কয়লা চালিত পাওয়ার প্লান্টে পারদ অপসারণের জন্য সক্রিয় কার্বনের প্রয়োগ{0}

কয়লাচালিত বিদ্যুৎ উৎপাদন এখনও বৈশ্বিক শক্তি কাঠামোতে একটি গুরুত্বপূর্ণ অবস্থান দখল করে আছে। যাইহোক, সংশ্লিষ্ট পারদ (Hg) নির্গমন পরিবেশগত পরিবেশ এবং মানব স্বাস্থ্যের জন্য একটি গুরুতর হুমকি সৃষ্টি করে। বাস্তবায়নের সাথে সাথেমিনামাতা কনভেনশনঅনেক দেশে, বিশেষ করে চীন, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ইউরোপীয় ইউনিয়ন এবং অন্যান্য অঞ্চলে, কয়লাচালিত বিদ্যুৎ কেন্দ্রে পারদ নির্গমন নিয়ন্ত্রণ{0}} একটি "বিকল্প" থেকে সরে গেছেবাধ্যতামূলক সীমাবদ্ধতা. বিভিন্ন পারদ অপসারণ প্রযুক্তির মধ্যে, ফ্লু গ্যাস পারদ শোষণ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করেএসিআইপরিপক্ক প্রক্রিয়া, অপেক্ষাকৃত সুবিধাজনক রেট্রোফিটিং এবং দৃঢ় অভিযোজনযোগ্যতার কারণে পরিসেবা ইউনিটে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।বায়ু এবং গ্যাস পরিশোধন জন্য সক্রিয় কার্বনউচ্চ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা এবং সমৃদ্ধ ছিদ্র কাঠামোর জন্য ধন্যবাদ এই প্রযুক্তির মূল শোষণকারী হয়ে উঠেছে।

 

Ⅰ. কয়লা চালিত পাওয়ার প্লান্টে পারদ নির্গমনের সমস্যা{0}}

বর্তমান বৈশ্বিক প্রাথমিক শক্তি খরচ প্যাটার্নে, কয়লা এখনও "ব্যালাস্ট স্টোন" হিসাবে কাজ করে। যদিও পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির অনুপাত বাড়ছে, তবুও কয়লা{1}}চালিত ইউনিটগুলিকে বিদ্যুত ব্যবস্থা প্রেরণযোগ্যতা এবং পাওয়ার সাপ্লাই নির্ভরযোগ্যতার পরিপ্রেক্ষিতে দীর্ঘ সময়ের জন্য সম্পূর্ণভাবে প্রতিস্থাপন করা কঠিন। ইতিমধ্যে, কয়লা দহনের প্রসারের সাথে, কয়লায় ভারী ধাতুর ট্রেস মুক্তি ধীরে ধীরে একাডেমিক আলোচনা থেকে নিয়ন্ত্রক ফোকাসে স্থানান্তরিত হয়েছে।

 

বুধের নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

1. উচ্চ বিষাক্ততা এবং নিউরোটক্সিসিটি: জৈব পারদ যেমন মিথাইলমারকারি খাদ্য শৃঙ্খলের মাধ্যমে জমা হতে পারে এবং ভ্রূণ ও শিশুদের নিউরোডেভেলপমেন্টের অপরিবর্তনীয় ক্ষতি করতে পারে;

2. দীর্ঘ-দূরত্বের স্থানান্তর ক্ষমতা: গ্যাসীয় মৌল পারদ (Hg⁰) হিসাবে নির্গত হওয়ার পর, এটি বায়ুমণ্ডলে হাজার হাজার কিলোমিটার স্থানান্তর করতে পারে, বিশ্ব দূষণ তৈরি করে;

3. অবাধ্য এবং পরিবেশগত অধ্যবসায়: মাটি ও জলাশয়ে বসতি স্থাপনের পর, এটি মাইক্রোবিয়াল মিথিলেশনের মাধ্যমে আবার-জীবমণ্ডল চক্রে প্রবেশ করতে পারে।

 

 

তাই, পারদ নির্গমনের সাধারণ ট্রান্স-আঞ্চলিক এবং আন্তঃপ্রজন্মগত বাহ্যিকতা রয়েছে। একটি একক দেশের শাসন প্রায়ই অপর্যাপ্ত হয় এবং সামগ্রিক নিয়ন্ত্রণের জন্য আন্তর্জাতিক সমন্বয় প্রয়োজন। 2013 সালে গৃহীত হওয়ার পর থেকে, মিনামাটা কনভেনশন চীন সহ 100 টিরও বেশি চুক্তিকারী পক্ষ দ্বারা অনুসমর্থিত হয়েছে। এর মূল উদ্দেশ্যগুলির মধ্যে একটি হল কয়লা-চালিত বিদ্যুৎ কেন্দ্রের মতো শিল্প উত্স থেকে পারদ নির্গমন সীমিত করা এবং হ্রাস করা।

 

ইঞ্জিনিয়ারিং অনুশীলনে, কয়লা চালিত পাওয়ার প্লান্টের ফ্লু গ্যাস পরিশোধন সিস্টেমগুলি অপেক্ষাকৃত পরিপক্ক, সাধারণত নিম্নলিখিত ডিভাইসগুলি দিয়ে সজ্জিত:

• নির্বাচনী অনুঘটক হ্রাস (SCR)বাসিলেক্টিভ নন-ক্যাটালিটিক রিডাকশন (SNCR)ডিনাইট্রিফিকেশনের জন্য;
• ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটরস (ESP)বাফ্যাব্রিক ফিল্টার (FF)কণা পদার্থ নিয়ন্ত্রণের জন্য;
• ভেজা বা আধা-শুষ্কফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD)SO₂ অপসারণের জন্য সিস্টেম।

 

এই ডিভাইসগুলির কিছু ধরণের পারদের উপর "সিনেরজিস্টিক রিমুভাল" প্রভাব রয়েছে। যাইহোক, বায়বীয় নিয়ন্ত্রণ করা সবচেয়ে কঠিন--এর জন্যমৌলিক পারদ (Hg⁰), প্রচলিত ফ্লু গ্যাস চিকিত্সা চেইন স্থিতিশীল এবং দক্ষ ক্যাপচার গ্যারান্টি দিতে পারে না। এই প্রেক্ষাপটে, সক্রিয় কার্বন ইনজেকশনকে কেন্দ্র করে পারদ অপসারণ প্রযুক্তিকে ঐতিহ্যবাহী ফ্লু গ্যাস চিকিত্সার পথের একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পূরক হিসাবে বিবেচনা করা হয়, এবং এমনকি কিছু কাজের অবস্থার অধীনে পারদ নির্গমন সম্মতি অর্জনের একটি মূল লিঙ্ক হয়ে ওঠে।গ্যাস পরিশোধনের জন্য নারকেলের খোসা সক্রিয় কার্বন উচ্চ শোষণ কার্যকলাপ এবং যান্ত্রিক শক্তির কারণে এই ক্ষেত্রে চমৎকার কর্মক্ষমতা দেখায়।

 

Ⅱ ফ্লু গ্যাসে পারদ স্পেসিয়েশন এবং ট্রান্সফর্মেশন পাথওয়ে

 

তাপগতিবিদ্যা এবং গতিবিদ্যার দৃষ্টিকোণ থেকে পারদ প্রজাতির বন্টন বোঝা সক্রিয় কার্বন দ্বারা পারদ অপসারণের প্রক্রিয়া নিয়ে আলোচনার জন্য একটি পূর্বশর্ত।

 

