Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Arkadiusz Szymanek"

Use of sodium compounds for desulfurization and reduction of nitrogen oxides of the flue gases from circulating fluidized bed combustion. Zastosowanie związków sodowych do procesu odsiarczania i redukcji tlenków azotu w strumieniu spalin na stanowisku z cyrkulacyjną warstwą fluidalną


  Raw NaHCO3 from prodn. of soda was used for desulfurization and redn. of N oxides of flue gases from a pilot fluidized- bed boiler (0.1 MW) at Na/S mass ratio 0.4-3.0. The processes were carried out at 300°C both in the flue gas channel and at filtration stage. The efficiencies of the desulfurization and redn. of N oxides were 28-88% and 15- 48%, resp., and increased with the increasing Na/S ratio. Przedstawiono wyniki badań procesu jednoczesnego odsiarczania oraz redukcji tlenków azotu ze spalin za pomocą surowego wodorowęglanu sodu, który jest półproduktem w produkcji sody kalcynowanej. Zawierał on zanieczyszczenia w postaci związków amonowych oraz wilgoci. Wodorowęglan sodu w postaci zmielonego proszku wprowadzano w przewód spalinowy za pomocą sprężonego powietrza. Temperatura w miejscu wprowadzenia sorbentu wynosiła 300°C. Wynikami badań potwierdzono wysoką skuteczność procesu za-stosowanego do oczyszczenia spalin z kotła z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym. Zaostrzenie norm dotyczących emisji zanieczyszczeń gazowych w energetyce przemysłowej wymusza na jednostkach o mocy powyżej 50 MWt zastosowanie nowych lub udoskonalenie istniejących technologii usuwania SO2 i NOx ze spalin kotłowych. Zastosowanie nowych technologii wiąże się w wysokimi kosztami budowy i eksploatacji instalacji do oczyszczania spalin. Mniej kosztownym (a równie efektywnym) sposobem ograniczenia emisji zanieczyszczeń jest zastosowanie nowych alternatywnych sorbentów. Do takich można zaliczyć surowy wodorowęglan sodu zawierający związki amonowe, takie jak NH4HCO3, (NH4)2CO3 lub NH4Cl. Może on brać jednocześnie udział w procesie odsiarczania i redukcji tlenków azotu ze spalin kotłowych. W przeszłości wielu autorów1-6) prowadziło badania związane głównie z kinetyką reakcji samego wodorowęglanu sodu lub węglanu sodu. W badaniach tych szczególną uwagę zwracano na wpływ takich czynników jak temperatura, stężenie SO2, wielkość ziaren sorbentu, stały strumie[...]

Conversion of sulfur compounds during co-combustion of sewage sludge and coal mixtures in a O2/CO2 atmosphere Konwersja związków siarki przy współspalaniu mieszanek osadów ściekowych i węgla w atmosferze O2/CO2 DOI:10.12916/przemchem.2014.644


  Sewage sludge and fuel mixts. compounded by addn. of sewage sludge (10-50%) to bituminous coal were combusted in a fluidized bed boiler with O2 (21-35% by volume) in CO2 atm. The conversion of S to SO2 increased up to 94% with increasing O2 content in CO2 atm. The conversion of S to SO3 was low (2-6%) and to H2S was negligible (below 0.5%). Badano konwersję siarki w trakcie spalania komunalnych osadów ściekowych oraz mieszanek węglowo-osadowych na stanowisku doświadczalnym z cyrkulacyjną warstwą fluidalną w atmosferze O2/CO2 zawierającej 21-35% tlenu. Komunalne osady ściekowe nie są typowym paliwem, lecz odpadem powstającym w procesie oczyszczania ścieków. Ich skład chemiczny nie jest stały lecz zmienny i ściśle zależy od rodzaju oczyszczanych ścieków, sposobu ich oczyszczania oraz procesów przeróbki na oczyszczalni. Zwykle jednak osady charakteryzują się dużym stopniem uwodnienia, dużą zawartością części mineralnych i związków lotnych. Stosowane obecnie nowoczesne i wysoko efektywne systemy oczyszczania ścieków powodują wytwarzanie znacznych ilości osadów ściekowych. Według danych GUS w 2012 r. ilość osadów ściekowych wytworzonych w oczyszczalniach komunalnych wyniosła 533,3 tys. Mg suchej masy. Prognozowana w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami (KPGO) na 2015 r. ilość suchej masy komunalnych osadów ściekowych wynosi 642,4 tys. Mg1). Zgodnie z zapisami KPGO w podstawowym scenariuszu zagospodarowania osadów zakłada się szerokie wykorzystanie metod termicznych, w perspektywie do 2022 r. nawet do 30%. A to wiąże się ze ściśle określoną emisją zanieczyszczeń gazowych wprowadzanych do powietrza, w tym związków siarki. Istnieje wiele technologii prowadzenia termicznego unieszkodliwiania osadów ściekowych, przy czym ostatnio duże nadzieje wiąże się z technologią spalania w atmosferze wzbogaconej tlenem, zwaną technologią oxy-combustion. Jest ona uważana jako jedna z kluczowych technologii w zakresie "czystych technologii węglowy[...]

