Penerapan teknologi denitrifikasi gas buang dalam industri metalurgi: perbandingan teknologi SCR dan SNCR
25-07-2024
Industri besi dan baja merupakan bagian penting dalam perekonomian nasional, menyediakan bahan baku yang sangat diperlukan bagi kehidupan negara dan masyarakatnya. Namun, dengan peningkatan produksi besi dan baja yang terus-menerus, masalah emisi gas buang menjadi semakin serius. Gas limbah yang dihasilkan selama proses produksi baja mencemari atmosfer sampai batas tertentu. Diantaranya, nitrogen oksida (NOx) merupakan salah satu polutan utama yang membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan. Oleh karena itu, pemurnian gas limbah dalam industri metalurgi sangatlah penting. Teknologi denitrifikasi gas buang adalah salah satu cara efektif untuk mengendalikan NOx dalam gas limbah industri metalurgi, teknologi reduksi katalitik selektif (SCR) dan reduksi non-katalitik selektif (SNCR) saat ini merupakan salah satu dari dua teknologi denitrifikasi, yang memainkan peran penting dalam industri metalurgi dalam pengolahan gas buang.
Ikhtisar teknologi denitrifikasi gas buang
Teknologi denitrifikasi gas buang adalah proses mengubah nitrogen oksida dalam gas buang menjadi zat tidak berbahaya menggunakan reaksi kimia atau metode fisik. Menurut prinsip pemrosesan yang berbeda, teknologi denitrifikasi gas buang dapat dibagi menjadi tiga kategori: kering, semi-kering, dan basah. Diantaranya, denitrifikasi kering terutama menggunakan katalis untuk mendorong reaksi antara NOx dan zat pereduksi (seperti amonia, urea, dll.); denitrifikasi semi-kering menambahkan jumlah air yang sesuai berdasarkan metode kering untuk meningkatkan efisiensi reaksi; dan denitrifikasi basah melibatkan pengubahan NOx menjadi zat tidak berbahaya melalui reaksi fase cair.
Teknologi Reduksi Katalitik Selektif (SCR).
l Prinsip
Teknologi SCR menggunakan zat pereduksi seperti amonia (NH3) untuk bereaksi secara kimia secara selektif dengan NOx di bawah pengaruh katalis untuk menghasilkan nitrogen (N2) dan air (H2O) yang tidak berbahaya. Kehadiran katalis menurunkan suhu reaksi dan meningkatkan laju reaksi, sehingga menghasilkan peningkatan efisiensi denitrifikasi yang signifikan.
l Aplikasi
Dalam industri metalurgi, teknologi SCR biasanya digunakan untuk mengolah gas buang bersuhu tinggi, berdebu tinggi, dan belerang tinggi. Karena katalis memiliki persyaratan suhu dan debu tertentu, diperlukan perlakuan awal terhadap gas buang, seperti pendinginan dan penghilangan debu. Selain itu, teknologi SCR dapat dikombinasikan dengan teknologi desulfurisasi untuk mencapai desulfurisasi dan denitrifikasi yang komprehensif.
l Fitur
(1) Efisiensi denitrifikasi yang tinggi: Dalam kondisi reaksi yang sesuai, efisiensi denitrifikasi teknologi SCR dapat mencapai lebih dari 90%.
(2) Persyaratan ketat untuk kondisi gas buang: Aktivitas dan masa pakai katalis dipengaruhi oleh suhu, kandungan debu, dan faktor lainnya, sehingga diperlukan pra-perawatan gas buang yang ketat.
(3) Biaya investasi dan pengoperasian yang lebih tinggi: kebutuhan untuk menggunakan katalis dan zat pereduksi, serta kompleksitas desain peralatan, yang menyebabkan biaya investasi dan pengoperasian yang relatif tinggi.
Teknologi Reduksi Non-Katalitik Selektif (SNCR).
Prinsip
Teknologi SNCR menggunakan zat pereduksi seperti urea atau amonia untuk bereaksi secara kimia secara selektif dengan NOx untuk menghasilkan nitrogen dan air yang tidak berbahaya tanpa katalis. Reaksi biasanya terjadi pada kondisi suhu tinggi, sehingga disebut juga teknologi denitrifikasi suhu tinggi.
l Aplikasi
Dalam industri metalurgi, teknologi SNCR cocok untuk mengolah gas limbah bersuhu rendah dan sedang. Karena tidak diperlukan katalis, suhu dan kandungan debu pada gas buang relatif rendah. Teknologi SNCR biasanya dikombinasikan dengan sistem pembuangan boiler, pemanas dan peralatan lainnya untuk mewujudkan perlakuan denitrifikasi gas buang.
lFitur
(1) Efisiensi denitrifikasi sedang: Dalam kondisi reaksi yang sesuai, efisiensi denitrifikasi teknologi SNCR dapat mencapai 60-80%.
(2) Persyaratan kondisi gas buang yang lebih rendah: Karena tidak adanya katalis, suhu dan kandungan debu gas buang relatif rendah.
(3) Biaya investasi dan pengoperasian yang lebih rendah: Karena tidak memerlukan katalis dan desain peralatan yang rumit, hal ini menghasilkan biaya investasi dan pengoperasian yang relatif rendah.
Perbandingan teknologi SCR dan SNCR
l Efisiensi denitrifikasi: Efisiensi denitrifikasi teknologi SCR lebih tinggi dibandingkan teknologi SNCR, yang pertama dapat mencapai lebih dari 90%, yang terakhir 60%-80%.
l sesuai dengan persyaratan kondisi gas buang: Teknologi SCR memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk suhu gas buang dan kandungan debu, dan memerlukan pra-perawatan yang ketat; dan teknologi SNCR membutuhkan lebih sedikit gas buang.
l Biaya investasi dan pengoperasian: Biaya investasi dan pengoperasian teknologi SCR lebih tinggi dibandingkan teknologi SNCR, terutama karena penggunaan katalis dan reduktor serta struktur peralatan yang kompleks.
Lingkup aplikasi: Teknologi SCR cocok untuk mengolah gas buang bersuhu tinggi, debu tinggi, dan sulfur tinggi; sedangkan teknologi SNCR cocok untuk mengolah gas buang bersuhu rendah dan sedang.
Teknologi SCR memiliki ciri-ciri teknologi yang matang, efisiensi denitrifikasi yang tinggi, pengoperasian yang stabil, tidak ada polusi sekunder, dll. Teknologi SCR biasanya dipilih jika efisiensi denitrifikasi harus lebih besar dari 70%. Efisiensi denitrifikasi menggunakan teknologi SCR bisa lebih dari 90%.
Efisiensi denitrifikasi SNCR dalam pembakaran batubara bubuk biasanya 40~50%, dan efisiensi denitrifikasi dalam sirkulasi fluidized bed biasanya 50~70%.