2.1 কয়লায় বুধের রিলিজ এবং প্রারম্ভিক স্পেসিয়েশন

কয়লা মধ্যে বুধ সাধারণত ট্রেস পরিমাণে বিদ্যমান, একটি বিষয়বস্তু সাধারণত থেকে সীমার সঙ্গে0.01-0.5 মিলিগ্রাম/কেজি, জৈব পদার্থ, pyrite এবং কাদামাটি খনিজ হোস্ট. উচ্চ-তাপমাত্রার চুল্লি দহন অবস্থার অধীনে (প্রায়1300-1600 ডিগ্রী), এই পারদ প্রজাতিগুলি প্রায় সম্পূর্ণরূপে উদ্বায়ী এবং গ্যাসীয় পারদে রূপান্তরিত হয়। প্রাথমিকভাবে নিঃসৃত পারদের বেশির ভাগ হিসেবেই বিদ্যমানমৌলিক পারদ (Hg⁰), উচ্চ-তাপমাত্রা অঞ্চলে অল্প পরিমাণে অক্সিডাইজ করা হয়।

গ্যাসীয় Hg⁰ এর নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে: শক্তিশালী রাসায়নিক জড়তা; জলে অদ্রবণীয়; ফ্লু গ্যাসে প্রচলিত ক্যাপচার ডিভাইসের সাথে সীমিত মিথস্ক্রিয়া। অতএব, বিশেষ ব্যবস্থা ছাড়াই, Hg⁰ সহজেই বিশুদ্ধ ফ্লু গ্যাস দিয়ে বায়ুমণ্ডলে নিঃসৃত হতে পারে।গ্যাস পরিশোধন জন্য এক্সট্রুড সক্রিয় কার্বনপ্রায়শই এটির অভিন্ন গঠন এবং ভাল ব্যাপ্তিযোগ্যতার কারণে গভীর Hg⁰ অপসারণের জন্য স্থায়ী-বেড সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।

 

2.2 ফ্লু গ্যাস সিস্টেমে বুধের স্পেসিয়েশন ট্রান্সফরমেশন

যেহেতু ফার্নেস আউটলেট থেকে ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা কমে যায় এবং ইকোনোমাইজার, এয়ার প্রিহিটার, SCR, ধুলো সংগ্রাহক এবং ডিসালফারাইজেশন ডিভাইসের মধ্য দিয়ে যায়, পারদ বিভিন্ন সরঞ্জাম এবং তাপমাত্রা অঞ্চলে একজাতীয় এবং ভিন্নধর্মী প্রতিক্রিয়ার একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে যায়, তিনটি মূল ফর্ম গঠন করে:

1. মৌলিক বুধ Hg⁰: গ্যাসীয়, বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ, অত্যন্ত উদ্বায়ী, কম রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াশীলতা; সহজে ভেজা ডিসালফারাইজেশন দ্বারা শোষিত হয় না বা ফ্লাই অ্যাশ পৃষ্ঠে শারীরিকভাবে শোষিত হয় না; নিয়ন্ত্রণ করা সবচেয়ে কঠিন এবং ACI প্রযুক্তির প্রধান লক্ষ্য প্রজাতি।

2. অক্সিডাইজড মার্কারি Hg²⁺: সাধারণত উচ্চ দ্রবণীয় লবণ যেমন HgCl₂ এবং HgSO₄ হিসাবে বিদ্যমান; Hg⁰ HCl, O₂, NO₂ এবং অনুঘটক পৃষ্ঠের উপস্থিতিতে Hg²⁺ এ অক্সিডাইজ করা যেতে পারে; FGD স্লারিতে সহজে দ্রবণীয় বা ফ্লাই অ্যাশের উপরিভাগে ক্যাপচার করা হয়, এইভাবে ঐতিহ্যগত ডিসালফারাইজেশন এবং ধুলো অপসারণ ডিভাইস দ্বারা আংশিকভাবে অপসারণ করা হয়।

3. কণা-আবদ্ধ বুধ: বুধ ফ্লাই অ্যাশ কণা বা অপুর্ণ কার্বনের পৃষ্ঠে খনিজ পদার্থের সাথে মিলিত হয়ে কঠিন-ফেজ উপাদান তৈরি করে; উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন ধুলো সংগ্রাহক দ্বারা উচ্চ অনুপাতে ক্যাপচার করা যেতে পারে, নিয়ন্ত্রণ করার সবচেয়ে সহজ পারদ ফর্ম।

 

প্রকৃত কাজের পরিস্থিতিতে, তিনটি ফর্মের আপেক্ষিক অনুপাত কয়লার বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে (বিশেষ করে ক্লোরিন, সালফার এবং ক্ষারীয় ধাতব উপাদান), চুল্লি এবং লেজের ফ্লুতে তাপমাত্রা বন্টন, দহন এবং বায়ুমণ্ডল হ্রাস, SCR অপারেশন অবস্থা এবং ফ্লাই অ্যাশের শারীরিক ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের উপর। সাধারণত, ফ্লু গ্যাসে উচ্চ ক্লোরিন সামগ্রী সহ বিটুমিনাস কয়লা Hg⁰ অক্সিডেশন প্রচারের জন্য আরও সহায়ক, যার ফলে Hg²⁺ অনুপাত বৃদ্ধি পায় এবং FGD ডিভাইসটিকে আরও পারদ অপসারণ কার্য সম্পাদন করতে সক্ষম করে; কম-ক্লোরিন কয়লা পোড়ানোর সময় (যেমন কিছু লিগনাইট এবং সাব-বিটুমিনাস কয়লা), Hg⁰ অনুপাত উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হয় এবং এই ধরনের কাজের অবস্থা বিশেষ পারদ অপসারণ প্রযুক্তির (যেমন ACI) উপর বেশি নির্ভর করে।বায়ু এবং গ্যাস পরিশোধন জন্য সক্রিয় কার্বনদ্রুত এই ধরনের পরিস্থিতিতে সিনারজিস্টিক চিকিত্সার ত্রুটিগুলি পূরণ করে এবং নির্গমন সম্মতি নিশ্চিত করে।

 

Ⅲ বুধ অপসারণের জন্য সক্রিয় কার্বনের মৌলিক নীতি এবং উপাদান বৈশিষ্ট্য

 

সক্রিয় কার্বন তার অনন্য ছিদ্র গঠন এবং সহজে সামঞ্জস্যযোগ্য পৃষ্ঠ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের কারণে কয়লাচালিত বিদ্যুৎ কেন্দ্রে ফ্লু গ্যাস পারদ অপসারণের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

 

3.1 ছিদ্র গঠন এবং শারীরিক শোষণ

সক্রিয় কার্বন সাধারণত কার্বন উৎস যেমন কয়লা, বায়োমাস, নারকেলের খোসা, কাঠ বা পেট্রোলিয়াম কোক থেকে তৈরি করা হয় উচ্চ-তাপমাত্রা কার্বনাইজেশন এবং সক্রিয়করণের মাধ্যমে। অ্যাক্টিভেশন প্রক্রিয়া (শারীরিক বা রাসায়নিক সক্রিয়করণ) প্রচুর পরিমাণে উত্পাদন করেমাইক্রোপোরস (<2 nm)**, **mesopores (2–50 nm)** and **macropores (>50 এনএম)উপাদানের অভ্যন্তরে, একটি অত্যন্ত সংযুক্ত শ্রেণীবদ্ধ ছিদ্র নেটওয়ার্ক গঠন করে, যার নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হাজার হাজার m²/g-এ পৌঁছায়।গ্যাস পরিশোধনের জন্য নারকেলের খোসা সক্রিয় কার্বনএটি তার ভাল-উন্নত মাইক্রোপোর এবং কম ঘনত্বের পারদ বাষ্পের জন্য শক্তিশালী ক্যাপচার ক্ষমতার জন্য বিখ্যাত।

