중국 탈황 기술: 제품 및 응용? 

중국의 탈황 기술에 대해 이야기할 때 많은 사람들은 즉시 화력 발전소의 거대한 흡수 장치를 상상합니다. 그러나 실제로 더 깊이 파고들면 솔루션의 범위와 애플리케이션의 뉘앙스가 훨씬 더 넓고 흥미로워집니다. 일반적인 실수는 모든 것이 석회석과 같은 시약 구매에만 의존하고 나머지는 기술의 문제라고 가정하는 것입니다. 실제로는 특정 회로의 선택부터 현장 운영의 복잡함까지 설치가 매력적으로 작동할지 아니면 수년 동안 골칫거리가 될지 결정하는 세부 사항이 많습니다. 실습을 바탕으로 몇 가지 관찰 사항을 공유하겠습니다.

이론에서 "흙"으로: 접근 방식의 진화

역사적으로 중국은 대규모 발전 장치의 표준이었던 습식 석회석-석고 공법을 크게 강조해 왔습니다. 이 기술은 전 세계적으로 테스트된 것 같습니다. 그러나 연료의 지역적 특성, 부산물인 석고에 대한 요구 사항, 그리고 결정적으로 물 소비 및 폐수 문제로 인해 엔지니어는 계획을 지속적으로 개선해야 했습니다. 독일이나 일본 프로젝트를 그냥 가져와서 복사할 수는 없습니다. 예를 들어, 석탄의 회분 함량이 높거나 특정 회분 조성이 있는 경우 표준 하이드로사이클론 시스템이 예상보다 더 자주 막힐 수 있습니다. 연도 가스를 사전 세척하거나 스프레이 노즐을 수정하는 실험이 필요했습니다.

또 다른 접근법인 반건식 및 건식 방법은 특히 소형 산업용 보일러나 부피가 큰 폐수 처리 시스템을 위한 공간이 없는 개조의 경우 점차적으로 비중이 커지기 시작했습니다. 여기에서 중국 제조업체는 경험을 바탕으로 순환유동층(CFB)과 수화석회 주입을 통해 매우 우아한 솔루션을 제공하기 시작했습니다. 효율성은 약간 떨어지지만 조작이 더 쉽고 액체 폐기물에 문제가 없습니다. 그러나 여기에는 자체 "갈퀴"도 있습니다. 흡착제 분쇄의 미세함, 반응기 내 가스 분포의 균일성, 장치의 고착 방지 등 이 모든 작업에는 현장에서 미세 조정이 필요했습니다.

떠오르는 흥미로운 사례는 시멘트 가마 중 하나에서 표준 건조 방식을 적용하려고 시도했다는 것입니다. 계산된 지표는 양호했지만 실제로는 탈황 효율이 뛰어올랐다. 원인은 용광로를 떠나는 가스의 온도와 양에 큰 변동이 있었기 때문에 원래 설계에서는 충분한 허용이 이루어지지 않은 것으로 나타났습니다. 우리는 즉석에서 투여 시스템을 수정하고 반응기 앞에 추가 온도 제어 회로를 도입해야 했습니다. 이는 이론이 실제 생산의 비이상적 조건에 직면했을 때의 전형적인 예입니다.

주요 제품 및 "하드웨어": 약어 뒤에 있는 내용

제품에 관해 이야기할 때 화학 시약에만 국한할 수는 없습니다. 이는 기술 라이센스, 기본 설계, 핵심 장비, 그리고 물론 흡착제 자체까지 항상 복잡합니다. 시약 중 고전적인 탄산칼슘 외에도 수산화칼슘이 건식 방법에 점점 더 많이 사용되고 있으며, 특별한 경우에는 중탄산나트륨이 사용됩니다. 후자는 매우 높은 효율성을 제공하지만 가격이 다릅니다. 해결책은 항상 타협입니다.

장비에 관해서는 중국 엔지니어링 회사들이 여기서 큰 진전을 이루었습니다. 우리는 흡수체나 CFB 반응기 자체뿐만 아니라 보조 시스템에 대해서도 이야기하고 있습니다. 예를 들어, 석회석 현탁액을 준비하고 주입하는 시스템이 있습니다. 유압식 혼합 펌프의 품질과 신뢰성, 스프레이 노즐의 내마모성 등 전체 설치의 안정성은 이러한 사소한 일에 달려 있습니다. 인젝터 비용을 절약한 상황을 본 적이 있는데, 작동 6개월 후 고르지 못한 스프레이와 침식으로 인해 효율성이 15% 감소했습니다.