Wpływ temperatury rozkładu na powierzchnię właściwą wodorowęglanu sodu


  Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych, określających proces rozkładu wodorowęglanu sodu oraz wpływ aktywacji termicznej na rozwinięcie jego powierzchni właściwej i porowatości. Stwierdzono, że maksymalne rozwinięcie powierzchni właściwej i porowatości ma miejsce w temp. 700°C (przy czasie aktywacji 60 s). Potwierdzono możliwość otrzymania węglanu sodu o rozwiniętej mikrostrukturze i efektywnego stosowania go w procesach oczyszczania gazowych produktów spalania w suchych metodach oczyszczania spalin. NaHCO3 was heated at 25-900°C for 60 s to follow its mass loss, content of Na2CO3, pore vol., porosity and sp. surface. At the optimum temp. 700°C, max. porosity (69%) and sp. surface 5,26 m2/g were achieved. Pierwsze badanie nad zastosowaniem sorbentów sodowych, służących do odsiarczania spalin z gazów odlotowych, wykonano w drugiej połowie XX w. Już wtedy zaobserwowano bardzo dobrą ich zdolność do sorpcji ditlenku siarki. Jednak, ze względu na ograniczoną dostępność tego typu sorbentów oraz wysokie koszty produkcji, nie wdrożono ich do procesów odsiarczania spalin na szeroką skalę. Powszechne w stosowaniu stały się sorbenty wapienne. Obecnie sytuacja ta ulega zmianie. Postęp technologiczny wymusza stosowanie sorbentów o coraz wyższej reaktywności i skuteczności usuwania SO2 i tlenków azotu NOx. Zgodnie z nowymi wytycznymi emisyjnymi, wymagane poziomy stężenia SO2 i NOx oraz pyłu będą wynosiły odpowiednio 200, 200 oraz 30 mg/mn 3. W instalacjach wykorzystujących sorbenty aInstytut Nawozów Sztucznych, Oddział Chemii Nieorganicznej "IChN", Gliwice; bPolitechnika Częstochowska Barbara Walawskaa, *, Arkadiusz Szymanekb, Anna Pajdakb, Przemysław Szymanekb Wpływ temperatury rozkładu na powierzchnię właściwą wodorowęglanu sodu Impact of decomposition temperature on the surface area of sodium bicarbonate Dr hab. inż. prof. P.Cz. Arkadiusz SZYMANEK w roku 1995 ukończył studia na Politechnice Częstochowskiej. Jest profesorem w [...]

Use of additives to bituminous coal for decreasing the SO2 and NOx contents in flue gases from pilot plant with the circulating fluidized bed. Part 2. Addition of limestone and its mixtures with raw sodium bicarbonate. Zastosowanie dodatków do węgla kamiennego w celu zmniejszenia zawartości SO2 i NOx w spalinach z instalacji pilotowej z cyrkulacyjną warstwą fluidalną. Część II**). Dodatek wapienia i mieszanek wapienia z surowym wodorowęglanem sodu


  Limestone and its mixts. with raw NaHCO3 (20:80 to 60:40) were added to bituminous coal used as solid fuel for combustion in a pilot plant with circulating bed (0.1 MWt) at 850°C and Ca/S ratio 1:3. The degree of SO2 removal increased with increasing Ca/S ratio up to 54%. The replacing limestone with NaHCO3 resulted initially in increasing the SO2 removal degree up to 66% and then decreasing down to 39% with increasing the NaHCO3 content. The ashes from combustions contained both sulfates and carbonates. The degree of NOx removal decreased also with increasing the NaHCO3 content (from 60 down to 41%). Badano skuteczność procesu usuwania SO2 i NOx ze spalin przez dodatek wapienia oraz mieszanin surowego wodorowęglanu sodu z wapieniem (przy udziałach procentowych 20:80-60:40) do węgla kamiennego, stosowanego jako paliwo stałe w instalacji pilotowej o mocy 0,1 MWt w warunkach cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej w temp. 850°C. Obecnie na świecie wśród metod odsiarczania spalin w kotłach z cyrkulacyjną warstwą fluidalną dominują suche metody, w których wykorzystuje się wapień w postaci mączki wprowadzanej bezpośrednio do komory spalania kotła. Efektywność zastosowania wapienia do suchego odsiarczania w kotłach z cyrkulacyjną warstwą fluidalną jest znacznie niższa w porównaniu z efektywnością mokrych metod odsiarczania2). Z licznie przeprowadzonych badań wynika, iż efektywność usuwania SO2 ze spalin związana jest ze zdolnością sorpcyjną wapieni, która może mieć różną wielkość w zależności od ich rodzaju czy wieku geologicznego poszczególnych pokładów. Wapień, który pochodzi z tej samej kopalni, nie zawsze charakteryzuje się tą samą reaktywnością. Jego duże zużycie powoduje jednak drastyczny wzrost nakładów na jego zakup, wydatków na transport i składowanie zwiększonych ilości powstałych odpadów. Dodatkowo wprowadzenie do komory spalania większej ilości wapienia obni.a sprawno.. kot.a wskutek wzrostu straty ciep.a na kalcynacj.3, 4). [...]