দৈহিক শোষণ প্রধানত ভ্যান ডের ওয়ালস বাহিনী এবং দুর্বল মেরুকরণ মিথস্ক্রিয়া উপর নির্ভর করে,বৈশিষ্ট্যযুক্তদ্বারা:

• শোষণ প্রক্রিয়া সাধারণত বিপরীতমুখী হয়;
• কম শোষণ তাপ, ঘনীভূত তাপের কাছাকাছি;
• শোষণ ক্ষমতা তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল, এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি উল্লেখযোগ্যভাবে শোষণ ক্ষমতা হ্রাস করে।

কয়লা চালিত পাওয়ার প্লান্টের ফ্লু গ্যাস তাপমাত্রা পরিসরের মধ্যে-(সাধারণত100-200 ডিগ্রী), শুধুমাত্র শারীরিক শোষণের মাধ্যমে Hg⁰ ক্যাপচার করার দক্ষতা প্রায়শই অপর্যাপ্ত হয়, বিশেষ করে যখন ফ্লু গ্যাসে পারদের ঘনত্ব কম থাকে (সাধারণত ug/m³ স্তরে)। এই সময়ে, অন্যান্য গ্যাস অণুর তুলনায় মৌলিক পারদের প্রতিযোগিতামূলক শোষণে কোন সুবিধা নেই এবং উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে শোষণের ভারসাম্য শোষণের দিকে ঝোঁক। অতএব, যদিও ছিদ্রের কাঠামোটি শোষণের ভিত্তি, তবে দক্ষ পারদ অপসারণের জন্য একটি শক্তিশালী রাসায়নিক শোষণ প্রক্রিয়া চালু করতে হবে।

 

3.2 সারফেস ফাংশনাল গ্রুপ এবং রাসায়নিক শোষণ

সক্রিয় কার্বনের পৃষ্ঠে একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক অক্সিজেন রয়েছে-যেমন ফাংশনাল গ্রুপ রয়েছে, যেমন হাইড্রক্সিল গ্রুপ (-OH), কার্বক্সিল গ্রুপ (-COOH), কার্বোনিল গ্রুপ (C=O), ল্যাকটোন স্ট্রাকচার ইত্যাদি। এই কার্যকরী গ্রুপগুলি দুর্বল লুইস অ্যাসিডের সাথে কাজ করতে পারে এবং কিছু বেস অ্যাসিড বা বেস কম্পাঙ্কের কেন্দ্রে দুর্বল হয়ে পড়ে। গ্যাস পারদের জন্য, ভার্জিন অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের এই কার্যকরী গ্রুপগুলি সীমিত রাসায়নিক শোষণের সাইটগুলি সরবরাহ করতে পারে, যার ফলে আংশিক Hg⁰ অক্সিডেশন বা পৃষ্ঠের জটিল গঠন হয়, কিন্তু এই ক্ষমতা কঠোর নির্গমন নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা থেকে অনেক দূরে।

অতএব, সক্রিয় কার্বনের পৃষ্ঠ পরিবর্তন সাধারণত ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রয়োজন হয়। নির্দিষ্ট উপাদান বা রাসায়নিক প্রজাতির প্রবর্তনের মাধ্যমে, উচ্চ পারদের সম্বন্ধযুক্ত সক্রিয় কেন্দ্রগুলি তৈরি করা হয়, যা পারদ ক্যাপচারকে শারীরিক শোষণ থেকে রূপান্তরিত করে-রাসায়নিক শোষণ এবং পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়ায় প্রাধান্য-প্রধান।গ্যাস পরিশোধন জন্য এক্সট্রুড সক্রিয় কার্বনব্রোমিন, সালফার এবং অন্যান্য সংশোধক লোড করা সহজ, যা ফ্লু গ্যাস পারদ অপসারণে আরও ভাল স্থিতিশীলতা দেখায়।

 

Ⅳ পরিবর্তিত সক্রিয় কার্বন: শারীরিক শোষণ থেকে প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ পর্যন্ত

 

সক্রিয় কার্বন পরিবর্তন প্রযুক্তি "কার্বন কঙ্কালের উপর একটি নির্দিষ্ট কার্যকরী পৃষ্ঠ নির্মাণ" হিসাবে বোঝা যেতে পারে। অনেক পরিবর্তন পদ্ধতির মধ্যে, হ্যালোজেন পরিবর্তন, বিশেষ করেব্রোমিন পরিবর্তন, কয়লা ফায়ারড ফ্লু গ্যাস পারদ অপসারণের ক্ষেত্রে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং প্রয়োগ করা হয়েছে।

 

4.1 ব্রোমিনেটেড অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের মূল প্রক্রিয়া

Brominated সক্রিয় কার্বনসাধারণত গর্ভধারণ, স্প্রে বা গ্যাস-ফেজ শোষণের মাধ্যমে সক্রিয় কার্বনের ছিদ্র এবং পৃষ্ঠের মধ্যে আণবিক বা আয়নিক আকারে ব্রোমিন প্রবর্তনের মাধ্যমে প্রস্তুত করা হয়। ব্রোমিন কার্বন পৃষ্ঠে C-Br বন্ধন গঠন করতে পারে বা ব্রোমাইড লবণ এবং শোষিত ব্রোমিন অণু হিসাবে বিদ্যমান, নতুন পৃষ্ঠ সক্রিয় সাইট গঠন করে।বায়ু এবং গ্যাস পরিশোধন জন্য সক্রিয় কার্বনব্রোমিনেশনের পরে এটি কয়েকগুণ বেশি দক্ষ হতে পারে, এটিকে পাওয়ার প্ল্যান্টের জন্য মূলধারার পছন্দ করে তোলে।

 

বিদ্যমান অধ্যয়নগুলি সাধারণত বিশ্বাস করে যে ব্রোমিনেটেড অ্যাক্টিভেটেড কার্বনে পারদ ক্যাপচার সাধারণত নিম্নলিখিত মৌলিক পদক্ষেপগুলির মধ্য দিয়ে যায়:

1. ছিদ্রগুলিতে Hg⁰ এর ভর স্থানান্তর এবং শারীরিক প্রবেশHg⁰ প্রথমে পরিচলনের মাধ্যমে সক্রিয় কার্বন কণার পৃষ্ঠে ছড়িয়ে পড়ে এবং তারপরে ছিদ্র কাঠামোতে আণবিক প্রসারণের মাধ্যমে সক্রিয় স্থানগুলির কাছে পৌঁছায়। এই প্রক্রিয়াটি প্রধানত ছিদ্র গঠন এবং ফ্লু গ্যাস প্রবাহ অবস্থা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

2. ব্রোমিন সক্রিয় সাইট দ্বারা Hg⁰ এর ভিন্নধর্মী জারণযখন Hg⁰ ব্রোমিনের আশেপাশে পৌঁছায়{0}}স্থানে, ব্রোমিন প্রজাতির অংশগ্রহণের সাথে ভিন্ন ভিন্ন জারণ বিক্রিয়া ঘটে। একটি সরলীকৃত অভিব্যক্তি এভাবে লেখা যেতে পারে:Hg⁰(g) + 2Br(গুলি) → HgBr₂(বিজ্ঞাপন)যেখানে Br সক্রিয় কার্বন পৃষ্ঠের সক্রিয় ব্রোমিন প্রজাতির প্রতিনিধিত্ব করে। কিছু গবেষণা দেখায় যে এই অক্সিডেশন প্রক্রিয়া মধ্যবর্তী ভ্যালেন্স অবস্থার মধ্য দিয়ে যেতে পারে বা HgBr₂-এ আরও রূপান্তরের আগে HgBr(বিজ্ঞাপন) গঠন করতে পারে।

