Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The heat-transfer system modelling of the convective heating surfaces of a TP-92 steam boiler

Kravets Taras, Galyanchuk Igor, Yurasova Oksana, Kapustianskyi Andrii, Romanova Kateryna

Polityka Energetyczna

|

2022

|

T. 25, z. 3

5--20

EN

The relevance of the subject of research is determined by the need to develop and subsequently implement a mathematical model and the corresponding structural scheme of the convective heating surfaces of the TP-92 steam boiler. The purpose of this research work is to directly model the heat- -transfer system of the convective heating surfaces of this boiler, designed for effective use in real conditions. The basis of the methodological approach in the research work is a combination of methods of the system analysis of the key principles of constructing mathematical models of heat-transfer systems of modern steam boilers with an experimental study of the prospects for creating a mathematical model of a heat-transfer system of the convective heating surfaces of a TP-92 steam boiler. In the course of the study, the results were obtained and presented in the form of a mathematical model of a convective heat-transfer system. It allows for making effective mathematical calculations of the main operating modes of the TP-92 steam boiler and calculating the dependences of the temperature and thermal modes of its operation on the change of incoming parameters of the used heat carriers, changes in the heating surface area and the relative flow rate of the heat carriers over the time of their use. The results obtained in the study, including the conclusions formulated on their basis, are of significant practical importance for the designers of steam boilers. The results also are useful for maintenance personnel, whose immediate responsibilities include determining the real possibilities of improving the convective heat-transfer system, based on the known parameters of the temperature of the coolant at the entrance to the system and at the exit from it.

PL

O trafności przedmiotu badań decyduje potrzeba opracowania, a następnie wdrożenia modelu matematycznego i odpowiadającego mu schematu konstrukcyjnego konwekcyjnych powierzchni grzewczych kotła parowego TP-92. Celem pracy badawczej jest bezpośrednie zamodelowanie układu wymiany ciepła konwekcyjnych powierzchni grzewczych tego kotła, zaprojektowanego do efektywnego wykorzystania w warunkach rzeczywistych. Podstawą podejścia metodologicznego w pracy badawczej jest połączenie metod analizy systemowej kluczowych zasad budowy modeli matematycznych układów wymiany ciepła nowoczesnych kotłów parowych z eksperymentalnym badaniem perspektyw stworzenia modelu matematycznego układu wymiany ciepła konwekcyjnych powierzchni grzewczych kotła parowego TP-92. Uzyskane wyniki zaprezentowano w postaci modelu matematycznego konwekcyjnego układu wymiany ciepła. Pozwala to na wykonanie efektywnych obliczeń matematycznych głównych trybów pracy kotła parowego TP-92 oraz obliczenie zależności temperatury i trybów cieplnych jego pracy od zmian parametrów wejściowych stosowanych nośników ciepła, zmian powierzchni grzewczej oraz względnego natężenia przepływu nośników ciepła w czasie ich użytkowania. Uzyskane w pracy wyniki, w tym sformułowane na ich podstawie wnioski, mają duże znaczenie praktyczne dla projektantów kotłów parowych. Są one również przydatne dla personelu utrzymania ruchu, do którego bezpośrednich obowiązków należy określenie realnych możliwości udoskonalenia konwekcyjnego układu wymiany ciepła, w oparciu o znane parametry temperatury chłodziwa na wejściu do układu i na wyjściu z niego.

2

An innovative method for waste heat recovery from flue gas treatment system through an additional economizer

Iliev Iliya Krastev, Kowalczyk Tomasz, Beloev Hristo Kvanov, Terziev Angel Kostadinov, Jesionek Krzysztof Jan, Badur Janusz

Archives of Thermodynamics

|

2022

|

Vol. 43, no 2

37--59

EN

The usage of wet methods for flue gas dedusting from coalfired boilers is associated with significant heat losses and water resources. Widespread emulsifiers of the first and second generation are satisfactory in terms of flue gas cleaning efficiency (up to 99.5%), but at the same time do not create conditions for deeper waste heat recovery, leading to lowering the temperature of gases. Therefore, in the paper, an innovative modernization, including installing an additional economizer in front of the scrubber (emulsifier) is proposed, as part of the flue gas passes through a parallel bag filter. At the outlet of the emulsifier and the bag filter, the gases are mixed in a suitable ratio, whereby the gas mixture entering the stack does not create conditions for condensation processes in the stack.

