eu sei, são de natureza mais experimental. A economia ainda não convergiu, os custos de energia são elevados. Embora, no contexto de padrões de emissão mais rigorosos e do aumento dos preços do enxofre, tais projectos possam receber um novo fôlego.

Experiência e erros: um olhar por dentro

Um dos projetos mais indicativos que vi está associado à empresaTecnologia Co. de Chengdu Yizhi.(o site deles éhttps://www.yzkjhx.ru). É um instituto de design estabelecido pela Chengdu Huaxi Chemical Technology Co., Ltd., com grande capital registrado. A sua abordagem sempre se distinguiu não apenas pela venda de equipamentos, mas pelo complexo design “chave na mão”, tendo em conta a operação posterior. Por exemplo, eles foram um dos primeiros na China a introduzir ativamente sistemas para lavagem automática de bicos em absorvedores sem interromper a instalação - uma coisa pequena, mas que aumenta muito a quilometragem de revisão.

Mas nem tudo foi tranquilo para eles também. Lembro-me que em uma de suas primeiras instalações para uma pequena caldeira houve problemas de corrosão na área onde a temperatura do gás estava no limite do ponto de orvalho. O material escolhido pareceu correto - aço duplex, mas as soldas se tornaram fonte de corrosão. Tivemos que mudar rapidamente a tecnologia de pós-processamento de costura e instalar câmaras de aquecimento a gás adicionais na entrada. Foi uma lição cara, mas mais tarde tornou-se parte de seus protocolos padrão.

Outro erro comum em muitas instalações é subestimar o sistema de embalagem e armazenamento de sulfato de amônio. Eles montaram linhas de embalagem regulares e, então, descobriu-se que, nas condições de alta umidade no sul da China, o produto em sacos endurece em algumas semanas. É necessário modernizar os armazéns com sistemas de secagem ao ar, o que acarreta gastos não planejados. É melhor colocar isso no projeto imediatamente.

O que vem pela frente: não só ecologia, mas também economia

O motor para o desenvolvimento da dessulfurização do amoníaco na China não é agora apenas e nem tanto padrões ambientais rigorosos (já existem), mas a procura de sustentabilidade económica. A instalação deve não só cumprir a regulamentação, mas também lucrar com a venda de sulfato de amônio ou, no mínimo, reduzir significativamente os custos operacionais em comparação com o uso de calcário (onde o problema são os depósitos de gesso).

Há uma tendência para a criação de instalações modulares mais compactas para fontes de emissões médias e até pequenas - não apenas no setor energético, mas também na metalurgia e na indústria química. A chave aqui não é a máxima eficiência de limpeza (embora isso seja importante), mas a facilidade de manutenção e a confiabilidade em todas as estações. No inverno no norte da China, com sistemas onde há muito fluido, sempre há dor de cabeça.

E, claro, permanece o desafio da integração com sistemas de purificação de outros poluentes – óxidos de azoto (NOx) e poeiras. Tecnologias combinadas, por exemplo, baseadas em amônia para dessulfurização e desnitrificação simultâneas (processo tipo SNCR/SCR), exigem um equilíbrio delicado. Consumo excessivo de amônia - e você obtém um "deslizamento" de amônia que não reagiu, fornecimento insuficiente - a eficiência diminui. Esta é uma área de afinação e procura constante de compromissos, onde não existem receitas prontas, cada objeto é único. É nesta “cozinha” que nasce a experiência real, e não em esquemas ideais de catálogos.