Reduction of mercury emissions to the atmosphere from coal combustion processes using low-temperature pyrolysis - a concept of process implementation on a commercial scale

• Autorzy: Chmielniak T.

Warianty tytułu

PL

Obniżenie emisji rtęci do atmosfery z procesów spalania węgla z wykorzystaniem pirolizy niskotemperaturowej - koncepcja realizacji procesu w skali przemysłowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This publication presents selected results of laboratory research on mercury removal from coal by the pre-combustion thermal treatment of fuel and a concept study of the process on a commercial scale. The concept assumes that a commercial-scale plant consists of drying and pyrolysis zones and that heat for the process is transported by flue gases from additional coal combustion. For the proposed plant configuration, a mass and energy balance was made. The thermal efficiency of the process amounts to 80 and 94% for brown and hard coal, respectively. Considering the significantly lower gas stream containing mercury and a higher mercury concentration than in the flue gases, the process could be more economically attractive compared to post-combustion technologies.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań usuwania rtęci z węgla przed procesem spalania na drodze pirolizy niskotemperaturowej oraz koncepcję realizacji procesu w skali przemysłowej. Dla zaproponowanej konfiguracji układu opracowano bilanse masowe i energetyczne instalacji. Koncepcja technologiczna układu zakłada, że będzie się on składać z dwóch podstawowych węzłów technologicznych tj. suszenia i pirolizy a nośnikiem ciepła będą spaliny otrzymane ze spalenia dodatkowej ilości węgla. Sprawność realizacji procesu, zdefiniowana jako stosunek entalpii chemicznej produktu (tj. węgla oczyszczonego) do entalpii paliwa surowego, waha się w zakresie od 80% do 94% dla węgli brunatnych i kamiennych. Ze względu na dużo niższe wielkości strumienia gazu (w stosunku do spalin), z którego separowana jest rtęć, proces jest stosunkowo łatwy w realizacji i może okazać się konkurencyjny kosztowo. Nie powoduje również ingerencji w istniejące układy technologiczne elektrowni.

Słowa kluczowe

EN

mercury; coal; pyrolysis; emission control

PL

rtęć; węgiel; piroliza; ograniczenie emisji

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 2
• Strony: 176--181
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Chmielniak T.

• Centrum Badań Laboratoryjnych Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu,

Bibliografia

• [1] Chmielniak T. M., Głód K, Kopczyński M.: Pyrolysis of coal to reduce mercury emissions from combustion into the atmosphere. New technologies for combustion and flue gas cleaning. Book edited by W. Nowak and M. Pronobis. Silesian Technical University Publishing House 2010 (in Polish).
• [2] Chmielniak T. M., Głód K, Misztal E., Kopczyński M.: Mercury emission from coal-fried power plants. Przemysł Chemiczny 2010, 6, 775-778. (In Polish).
• [3] Chmielniak T.M., Popowicz J.: Development of an concept of an integrated coal pyrolysis reactor system. Report of the Research Task: IV.2.3.C/2010, PBZ PBZ – MEiN - 4/2/2006 (in Polish).
• [4] Feeley T. J., Jones A. P.: An Update on DOE/NETL’s Mercury Control Technology Field Testing Program, 01.2008. Available at: http://www.netl.doe.gov
• [5] Guffey F. D., Bland A. E.: Thermal pretreatment of low-ranked coal for control of mercury emissions. Fuel Processing Technology 85, 2004, 521-531.
• [6] http://www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/ewr/mercury/control tech/control_testing.html.
• [7] Inventory of air emissions: SO2, NO2, CO, NH3, dust, heavy metals, NMVOC and POPs in Poland in 2007; KASHUE / Institute of Environmental Protection, Warsaw 02.2009 (http://www.kashue.pl)(in Polish).
• [8] Lin L., Khang S. J., Keener T. C.: Coal desulphurization by mild pyrolysis in a dual-auger coal feeder. Fuel Processing Technology 53, 1998, 15-30.
• [9] Pacyna E. G., Pacyna J. M., Fudala J., Strzelecka-Jastrzab W., Hlawiczka S., Panasiuk D.: Mercury emissions to the atmosphere from anthropogenic sources in Europe in 2000 and their scenarios until 2020. Science of the Total Environment 370, 2006, 147–156.
• [10] Szargut J.: Termodynamika. PWN 1976.
• [11] Thermal Precombustion Mercury Removal Process for Low-Rank Coal-Fired Power Plants, Successes, U.S. Department of Energy, Office of Fossil Energy National Energy Technology Laboratory, 2008, http://www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/advresearch/ref-shelf.html
• [12] Yeh T. L., Keener T. C., Khang S. J., Jenkins R. G.: Denitrification of coal by mild pyrolysis in a novel coal feeder. Fuel Processing Technology 33, 1993, 33-48.