3

Assessment of the Effect of Oxygen and Carbon Dioxide Concentrations on Gas Evolution During Heat Treatment of Thermoanthracite Carbon Material

Panov Yevgen, Gomelia Nikolai, Ivanenko Olena, Vahin Andrii, Leleka Serhii

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 2

139--149

EN

The processes of the interaction of carbon material (thermoanthracite pouring) with a gas-air mixture in a heat chamber were studied while heating to 800–850°C. The influence of temperature, oxygen and carbon dioxide concentration on the formation efficiency of carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen and methane was determined. A pilot plant was created, which provided heating of the carbon material at the indicated temperatures and regulating the supply of air and carbon dioxide. It was found that a noticeable oxidation of the carbon material in the heat chamber in the presence of oxygen or carbon dioxide occurs at the temperatures above 500°C. Significant concentrations of carbon monoxide were formed at temperatures of 600–800°C. It was shown that when using gas mixtures with an oxygen content of 7–21% minimum concentrations of carbon monoxide are formed at an oxygen content of 14%. At temperatures above 500°C, the formation of hydrogen and methane in gas flows was noted. The methane yield increased with the decreasing oxygen content.

4

Odzysk niskotemperaturowego ciepła odpadowego spalin bloku energetycznego węglowego

Polko Krzysztof

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 2

53--58

PL

W artykule przedstawiono algorytm obliczeń bloku energetycznego węglowego z układem odzysku ciepła odpadowego spalin metodą pośrednią. Obliczenia wykonano dla dwóch paliw: węgla kamiennego i brunatnego. Zbadano wpływ zainstalowania układu odzysku ciepła odpadowego spalin na wzrost mocy oraz sprawności bloku referencyjnego o mocy 900 MW. Wyniki pokazały, że zastosowanie układu odzysku ciepła odpadowego spalin poprawia sprawność bloku: dla węgla kamiennego o 1,57 %, a dla węgla brunatnego o 2,4%.

EN

The aim of the article is to present an algorithm of computation of a coal-fired power unit with indirect waste heat recovery system. Calculations were made for two fuels: lignite and bitominous coal. The influence of the installation of flue gases waste heat recovery system on power increase and efficiency of the 900 MW reference power unit was studied. Results showed that installation of flue gases waste heat recovery system improves power unit efficiency: for lignite by 1.57%, and for bituminous coal by 2.4%.

5

Model matematyczny kondensacyjnego wymiennika ciepła służącego do odzysku ciepła ze spalin w elektrowni węglowej

Polko Krzysztof, Lichota Janusz

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 1

63--73

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny kondensacyjnego wymiennika ciepła typu spaliny-woda, służącego do odzysku niskotemperaturowego ciepła odpadowego ze spalin bloku energetycznego węglowego. Model ten bazuje na modyfikacji modelu Colburna-Hougena, przedstawionej w pracach [17, 24, 33]. W modelu założono, że część wykroplonej pary wodnej reaguje z częścią strumienia dwutlenku siarki w spalinach, wskutek czego powstaje kwas siarkowy (IV). Przy pomocy powyższego modelu przeprowadzono analizę porównawczą wyników obliczeń dla spalin pochodzących z węgla kamiennego i brunatnego. Przeprowadzono optymalizację wymiennika ciepła pod względem wybranych parametrów.

EN

The aim of the article is to present a mathematical model of flue gases-water condensing heat exchanger used for the recovery of low temperature waste heat of coal-fired power unit. This model is based on the modification of the Colburn-Hougen model, presented in [17, 24, 33]. In addition, it was assumed that some of the condensed water vapor reacts with a portion of the sulfur dioxide stream in exhaust, resulting in formation of sulfuric acid (IV). With this model, a comparative analysis of calculation results for flue gases derived from lignite and bituminous coal was performed. The heat exchanger has been optimized for selected parameters.

6

Badania instalacji odazotowania spalin w kotle rusztowym w celu dostosowania emisji NOx do ustawowych wymagań