3. HgBr₂ এর স্থিতিশীলতা এবং শক্তিশালী বাঁধনউৎপন্ন HgBr₂ ভ্যান ডের ওয়ালস ফোর্স দ্বারা ছিদ্রগুলির ভিতরে এবং পৃষ্ঠের উপর শোষণ করা যেতে পারে এবং পৃষ্ঠের কার্যকরী গোষ্ঠীগুলির সাথে আরও স্থিতিশীল জটিল কাঠামো তৈরি করতে পারে, যা ফ্লু গ্যাস তাপমাত্রায় শোষণ করা কঠিন করে তোলে।120-180 ডিগ্রী, এইভাবে দক্ষ পারদ স্থিরকরণ অর্জন।

 

ক্লোরিনযুক্ত সক্রিয় কার্বনের তুলনায় ব্রোমিনেটেড অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের নিম্নলিখিত উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে:

• ব্রোমিন Hg⁰ এর অক্সিডেশন গতিবিদ্যার জন্য আরও অনুকূল, এবং প্রতিক্রিয়া হার সাধারণত বেশি হয়;
• উৎপন্ন HgBr₂ উচ্চ তাপমাত্রায় ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে এবং HgCl₂ এর তুলনায় পচন বা হ্রাস হওয়ার সম্ভাবনা কম;
• SO₂ এবং H₂O-এর মতো প্রতিযোগিতামূলক গ্যাসের উপস্থিতিতে, সক্রিয় ব্রোমিন সাইটগুলির বিষক্রিয়ার মাত্রা তুলনামূলকভাবে হালকা, এবং কাজের অবস্থার ওঠানামা প্রতিরোধ করার ক্ষমতা শক্তিশালী।

প্রকৌশল অনুশীলন থেকে, কম-ক্লোরিন কয়লা দহন অবস্থার জন্য, ব্রোমিনেটেড অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের একটি উপযুক্ত ডোজ ইনজেকশন প্রায়ই পারদ অপসারণের মোট হার অর্জন করতে পারে80-90% এর বেশিনিচের দিকের ধুলো সংগ্রাহকের আগে, বেশিরভাগ অঞ্চলে বর্তমান নির্গমন সীমা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

 

4.2 অন্যান্য পরিবর্তনের পথ: সালফার, ক্লোরিন এবং যৌগিক পরিবর্তন

ব্রোমাইন পরিবর্তন ছাড়াও, অন্যান্য বেশ কয়েকটি পরিবর্তনের ধারণার নির্দিষ্ট প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে:

1. সালফার-পরিবর্তিত সক্রিয় কার্বনHg এবং S (অবশেষে অত্যন্ত স্থিতিশীল পারদ সালফাইড HgS গঠন করে) এর মধ্যে দৃঢ় সখ্যতার উপর ভিত্তি করে, গবেষকরা সক্রিয় কার্বন পৃষ্ঠে সালফার{0}}যুক্ত প্রজাতি (যেমন মৌল সালফার, সালফাইড) লোড করে রাসায়নিক শোষণ ক্ষমতাকে শক্তিশালী করেন৷ সালফার-পরিবর্তিত অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের অক্সিডাইজড পারদ এবং Hg⁰ অংশের জন্য একটি শক্তিশালী ক্যাপচার ক্ষমতা রয়েছে, বিশেষ করে নিম্ন তাপমাত্রায় (<150°C), but it is highly sensitive to working condition changes, and regeneration and stability problems remain to be solved.

2. ক্লোরিন-পরিবর্তিত সক্রিয় কার্বনক্লোরিন পরিবর্তন প্রক্রিয়ায় ব্রোমিন পরিবর্তনের অনুরূপ, প্রধানত Hg⁰ থেকে HgCl₂ এর অক্সিডেশন প্রচার করে পারদ অপসারণের দক্ষতা উন্নত করে। যেহেতু ফ্লু গ্যাস নিজেই প্রায়শই HCl এর একটি নির্দিষ্ট ঘনত্ব ধারণ করে, যা SCR অনুঘটকগুলির মতো পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়া দ্বারা পরিপূরক হয়, কিছু পাওয়ার প্ল্যান্ট অতিরিক্তভাবে ক্লোরিন{{1}পরিবর্তিত অ্যাক্টিভেটেড কার্বন ব্যবহার করে না, তবে বিদ্যমান সিস্টেমের সিনারজিস্টিক প্রভাবকে ব্যবহার করে। ব্রোমিনের সাথে তুলনা করে, ক্লোরিন পরিবর্তন সাধারণত দক্ষতা এবং তাপমাত্রার অভিযোজনযোগ্যতার দিক থেকে কিছুটা নিকৃষ্ট, তবে খরচ এবং ক্ষয়কারীতার ক্ষেত্রে কিছু সুবিধা রয়েছে।

3. মাল্টি-কম্পোনেন্ট কম্পোজিট পরিবর্তনসাম্প্রতিক বছরগুলিতে, কিছু গবেষণায় একাধিক কার্যকরী উপাদান (যেমন ব্রোমিন + সালফার, ক্লোরিন + ট্রানজিশন ধাতু ইত্যাদি) সক্রিয় কার্বনে একই সময়ে প্রবর্তনের চেষ্টা করা হয়েছে যাতে বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে মাল্টি-ফর্ম পারদের সিনারজিস্টিক ক্যাপচার করা যায়। এই ধরনের যৌগিক পরিবর্তিত উপকরণগুলি পরীক্ষাগার স্তরে ভাল প্রয়োগের সম্ভাবনা দেখায়, কিন্তু তাদের শিল্প স্কেল-উপর, দীর্ঘ-স্থায়ী স্থিতিশীলতা এবং ডাউনস্ট্রিম সরঞ্জামগুলিতে সম্ভাব্য প্রভাবের জন্য এখনও আরও ইঞ্জিনিয়ারিং যাচাইকরণ প্রয়োজন৷গ্যাস পরিশোধনের জন্য নারকেলের খোসা সক্রিয় কার্বনযৌগিক পরিবর্তনের পরে উচ্চ-সালফার এবং উচ্চ-আর্দ্রতা ফ্লু গ্যাসেও স্থিতিশীল পারদ অপসারণের কার্যকারিতা বজায় রাখে, এর প্রয়োগের সুযোগ প্রসারিত করে।

 

Ⅴ সক্রিয় কার্বনের পারদ অপসারণের দক্ষতাকে প্রভাবিত করার মূল কারণগুলি

 

একই সক্রিয় কার্বন উপাদান অবস্থার অধীনে, প্রকৃত পাওয়ার প্ল্যান্টের কাজের পরিস্থিতিতে পারদ অপসারণের হার এখনও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য দেখাতে পারে, যা ফ্লু গ্যাসের গঠন, তাপমাত্রা, ইনজেকশনের অবস্থান এবং ডাউনস্ট্রিম সরঞ্জামের মতো অনেকগুলি কারণের সংযোগ প্রভাবের মধ্যে নিহিত।

 

5.1 ফ্লু গ্যাসের উপাদানগুলির সংযোগের প্রভাব

1. SO₂ এবং SO₃SO₂ এর ঘনত্ব সাধারণত হাজার হাজার থেকে হাজার হাজার mg/m³, পারদের ঘনত্বের (ug/m³ স্তর) থেকে অনেক বেশি এবং শোষণ প্রক্রিয়ায় একটি প্রাকৃতিক প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা রয়েছে। SO₂-এর কিছু অংশ SO₃-এ আরও অক্সিডাইজ করা যেতে পারে, যা সহজে নিম্ন-তাপমাত্রার অংশে H₂O-এর সাথে সালফিউরিক অ্যাসিড কুয়াশা তৈরি করে বা সক্রিয় কার্বন ছিদ্রগুলিতে ঘনীভূত করে, যার ফলে ছিদ্রগুলিকে ব্লক করে এবং সক্রিয় স্থানগুলিকে আবৃত করে, যার ফলে সক্রিয় কার্বন নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়৷ উচ্চ SO₃ কাজের অবস্থার অধীনে, প্রায়ই সক্রিয় কার্বন ইনজেকশন হার বাড়ানো বা সালফার বিষক্রিয়া-প্রতিরোধী পরিবর্তন স্কিমগুলি গ্রহণ করা প্রয়োজন।

