Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Technologia usuwania rtęci z węgla przed procesem spalania

Chmielniak T., Misztal E., Mazurek I., Sajdak M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 4

480-486

PL

Przedstawiono wyniki badań nad procesem usuwania rtęci z węgla jako efektywnej metody ograniczenia jej emisji do atmosfery z procesów termochemicznego przetwórstwa węgla. Metoda ze względu na większą zawartość rtęci oraz znacząco mniejsze (niż w przypadku spalin) ilości gazu poddawanego oczyszczaniu jest atrakcyjna procesowo i ekonomicznie w stosunku do tradycyjnych wtórnych metod usuwania rtęci. Dodatkową zaletą zastosowania pirolizy jest możliwość uzyskania paliwa o lepszych parametrach jakościowych (w stosunku do paliwa wejściowego). Ponadto, co ważne, technologia nie ingeruje w sam proces technologiczny spalania węgla i oczyszczania spalin. Realizowane w IChPW prace obejmowały pełny cykl badawczy od badań laboratoryjnych do badań w skali półtechnicznej. Badania przeprowadzono dla węgla kamiennego i brunatnego. Szczególnie atrakcyjne wyniki uzyskano dla węgla brunatnego, dla którego skuteczność usuwania rtęci wynosiła ponad 90%. Na podstawie badań eksperymentalnych opracowano wytyczne i koncepcję realizacji procesu w skali przemysłowej. Dla przedstawionej w pracy koncepcji przemysłowej został opracowany bilans energetyczny i masowy. Dokonano także porównania kosztów opracowanej w IChPW technologii z innymi technologiami opartymi na wtórnych metodach usuwania rtęci z gazów procesowych.

EN

Bituminous coals and lignites were tested for Hg removal using low-temperature pyrolysis (200–550°C) in laboratory (1 g and 100 g) and bench scale (rotary kiln, 1,5–2 kg/h). The Hg removal efficiency reached over 90% for lignites and 22–78% for the bituminous coals. An industrial proces for Hg removal from lignites was developed. For the proposed configuration the mass and energy balance was elaborated. In comparison to post-combustion technologies of Hg reduction, IChPW’s concept proved to be costeffective and competitive.

2

Ograniczanie emisji rtęci ze spalania węgla w kotłach fluidalnych za pomocą modyfikowanych sorbentów sodowych

Łuczkowska D., Walawska B.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 7

1196-1199

PL

Badano proces ograniczenia emisji rtęci ze spalania węgla kamiennego w kotłach fluidalnych przy zastosowaniu surowego bikarbonatu sodu, sody oczyszczonej oraz aktywowanych mechanicznie i chemicznie sorbentów sodowych. Wybrane sorbenty wprowadzano w odpowiednich proporcjach Na/S = 0,75 i 3 do przewodu spalinowego, gdzie panowała temp. ok. 300°C. Wyniki badań potwierdziły skuteczność stosowania modyfikowanych sorbentów sodowych w procesie usuwania rtęci ze spalin.

EN

Raw and pure NaHCO₃ were modified mech. by milling or chem. by adding Na₂CO₃·1.5H₂O₂ (10% by mass), CaO₂ (10% by mass) or urea (0.5% by mass) and introduced into the exhaust gas channel. The fired coal contained S 1.28% and Hg 120.1 ng/g. The mercury contents in the fuel and sorbent, and mercury mass emitted to the atm. for the processes conducted with and without use of the sorbent were detd. The assays were performed for Na/S mass ratios 0.75 or 3. The best efficiency of the Hg removal from flue gases was achieved for the mech. modified raw NaHCO₃ and pure NaHCO₃ (61% and 70%, resp.) both for the Na/S mass ratio 3.

3

Skuteczność redukcji emisji rtęci z procesów spalania osadów ściekowych w złożu fluidalnym

Niesler J., Nadziakiewicz J.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2015

|

Nr 3

8--16

PL

W artykule przedstawiono uzasadnienie podjęcia tematu, problematykę transformacji i transportu rtęci w obiegu atmosferycznym, toksyczności rtęci, a także w oparciu o przegląd stosowanych w kraju technologii spalania osadów ściekowych w złożu fluidalnym, mechanizm emisji rtęci z procesów spalania i skuteczność wybranych metod jej redukcji. Określono też zmienność stężenia rtęci w osadach ściekowych województwa śląskiego.

