أفران الجير هي معدات هامة في إنتاج الجير، والتي تعمل عن طريق تحطيم الحجر الجيري إلى الجير الحي وثاني أكسيد الكربون من خلال درجات الحرارة العالية. ومع ذلك، في عملية إنتاج فرن الجير، سيكون هناك الكثير من غاز المداخن، الذي يحتوي على الكثير من المواد الضارة، مما يسبب تأثيرات خطيرة على البيئة وصحة الإنسان. ولذلك فإن كيفية التعامل مع دخان فرن الجير وتقليل تأثيره على البيئة أصبحت قضية هامة لحماية البيئة.

خصائص غاز المداخن في إنتاج فرن الجير

أولا، نحن بحاجة إلى فهم خصائص دخان فرن الجير. يتكون غاز المداخن Limekiln بشكل أساسي من ثاني أكسيد الكربون، وأول أكسيد الكربون، وأكسيد النيتروجين، وأكسيد الكبريت، والمواد الجسيمية، وما إلى ذلك. ومن بينها ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون، وهما الغازان الرئيسيان للاحتباس الحراري، اللذان لهما تأثير مهم على ظاهرة الاحتباس الحراري. تعد أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت من الملوثات الرئيسية للهواء، والتي تسبب أضرارًا جسيمة على صحة الإنسان والبيئة. يمكن أن تتسبب الجسيمات في تدهور جودة الهواء والإضرار بالجهاز التنفسي البشري. وبشكل عام هناك الخصائص التالية:

lنسبة عالية من الرطوبة

الرطوبة من الحجر الجيري الخام والفحم حوالي 5%، والتجفيف في قسم التسخين سوف ينتج بخار الماء المقابل، وسوف تكون نقطة الندى عالية مثل 60 درجة مئوية -70 درجة مئوية. عندما تكون درجة حرارة غاز المداخن أقل من درجة حرارة نقطة الندى، سوف يحدث الندى بسهولة في خط الأنابيب ومجمع الغبار، مما يؤدي إلى كيس المعجون.

lدرجة حرارة عالية

في الإنتاج الفعلي، سيتم التحكم في غاز المداخن ضمن نطاق 200 درجة مئوية، مع تقلب معين في دورة التغذية، ودرجة الحرارة المنخفضة جدًا ستتسبب في التكثيف، ودرجة الحرارة المرتفعة جدًا ستتسبب في إهدار الطاقة، وفي حالات خاصة، سيتم قطع المادة عند درجة حرارة تصل إلى 350 درجة مئوية.

lمغبر

يختلف نوع المواد وخصائصها ودرجة تجفيفها، وبالتالي فإن حجم محتوى الغبار في غاز المداخن سيكون مختلفًا أيضًا.

lثاني أكسيد الكبريت موجود

يوجد ثاني أكسيد الكبريت في غاز المداخن الناتج عن إنتاج فرن الجير، وسوف تؤدي البيئة الرطبة إلى تآكل المعدات ومواد التصفية. ويأتي معظم ثاني أكسيد الكبريت من حرق الفحم الذي يحتوي على نسبة عالية من الكبريت.

طريقة معالجة غاز المداخن

1. طريقة الغسيل:

تتمثل طريقة الغسيل في إذابة المواد الضارة الموجودة في غاز المداخن في الماء عن طريق رش السائل، ومن ثم إزالة المواد الضارة المذابة في الماء من خلال الترسيب والترشيح وغيرها من الخطوات. يمكن لهذه الطريقة أن تزيل بشكل فعال الجسيمات وبعض الغازات الضارة في غاز المداخن، لكن مياه الصرف الصحي المعالجة تحتاج إلى مزيد من المعالجة، وإلا فإنها سوف تسبب تلوثًا ثانويًا للبيئة.

2. طريقة الامتزاز

طريقة الامتزاز هي من خلال استخدام الممتزات، حيث يتم امتصاص المواد الضارة الموجودة في غاز المداخن على الممتزات، ومن ثم من خلال التجديد أو الحرق وخطوات أخرى، تتم إزالة المواد الضارة الموجودة على الممتزات. يمكن لهذه الطريقة إزالة أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت بشكل فعال من غاز المداخن، ولكن عمر خدمة المادة المازة محدود ويجب استبدالها بانتظام.

3. تكنولوجيا إزالة الكبريت ونزع النتروجين

إنها تقنية متقدمة لمعالجة غاز المداخن، والتي يمكنها إزالة أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت الموجودة في غاز المداخن في نفس الوقت. تتضمن هذه الطريقة بشكل أساسي إزالة الكبريت الرطب وإزالة الكبريت الجاف، وإزالة الكبريت الرطب هي غاز المداخن من خلال محلول إزالة الكبريت بحيث تتفاعل أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت في غاز المداخن مع محلول إزالة الكبريت لإنتاج الكبريتات والنترات؛ تتم إزالة الكبريت الجاف من خلال المحفز، حيث تتفاعل أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت الموجودة في غاز المداخن مع الأكسجين لإنتاج ثاني أكسيد الكبريت والنيتروجين.

4. تكنولوجيا إزالة الغبار الكهربائي

تتم تقنية إزالة الغبار الكهربائي من خلال مجال كهربائي عالي الجهد، بحيث يتم شحن الجزيئات الموجودة في غاز المداخن، ومن ثم من خلال تأثير قوة المجال الكهربائي، يتم امتصاص الجزيئات المشحونة على لوحة القطب لتحقيق غرض إزالة الجزيئات. يمكن لهذه الطريقة إزالة الجزيئات الموجودة في غاز المداخن بشكل فعال، ولكن استهلاك الطاقة مرتفع.

نظرًا لأن فرن عمود الجير المختلط ينتمي إلى احتراق منخفض الحرارة، في ظل الظروف العادية تكون أكاسيد النيتروجين ضمن النطاق الطبيعي، وتحتاج معالجة غاز العادم فقط إلى إزالة الكبريت من الغبار، ويتم استخدام إزالة الغبار بشكل عام في مجمع الغبار الإعصاري ويمكن أن يكون مجمع الغبار النبضي للأكياس، تُستخدم عملية إزالة الكبريت بشكل شائع في إزالة الكبريت القلوي المزدوج والجير وقلوي الصوديوم (Na2CO3 أو NaOH) كعامل لإزالة الكبريت، ويتم تداول محلول إزالة الكبريت خارج البرج. بعد معالجة غاز المداخن، فإن الجسيمات ≥10mg/Nm3 وثاني أكسيد الكبريت ≥50mg/Nm3 تلبي معايير الانبعاثات القياسية. يتم إعادة تدوير الكبريت المنزوع في حوض السباحة بعد الترسيب والتجديد، وتكون الرواسب عبارة عن جبس، يتم ترشيحه بواسطة مكبس ترشيح اللوحة والإطار واستخدامه كمواد بناء.