2. NOₓ এবং এর ডেরিভেটিভসNO এরই দুর্বল অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য এবং পারদ শোষণের উপর সীমিত প্রভাব রয়েছে; NO₂ Hg⁰ জারণ প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে পারে এবং একটি সহায়ক অক্সিডেন্ট হিসেবে কাজ করতে পারে। একই সময়ে, NO₂ পৃষ্ঠের রাসায়নিক পরিবেশ পরিবর্তন করতে পৃষ্ঠের অক্সিডেশন সাইটগুলির সাথে যোগাযোগ করতে পারে। সামগ্রিকভাবে, ACI পারদ অপসারণে NOₓ-এর প্রভাব SOₓ-এর তুলনায় কম তাৎপর্যপূর্ণ, কিন্তু SCR+ACI সম্মিলিত কাজের অবস্থার অধীনে মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়া আরও গভীর গবেষণার যোগ্য।

3. এইচসিএল এবং অন্যান্য হ্যালাইডসHCl হল অন্যতম প্রধান গ্যাস যা Hg⁰ থেকে HgCl₂ রূপান্তরিত করে। উচ্চ ক্লোরিন সামগ্রী সহ ফ্লু গ্যাসে, এমনকি ACI ছাড়াই, আংশিক পারদ অপসারণ শুধুমাত্র SCR ক্যাটালাইসিস এবং FGD সমন্বয়ের মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে। কম-ক্লোরিন কয়লার জন্য, প্রায়ই ব্রোমিনেটেড অ্যাক্টিভেটেড কার্বন ইনজেকশনের মাধ্যমে এই ঘাটতি পূরণ করতে হয়। কিছু পাওয়ার প্ল্যান্ট বয়লারের আগে ক্লোরিন যোগ করে-যেটিতে দহন উন্নতিক থাকে বা সহায়ক ব্যবস্থা হিসাবে ফ্লু গ্যাসে উপযুক্ত পরিমাণে HCl যোগ করে, কিন্তু এর ফলে সৃষ্ট ক্ষয় ঝুঁকির বিষয়ে সতর্ক থাকা প্রয়োজন।

4. জলীয় বাষ্প এবং অক্সিজেনজলীয় বাষ্প একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে শোষণ সাইটগুলির সাথে প্রতিযোগিতা করে, বিশেষত দুর্বল শোষণ সাইটগুলি; কিন্তু উপযুক্ত পরিমাণে H₂O কিছু পৃষ্ঠ জারণ বিক্রিয়াতেও অংশগ্রহণ করতে পারে। অক্সিজেন হল পারদ অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়া বজায় রাখার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পটভূমি গ্যাস, বিশেষ করে বহু-পদক্ষেপের অক্সিডেশন প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত পুনঃ{1}জারণ প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে।

 

5.2 তাপমাত্রা এবং বসবাসের সময়

ACI সিস্টেম ডিজাইন এবং অপ্টিমাইজেশানের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অপারেটিং প্যারামিটারগুলির মধ্যে একটি হল তাপমাত্রা। অনুশীলন দেখায়:

When the flue gas temperature is too high (>200 ডিগ্রি ), শারীরিক শোষণ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায় এবং কিছু রাসায়নিকভাবে শোষণ করা পারদ অস্থিতিশীল হতে শুরু করে, যা শোষণের দিকে পরিচালিত করে;

যখন তাপমাত্রা খুব কম হয় (<100°C), although physical adsorption is enhanced, the risk of SO₃/H₂O condensation increases, and flue gas condensation and corrosion problems worsen, which is not conducive to long-term stable operation.

তাই, সাধারণ এসিআই ডিজাইন সাধারণত এয়ার প্রিহিটার বা ইকোনোমাইজারের পরে ইনজেকশন পয়েন্টের ব্যবস্থা করে, এটি প্রায় একটি উইন্ডোর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করে100-180 ডিগ্রীশোষণ তাপগতিবিদ্যা এবং সরঞ্জাম জারা ঝুঁকি ভারসাম্য.

এছাড়াও, ফ্লুতে সক্রিয় কার্বন কণার বসবাসের সময়ও পারদ অপসারণের দক্ষতা নির্ধারণের অন্যতম প্রধান কারণ। খুব কম বসবাসের সময় পারদের সাথে সম্পূর্ণ যোগাযোগের আগে ধুলো সংগ্রাহক দ্বারা ক্যাপচার হতে পারে; বাসস্থানের সময় যথাযথভাবে প্রসারিত করা পারদ এবং সক্রিয় সাইটগুলির মধ্যে ভর স্থানান্তর এবং প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াগুলি সম্পূর্ণ করার জন্য সহায়ক। অগ্রভাগের বিন্যাস সামঞ্জস্য করে, ফ্লু স্ট্রাকচার এবং ফ্লো ফিল্ড ডিস্ট্রিবিউশন অপ্টিমাইজ করে, উল্লেখযোগ্যভাবে প্রতিরোধের ক্ষতি না বাড়িয়ে কার্যকর বাসস্থানের সময় উন্নত করা যেতে পারে।

 

5.3 ইনজেকশনের হার, কণার আকার এবং মিশ্রণের অভিন্নতা

সক্রিয় কার্বন ইনজেকশন হার (mgAC/m³ ফ্লু গ্যাস বা C/Hg ভর অনুপাত হিসাবে প্রকাশ করা হয়) সরাসরি উপলব্ধ শোষণ সাইটের মোট সংখ্যাকে প্রভাবিত করে এবং পারদ অপসারণের হার নিয়ন্ত্রণের জন্য সবচেয়ে স্বজ্ঞাত পরিবর্তনশীল। প্রকৃত প্রকৌশলে, যখন কম-ক্লোরিন কয়লা পোড়ানো হয় এবং প্রায় 90% পারদ অপসারণের হার অনুসরণ করা হয়, তখন অপরিবর্তিত সাধারণ গুঁড়ো সক্রিয় কার্বনের জন্য প্রায়ই হাজার থেকে দশ হাজার গুণ C/Hg ভর অনুপাতের প্রয়োজন হয়, যার ফলে উচ্চ ব্যয়ের চাপ হয়; ব্রোমিনেটেড অ্যাক্টিভেটেড কার্বন ব্যবহার করার পরে, একই পারদ অপসারণের হারের অধীনে ইনজেকশনের হার ব্যাপকভাবে হ্রাস করা যেতে পারে।

সক্রিয় কার্বন কণার আকার ফ্লু গ্যাসে এর বিচ্ছুরণ এবং ভর স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে। ছোট কণার আকার নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি এবং পারদ অণুর সাথে যোগাযোগের ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানোর জন্য সহায়ক, তবে খুব ছোট কণার আকার উড়ন্ত ক্ষতি বাড়াতে পারে এবং ধুলো সংগ্রাহকের কার্যকারিতা প্রভাবিত করতে পারে। সাধারণত, ACI-এর জন্য ব্যবহৃত গুঁড়ো অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের কণার আকার বেশিরভাগের মধ্যে থাকে10–30 μm.