EN

The article contains the justification for tackling the matter, the problems of Mercury transformation and transport in atmospheric circulation, Mercury toxicity as well as, based on the review of the applied sewage sludge combustion technologies in fluidized beds, the mechanism of Mercury emission from combustion and the effectiveness of the selected method of its reduction. Additionally, the variability of Mercury concentration in wastewater sludge in Silesia has been specified and the improvement of low Hg effectiveness thanks to the applications of the wet method instead of the dry method has been proposed.

4

Power industry – coal ecology

Machowska H.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2015

|

R. 112, z. 1-Ch

69--75

EN

In this work, the fuel structure of electric energy production is presented, and also the coal-based power industry influence on the environment, greenhouse effect, mercury emissions from coal burned by power stations. EU requirements regarding limits of mercury emissions, as well as methods and techniques enabling reduction of mercury emissions originating from coal burning processes.

PL

W pracy przedstawiono: strukturę paliwową wytwarzania energii elektrycznej, wpływ energetyki, bazującej na węglu na środowisko naturalne, efekt cieplarniany, emisję rtęci z energetycznego spalania węgla, wymogi Unii Europejskiej w zakresie ograniczenia emisji rtęci, metody i technologie pozwalające na obniżenie emisji rtęci z procesów spalania węgla.

5

Rtęć w środowisku – najnowsze wytyczne związane z gospodarowaniem zasobami rtęci

Król A., Krasińska A., Kukulska-Zając E.

Chemik

|

2014

|

Vol. 68, nr 11

973--978

PL

W artykule przedstawiono przegląd aktów prawnych dotyczących stosowania i gospodarowania zasobami rtęci mającymi na celu ograniczenie szkodliwego wpływu rtęci na zdrowie i życie ludzi oraz środowisko. Szczególną uwagę zwrócono na najnowszy dokument poświęcony ograniczaniu emisji rtęci do elementów środowiska, tj. Minamata Convention on Mercury.

EN

The article presents an overview of legal acts concerning the use and management of mercury resources, aimed at limiting the harmful effects of mercury on the environment and human health. Particular attention is paid to Minamata Convention on Mercury, i.e. the latest document on reducing emissions of mercury to the environment media.

6

Technological conditions of mercury content reduction in hard coal based on the rom coal from several polish collieries