Ostrowski Piotr, Wejkowski Robert, Garbacz Przemysław, Pawelec Natalia

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 6

37--46

PL

Rozporządzenie Ministra Środowiska DU. 2018 poz. 680 z dnia 1 marca 2018 r. wprowadziło obostrzenia emisyjne dla średnich obiektów spalania energetycznego. W wyniku wdrożonego dokumentu istniejące średnie obiekty ciepłownicze (MCP) zostaną objęte od 01.01.2025 r. nowymi limitami. Osiągnięcie podanych w ustawie limitów jest uwarunkowane zastosowaniem metod wtórnych redukcji NOx. Powszechnie stosowane są metody selektywnej redukcji niekatalitycznej (SNCR) oraz katalitycznej (SCR). Artykuł przedstawia wyniki badań eksploatacyjnych instalacji wykorzystującej metodę SNCR oraz jej rozszerzenie o wkład katalityczny zlokalizowany w II ciągu kotła, tworząc układ hybrydowy – połączenie metod SNCR i SCR. Realizacja metody SNCR była prowadzona przez zastosowanie rozwiązania FJBS (Furnace Jet Boiler System). Technologia FJBS wykorzystuje zespół wentylatorów strumienicowych składający się z 8 dysz wtryskowych ulokowanych na 4-ech poziomach komory paleniskowej kotła, przez które wtryskiwany jest wodny roztwór mocznika, jako reagent oraz sprężone powietrze jako medium napędowe dysz wtryskowych. W pracy zawarte zostały również wyniki symulacji numerycznej, które użyto do określenia miejsca wtrysku reagenta przy nominalnej pracy kotła. Natomiast badania eksploatacyjne pozwoliły na dostosowanie działania instalacji dla pełnego zakresu pracy kotła oraz jej optymalizację. Otrzymane wyniki wskazują, że zastosowanie metody SNCR przy wykorzystaniu systemu FJBS pozwala na dostosowanie emisji kotła do wymaganego ustawicznie poziomu dla istniejących obiektów. Dodatkowo przeprowadzona analiza ekonomiczna przemawia za stosowaniem sprężonego powietrza jako medium napędowego dysz zamiast wody stosowanej w klasycznej metodzie SNCR. W przypadku dalszego zaostrzania norm emisyjnych rozwiązanie stanowić będzie połączenie istniejących systemów SNCR z reaktorami SCR. Zaprezentowane wyniki wskazują na możliwość uzyskania skutecznej redukcji NOx przy ulokowaniu wkładów katalitycznych w przestrzeni II ciągu kotła bez ingerencji w część ciśnieniową.

EN

On 1 March 2018, Polish law introduced emission restrictions for medium-sized combustion plants. As a result of the implemented document, the existing medium-size heating facilities (MCP) will be covered by new limits from 01.01.2025. Achievement of the limits set out in the Act in the vast majority of cases depends on the application of secondary NOx reduction methods - the method of selective non-catalytic SNCR reduction and selective catalytic SCR reduction. The paper presents the results of exploitation tests of the installation using the SNCR method and its extension by the catalytic converter located in the boiler’s second duct, creating a hybrid system - a combination of SNCR and SCR methods. The implementation of the SNCR method was carried out by applying the FJBS (Furnace Jet Boiler System) solution. FJBS technology uses a set of jet blowers located on 4 levels of the boiler combustion chamber, through which water solution of urea is injected as a reagent and compressed air as a driving medium of injection nozzles. The paper also includes results of numerical simulation, which was used to determine the place of reagent injection at nominal boiler operation and optimization of the algorithm. The obtained results indicate that the application of the SNCR method using the FJBS system allows to adjust the boiler emission to the level required by law for the existing facilities. In addition, the conducted economic analysis supports the use of compressed air as a driving medium for nozzles instead of water used in the classic SNCR method. In case of further tightening of emission standards, the solution will consist in connecting existing SNCR systems with SCR reactors. The presented results indicate that it is possible to achieve an effective NOx reduction by locating the catalytic converters in the space of the second boiler series without interfering with the pressure part of the boiler.

7

Wskaźnik do obliczania oszczędności spowodowanych schłodzeniem spalin wylotowych poniżej punktu rosy i wykorzystania odzyskanego ciepła

Szelejewski Filip, Ostrowski Piotr

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2019

|

T. 50, nr 5

177--181

PL

W artykule przedstawiono metodę oceny efektywności energetycznej kotłowni zasilanej paliwem gazowym lub stałym, w której wykonano modernizację polegającą na ochłodzeniu spalin poniżej punktu rosy i wykorzystaniu odzyskanego ciepła w instalacjach kotłowych. W kotłowni równocześnie wykonano instalację do mokrego oczyszczania gazów wylotowych, w celu redukcji emisji cząstek stałych i do poziomu określanego przez normę. W artykule zaproponowano prosty wskaźnik do oceny poprawy efektywności energetycznej. Zalecenia zilustrowano przykładem obliczenia oszczędności uzyskanych w kotłowni zasilanej gazem ziemnym eksploatowanym w przedsiębiorstwie przemysłu spożywczego, wyposażonej w dwa kotły parowe, o łącznej wydajności 2 × 30 t/h, oraz kotłowni zasilanej węglem kamiennym wyposażonej w trzy kotły parowe typu płomienicowo-płomieniówkowego, o wydajności 3 × 3 t/h pracujących z quasi-stałą wydajnością w ciągu roku.

