VOCs Emission from Coal-fired Power Station Boiler

• Autorzy: Chmielewski A. , Ostapczuk A. , Licki J. , Kubica K.

Warianty tytułu

PL

Emisja lotnych zanieczyszczeń organicznych z kotła energetycznego opalanego pyłem węglowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The emission in gaseous and liquid phase of volatile organic compounds (VOCs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) from coal-fired power station boiler was studied. The coal combustion process has been carried out at low percentage of excess oxygen from 4.6 per cent to 3.4 per cent and combustion temperature were changed from 795°C to 945°C, respectively. Low NOx concentration (about 110 ppm), VOCs concentrations in the range of mg/Nm3 and PAHs concentration in the range of mg/Nm3 were found in the flue gases. The most abundant VOCs compounds were aromatic hydrocarbons, alkanes and ketons. Three groups of aromatic hydrocarbons (n-propylbenzene, xylenes and trimethylbenzenes) with POCP (photochemical ozone creation potential) values greater than 70 have large contribution to the total reactivity of flue gases in the photochemical ozone formation in the lower troposphere. The analysis indicated low value and minimum contribution of benzo[a]pyrene and dibenzo[a,h]anthracene to the total PAHs emission from this boiler. Total carcinogenity of flue gases released to the atmosphere was very low.

PL

Badano emisję w fazie gazowej i ciekłej lotnych zanieczyszczeń organicznych (VOCs) i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PAHs) z kotła energetycznego opalanego pyłem węglowym. Proces spalania węgla w kotle realizowano przy niewielkim nadmiarze tlenu od 4,6 do 3,4%, a temperatura spalania zmieniała się odpowiednio od 795 do 945°C. W spalinach zarejestrowano małe stężenie NOx (okolo 110 ppm), stężenia VOCs rzędu mg/Nm3 i stężenia PAHs w zakresie mg/Nm3. Najobfitszymi składnikami VOCs były węglowodory aromatyczne, alkany i ketony. Trzy grupy węglowodorów aromatycznych (n-propylobenzen, ksyleny i trimetylobenzeny) z wartością potencjału fotochemicznego tworzenia ozonu POCP większą od 70 wnosiły duży wkład do sumarycznej reaktywności spalin do fotochemicznego wytwarzania ozonu w przyziemnej warstwie atmosfery. Zarejestrowano małe stężenia i minimalny wkład benzo[a]pirenu i dibezno[a,h]antracenu do całkowitej emisji WWA z kotła. Całkowita kancerogenność spalin uwalnianych do atmosfery była znikoma.

Słowa kluczowe

EN

coal combustion; volatile organic compounds; policyclic aromatic hydrocarbons; flue gases

PL

spalanie węgla; lotne zanieczyszczenia organiczne; wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne; spaliny

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 10, nr 11
• Strony: 1199--1208
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chmielewski A.

• Institute of Nuclear Chemistry and Technology, ul. Dorodna 16, 03-195 Warsaw, tel. 0/.../22/811 09 16, fax 0/.../22/811 15 32

autor

Ostapczuk A.

• Institute of Nuclear Chemistry and Technology, ul. Dorodna 16, 03-195 Warsaw, tel. 0/.../22/811 09 16, fax 0/.../22/811 15 32

autor

Licki J.

• Institute of Atomic Energy, 05-400 Otwock-Swierk, tel. 0/.../22/718 00 28, fax 0/.../22/779 38 88

autor

Kubica K.

• Institute for Chemical Processing of Coal, ul. Zamkowa 1, 44-803 Zabrze

Bibliografia

• [1] Chmielewski A.G.: Report INCT 1999, Seria B, No. 4/99.
• [2] Jaecker-Voirol A.: [in:] Pollutants from Combustion, (ed.) Ch. Vovelle, NATO Series, Vol. 547, Kulwer Academic Publishers, 2000, p. 241-261.
• [3] Wamatz J., Maas U. and Dibble R.W.: Combustion-physical and chemical fundamentals, Modeling and Simulation, Experiments, Pollutants Formation, 3rd edition 2001, Springer-Verlag, Heidelberg-New York 2001.
• [4] Friedrich V. and Obermeier S.: [in:] Reactive hydrocarbons in the atmosphere, (ed.) C.N. Hewitt, Academic Press, San Diego-London-New York 1999.
• [5] Badger G.M.: Natl. Cancer Inst. Monogr. 1962, 9, 1.
• [6] Zakrzewski S.F.: Environment toxicology, PWN, Warszawa 1997, ISBN 83-01-12417-2.
• [7] Kubica K., Czaplicka M., Kordas T. and Feist W.: Karbo-Energochem.-Ekol. 1993, 7, 161-165.
• [8] Kubica K. and Czaplicka M.: [in:] Proceedings of the Second Int. Scient. Conf. Air Protection in Theory and Application 2-4.07.1998, Szczyrk 1998, p. 131-144.
• [9] Saiko N. and Yamaguchi K.: [in:] Chromatographic analysis of environmental and food toxicity, Vol. 77 of Chromatographic Science and Technology, (eds.) Tokay Uki and Shimato Bato, Dekker, New York 1998.
• [10] Atkinson R.: Chem. Rev. 1986, 88; 69-201.
• [11] Derwent R.G., Jenkin M.E. and Saunders S.M.: Atmos. Environ. 1996, 30, 181-198.
• [12] Luijk R. et al.: Fuel 1993, 72, 343-348.
• [13] Wielgosiński G.: Emission of hazardous pollutants [in Polish], PZITS No. 803, Politechnika Wrocławska, Wroclaw 2002.
• [14] Garcia J.P. et al.: Atmos. Environ. 1992, 26A, 1589-1597.
• [15] Kubica K.: [in:] Proceedings of the Second Int. Scient. Conf. Air Protection in Theory and Application 2-407 1998, Szczyrk 1998, p. 399-407.
• [16] US EPA, List of the Sixteen PAHs with Highest Carcinogenic Effect, 1EA Coal Research, London 1984.
• [17] Clemente Associate s Inc. Compative potency approach for estimating the risk associated with exposure to mixtures of PAHs 1988, US EPA Contract No. 68-02-44-03, Farfax, VA, ICF – Clement Associates
• [18] Mastral A.M., Calle’n M. and Murillo R, Fuel 1998, 77(13), 1513-1516.