Pyka I., Wierzchowski K.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 2

347-369

EN

Mercury as well as most of its compounds is highly toxic and their presence in the natural environment is considered pollution. The mercury emissions to the atmosphere on a global scale amount to around from 5000 metric tonnes a year to 7000 metric tonnes a year. These estimates are subject to considerable uncertainty. Three main sources of mercury emission to the atmosphere are distinguished: anthropogenic emissions, natural emissions (volcanic activity, erosion) and reemission. The dominating anthropogenic mercury emission source is the combustion of fossil fuels mainly coals. The estimates show that the utilization of coal consists from around 65 - 75% of the anthropogenic mercury emissions to the atmosphere on global scale. The available data and prognostics show however, that the mercury emissions in highly developed countries, also those resulting from coal utilisation are decreasing. The chemism of mercury occurrence in coal is complex. Generally it is considered that mercury in coal occurs in two basic forms: bound with pyrites and other sulphates and in binding with organic matter of coal. Defining the form and tendency of mercury distribution in coal is very important from technological and environmental point of view. In literature one can find opinions that mercury in coal occurs only in the heavy fractions and that around 47% of mercury is bound in the form of inorganic compounds. The estimates also are that the degree to which mercury can be removed in cleaning processes is rather small and reaches up to 30% of the mercury quantity in raw coal. The reduction potential of mercury content in coal in Poland via the cleaning processes is not well known and not fully utilized due to the fact that Polish electricity and heat generation sector burns large amounts of uncleaned coal. GUS data show that the estimated, total level of anthropogenic emission of mercury to the atmosphere in Poland has decreased between 1990 and 2000 by around 40% and since 2002 the emission of this pollutant stays at the level of 20 metric tones a year. Coal combustion in the electricity and heat generation sector and its utilisation in other industries are responsible for over 90% of mercury emissions in Poland. There are 5 basic "technical" methods of reducing the anthropogenic mercury emissions into air during coal combustion processes. These are: the pre-combustion cleaning of coal, improving the boiler's efficiency, decreasing emissions through applying the best available technologies of NOx, SO2 and dust accompanied by mercury removal from flue gases as the so-called "accompanying effect". Other such methods are applying special techniques of mercury removal from flue gasses, as well as fuel switching to fuels with smaller mercury content. The "accompanying effect" plays a significant role in decreasing the mercury emissions to air during coal combustion. The mercury emission can be thus decreased even by over 80% in the result of applying standard, modern techniques of limiting other pollutants from power plants. In the article the mercury content in several Polish hard coals from the point of view of coal preparation technologies has been analysed. The determinations of mercury content have been "imposed" on basic technological analyses of raw coal. The target of the research was the analysis of the theoretical potential of mercury reduction in coal in its utilisation processes as the result of decreasing the mercury content in Polish hard coal applying preparation techniques. The analysed coals came from 5 hard coal mines. In three of the cases this was the raw coal in its full grain size range, the samples of which were of 6-8 metric tonnes mass. The raw coal has been subjected to size analysis and narrow size fractions have been allocated. The allocated size fractions have been subjected to fl oat and sink analysis. In the allocated size fractions and density fractions the mercury content has been determined. The authors additionally use the term "mercury quantity". The mercury quantity has been defined as the result of multiplication of the content of the given size (density) fractions and the mercury content in these fractions. The sum of such results for full size analyses (the full range of grain density) divided by 100 gives the weighted average of mercury content in raw coal (smalls) or size fractions subject to fl oat and sink analysis. This data shows that average mercury content in raw hard coals which have been analysed fits the range between 130-240 ppb. Together with the decrease in the size fraction in several of the analysed coals the mercury content shows a growing tendency. Generally, a considerable variation in the mercury content in the defined size fractions can be observed and there lack unequivocal, equal for all analysed coals, mercury content distribution tendencies in raw coal in function of size distribution. Size fractions as well as mercury quantity distribution within those classes have been presented. The distribution of mercury quantity is different for each analysed raw coal. Table 3 contains the results of fl oat and sink analyses and mercury content determinations in separated density fractions, together with the results of the calculations of cumulative mercury content in cumulated fractions, starting with the fraction with the smallest density. This allows evaluating the quality of potential products of cleaning after taking the given density as the separation density in the cleaning process. In the case of most of the conducted fl oat and sink analyses a similar distribution of mercury content in the function of grain density can be observed. The smallest mercury content characterises the light fractions, the maximum mercury content occurs in the fractions with intermediate density. In case of the +20 mm size fractions 40-70% of mercury quantity can be removed depending on the colliery. The mercury content in concentrates will theoretically reach from 90 ppb to around 150 ppb. At present the potential of removing mercury from raw coal in these size fractions is already fully used because in all hard coal mines the total amount of raw coal with the grain size above 20 mm is cleaned. The quantity of the removable mercury in the case of raw smalls is as a rule smaller but still significant and fluctuates in the range between 25-45%. In case of the finest coal of size fractions between 0.5 - 0.045 mm in the cleaning processes large amounts of mercury quantity contained in them can be removed - from around 30% to over 70% of mercury quantity. The mercury content in the finest coal concentrates will theoretically equal from 70 ppb to around 370 ppb. In the reality of Polish hard coal mines, in the case of smalls and the finest coal, the potential of mercury removal in the cleaning processes is not fully exploited due to the fact that a large part of the fine coal assortment (smalls) is used "raw". Broadening the cleaning of raw coal on the total amount of steam smalls, apart from improving the basic quality parameters of traded coals, will also additionally decrease the mercury content in them. Unfortunately, this potential must be recognised separately for each raw coal coming from the given colliery. The data presented in this article shows that formulating profound generalisations and models of mercury distribution in raw coals in Poland would be subject to too large mistakes.