이와 별도로 모니터링 및 제어 시스템을 강조할 가치가 있습니다. 현대 중국 프로젝트에는 거의 항상 데이터를 읽을 뿐만 아니라 현재 가스 매개변수(SO2, O2, 온도)에 따라 시약 소비를 최적화할 수 있는 상당히 진보된 자동화 공정 제어 시스템이 포함됩니다. 그러나 그러한 시스템을 구현하는 것은 전투의 절반에 불과합니다. 현장 직원이 맹목적으로 지시를 따르는 것이 아니라 작동 논리를 이해하는 것이 중요합니다. 운영자가 자동 ​​흐름 수정을 끄고 "느낌에 따라" 수동 모드를 선호하는 일이 발생했습니다. 이로 인해 모든 잠재적 절감 효과가 무효화되었습니다.

적용 범위: 외부 에너지

에너지 부문이 주요 소비자임에도 불구하고 탈황 기술은 다른 산업으로 활발히 이전되고 있습니다. 야금, 특히 소결로와 용광로는 더욱 심각한 과제입니다. 가스 구성이 더 복잡하고 온도가 더 높으며 먼지 부하도 더 높습니다. 여기에는 하이브리드 솔루션이 자주 사용됩니다. 예를 들어, 먼저 1차 세척 및 냉각을 위해 건식 또는 반건식 방법을 사용한 다음, 보다 섬세한 방법을 사용하여 추가 세척을 수행합니다. 중국 계약자는 이러한 결합 계획에 대해 상당한 경험을 축적해 왔습니다.

시멘트 산업은 특별한 이야기입니다. 여기서는 SO2뿐만 아니라 메르캅탄 및 기타 산성 가스에도 초점을 맞추는 경우가 많습니다. 이 기술의 흥미로운 응용 분야는 가마에 있는데, 여기서 원료 자체(예: 특정 점토)의 알칼리성 성분을 사용하여 황을 결합할 수 있습니다. 이를 위해서는 기본 제조 기술 자체에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 성공적인 프로젝트는 항상 플랜트 기술자와의 긴밀한 협력을 통해 수행됩니다.

덜 분명하지만 성장하고 있는 분야는 소각로와 바이오매스 보일러입니다. 가스의 부피는 더 작지만 구성은 매우 다양할 수 있습니다. 이러한 시설의 경우 백 필터가 포함된 건식 흡착제를 기반으로 하는 소형 모듈식 솔루션이 선택되는 경우가 많습니다. 여기서 핵심은 조건에 강한 필터 패브릭을 올바르게 선택하고 SO2 농도 급증에 신속하게 대응할 수 있는 정확한 흡착제 투입 시스템입니다.

실질적인 도전과 교훈

오버레이 없이는 프로젝트가 완료되지 않습니다. 브로셔에 거의 언급되지 않는 일반적인 문제 중 하나는 현탁액을 준비하는 데 사용되는 물의 품질입니다. 경도가 높거나 염화물 함량이 높으면 라인에 침전물이 쌓이고 인젝터가 막힐 수 있습니다. 중앙아시아의 한 시설에서는 원래 계약에서는 제공되지 않았던 추가 연수 시스템을 긴급하게 설치해야 했습니다.

또 다른 고통스러운 점은 탈황 제품의 폐기입니다. 습식 시스템의 석고가 판매되려면 표준을 충족해야 합니다. 공정에서 문제가 발생한 경우(예: 폭기 시스템의 성능 저하로 인해 아황산염 산화가 불완전한 경우) 생성된 재료의 품질이 낮아 어떤 프로세서도 허용하지 않습니다. 그것은 폐기되어야 했고, 이로 인해 프로젝트의 전체 경제성이 사라졌습니다. 따라서 이제 주 시설뿐 아니라 부산물의 처리 및 정화 장치에도 점점 더 많은 관심이 쏠리고 있습니다.