অভিন্নতা মিশ্রিত করা একটি সহজে উপেক্ষা করা কিন্তু অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ। এমনকি সক্রিয় কার্বন ইনজেকশনের হার যথেষ্ট হলেও, যদি ফ্লু গ্যাসের সাথে ক্রস-বিভাগীয় মিশ্রণ অসম হয়, তাহলে স্থানীয় অত্যধিক শোষণ এবং স্থানীয় অপর্যাপ্ত পারদ অপসারণ হবে। CFD সিমুলেশনের মাধ্যমে ইনজেকশন অবস্থান এবং অগ্রভাগের বিন্যাস অপ্টিমাইজ করা, ইনজেকশন অবস্থা সামঞ্জস্য করার জন্য অনলাইন ঘনত্ব পর্যবেক্ষণের সাথে মিলিত, সামগ্রিক সিস্টেমের কর্মক্ষমতা উন্নত করার একটি কার্যকর উপায়।গ্যাস পরিশোধনের জন্য নারকেলের খোসা সক্রিয় কার্বনসামঞ্জস্যযোগ্য কণার আকার এবং ভাল তরলতা রয়েছে, বায়ুসংক্রান্ত ইনজেকশন সিস্টেমের দীর্ঘ-মেয়াদী স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য উপযুক্ত।

 

Ⅵ এসিআই প্রযুক্তির ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশন, অর্থনীতি এবং বাজার উন্নয়ন

 

6.1 ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনের বর্তমান অবস্থা

যেহেতু যুক্তরাষ্ট্র ধীরে ধীরে বাস্তবায়ন করেছেবুধ এবং বায়ু বিষাক্ত মান (MATS)2000-এর দশকে, ACI প্রযুক্তি উত্তর আমেরিকার বিদ্যুৎ শিল্পে বৃহৎ-অ্যাপ্লিকেশানে নেতৃত্ব দিয়েছে, ধীরে ধীরে বিভিন্ন ধরনের কয়লা পোড়ানো বিভিন্ন ইউনিটকে কভার করে। কিছু ইউরোপীয় দেশ কঠোর ব্যাপক নির্গমন প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য বড় কয়লা-চালিত ইউনিটগুলিতে ACI সিস্টেম স্থাপন করেছে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, চীনের অতি-কয়লা নিঃসরণ কম নিঃসরণ-কয়লা নিঃসরণ এবং পারদ নির্গমনের প্রতি মনোযোগ বৃদ্ধির ফলে, এসিআই এবং অন্যান্য পারদ-সম্পর্কিত প্রযুক্তিগুলিকে ধীরে ধীরে প্রযুক্তিগত নির্বাচন দৃষ্টিতে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, বিশেষ করে যে ইউনিটগুলিতে কম{8}}ক্লোরিন, এ{9} ধরনের ক্লোরিন, এক{9} অ্যাশের ক্রিয়াকলাপ বিবেচনা করা হয় সম্ভাব্য প্রযুক্তিগত পথ।

ACI সিস্টেমে সাধারণত নিম্নলিখিত প্রকৌশল বৈশিষ্ট্য থাকে:

• তুলনামূলকভাবে সহজ ডিভাইস গঠন, সাধারণত স্টোরেজ বিন, মিটারিং এবং ফিডিং সিস্টেম, বায়ুসংক্রান্ত কনভেয়িং পাইপলাইন, ইনজেকশন ল্যান্স এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সহ;
• মূল ইঞ্জিন এবং ফ্লু স্ট্রাকচারের বড়-স্কেল রেট্রোফিটিং ছাড়াই মূল ফ্লু গ্যাস ট্রিটমেন্ট সিস্টেমের সাথে ভাল সামঞ্জস্য;
• পারদ নির্গমন ঘনত্ব এবং নিয়ন্ত্রক প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী ইনজেকশন হার নমনীয়ভাবে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, নির্দিষ্ট মাপযোগ্যতা সহ।

 

6.2 অর্থনৈতিক খরচ এবং দ্বারা-পণ্য নিষ্পত্তি সংক্রান্ত সমস্যা

যদিও এসিআই প্রযুক্তির প্রযুক্তিগত পরিপক্কতার ক্ষেত্রে সুস্পষ্ট সুবিধা রয়েছে, এর অর্থনীতি এবং পরিবেশগত বাহ্যিকতা সর্বদাই এর ব্যাপক প্রচারকে সীমাবদ্ধ করার গুরুত্বপূর্ণ কারণ।

1. সক্রিয় কার্বন খরচযদিও পাউডার অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের দাম নিজেই কম (দেশীয় বাজার), ব্রোমিনেটেড অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের মতো উচ্চ-কার্যক্ষমতার পরিবর্তিত পণ্যগুলির একক মূল্য বেশি। মাঝারি এবং বড় কয়লা চালিত ইউনিটগুলিকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, একটি উচ্চ পারদ অপসারণের হার অর্জনের জন্য, বার্ষিক সক্রিয় কার্বন খরচ কয়েকশ থেকে হাজার টন পর্যন্ত পৌঁছতে পারে, যার বার্ষিক অপারেটিং খরচ লক্ষ লক্ষ RMB থেকে উচ্চ স্তর পর্যন্ত হতে পারে৷ শক্তি শিল্পে লাভের মার্জিনের সংকোচনের সাথে, এই ক্রমাগত অপারেটিং খরচ এমন একটি ফ্যাক্টর হয়ে উঠেছে যেটিকে পাওয়ার প্ল্যান্টের সিদ্ধান্ত নেওয়ার ক্ষেত্রে সতর্কতার সাথে ওজন করা উচিত-।

2. ফ্লাই অ্যাশ ধারণকারী পারদের নিষ্পত্তি-ফ্লু গ্যাসে ইনজেক্ট করা সক্রিয় কার্বন অবশেষে ফ্লাই অ্যাশের সাথে ধুলো অপসারণ ব্যবস্থা দ্বারা বন্দী করা হবে, যার ফলে ফ্লাই অ্যাশের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তন হবে। একদিকে, অপরিশোধিত কার্বনের পরিমাণ বৃদ্ধি এবং রঙ পরিবর্তন সিমেন্ট এবং কংক্রিট শিল্পে এর ব্যবহার মানকে প্রভাবিত করতে পারে; অন্যদিকে, পারদের মতো বিষাক্ত ধাতু দ্বারা শোষিত ফ্লাই অ্যাশ প্রায়শই পরিচালিত হয়বিপজ্জনক বর্জ্যআইনি এবং পরিবেশগত মান অনুযায়ী, পরিবহন খরচ বৃদ্ধি, নিষ্পত্তি এবং দীর্ঘ-পরিবেশগত ঝুঁকি নিয়ন্ত্রণ। বর্তমানে, নিরাপদ ল্যান্ডফিল এবং দৃঢ়ীকরণ/স্থিরকরণ চিকিত্সা প্রধান বিকল্প, কিন্তু পরিবেশগত নিরাপত্তা নিশ্চিত করার ভিত্তিতে কীভাবে এর সম্পদ ব্যবহারের হার উন্নত করা যায় তা এখনও একটি অমীমাংসিত সমস্যা।

3. জারা এবং সিস্টেম নির্ভরযোগ্যতাযদিও ব্রোমিনেটেড অ্যাক্টিভেটেড কার্বন উচ্চ-দক্ষতা পারদ অপসারণ ক্ষমতা প্রয়োগ করে, ব্রোমাইডগুলি ডাউনস্ট্রিম এফজিডি সিস্টেম, ফ্লু এবং চিমনি সামগ্রীতে ক্ষয় ঘটাতে পারে এমন একটি ঝুঁকিও রয়েছে। বিশেষ করে ভেজা ডিসালফারাইজেশনে, তরল পর্যায়ে হ্যালোজেনের ঘনত্বের বৃদ্ধি রাবারের আস্তরণ এবং খাদ উপাদানগুলির উপর বিরূপ প্রভাব ফেলতে পারে, রক্ষণাবেক্ষণের ফ্রিকোয়েন্সি এবং খুচরা যন্ত্রাংশ প্রতিস্থাপনের খরচ বাড়াতে পারে। একটি ACI সিস্টেম ডিজাইন করার সময়, জারা প্রক্রিয়া, উপাদান নির্বাচন এবং ক্ষয়রোধী-কৌশলগুলি অবশ্যই ব্যাপকভাবে বিবেচনা করা উচিত।