PL

Rtęć oraz większość jej związków są silnie toksyczne, a jej obecność w środowisku naturalnym jest uważana za zanieczyszczenie. Emisje rtęci do atmosfery, w skali świata, ocenia się na od około 5000 t/rok do około 7000 t/rok. Oceny te są obarczone dużą niepewnością. Wyróżnia się trzy główne grupy źródeł emisji rtęci do atmosfery: emisja antropogeniczna, emisja naturalna (aktywność wulkaniczna, wietrzenie skał), i reemisja. Dominującym antropogenicznym źródłem emisji rtęci do atmosfery jest spalanie paliw kopalnych. Szacuje się, że wykorzystanie węgla odpowiada za około 65%-75% antropogenicznej emisji rtęci do atmosfery w skali świata. Dostępne dane i istniejące prognozy świadczą jednak, że emisje rtęci w krajach wysoko rozwiniętych, również te spowodowane użytkowaniem węgla zmniejszają się. Chemizm występowania rtęci w węglu jest skomplikowany. Generalnie uważa się, że rtęć w węglu występuje w dwóch podstawowych formach: związanej z pirytami i innymi siarczkami oraz w powiązaniu z materią organiczną węgla. Określenie form i sposobu rozkładu rtęci w węglu jest bardzo istotne z punktu widzenia technologicznego i środowiskowego. W literaturze można spotkać stwierdzenia, że rtęć występuje w węglu głównie we frakcjach ciężkich oraz, że około 47 % rtęci związane jest w postaci związków nieorganicznych. Szacuje się, że stopień usuwania rtęci w procesach wzbogacania jest raczej mały i sięga do 30% ilości rtęci zawartej w węglu surowym. Potencjał redukcji zawartości rtęci w węglu w Polsce na drodze wzbogacania węgla jest mało poznany i niewykorzystany z uwagi na spalanie w polskiej elektroenergetyce dużych ilości węgla niewzbogaconego. Z danych GUS wynika, że szacowany, całkowity poziom antropogenicznej emisji rtęci do atmosfery w Polsce zmniejszył się między rokiem 1990 a rokiem 2000 o około 40% i od 2002 roku emisja tego zanieczyszczenia utrzymuje się na poziomie około 20 Mg rocznie. Spalanie węgla w energetyce i wykorzystanie go w innych przemysłach jest odpowiedzialne za ponad 90% emisji rtęci w Polsce. Istnieje pięć podstawowych "technicznych" sposobów zmniejszania antropogenicznej emisji rtęci do atmosfery podczas procesów spalania węgla. Są to wstępne oczyszczanie węgla, poprawa sprawności bloków energetycznych, zmniejszanie emisji podczas stosowania najlepszych dostępnych technik kontroli emisji NOx, SO2, i pyłów, czemu towarzyszy usuwanie rtęci ze spalin, jako tzw. "efekt towarzyszący". Innymi sposobami jest stosowanie specjalnych technik usuwania rtęci ze spalin, oraz zmiana paliwa na paliwo o mniejszej zawartości rtęci. "Efekt towarzyszący" odgrywa znaczącą rolę w zmniejszaniu emisji rtęci do atmosfery podczas spalania węgla. Ocenia się, że emisja rtęci może być zmniejszona, nawet o ponad 80% w wyniku stosowania standardowych, nowoczesnych technik ograniczania emisji innych zanieczyszczeń z elektrowni. W artykule szczegółowo analizowano zawartości rtęci w kilku polskich węglach kamiennych z punktu widzenia technologii przeróbki węgla. Oznaczenia zawartości rtęci "nałożono" na podstawowe badania technologiczne węgla surowego. Celem badań była analiza teoretycznego potencjału redukcji emisji rtęci w procesach jego wykorzystania, jako wynik zmniejszania zawartości rtęci w polskim węglu kamiennym na drodze przeróbki węgla. Badane węgle pochodziły z 5 kopalń węgla kamiennego. W trzech wypadkach był to urobek surowy w pełnym zakresie jego uziarnienia, którego próbki miały masę 6-8 Mg. Węgiel surowy został poddany analizie ziarnowej z wydzieleniem wąskich klas ziarnowych. Wydzielone klasy ziarnowe urobku surowego poddano analizom gęstościowym. W wydzielonych klasach ziarnowych i frakcjach gęstościowych oznaczono między innymi zawartość rtęci. Autorzy posługują się pojęciem "ilość rtęci", zdefiniowanym, jako iloczyn zawartości danej klasy ziarnowej (frakcji gęstościowej) i zawartości rtęci w tej klasie (frakcji). Suma takich iloczynów dla pełnego uziarnienia podzielona przez 100 daje wartość średnią ważoną zawartości rtęci w urobku (miale) surowym lub klasie ziarnowej. Z uzyskanych danych wynika, że średnia zawartość rtęci w surowych węglach kamiennych, które poddano badaniom, mieści się w przedziale 130-240 ppb. Wraz ze zmniejszaniem się wielkości ziarn w kilku badanych węglach zawartość rtęci wykazuje tendencję wzrostową. Generalnie obserwujemy znaczną zmienność zawartości rtęci w wydzielonych klasach ziarnowych i brak jednoznacznych, jednakowych dla wszystkich badanych węgli, tendencji rozkładu zawartości rtęci w węglu surowym w funkcji uziarnienia. Ilości rtęci rozkłada się inaczej w każdym badanym węglu surowym. W tabeli 3 i na rysunkach 10-14 zamieszczono wyniki analiz gęstościowych i oznaczeń zawartości rtęci w wydzielonych frakcjach gęstościowych. W tabeli 3 zamieszczono również wyniki obliczeń skumulowanej zawartość rtęci w kumulowanych frakcjach, zaczynając od frakcji o najmniejszej gęstości. Pozwala to ocenić jakość potencjalnych produktów wzbogacania po przyjęciu danej gęstości jako gęstości rozdziału w procesie wzbogacania. W wypadku większości wykonanych analiz gęstościowych obserwuje się podobny rozkład zawartości rtęci w funkcji gęstości ziarn. Najmniejsze zawartości rtęci przypadają na frakcje lekkie, maksimum zawartości rtęci przypada na frakcje o pośredniej gęstości, a we frakcjach ciężkich zaznacza się spadek zawartości rtęci w porównaniu z frakcjami o pośredniej gęstości. W przypadku klas ziarnowych +20 mm można usunąć 40-75% ilości rtęci w zależności od kopalni. Zawartość rtęci w koncentratach będzie wynosiła teoretycznie od 90 ppb do około 150 ppb. Potencjał usunięcia rtęci z urobku surowego w tych klasach ziarnowych jest już obecnie w pełni wykorzystany, gdyż we wszystkich kopalniach całość urobku o wielkości ziarn powyżej 20 mm poddaje się wzbogacaniu. Ilość możliwej do usunięcia rtęci z miałów o uziarnieniu 20(30) - 0,5 mm jest z reguły mniejsza i waha się w przedziale 25-45%. W wypadku mułów o uziarnieniu 0,5 - 0,045 mm w procesach wzbogacania można usunąć od około 30-70% ilości rtęci. Zawartość rtęci w koncentratach mułowych będzie wynosiła teoretycznie od 70-370 ppb. W warunkach polskich, potencjał usunięcia rtęci w procesach wzbogacania miałów i mułów nie jest w pełni wykorzystany, gdyż duża część sortymentów miałowych jest użytkowana "na surowo". Rozszerzenie wzbogacania urobku surowego na całość miałów, oprócz poprawy podstawowych parametrów jakościowych węgli handlowych, prowadzić będzie do zmniejszenia zawartości w nich rtęci. Potencjał ten musi być rozpoznawany odrębnie w stosunku do węgli, pochodzących z różnych kopalń. Prezentowane w artykule dane świadczą, że formułowanie daleko idących uogólnień i modeli rozkładu rtęci w węglach surowym byłoby obarczone zbyt dużymi błędami.