EN

The paper presents a method for assessing the energy efficiency of a boiler house for both gaseous and solid fuels, in which the modernization consisting in cooling the flue gases below the dew point and transferring the recovered thermal power in boiler installations was carried out. At the same time, wet exhaust gases purification was carried out in the boiler house, which reduced the emission of particulate matter and acid gas to the level determined by the standard. The publication indicates a correct and simple indicator of the assessment of energy efficiency improvement. The recommendations are illustrated with reference to an example of savings settlement made in a natural gas-fired boiler house in a food industry company equipped with two steam boilers, with a total capacity of 2 × 30 t / h, and a coal-fired boiler house equipped with three flue and smoke boilers; with a capacity of 3 × 3 t/h operating with quasi-constant performance during the year

8

Badania instalacji zgazowania paliw alternatywnych zintegrowanej z kotłem w lokalnej elektrociepłowni

Maj Izabella, Ostrowski Piotr, Polok Michał

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2019

|

T. 50, nr 9

329--334

PL

W polskich ciepłowniach powszechnie użytkowane są wodne kotły rusztowe o średnich mocach, w których standardowym paliwem jest węgiel kamienny. W takich kotłach można zastosować pośrednie współspalanie paliw alternatywnych (biomasy, RDF, odpadów) przez integrację z zewnętrznym reaktorem zgazowania. W artykule przedstawiono wyniki badań testowych innowacyjnej instalacji zgazowania zbudowanej przy parowym kotle węglowym znajdującym się w miejskiej elektrociepłowni na południu Polski. Proces zgazowania jest prowadzony z wykorzystaniem spalin pobieranych z kotła. Powstały w procesie gaz palny (syngaz) jest recyrkulowany do komory spalania kotła. W drugiej części artykułu opisano parametry instalacji i procesu (wymiary reaktora, spodziewany skład syngazu) technologii zgazowania zintegrowanej z kotłem WR 8. Instalacja składa się z rektora w postaci bębna z obrotowym wirnikiem, który jest zasilany paliwem od góry. Obroty wirnika zapewniają ciągły ruch paliwa wewnątrz reaktora, zapobiegają tworzeniu się aglomeratów i zapewniają transport stałej pozostałości procesu w kierunku zsypu. Czynnik zgazowujący (spaliny) jest pobierany z kotła i doprowadzany do reaktora kanałem spalin. Przepływ gazu przez reaktor jest wymuszany wentylatorem strumienicowym napędzany parą lub sprężonym powietrzem. Syngaz zawierający składniki palne (CO, CH4, H2, CnHm) jest recyrkulowany do komory spalania i zasila wybrane palniki. Wyniki badań wskazują, że zastosowanie technologii zgazowania pozwala na współspalanie paliw alternatywnych (biomasy, RDF, odpadów) w istniejących kotłach ciepłowniczych i może być częścią lokalnej gospodarki odpadami.

EN

Grate boilers are very popular in Polish energy system. Research presented in this paper proved that such boilers can realize indirect combustion of alternative fuels (biomass, RDF, waste) by use of external gasification reactor. This paper presents results of innovative gasification process with use of flue gas as a gasifying agent. Gasification reactor is connected to the power boiler in local boiler room in the south of Poland. Combustible gas (syngas) which is a product of a process can be recirculated to the boilers combustion chamber and fed some of the burners. During tests of gasification installation a composition of the syngas as well as lower calorific value were determined. Syngas composition (CO, CH4, H2, CnHm) was determined by on-line gas analyzer.

9

Instalacja pomiarowa do sorpcji rtęci z gazów na sorbentach stałych

Kunecki P., Czarna-Juszkiewicz D., Panek R., Wdowin M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 104

153--162

PL

Problem emisji rtęci oraz potrzebę podjęcia działań w tym kierunku zauważono w roku 2013 w konwencji Minamata (UNEP 2013), stąd coraz częściej zaczynają pojawiać się prace i nowe przepisy nakazujące redukcję tego związku ze środowiska. W pracy przedstawiono problem usuwania rtęci z gazów odlotowych z uwagi na nowe restrykcje BREF/BAT, w których poruszono też problem potrzeby poszukiwania nowych wydajniejszym rozwiązań usuwania tego zanieczyszczenia. Zwrócono uwagę na problem występowania rtęci w spalinach w formie elementarnej oraz potrzebę realizowania testów laboratoryjnych. Zaprezentowano prototypową instalację do testów sorpcji rtęci elementarnej w czystym strumieniu gazu na sorbentach stałych. Instalację zbudowano w ramach projektu LIDER finansowanego przez Narodowe centrum Badań i Rozwoju w projekcie pt.: „Zastosowanie energetycznych surowców odpadowych do wychwytywania gazowych form rtęci ze spalin”. Instalacja służy do testów w warunkach laboratoryjnych, w której gazem nośnym rtęci elementarnej jest argon. Przy użyciu opisanej aparatury dokonano pierwszych testów na sorbencie zeolitowym. Testowanym materiałem był zeolit syntetyczny typu X otrzymany w wyniku dwustopniowej reakcji syntezy popiołu lotnego klasy C z wodorotlenkiem sodu. Aby zwiększyć powinowactwo chemiczne testowanego materiału względem rtęci, otrzymany materiał sorpcyjny poddano aktywacji jonami srebra (Ag+) metodą wymiany jonowej, stosując azotan srebra (AgNO3). Pierwszy test przeprowadzono w interwale czasowym 240 min. W tym czasie nie zarejestrowano przebicia badanego złoża rtęcią, w związku z czym wnioskować można, że badany materiał może być obiecujący w opracowywaniu nowych rozwiązań wychwytywania rtęci w sektorze energetycznym. Przedstawione w artykule wyniki mogą być interesujące dla sektora energetycznego z uwagi na rozwiązanie kilku aspektów środowiskowych. Jednym z nich są testy sorpcji rtęci w celu opracowania nowych technologii oczyszczania spalin. Natomiast drugi aspekt porusza możliwość przedstawienia nowego kierunku zagospodarowania ubocznych produktów spalania, jakimi są popioły lotne.

