Trawertyn w odsiarczaniu spalin

• Autorzy: Szymanek A.

Warianty tytułu

EN

Travertine in flue gas desulphurization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono zagadnienia związane z odsiarczaniem spalin sorbentem wapniowym typu trawertyn. Wykazano, że ze względu na specyficzny sposób produkcji materiałów budowlanych, do których wykorzystuje się trawertyn, powstają znaczne ilości kruszywa wapiennego, które można wykorzystać w celu ograniczenia emisji dwutlenku siarki do atmosfery. Wykonano szereg badań laboratoryjnych, w których określano podstawowe parametry cechujące dobry sorbent SO2 do suchych metod odsiarczania. Ustalono, że badany wapień posiada duże zawartości CaCO3 (95,2 ÷ 98,7%), które determinują bardzo dobre właściwości sorpcyjne. Do określenia właściwości sorpcyjnych zastosowano testy reaktywności, wskaźnik reaktywności Ri, wskaźnik sorpcji bezwzględnej Ci oraz stopień konwersji X. W drugiej części artykułu przedstawiono wyniki trzydniowego testu odsiarczania spalin w kotle fluidalnym z wykorzystaniem trawertynu jako sorbentu. Podczas testu dotrzymywano norm emisji dla kotła, w którym prowadzono badania przy minimalnych masach sorbentu. Zastosowany wapień charakteryzował się wysokim stopniem wykorzystania sorbentu w kotle (16 ÷ 27%) i był znacznie lepszy niż inne wapienie stosowane w tym samym kotle. W próbach porównawczych z innym wapieniem stopień wykorzystania sorbentu nie przekroczył 10%. Zużycie sorbentu w próbach porównawczych było ponad 3,5-krotnie wyższe niż w próbach z trawertynem. Zatem wapień ten nie tylko może, ale i powinien być stosowany w odsiarczaniu spalin ze względu na swoje znakomite właściwości.

EN

In this paper the dry desulphurization process with the use of travertine calcium sorbent was described. Due to production of building materials a lot of travertine ballast is created on the market and it may be used for reduction of sulfur dioxide emission. A lot of laboratory tests in which basic parameters such as e.g. the SO2 capture efficiency were performed. The studied limestone contained high amount of CaCO3 (95 ÷ 97%), which indicated high possible sorption properties, defined by reactivity index Ri, absolute sorption index Ci and conversion degree X. According to the Alsthrom classification all examined material ranked in the very good and excellent category. In the second part of the paper three-day industrial test of flue gas desulphuriztion in CFB boiler using travertine was described. The results were as good as physico-chemical properties. The normative emission level was attained with minimum flow of additive used for desulphurization. During the industrial test the dependences between reactivity indexes, degree of limestone utilisation and limestone consumption was characterised. Improving of sorption properties (Ri from 2.82 to 2.54) and improving of degree of limestone utilisation (from 16 to 27%) were observed. The sorbent had a high degree of utilization in boiler much better than other limestone. Simultaneously with increasing of limestone utilisation decreasing amount of sorbent necessary for desulphurization from 1.4 to 1.16 kg/s was observed. Additionally the increase of sulphur content in fuel about 25% and the simultaneously increase of sorption properties (about 11%) did not cause the limestone consumption increase. And even 20% decreasing of limestone consumption we observed during the test. The little changing of sulphur content in fuel from 0.25 to 0.35% practically doesn't influence on limestone consumption. In comparison test with other limestone the utilization degree exceed scarcely 10%. Lime consumption in reference test was 3.5 times higher than in test with travertine. Therefore travertine as limestone not only may be but also should be used in desulphurization processes.

Słowa kluczowe

PL

sorbenty wapienne; odsiarczanie spalin; kotły z cyrkulacyjną warstwą fluidalną

EN

calcium sorbents; desulphurization; flue gas; CFB boilers

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 9, nr 3
• Strony: 273--285
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Szymanek A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii i Ochrony Środowiska, Katedra Ogrzewnictwa Wentylacji i Ochrony Atmosfery, ul. Dąbrowskiego 73, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Lewandowski J., Wybrane uwarunkowania rozwoju krajowej energetyki wynikające z członkostwa w Unii Europejskiej, System 2004, Vol. 9 Special Issue 2/2, 671-680.
• [2] Szymanek A., Kamień wapienny jako sorbent SO2, cz. I, Wiek geologiczny warunkujący własności sorpcyjne, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, 2005, 1, 39, 7-11.
• [3] Szymanek A., Kamień wapienny jako sorbent SO2, cz. II, Skład chemiczny warunkujący własności sorpcyjne, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, 2005, 4, 39, 117-122.
• [4] Szymanek A., Kamień wapienny jako sorbent SO2, cz. III, Skład frakcyjny warunkujący własności sorpcyjne, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów 2005, 6, 39, 199-205.
• [5] Borówka R.K., Cedro B., Skarby ziemi, Wydawnictwo Krupisz, Poznań 2001.
• [6] Łydka K., Petrologia skał osadowych, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1985.
• [7] Bolewski A., Parachoniak W., Petrografia, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1988.
• [8] Szymanek A., Mechniczno-chemiczna aktywacja kamienia wapiennego, POL-EMIS 2006, Ochrona Powietrza atmosferycznego, Osiągnięcia w nauce, energetyce i przemyśle, Wydawnictwo PZiTS, 211-215.
• [9] Wielgomas L. (red.), Surowce mineralne województwa częstochowskiego, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1981.
• [10] PN-76/B-04350 Kamień wapienny i wapno niegaszone oraz hydratyzowane.
• [11] PN-EN 1926:2001 Metody badań kamienia naturalnego - oznaczenia wytrzymałości na ściskanie.
• [12] PN-EN 1925:2001 Metody badań kamienia naturalnego - oznaczenia współczynnika nasiąkliwości.
• [13] PN-EN 14158:2005 Metody badań kamienia naturalnego - oznaczenia odporności na ścieranie.
• [14] Wytyczne Alsthrom Pyropower Reactivity index. Alsthrom Pyropower 1995.
• [15] Szymanek A., Badanie modyfikowanych sorbentów wapniowych do suchego odsiarczania spalin, rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Wrocław 2000.
• [16] Szymanek A., Sekret R., Muskała W., Nowak W., Bilans wapnia w kotle fluidalnym, Gospodarka Paliwami i Energia 2003, 8, 18-20.