7

Skażenia gleby rtęcią w górnictwie nafty i gazu : ocena wielkości emisji rtęci do atmosfery i efektywności jej ograniczenia w wyniku stabilizacji siarką

Steczko K., Rachwalski J., Krasińska A.

Nafta-Gaz

|

2009

|

R. 65, nr 10

782--788

PL

Celem artykułu jest przedstawienie wyników badań wielkości emisji rtęci z miejsc skażonych na terenach kopalni gazu ziemnego oraz efektywności ograniczenia tej emisji, dzięki immobilizacji rtęci w glebie. Analiza uzyskanych wyników pozwala na stwierdzenie, że skażenia gleby rtęcią, występujące na terenie niektórych kopalń gazu ziemnego, powodują reemisję rtęci do atmosfery, ale skażenia te są lokalne, powierzchniowe i mają niewielki obszarowo zasięg. W wyniku zastosowania stabilizacji rtęci w glebie z wykorzystaniem pulpy siarkowej wartość emisji z powierzchni – wynosząca kilka tysięcy ng/m²h – spadła do poziomu zbliżonego do tego, jaki charakteryzuje tereny nieskażone. Zabieg jest prosty, niekosztowny, zapobiega kontaktowi pracowników kopalni z parami rtęci i może być przez nich wykonany nie powodując zakłóceń w normalnym funkcjonowaniu kopalni.

EN

In the paper studies of mercury emission from polluted soil on natural gas production sites have been presented and the field experiments of mercury immobilization due to reaction with sulfur have been described. It has been proved that the contamination of soil surface layer with mercury caused the emission even as high as a few thousand of nanograms per square meter and hour but the effects were only local as the polluted areas were small. Sulfur powder from gas desulfurization process mixed with soil lowered the emission to the level typical for not contaminated areas – this operation effectively preventing the worker contact with mercury vapor, was cheep and easy to perform.