 

6.3 বাজার স্কেল এবং উন্নয়ন প্রবণতা

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে বৈশ্বিক বাজার গবেষণা প্রতিবেদন অনুসারে, শিল্প ফ্লু গ্যাস চিকিত্সার জন্য সক্রিয় কার্বন বাজার (কয়লা-বিদ্যুৎ কেন্দ্র, বর্জ্য পোড়ানো, ধাতব গন্ধ ইত্যাদি সহ) বিলিয়ন মার্কিন ডলারের স্কেলে পৌঁছেছে, যার মধ্যে পারদ অপসারণের জন্য বিশেষ গুঁড়ো সক্রিয় কার্বন একটি দ্রুতগতি{2}}।গ্যাস পরিশোধনের জন্য নারকেলের খোসা সক্রিয় কার্বনশক্তি, বর্জ্য পুড়িয়ে ফেলা এবং ধাতুবিদ্যা গ্যাস পরিশোধনে একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ দখল করে। পূর্বাভাস দেখায় যে বিভাগটি আগামী কয়েক বছরে ইতিবাচক বৃদ্ধি বজায় রাখবে, যার প্রধান চালিকা শক্তি সহ:

• উন্নয়নশীল দেশগুলিতে নতুন এবং রেট্রোফিটেড কয়লা{0}}চালিত ইউনিটগুলির জন্য পারদ নির্গমনের মান কঠোর করা;
• বর্জ্য পোড়ানো এবং বিপজ্জনক বর্জ্য পোড়ানো শিল্পে ভারী ধাতু নিয়ন্ত্রণের কঠোর নিয়ন্ত্রণ;
• নতুন উচ্চ কর্মক্ষমতা পরিবর্তিত অ্যাক্টিভেটেড কার্বন পণ্যের বাণিজ্যিক প্রচারের মাধ্যমে অ্যাপ্লিকেশন সম্প্রসারণ আনা হয়েছে।

 

Ⅶ ভবিষ্যত প্রযুক্তিগত দিকনির্দেশ এবং ব্যাপক শাসনের ধারণা

 

পরিবেশগত তত্ত্বাবধানের আরও পরিমার্জন এবং শক্তি রূপান্তরের ক্রমাগত অগ্রগতির সাথে, একটি একক প্রযুক্তির "লক্ষণমূলক চিকিত্সা" গভর্নেন্স মডেলটি ধীরে ধীরে একটি পদ্ধতিগত, বহু{0}}দূষণকারী সমন্বয়মূলক নিয়ন্ত্রণ ব্যাপক পরিকল্পনা দ্বারা প্রতিস্থাপিত হচ্ছে। এই প্রেক্ষাপটে, এসিআই প্রযুক্তি নিজেই পুনরাবৃত্তিমূলক আপগ্রেডিং এবং কার্যকরী একীকরণের প্রয়োজনীয়তার মুখোমুখি হয়।

 

7.1 নতুন কম-খরচ এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শোষণকারী

সম্পদ এবং খরচের দৃষ্টিকোণ থেকে, জৈববস্তু বা শিল্প কঠিন বর্জ্য (যেমন ফসলের খড়, ফলের খোসা, স্লাজ, ফ্লাই অ্যাশ ইত্যাদি) থেকে তৈরি শোষণের উপকরণগুলি ক্রমবর্ধমান মনোযোগ পাচ্ছে। উপযুক্ত অ্যাক্টিভেশন এবং রাসায়নিক পরিবর্তনের মাধ্যমে, এই উপকরণগুলি কিছু কাজের অবস্থার অধীনে প্রথাগত কয়লা ভিত্তিক সক্রিয় কার্বনের কাছাকাছি বা তারও বেশি পারদ অপসারণ কার্যকারিতা অর্জন করতে পারে, যেখানে কাঁচামালের খরচ এবং কার্বন পদচিহ্ন ব্যাপকভাবে হ্রাস করে। অধিকন্তু, বিদ্যুত কেন্দ্র বা কেন্দ্রীভূত সুবিধার সাইটে পুনর্ব্যবহারযোগ্য এবং পুনঃব্যবহার করা যেতে পারে এমন শোষণকারীর বিকাশ ঘটানো বিপজ্জনক কঠিন বর্জ্য উৎপাদন কমাতে এবং সামগ্রিক পরিবেশগত স্থায়িত্ব উন্নত করতে সাহায্য করবে।

 

7.2 মাল্টি-দূষণকারী সিনারজিস্টিক কন্ট্রোল ইন্টিগ্রেশন

ভবিষ্যতের ফ্লু গ্যাস চিকিত্সা প্রযুক্তির একটি গুরুত্বপূর্ণ বিকাশের দিক হল একটি "সমস্ত-একটি-একই" সমন্বয়মূলক নিয়ন্ত্রণ প্ল্যাটফর্ম তৈরি করার জন্য বিদ্যমান ডিনাইট্রিফিকেশন, ডিসালফারাইজেশন বা ধুলো অপসারণ সিস্টেমগুলির সাথে পারদ অপসারণ ফাংশনগুলিকে গভীরভাবে যুক্ত করা। যেমন:

• স্বাধীন ACI সিস্টেমের উপর নির্ভরতা কমাতে NOₓ হ্রাস এবং Hg⁰ অক্সিডেশনের দ্বৈত ফাংশন সহ SCR অনুঘটকগুলি বিকাশ করুন;
• SO₂, HCl এবং Hg-এর সিনারজিস্টিক নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য আধা-শুষ্ক ডিসালফারাইজেশন বা শুষ্ক ইনজেকশন প্রক্রিয়াগুলিতে পারদ শোষণ ফাংশন সহ বহু-কার্যকর পাউডার প্রবর্তন করুন;
• ব্যবহারযোগ্য ফ্লাই অ্যাশ থেকে পারদ-লোড করা অ্যাক্টিভেটেড কার্বনকে আলাদা করতে ফ্লাই অ্যাশ শ্রেণীবিভাগ এবং সংগ্রহ প্রযুক্তির সাথে একত্রিত করুন, যা নির্মাণ সামগ্রীর ব্যবহারের উপর প্রভাব কমিয়ে দেয়।

এই সমন্বিত সমাধান সিস্টেমের জটিলতা এবং রক্ষণাবেক্ষণের বোঝা কমানোর সাথে সাথে সামগ্রিক বিনিয়োগ এবং অপারেটিং খরচ কমিয়ে দেবে বলে আশা করা হচ্ছে।

 

7.3 ডিজিটালাইজেশন এবং বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ

অনলাইন পারদ নিরীক্ষণ প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে আরও বেশি সংখ্যক পাওয়ার প্ল্যান্ট স্থাপন করা শুরু করেছেপারদ ক্রমাগত নির্গমন পর্যবেক্ষণ সিস্টেম (HgCEMS)ফ্লু গ্যাস পারদ ঘনত্ব এবং প্রজাতির পরিবর্তন সম্পর্কে বাস্তব-সময়ের ডেটা পেতে। CFD সিমুলেশন, ডেটা-চালিত মডেলিং এবং অপ্টিমাইজেশান অ্যালগরিদমগুলির সাথে মিলিত, সক্রিয় কার্বন ইনজেকশন হারের গতিশীল সর্বোত্তম নিয়ন্ত্রণ, ইনজেকশন অবস্থান এবং এমনকি সংশোধক সূত্রটি উপলব্ধি করা যেতে পারে, একটি বন্ধ-লুপ রেগুলেশন সিস্টেম তৈরি করে যাতে সক্রিয় কার্বন খরচ কমিয়ে দেওয়া হয়।গ্যাস পরিশোধনের জন্য নারকেলের খোসা সক্রিয় কার্বনদ্রুত সাড়া দেয় এবং বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় সুনির্দিষ্ট মাত্রার জন্য উপযুক্ত।

