ACT Nov.2024: Giảm phát thải NOₓ với lò phản ứng khí hóa Pyroredox®

Pyroredox giảm phát thải NOₓ mà không làm tăng tiêu hao nhiên liệu được giải thích rõ qua việc NOₓ được hình thành và xử lý ở đâu

NOₓ trong dây chuyền xi măng phát sinh từ nhiệt độ cao và nitơ có trong nhiên liệu.

Các biện pháp cuối đường ống thường xử lý NOₓ sau khi chất này đã hình thành. Pyroredox áp dụng cách tiếp cận khác: kiểm soát điều kiện phản ứng trong hệ thống nung để giảm NOₓ ngay trong quá trình.

Thiết bị được lắp giữa buồng đầu lò và calciner, chia quá trình thành vùng khử và vùng oxy hóa.

Giai đoạn một: tạo môi trường giàu CO

Khí thải từ lò có hàm lượng oxy thấp được đưa vào Pyroredox cùng lượng nhiên liệu lớn.

Do không có đủ oxy để cháy hoàn toàn, nhiên liệu trải qua phản ứng dưới điều kiện thiếu oxy, tạo môi trường giàu CO.

Thay vì để phản ứng cháy và khử NOₓ xảy ra đồng thời trong calciner, Pyroredox tạo một vùng riêng với điều kiện được kiểm soát.

Giai đoạn hai: CO phản ứng với NOₓ

KHD kéo dài thời gian lưu của nhiên liệu trong môi trường giàu CO thêm khoảng bốn giây.

Trong khoảng thời gian này, CO phản ứng với NOₓ trong khí lò, chuyển chúng thành CO₂ và N₂. Dòng khí sau vùng khử tiếp tục đi vào calciner, nơi được bổ sung gió 3 giàu oxy và bột liệu để hoàn tất quá trình cháy và phân hủy nguyên liệu.

Điểm quan trọng là giai đoạn khử và giai đoạn cháy hoàn toàn được tách về không gian và thời gian. Việc này giúp tạo điều kiện phù hợp hơn cho từng phản ứng.

Mức phát thải có thể giảm đến đâu?

Theo KHD, Pyroredox hoạt động độc lập có thể đưa nồng độ NOₓ xuống dưới khoảng 200 mg/Nm³ trong các điều kiện phù hợp.

Khi kết hợp với SNCR, nhà cung cấp cho biết có thể đạt mức dưới 50 mg/Nm³.

Tại một dây chuyền công suất 5.500 tấn/ngày ở Trung Quốc, Pyroredox kết hợp hệ thống SNCR hiện hữu đã giảm NOₓ khoảng 66% xuống 50 mg/Nm³; tiêu thụ dung dịch amoniac giảm 78% xuống khoảng 400 lít/giờ. Đây là kết quả tại một dự án cụ thể do KHD công bố.

Có làm tăng nhiên liệu và điện năng không?

KHD khẳng định Pyroredox không làm tăng công suất điện, tiêu hao nhiên liệu hoặc chi phí vận hành thường xuyên khi được thiết kế phù hợp.

Thiết bị không dựa vào quạt công suất lớn hoặc hệ thống phản ứng cuối đường ống. Phần nhiên liệu được đưa vào Pyroredox vẫn đóng góp nhiệt cho calciner sau khi phản ứng hoàn tất.

Tuy nhiên, việc cải tạo phải tính toán cân bằng khí, thời gian lưu, phân bố nhiên liệu và chế độ calciner của từng nhà máy.