EN

The issue of mercury emission and the need to take action in this direction was noticed in 2013 via the Minamata Convention. Therefore, more and more often, work and new law regulations are commencing to reduce this chemical compound from the environment. The paper presents the problem of removing mercury from waste gases due to new BREF/BAT restrictions, in which the problem of the need to look for new, more efficient solutions to remove this pollution was also indicated. Attention is paid to the problem of the occurrence of mercury in the exhaust gases in the elemental form and the need to carry out laboratory tests. A prototype installation for the sorption of elemental mercury in a pure gas stream on solid sorbents is presented. The installation was built as part of the LIDER project, financed by the National Center for Research and Development in a project entitled: “The Application of Waste Materials From the Energy Sector to Capture Mercury Gaseous Forms from Flue Gas”. The installation is used for tests in laboratory conditions in which the carrier gas of elemental mercury is argon. The first tests on the zeolite sorbent were made on the described apparatus. The tested material was synthetic zeolite X obtained as a result of a two-stage reaction of synthesis of fly ash type C with sodium hydroxide. Due to an increase, the chemical affinity of the tested material in relation to mercury, the obtained zeolite material was activated with silver ions (Ag+) by an ion exchange using silver nitrate (AgNO3). The first test was specified for a period of time of about 240 minutes. During this time, the breakthrough of the tested zeolite material was not recorded, and therefore it can be concluded that the tested material may be promising in the development of new solutions for capturing mercury in the energy sector. The results presented in this paper may be of interest to the energy sector due to the solution of several environmental aspects. The first of them is mercury sorption tests for the development of new exhaust gases treatment technologies. On the other hand, the second aspect raises the possibility of presenting a new direction for the management and utilization of combustion by-products such as fly ash.

10

Improving of boiler efficiency by controlling the harmful substances concentration in the combustion products

Szkarowski A., Janta-Lipińska S.

Structure and Environment

|

2018

|

Vol. 10, no. 4

367--375

EN

Chemical carbon level control is considered to be one of the simplest, cheapest and the most effective methods of optimizing fuel combustion. Standardized balance boiler’s tests show that maximum efficiency can be mentioned with highly noticeable chemical underburn responding to concentration of carbon monoxide 0.02-0.03% vol. (200-300 ppm). In addition, nitrogen oxide, which originates in maximum temperature (with lack of underburn), is 35 times more toxic than carbon monoxide. It can be supposed that defining the permissible level of chemical underburn is a typical optimizing issue due to minimize the destination function. To simplify and unify the issue, ecological and economical fuel combustion criteria were proposed as well as general energy-ecology criterion, which is simultaneously the searched destination function. Results of such research on boilers have shown that optimum combustion operation takes place within carbon monoxide concentration of 234-379 mg/m3, oxygen 4.11-4.24% vol. and air pressure 80-81 daPa.

PL

Sterowanie poziomem niedopału chemicznego uważa się za jedną z najprostszych, najtańszych i wysokoefektywnych metod optymalizacji spalania paliwa. Standardowe bilansowe próby kotła pokazują, że maksymalną jego sprawność notuje się przy wielce zauważalnym niedopale chemicznym odpowiadającym stężeniu CO na poziomie 0,02-0,03% obj. (200-300 ppm). Ponadto tlenki azotu, które powstają w maksymalnej temperaturze, czyli przy braku niedopału, są substancjami około 35 razy bardziej toksycznymi niż tlenek węgla. Z tego wynika, że wyznaczenie dopuszczalnego poziomu niedopału chemicznego stanowi typowe zagadnienie optymalizacyjne, mające na celu zminimalizowanie pewnej funkcji docelowej. Dla ujednolicenia tego problemu zostało zaproponowane ekologiczne i ekonomiczne kryterium spalania paliwa, jak również uogólnione kryterium energetyczno-ekologiczne będące poszukiwaną funkcją docelową. Jak pokazały wyniki takich badań na kotłach, optymalny tryb spalania znajduje się w zakresie stężenia tlenku węgla w granicach 234-379 mg/m3, tlenu 4,11–4,24% obj. i ciśnienia powietrza 80–81 daPa.