운영 문화는 아마도 가장 비기술적이지만 중요한 요소일 것입니다. 정기적인 모니터링을 수행하지 않고, 펌프를 예방하지 않고, 센서를 보정하지 않으면 가장 진보된 설치도 6개월 안에 망가질 수 있습니다. 한 공장에서 서스펜션 펌프의 씰을 시기 적절하게 교체하지 않아 누출이 발생하여 기초 슬래브가 부식되는 것을 보았습니다. 장비 수리 비용은 기초 복원 및 가동 중지 시간에 비해 훨씬 저렴합니다.

내부에서 본 전문기관의 사례

좀 더 구체적으로 예를 들자면청두 Yizhi 기술 유한 회사(그들의 웹사이트는https://www.yzkjhx.ru). 단순한 장비 판매가 아닌 이를 기반으로 만들어진 디자인 연구소입니다.청두 화시화학기술유한회사1억 2천만 위안의 등록 자본금을 보유한 이 회사는 2013년부터 포괄적인 솔루션을 제공하는 데 전념해 왔습니다. 이들의 작업은 개별 부품 공급부터 전체 주기(실험실 연구 및 파일럿 테스트부터 설계, 납품, 설치 및 시운전까지)에 이르기까지 접근 방식의 진화를 명확하게 보여줍니다.

실제적으로 볼 때, 결합된 방법이 사용된 제철소 프로젝트는 흥미로웠습니다. 예를 들어, 그들의 개발은 소결로에서 사용되었습니다. 이는 건조 흡착제를 가스 덕트에 주입한 후 여과하는 시스템이지만 특수 챔버에서 가스를 예비 냉각 및 가습하는 시스템입니다. 이를 통해 불안정한 충전 구성에서도 기본 효율 90%를 넘어서는 안정적인 출력을 달성할 수 있게 됐다. 단지 설비를 설치하는 것이 아니라 파일럿 설비에 대한 예비 테스트를 수행하여 이 원료에 맞는 최적의 흡착제 유형과 입도 측정을 선택하는 것이 중요합니다.

이러한 회사의 또 다른 중요한 점은 부산물을 다루는 것입니다. 습식 시스템에 대한 그의 프로젝트 중 일부청두 Yizhi 기술상업용 석고 생산에만 초점을 맞추는 것이 아니라 농축된 SO2 흐름에서 황산이나 원소 황을 생산하는 옵션도 고려하고 있습니다. 이는 기술 체인의 발전 깊이를 나타내는 다음 수준입니다. 물론 그러한 결정이 항상 경제적으로 타당하고 철저한 타당성 조사가 필요한 것은 아니지만 그러한 전문성이 있다는 사실 자체가 중요합니다.

바람은 어느 쪽으로 불고 있나요? 몇 가지 최종 생각

미래를 내다보면 유연성과 통합이 추세입니다. 간단한? 박스형? 결정은 과거의 일이 됩니다. 광범위한 부하(재생 가능 에너지원에 중요)에서 작동하고, 원격으로 모니터링 및 진단할 수 있으며, 무엇보다도 SO2뿐만 아니라 중금속이나 NOx와 같은 관련 배출에 대한 엄격한 기준에 대비할 수 있는 시스템에 대한 요청이 점점 더 많아지고 있습니다.

흡착제에 대한 작업은 계속됩니다. 여기에는 특수 가공을 통해 석회 물질의 반응성을 높이는 것과 여러 오염 물질을 동시에 포집할 수 있는 다기능 흡착제 개발이 포함됩니다. 그러나 모든 혁신은 실험실이 아니라 종종 이상적인 산업 흐름과 거리가 먼 실제 산업 흐름 조건에서 경제성을 입증해야 합니다.

따라서 처음으로 돌아가서 중국의 탈황 기술은 더 이상 "구매 및 배송"의 문제가 아닙니다. 이는 포괄적인 엔지니어링, 고객 조건에 대한 심층적인 적응, 그리고 궁극적으로 아름다운 이론과 가혹한 생산 현실의 교차점에서 항상 발생하는 실제 문제를 해결하는 능력에 관한 것입니다. 그리고 중국 내외에서 수년간 프로젝트를 수행하면서 축적된 부정적인 경험을 포함한 경험은 아마도 이곳에서 가장 귀중한 자산일 것입니다.