Engineering

Znižovanie koncentrácie ortuti zo spalín

Znižovanie koncentrácie ortuti zo spalín

Zaoberáme sa štúdiami a poradenstvom zameraných na technológie na zníženie a odstránenie koncentrácia ortuti zo spalín vznikajúcich pri spaľovaní hnedého uhlia vo v elektrárňach a teplárňach. Spracovávame štúdie pre malé lokálne zdroje až po veľké priemyselné bloky a to v rozmedzí prietokov spalín od 10 000 – 3 000 000 m3/h.

Spracovanie štúdie realizuje naša divízia engineering, viď kontakt.

Pri spaľovaní hnedého uhlia v uhoľných kotloch tepelných elektrární vznikajú spaliny obsahujúce rôzne škodlivé látky a okrem iného taky prvky ťažkých kovov, ktoré sú veľmi škodlivé pre okolité prostredie. Medzi najviac zastúpené ťažké kovy v spalinách patrí Hg (ortuť) a Se (selén.) Ortuť (ďalej len Hg) je pri spaľovaní uvoľňovaná v troch podobách. Ortuť môže byť uvoľnená v plynnej podobe a to ako elementárne (metalická) Hg0, časť tejto ortuti je v spalinách oxidovaná prítomnosťou halogénov a nedopalu na tzv. Oxidickej (dvojmocnú) formu ortuti Hg2 +. Malé množstvo ortuti je absorbované na povrch pevných častíc popolčeka a vyskytuje sa vo forme viazanej na pevné častice tzv. HGP. Táto ortuť je spolu s popolčekom odvádzaná spodnou výsypkou kotla ako popol a ďalej dochádza k jej záchytu v následnom stupni filtrácie a to v inštalovanom elektrostatickom odlučovači alebo tkaninové filtra. Bežná koncentrácia ortuti v spalinách vznikajúcich pri spaľovaní hnedého uhlia je v rozsahu 2 - 80 mg / Nm 3 pri uvažovanom množstvo ortuti v palive v rozsahu 20 - 900 mikrogramov / kg. Ako už bolo povedané vyššie, ortuť sa vyskytuje v spalinách v rôznych formách a záchyt jednotlivých foriem ortuti vyžaduje špecifické postupy a technológie založené na mechanických a fyzikálno - chemických princípoch. Elementárna forma ortuti (Hg0) a jej záchyt zo spalín je veľmi komplikovaný proces. Elementárna forma ortuti prechádza celým systémom čistenia spalín a je uvoľňovaná spalinami do okolitého prostredia.

V praxi sa uplatňuje veľa metód, ako túto formu ortuti odstrániť. Väčšina metód je založená na princípe oxidácie elementárnej ortuti na tzv. Dvojmocnú oxidickej formu ortuti (Hg2 +), ktorá je veľmi dobre rozpustná vo vode. K procesu oxidácie elementárnej ortuti na dvojmocnú formu ortuti môže dochádzať napr. V inštalovanej technológii na zníženie koncentrácie NOx, tzv. SCR a to priamo na povrchu inštalovaného katalyzátora. Ďalšou metódou je dávkovanie zlúčenín na báze halogénov a to buď priamo do spaľovaného paliva, alebo ako prísada do sorbentu aktívneho uhlia. Aktívne uhlie je najčastejšie používané aditívum k zníženiu koncentrácie ortuti v spalinách založené na princípe adsorpcie. Dvojmocnú formu ortuti možno Záchytné veľmi dobre, vďaka svojej rozpustnosti, v inštalovanej technológii mokrého odsírenie alebo v zariadení tkaninového filtra v kombinácii s dávkovaním aktívneho uhlia. Inštalácia tkaninového filtra hrá v praxi významnú úlohu pri záchytu ortuti a to oveľa väčšie ako inštalácia elektrostatického filtra. Ako už bolo povedané vyššie, existuje mnoho metód odstránenie ortuti zo spalín a to vrátane ich kombinácií. Najčastejšie používané metódy sú opísané ďalej.
dávkovanie aktívneho uhlia

Dávkovanie aktívneho uhlia do spalín


V praxi je najrozšírenejšou metódou zníženie obsahu ortuti dávkovaním práškového aktívneho uhlia do spalín. Aktívne uhlie je schopné vďaka svojmu veľkému mernému povrchu viazať ortuť na povrchu na základe princípu absorpcie. Dávkovanie uhlia do systému je zložitý proces, pretože záleží na veľmi dôkladnom rozprestretie aktívneho uhlia v prúde spalín. Najčastejšie je aktívne uhlie vstrekované do systému v mieste pred vstupom spalín do ohrievača vzduchu a to rozmedzí teplôt spalín 140 – 180 ° C. Aktívne uhlie je potom unášané prúdom spalín do následne inštalovaného tkaninového filtra, kde dochádza k odlúčeniu ortuti viazané na povrchu aktívneho uhlia na tkanine filtra. Odlúčené uhlie je potom spolu s odlúčeným popolom odvedené z výsypky tkaninového filtra do systému skladovania pomocou inštalovanej pneumatickej dopravy alebo je časť odlúčeného materiálu vedená späť na vstup do tkaninového filtra na opätovné využitie.

Systémom s využitím dávkovania aktívneho uhlia v kombinácii s inštaláciou tkaninového filtra možno odlúčiť až 99% ortuti obsiahnutej v spalinách. Na povrchu aktívneho uhlia možno mimo oxidickej formy ortuti zachytnout do určitej miery aj elementárne formu ortuti. Z dôvodu zvýšenia efektívnosti záchytu elementárne formy ortuti možno dávkovať do aditíva aktívneho uhlia zlúčeniny na báze halogénov (napr. Bromidov) z dôvodu vyššie popísané oxidácie na dvojmocnú formu ortuti. Množstvo dávkovaného aktívneho uhlia do procesu je potrebné optimalizovať na základe skutočných prevádzkových parametrov kotla a nadväzujúceho systému. Lebo pri spaľovaní hnedého uhlia s vysokým obsahom popola možno predpokladať vyššiu koncentráciu úletu popolčeka v spalinách. Popolček vzniknutý spaľovaním uhlia má podobné vlastnosti ako vstrekované aktívne uhlie, teda veľký merný povrch. Pri dostatočnom množstve v spalinách, je popolček schopný viazať na povrch ortuť. Týmto procesom možné šetriť spotrebu nákladného aktívneho uhlia.

úprava absorbéru odsírenia

Úpravy absorpčných nádob odsírenia


Táto metóda je založená na vhodnej úprave a modifikáciu odlučovačov kvapiek existujúcich absorbérov mokrých odsírovacích technológií inštalovaných na uhoľných elektrárňach.