11

Badania eksperymentalne absorbentów do pozyskiwania CO2 z gazów odlotowych w procesie Solvaya

Chwoła T., Spietz T., Tatarczuk A., Krótki A., Stec M.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 6

979--984

PL

Przedstawiono wyniki badań absorpcji chemicznej ditlenku węgla w 30-proc. monoetanoloaminie, 30-proc. 2-amino-2-metylopropanolu + 10-proc. piperazynie i 6-proc. roztworze amoniaku. Badania przeprowadzono w instalacji laboratoryjnej (o wydajności do 5 m3/h) dla komponowanych strumieni gazowych, które zawartością CO2 odpowiadały gazom występującym w przemyśle sodowym. Zbadano wpływ różnych parametrów procesowych na efektywność i energochłonność procesu absorpcji CO2 (strumień ciepła do regeneracji, temperatura absorbentu wpływającego do kolumny absorpcyjnej, stosunek przepływu cieczy absorpcyjnej do gazu wlotowego (L/G), ciśnienie w kolumnie absorpcyjnej i desorpcyjnej). Przeprowadzone badania pozwoliły na porównanie skuteczności przebadanych absorbentów zastosowanych do wychwytu CO2 z gazów zawierających 10 i 30% obj. CO2.

EN

Aq. solns. of NH2CH2CH2OH (30%), NH2Me2CH2OH (30%) + piperazine (10%) or NH3 (6%) were used for removal of CO2 by absorption from CO2-contg. air (10 or 20% by vol.) under lab. conditions (gas flow 5 m3/h, temp. 20-45°C, pressure 100–130 kPa). The solvents were recovered by stripping CO2 for recycling. The lowest energy demand was found for NH3 at 10% CO2 concn. (6.2 MJ/kg CO2) and for amine mixt. at 30% CO2 concn. (8.2 MJ/kg CO2).

12

Simultaneous removal of SO2 and NOx from sintering flue gas using ammonia-Fe(II)EDTA combined with electrolytic regeneration

Liang Y., Yao X., Quin L., Chen W., Han J.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 2

19--36

EN

Sulfur dioxide and nitrogen oxide are health hazardous gases, which contribute to the formation of submicron acidic particulates. To reduce SO2 and NOx emission from the sintering flue gas, the combination of ammonia-Fe(II)EDTA solution scrubbing with Fe(III) electrolytic regeneration is proposed. The above method has the following advantages: direct conversion of NOx and SO2 to harmless N2 and SO4 2−, recovery of the by-product (NH4)2SO4), simultaneous removal of NOx and SO2 emission from flue gas in the reactor. The effect of the pH, initial Fe(II)EDTA concentration, and voltage on the desulfurization and denitration efficiencies was investigated using a bench-scale reactor. The maximal desulfurization and denitration efficiencies were 98% and 52%, respectively. The optimum parameters were pH ˃ 5.0, 2.1 V, and 0.05 mol·dm–3 Fe(II)EDTA concentration. SO2 and NOx removal from the sintering flue gas by ammonia-Fe(II)EDTA solution scrubbing combined with electrolytic regeneration was also demonstrated in a pilot-scale reactor.

13

Transformations of mercury in processes of solid fuel combustion : review

Czaplicka M., Pyta H.

Archives of Environmental Protection

|

2017

|

Vol. 43, no. 4

82--93

EN

The paper presents current reports on kinetics and mechanisms of reactions with mercury which take place in the exhaust gases, discharged from the processes of combustion of solid fuels (coals). The three main stages were considered. The first one, when thermal decomposition of Hg components takes place together with formation of elemental mercury (Hg0). The second one with homogeneous oxidation of Hg0 to Hg2+ by other active components of exhaust gases (e.g. HCl). The third one with heterogeneous reactions of gaseous mercury (the both - elemental and oxidised Hg) and solid particles of fly ash, leading to generation of particulate-bound mercury (Hgp). Influence of exhaust components and their concentrations, temperature and retention time on the efficiency of mercury oxidation was determined. The issues concerning physical (gas-solid) and chemical speciation of mercury (fractionation Hg0-Hg2+) as well as factors which have influence on the mercury speciation in exhaust gases are discussed in detail.

PL

Artykuł stanowi podsumowanie aktualnego stanu wiedzy nt. kinetyki i mechanizmów reakcji z udziałem rtęci, w tym reakcji homogenicznych i heterogenicznych, zachodzących w spalinach z procesów spalania paliw stałych. Opisano wpływ składników spalin i temperatury na efektywność utleniania rtęci. Omówiono również zagadnienia fizycznej i chemicznej specjacji rtęci w gazach spalinowych, jak również wpływ różnych czynników na specjację rtęci.

14

Modele matematyczne kondensacyjnych wymienników ciepła typu spaliny-woda

Polko K., Bojko M., Kozubkova M., Lichota J., Jablonská J.

