Прорыв в борьбе с загрязнением воздуха: как технология MirShine «впрыскивание аммиака в кислую среду» устраняет просачивание аммиака и образование аэрозолей

Городские агломерации вдоль северного склона Тянь-Шаньских гор в Синьцзяне занимают всего 4,1% территории региона, но на них приходится почти половина всего потребления угля, при этом они выбрасывают более 50% диоксида серы (SO₂) и около трети оксидов азота (NOₓ) и твердых частиц.

Характерной чертой этого региона является развитая промышленность и зависимость от угля в энергетическом балансе, а также горный рельеф и зимние температурные инверсии, что приводит к крайне ограниченному рассеиванию загрязняющих веществ. Зимой атмосферная емкость атмосферы составляет лишь одну восьмую от летней, что создает огромную нагрузку на системы контроля качества воздуха.

В условиях китайской стратегии «двойного выброса углерода» и ужесточения экологических норм промышленные предприятия Синьцзяна сталкиваются с беспрецедентными проблемами в области контроля выбросов.

Ключевое узкое место: просачивание аммиака и образование аэрозолей.

В конце 2025 года Управление по охране окружающей среды города Чанцзи совместно с Китайской академией экологических наук провели специальный мониторинг выбросов аммиака на ключевых угольных электростанциях.

Несмотря на то, что регион продвигает подход «Одно предприятие, одна стратегия», остается фундаментальная проблема:
присущие традиционным технологиям десульфуризации дымовых газов на основе аммиака ограничения.

Традиционная десульфуризация на основе аммиака позволяет преобразовывать SO₂ в сульфат аммония в качестве удобрения, но часто сопровождается двумя основными проблемами:

Аммиачный скачок: Свободный аммиак испаряется из циркулирующей жидкости и улетучивается с дымовыми газами.

Аэрозоли: газообразный аммиак реагирует с кислыми оксидами, образуя ультрадисперсные частицы солей аммония, которые трудно уловить с помощью обычных систем пылеудаления.

Ещё более сложной проблемой являются конденсируемые твердые частицы (ТТЧ). Выделяющийся аммиак реагирует с серной и азотной кислотами, образуя сульфат аммония и нитрат аммония — ключевые компоненты PM2.5. Данные мониторинга из Чанцзи показывают, что ионы аммония составляют до 21,6% состава PM2.5.

Помимо вторичного загрязнения, выбросы аммиака могут также приводить к образованию бисульфата аммония — высококоррозионного вещества, повреждающего окружающее оборудование.

Первопричина проблемы в традиционных процессах

В традиционных системах на основе аммиака аммиак непосредственно реагирует с SO₂ с образованием нестабильных промежуточных продуктов, таких как сульфит аммония и бисульфит аммония.

При высоких температурах эти соединения легко разлагаются, снова выделяя газообразный аммиак и SO₂, что непосредственно приводит к утечке аммиака и образованию аэрозолей.

В то же время:

Кристаллизация внутри абсорбционной башни приводит к непрерывному увеличению плотности циркулирующей жидкости.

Эффективное извлечение сульфата аммония становится затруднительным.

Удобрения накапливаются внутри башни, постепенно снижая эффективность кристаллизации.

В конечном итоге возникают проблемы, связанные с нестабильностью системы и рисками её остановки.

Эти три проблемы — просачивание аммиака, образование аэрозолей и низкая эффективность кристаллизации — долгое время сдерживали развитие отрасли.

Инновация компании Haotian: «Введение аммиака в кислую среду»

Чжан Бо, председатель совета директоров компании Haotian Environmental, предложил принципиально новый подход:

Вместо того чтобы позволять аммиаку напрямую поглощать SO₂, в этом процессе сначала используется вода для поглощения SO₂, образуя раствор сульфита. Затем в жидкую фазу вводят аммиак для нейтрализации раствора и непосредственного образования сульфата аммония.

Это нововведение гарантирует, что:

Вся реакция происходит в жидкой фазе.

Высокотемпературный дымовой газ SO₂ никогда не контактирует напрямую с аммиаком или сульфитом аммония.

Термическое разложение в принципе предотвращается.

В результате устраняются утечки аммиака и образование аэрозолей в источнике их образования.

Вспомогательные технологии: Внешняя система кристаллизации

Система Haotian дополнительно повышает стабильность за счет внешнего процесса циркуляции кристаллизатора:

Кристаллизация проводится вне абсорбционной башни.

Циркулирующая жидкость внутри башни остается стабильной и поддается контролю.

Плотность жидкости больше не увеличивается непрерывно.

Сульфат аммония может быть эффективно извлечен

Это обеспечивает прочную основу для долгосрочной стабильной работы.

Обширный лабораторный анализ подтверждает, что:

Циркулирующая жидкость состоит преимущественно из раствора сульфата аммония.

Присутствуют лишь следовые количества сульфита аммония.

Нестабильные промежуточные продукты, такие как бисульфит аммония и бисульфат аммония, практически полностью исключаются из процесса.

Выдающиеся экологические показатели

Показатели выбросов системы Haotian весьма конкурентоспособны:

Концентрации аэрозолей, аммиака и твердых частиц контролируются на сверхнизких уровнях (близких к нулю, порядка сотых долей мг).

Концентрация аммиака поддерживается ниже 2 мг/Нм³, что значительно превосходит стандартное требование <3 мг/Нм³, указанное в Технической спецификации по десульфуризации дымовых газов на основе аммиака (HJ2001-2018).

В феврале 2025 года компания Haotian получила национальный патент под названием:
«Метод значительного снижения скольжения аммиака при десульфуризации на основе аммиака и его применение», что еще больше укрепило ее технологическое лидерство.

От контроля загрязнения к ценности в рамках циклической экономики

Председатель Чжан Бо также обращает внимание на более широкую проблему:
традиционная десульфуризация на основе кальция снижает загрязнение окружающей среды, но приводит к значительным выбросам CO₂, создавая парадокс «контроля загрязнения при увеличении выбросов углерода».

Компания Haotian решает эту проблему, используя двойной подход, сочетающий экологическую переработку и низкоуглеродную экономику, преобразуя SO₂ в ценное аммонийное сульфатное удобрение и обеспечивая как контроль загрязнения, так и восстановление ресурсов.

Практический путь промышленной трансформации Синьцзяна

Для промышленных предприятий Синьцзяна контроль за выбросами аммиака и аэрозолей — это не просто соблюдение норм, а важнейший шаг для улучшения общего качества воздуха в регионе.

Поскольку контроль за загрязнением воздуха в северном регионе Тянь-Шаня вступает в критическую стадию, а концепция «Одно предприятие — одна стратегия» полностью реализована, технология «впрыскивания аммиака в кислую среду» компании Haotian предлагает практичное и масштабируемое решение:

Эффективно устраняет выбросы аммиака, аэрозолей и твердых частиц.

Превращает экологические инвестиции в экономическую отдачу.

Превращает промышленные отходящие газы из источника экологической нагрузки в ценный ресурс.

Как подчеркивает Чжан Бо, окончательное решение экологических проблем заключается в превращении отходов в ценность посредством принципов циклической экономики.