পাওয়ার প্ল্যান্টের ডিজিটাল এবং বুদ্ধিমান রূপান্তরের অগ্রগতির সাথে, ACI সিস্টেমগুলিকে ইউনিট লোড অ্যাডজাস্টমেন্ট, ফুয়েল স্যুইচিং, ডিসালফারাইজেশন এবং ডিনাইট্রিফিকেশন ওয়ার্কিং কন্ডিশন অ্যাডজাস্টমেন্টের সাথে আরও সঠিক এবং লাভজনক সিনারজিস্টিক নিয়ন্ত্রণ অর্জনের সাথে যুক্ত করা যেতে পারে।

 

7.4 মেকানিজম সিমুলেশন থেকে মেটেরিয়াল টার্গেটেড ডিজাইন পর্যন্ত

কোয়ান্টাম রাসায়নিক গণনা পদ্ধতি দ্বারা প্রতিনিধিত্বঘনত্ব কার্যকরী তত্ত্ব (DFT)বিভিন্ন শোষণ পদার্থের পৃষ্ঠে পারদের শোষণ এবং প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া অধ্যয়নের জন্য ধীরে ধীরে গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে উঠেছে। তাত্ত্বিক স্তরে পারদ এবং বিভিন্ন উপাদান এবং পৃষ্ঠের কাঠামোর মধ্যে বৈদ্যুতিন কাঠামোর মিথস্ক্রিয়া পদ্ধতিগতভাবে তদন্ত করে, এটি নতুন শোষণ সামগ্রীর "লক্ষ্যযুক্ত নকশা" এর জন্য একটি বৈজ্ঞানিক ভিত্তি প্রদান করতে পারে, প্রথাগত পরীক্ষা-এবং- ত্রুটি পরীক্ষামূলক গবেষণা ও উন্নয়নের জন্য প্রয়োজনীয় সময় এবং সংস্থান হ্রাস করে৷ পূর্বসূরীদের ভিত্তিতে, উচ্চ-থ্রুপুট পরীক্ষা এবং মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদমের সাথে এই ধরনের সিমুলেশনের আরও বিস্তৃত সংমিশ্রণ একটি নতুন "ডিজাইন-চালিত" পর্যায়ে সক্রিয় কার্বন এবং বিকল্প উপাদানগুলির গবেষণা ও বিকাশকে উন্নীত করবে বলে আশা করা হচ্ছে।

 

7.5 গ্রানুলার অ্যাক্টিভেটেড কার্বন ফিক্সড বেড মার্কারি রিমুভাল টেকনোলজি

দানাদার সক্রিয় কার্বন ফিক্সড বেড প্রযুক্তি কয়লাচালিত পাওয়ার প্লান্টে পারদ দূষণ নিয়ন্ত্রণের জন্য আরেকটি ধারণা উপস্থাপন করে। মূলধারার ACI প্রযুক্তি থেকে ভিন্ন,দানাদার সক্রিয় কার্বনফিক্সড বেড ভেজা ডিসালফারাইজেশন (FGD) ডিভাইসের নিচের দিকে স্থাপন করা হয় এবং ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা প্রায় 50 ডিগ্রিতে নেমে যায়, যা গভীর পারদ অপসারণ অর্জনের চূড়ান্ত পরিশোধন হিসেবে কাজ করে। এই লেআউট কৌশলটির উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে: নিম্ন-তাপমাত্রার পরিবেশ শারীরিক শোষণ এবং রাসায়নিক শোষণের সমন্বয়মূলক প্রভাবের জন্য সহায়ক, উচ্চ-তাপমাত্রা বিভাগে (100-180 ডিগ্রি) এসিআই-এর সীমিত শোষণ ক্ষমতার বাধা ভেদ করে; একই সময়ে, এর দানাদার ফর্মদানাদার সক্রিয় কার্বনফ্লাই অ্যাশের সাথে মেশানোর সমস্যা এড়ায় যা এর সম্পদের ব্যবহারকে প্রভাবিত করে।

 

 

পারদ শোষণ প্রক্রিয়ার উপর গভীর গবেষণার উপর ভিত্তি করে-এর নকশাদানাদার সক্রিয় কার্বনস্থির বিছানা সম্পূর্ণরূপে ব্রোমিনেটেড অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের পরিবর্তন কৌশল থেকে শিখতে পারে। গবেষণা দেখায় যে পারদ অনুসরণ করেল্যাংমুইর{{0}হিনশেলউডসক্রিয় কার্বন পৃষ্ঠে অক্সিডেশন-শোষণ প্রক্রিয়া, এবং অবশেষে Hg²⁺ আকারে পৃষ্ঠের হ্যালোজেন সহ স্থিতিশীল যৌগ গঠন করে। প্রি-ব্রোমিনেটেড লোড হচ্ছেদানাদার সক্রিয় কার্বনএকটি স্থির বিছানায় কম তাপমাত্রায় Hg⁰ এর দক্ষ অক্সিডেশন এবং ফিক্সেশন অর্জন করতে পারে এবং SO₂ এর প্রতিযোগিতামূলক শোষণ হস্তক্ষেপ এড়াতে পারে - কারণ FGD সিস্টেমে সালফেটগুলি সরানো হয়েছে। এছাড়াও, ফিক্সড বেডের মডুলার কাঠামো শোষণকারী প্রতিস্থাপন এবং পুনর্জন্মকে সহজতর করে, উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন উপাদান যেমন মূল্যবান ধাতু-পরিবর্তিত অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের প্রকৌশল প্রয়োগের জন্য একটি সম্ভাব্য পথ প্রদান করে এবং কয়লায় পারদ নিয়ন্ত্রণের প্রচার করেপ্রায়-শূন্য নির্গমন.

বাস্তবসম্মত পটভূমির বিপরীতে যে বিশ্বব্যাপী পরিচ্ছন্ন শক্তি রূপান্তর এখনও সময় নেয়, বিদ্যমান কয়লা চালিত ইউনিটগুলিতে উচ্চ-স্তরের দূষণ নিয়ন্ত্রণ কার্যকর করা-এখনও একটি প্রয়োজনীয় ক্রান্তিকালীন কাজ৷ সক্রিয় কার্বন পারদ অপসারণ প্রযুক্তির ক্রমাগত উন্নতি এবং উদ্ভাবন শুধুমাত্র একটি একক শিল্পের প্রযুক্তিগত পছন্দের সাথে সম্পর্কিত নয়, পরিবেশগত মানের উন্নতি এবং জনস্বাস্থ্য সুরক্ষার সাথেও সম্পর্কিত, এবং এটি এখনও আগামী কয়েক দশকে প্রকৌশল অনুশীলনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।গ্যাস পরিশোধন জন্য এক্সট্রুড সক্রিয় কার্বন, গ্যাস পরিশোধনের জন্য নারকেলের খোসা সক্রিয় কার্বন, এবংবায়ু এবং গ্যাস পরিশোধন জন্য সক্রিয় কার্বনপ্রত্যেকেরই অনন্য সুবিধা রয়েছে এবং ফ্লু গ্যাস পারদ অপসারণ এবং গ্যাস বিশুদ্ধকরণ, পরিবেশগত উন্নতি এবং জনস্বাস্থ্য সুরক্ষায় সহায়ক ভূমিকা পালন করতে থাকবে।