Rynek Energii

|

2016

|

Nr 4

31--38

PL

Celem artykułu jest przedstawienie dwóch modeli matematycznych kondensacyjnego wymiennika ciepła oraz porównanie wyników obliczeń przeprowadzonych przy pomocy tych modeli. Pierwszy model matematyczny jest jednowymiarowy i ustalony i bazuje na modyfikacji modelu Colburna-Hougena kondensacyjnego wymiennika ciepła, opisanej w [8, 9, 10]. Drugi model jest trójwymiarowy (CFD). Jest to model przepływu wielofazowego, rozszerzony o model kondensacji pary wodnej w spalinach. Przy pomocy obu modeli przeprowadzono analizę porównawczą wyników obliczeń i stwierdzono bardzo dobrą zgodność wyników.

EN

The aim of the article is to present two mathematical models of condensing heat exchanger and to compare the results of calculations by using these models. The first model is one-dimensional and steady and bases on Colburn-Hougen model modification, described in [8, 9, 10]. Second model is three-dimensional (CFD). It is a model of multiphase flow, developed of model of water vapor condensation in flue gases. Using these models authors performed a comparative analysis of calculations results and found very good agreement of results.

15

Wydzielanie ditlenku węgla ze spalin energetycznych w komercyjnych modułach membranowych z włóknami pustymi

Janusz-Cygan A., Jaschik M., Tańczyk M., Warmuziński K., Wojdyła A., Pawełczyk R.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 9

1833--1837

PL

Przeprowadzono badania rozdzielania mieszanin CO2/N2 (10%, 40% i 70% CO2 w N2) w trzech komercyjnych modułach membranowych. Badania wykazały przydatność tych modułów do wydzielania CO2 ze spalin energetycznych. Przedstawiono również wyniki obliczeń procesu wydzielania CO2 z mieszanin dwuskładnikowych (CO2/N2). Wykorzystany model matematyczny został pozytywnie zweryfikowany w wyniku badań doświadczalnych procesu. Opisany i zastosowany model może być używany zarówno do projektowych, jak i optymalizacyjnych obliczeń układów do rozdzielania mieszanin gazowych w przetestowanych modułach.

EN

Three com. membrane modules were used for sepn. of CO2/N2 mixts. (10, 40 and 70 vol. % CO2 in N2, gas flow rate 0.05 kmol/h and feed pressure 1.2–7.5 bar). The modified polyimide-based membrane gave the highest efficiency of CO2 recovery. The process was also simulated by using a math. model verified on exptl. data. The model can be used for both process design and optimization.

16

Research on products of simultaneous removal of SO2 and NOx from flue gas by ozonation and alkaline absorption

Głomba M., Hałat A., Kordylewski W., Łuszkiewicz D.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

Vol. 42, nr 2

125--136

EN

The results of laboratory scale research have been presented on the effects of ozonation of carrier gas containing NOx and SO2 on by-products trapped in Dreschel washers with solution of sodium hydroxide. The controlling parameter in this process was the ozonation intensity determined by the molar ratio O3/NOx. The measured by-products in a scrubber were SO32- , SO42- , NO2- and NO3- ions. It has been shown that ozonation of flue gas favours oidation of nitrites to nitrates and sulfites to sulfates in alkaline solution. Some of these results were confirmed in a pilot scale studies. Pilot plant was located in Wroclaw CHP (Combined Heat and Power), which provided flue gas for testing at a rate of 200 m3/h from the OP-430 boiler. Exhaust gases were ozonized and captured simultaneously with SO2. Sodium hydroxide was used in a pilot scale as an absorbent.

17

Koszty usuwania ditlenku węgla ze spalin w instalacji adsorpcyjno-membranowej

Janusz-Cygan A., Jaschik M., Warmuziński K., Tańczyk M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 2

205-210

PL

Zaproponowano technologię usuwania ditlenku węgla ze spalin w instalacji hybrydowej łączącej adsorpcję zmiennociśnieniową z separacją membranową o wydajności 1000 STP m³h. Określono wymiary podstawowych aparatów oraz parametry pracy aparatów i urządzeń, a następnie określono koszty całkowite procesu wydzielenia ditlenku węgla ze spalin ze 100-proc. skutecznością przy jednoczesnym uzyskaniu CO₂ o czystości większej niż 95%. Proces realizowany jest w kolumnach adsorpcyjnych o średnicy 2 m i wysokości 4 m, wypełnionych zeolitowymi sitami molekularnymi 13X, połączonych z układem 150 komercyjnych modułów membranowych typu PRISM firmy Air Products. Wykazano, że całkowite koszty roczne instalacji wynoszą ok. 773 tys. zł. Stwierdzono, że w proponowanym procesie zużycie energii wynosi 555 kWh na 1 t usuniętego CO₂ i plasuje się na poziomie przeciętnych nakładów energetycznych w dostępnych współcześnie technologiach. Stwierdzono także, że w procesie hybrydowym tkwią potencjalne możliwości obniżenia zużycia energii.

