معالجة أكاسيد النيتروجين | إزالة النيتروجين بتقنية الاختزال التحفيزي الانتقائي من فرن تسخين التشكيل

يُعد فرن التشكيل من معدات التسخين المهمة قبل تشكيل المعادن، ويستخدم على نطاق واسع في صناعات البترول والصناعات الكيميائية والتعدين والآلات والمعالجة الحرارية ومعالجة الأسطح ومواد البناء والإلكترونيات والمواد والصناعات الخفيفة والصناعات الكيميائية اليومية والصيدلانية والعديد من الصناعات الأخرى.
في عملية إنتاج أفران التسخين المستخدمة في الحدادة، تُنتج غازات ضارة أخرى، مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وأكاسيد النيتروجين (NOx) والسخام وأول أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين. ويُعدّ التحكم في مصادر أكاسيد النيتروجين في الأفران الصناعية ذات درجات الحرارة العالية من أهم التحديات، كما تُنتج هذه الأفران اهتزازات وضوضاء أثناء عملية التصنيع.
تُعدّ درجة حرارة عادم فرن التسخين مرتفعة للغاية، مما يؤدي إلى فقدان جزء من الحرارة، وبالتالي هدر الطاقة. تحتوي غازات الاحتراق ذات درجة الحرارة العالية على العديد من المواد الضارة، مثل ثاني أكسيد الكربون، وأول أكسيد الكربون، وأكاسيد النيتروجين، وغيرها، مما يُسبب تلوثًا للبيئة ويؤثر بشكل كبير على صحة العاملين في الورشة والسكان المجاورين. ولحل هذه المشكلات، يُعدّ تحسين عملية الاحتراق ووسائط التسخين في فرن التسخين طريقة فعّالة. على سبيل المثال، يُمكن استخدام تقنيات ووسائط تسخين متطورة، مثل أفران التسخين بالهواء، والأفران الكهربائية، وعاكسات الزيت الخفيف بدلًا من الفحم والزيت الثقيل، مما يجعل عملية الإنتاج أكثر ملاءمة للبيئة، مع تحسين الكفاءة الحرارية لفرن التسخين وتقليل فقد الحرارة.
يؤدي استخدام فرن التسخين في عملية الإنتاج إلى انبعاث أكاسيد النيتروجين (NOx)، مما لا يسبب تلوثًا للبيئة فحسب، بل يهدد أيضًا صحة الإنسان. يُعد تحويل أكاسيد النيتروجين أمرًا بالغ الأهمية في الوقت الحالي، وتُعد تقنية إزالة النيتروجين بالتحفيز الانتقائي (SCR) إحدى أكثر تقنيات إزالة النيتروجين نضجًا لدينا.

  في عملية الإنتاج، تتطلب عمليات احتراق الوقود والتسخين وغيرها معالجة فعّالة لأكاسيد النيتروجين والتحكم بها. لا يُجري نظام إزالة النيتروجين بتقنية الاختزال الانتقائي (SCR) أي تغييرات على جسم المرجل، بل يُعالج غازات العادم مباشرةً دون التأثير على كفاءته الحرارية. يعمل المرجل بثبات تحت أي حمل، ويحافظ على مستوى انبعاثات أقل من 30 ملغم/م³، دون أي مخاطر على السلامة أو تجاوزات في تركيز أول أكسيد الكربون، وتصل كفاءة المعالجة إلى أكثر من 95%. نعتمد حاليًا على طريقة الاختزال الانتقائي (SCR)، حيث يدخل غاز المداخن إلى مفاعل SCR، ويُختزل أكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين (N₂) وبخار (H₂O) غير ضارين عبر طبقات متعددة من وحدات التحفيز.
تُعدّ معالجة أكاسيد النيتروجين في أفران التسخين أثناء عمليات التشكيل ذات أهمية بالغة لحماية البيئة وتعزيز التنمية المستدامة للصناعة. ولتحقيق هذا الهدف، نحتاج إلى مواصلة تطوير وتطبيق تقنيات أكثر تقدماً وكفاءة للتحكم في التلوث، بما يضمن تنمية صحية ومستدامة للصناعة.