EN

A hybrid, pressure swing adsorption-membrane process for CO₂ capture from 1000 m³h (at std. temp. and pressure) of flue gas stream was developed. Pure CO₂ (95%) was fully recovered. A 4-column (diam. 2 m, height 4 m) unit packed with zeolite 13X, and a com. membrane module were used. The total annual prodn. cost and energy consumption (555 kWh/t) were estd. No big differences between the process and other mature CO₂ capture technols. were obsd.

18

Wpływ zmiany składu rozpuszczalnika na ciepło absorpcji w procesie usuwania C02 z gazów spalinowych

Wilk A., Więcław-Solny L., Kierzkowska-Pawlak H., Stec M., Śpiewak D., Spietz T.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 12

2237-2240

PL

Przedstawiono wyniki pomiarów ciepła absorpcji ditlenku węgla w szerokiej gamie sorbentów aminowych. Począwszy od klasycznych prostych dwuskładnikowych roztworów, takich jak 30-proc. monoetanoloamina, aż po wieloskładnikowe układy zawierające różnego typu aminy i ciecze organiczne. Uzyskane dane pokazały, że poprzez zastosowanie odpowiednich składników w roztworach absorpcyjnych można uzyskać roztwory cechujące się wyraźnie niższym ciepłem absorpcji od najczęściej stosowanych sorbentów aminowych.

EN

C02 was absorbed in aq. solns. of aliph. or heterocyclic amines at 30-70°C to det. the absorption heat. The heat increased with absorption temp, and carbonization degree. The addn. of propylene carbonate resulted in decreasing the absorption heat.

19

Emisja wybranych zanieczyszczeń podczas spalania biomasy w kotłach o mocy 2÷4 MW

Lech-Brzyk K.

Ochrona Środowiska

|

2014

|

Vol. 36, nr 2

47--52

PL

Badano emisję zanieczyszczeń z czterech przemysłowych kotłów przeznaczonych do spalania biomasy (w formie pociętej słomy, zrębków, trocin, bądź wiórów drzewnych) podawanej do palenisk w sposób ciągły. Emisję zanieczyszczeń oceniono na podstawie pomiarów ilości WWA oraz pyłu, sadzy i OWO w spalinach, a także na podstawie wskaźników zawartości tych zanieczyszczeń odniesionych do 1 MJ wyprodukowanej energii cieplnej. Wartość wskaźnika emisji WWA wynosiła od 0,9 μg/MJ do 34 μg/MJ, przy zawartości CO w spalinach w zakresie 173÷1447 mg/MJ. Zawartość poszczególnych WWA w spalinach wynosiła od 0,007 μg/m3 do 33,395 μg/m3, przy zawartości CO w zakresie 386÷4651 ppm i NOx w zakresie 76÷516 ppm w warunkach normalnych i zawartości O2 równej 6%. Wyznaczone wartości wskaźników emisji WWA okazały się mniejsze niż podawane w literaturze (w przypadku kotłów o małej mocy).

EN

Flue gas emissions were investigated from four industrial boilers intended for combustion of continuously fed biomass (cut straw, chips, sawdust or wooden shavings). Pollutant emission was estimated on the basis of PAH but also dust, soot and TOC concentrations in flue gases. Also, pollution indicators were analyzed in reference to 1 MJ of heat fuel input. PAH emission index ranged from 0.7 μg/MJ to 28.4 μg/MJ, while CO content in flue gases ranged from 0.13 to 0.956 g/MJ. Individual PAH content in the flue gases ranged from 0.005 μg/m3 to 33.362 μg/m3 at CO concentrations between 460 and 1358 mg/m3 and NOx ranging from 155 to 398 mg/m3, under normal conditions and with 6% O2 content. PAH emission indexes determined were lower than the literature values (for low power boilers).

20

Simultaneous removal of NOx, SO2, CO and Hg from flue gas by ozonation. Pilot plant studies

Głomba M., Kordylewski W.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 3

113--125

EN

The results of pilot plant investigations of simultaneous removal of NOx, SO2 and Hg from flue gas with ozone as the oxidizing agent and the spray tower absorber with NaOH solution as the absorbent have been presented. Flue gas was delivered into the pilot plant at the flow rate of 200 m3/h from the coal fired OP-430 boiler. The effectiveness of NOx removal was over 95% when the molar ratio O3/NO reached 2.0. Sulfur dioxide was practically completely washed out from flue gas in the absorber at the liquid-to-gas ratio 7.5 dm3/m3. The effectiveness of Hg removal in the studied system was approximately 80%. It was pointed out that CO concentration in flue gas could considerably increase the ozone consumption. The effect of carbon dioxide in flue gas on the chemistry of absorption due to hydroxides conversion into carbonates and bicarbonates was noticed.