Wpływ sposobu przygotowania sodowego sorbentu węglanowego na jego reaktywność DOI:10.12916/przemchem.2014.85


  Com. NaHCO3 was grinded in air in fluidized bed opposed jet and fine impact mills and studied for grain size distribution, thermal decompn. and sp. surface. The NaHCO3 sample ground in the fluidized bed opposed jet mill showed the highest reactivity (the lowest activation energy). Określono wpływ uziarnienia i sposobu mikronizacji wodorowęglanu sodu stosowanego w procesie odsiarczania spalin na jego właściwości fizykochemiczne. Aktywację mechaniczną sorbentu prowadzono w młynie strumieniowym Hosokawa-Alpine i młynie udarowym 160 UPZ. Określono wpływ stopnia rozdrobnienia na wielkości energii aktywacji i ciepło reakcji rozkładu. Wielkość energii aktywacji reakcji termicznego rozkładu wodorowęglanu sodu wyznaczono metodą Kissingera. Zmniejszenie emisji do atmosfery związków siarki (głównie SO2) powstających w procesach przemysłowych jest obecnie jednym z najważniejszych zagadnień ochrony środowiska. Najpoważniejszymi źródłami emisji SO2 są zakłady energetyczne i ciepłownicze, metalurgiczne oraz przemysłu chemicznego. Zasadniczy udział w emisji SO2 ma spalanie różnych gatunków węgla, stąd większość metod odsiarczania jest związana z procesami przetwarzania węgla. Na wielkość emisji SO2 w procesie spalania decydujący wpływ ma rodzaj paliwa, typ instalacji spalania (kocioł, palnik) oraz przebieg procesu. Metody odsiarczania gazów dzieli się na odpadowe lub regeneracyjne, bądź mokre lub suche. Metody suche odsiarczania charakteryzują się tym, że chemiczne procesy wiązania SO2 przebiegają w stanie suchym, tj. w układzie gaz-ciało stałe. Stąd niezwykle istotnym elementem z punktu widzenia efektywności odsiarczania jest odpowiednie przygotowanie sorbentów pod względem uziarnienia oraz struktury i rozwinięcia powierzchni. Klasyczna metoda suchego odsiarczania polega na iniekcji do paleniska dodatkowej masy substancji alkalicznych lub prowadzenia procesu spalania w złożu fluidalnym z dodatkiem alkalicznego sorbentu. Zazwyczaj w proces[...]

Effect of activation methods of sodium carbonate sorbents on their reactivity Wpływ sposobu przygotowania sodowego sorbentu węglanowego na jego reaktywność


  Com. NaHCO3 was grinded in air in fluidized bed opposed jet and fine impact mills and studied for grain size distribution, thermal decompn. and sp. surface. The NaHCO3 sample ground in the fluidized bed opposed jet mill showed the highest reactivity (the lowest activation energy).Określono wpływ uziarnienia i sposobu mikronizacji wodorowęglanu sodu stosowanego w procesie odsiarczania spalin na jego właściwości fizykochemiczne. Aktywację mechaniczną sorbentu prowadzono w młynie strumieniowym Hosokawa-Alpine i młynie udarowym 160 UPZ. Określono wpływ stopnia rozdrobnienia na wielkości energii aktywacji i ciepło reakcji rozkładu. Wielkość energii aktywacji reakcji termicznego rozkładu wodorowęglanu sodu wyznaczono metodą Kissingera.[...]

Dry flue gas desulfurization with calcium oxide and limestone in a pilot plant with circulating fluidized bed Suche odsiarczanie spalin za pomocą wapna palonego oraz wapienia na stanowisku pilotowym z cyrkulacyjną warstwą fluidalną DOI:10.12916/przemchem.2014.1754


  CaO was added to lignite (S content 0.62% by mass) combusted in a lab. pilot plant with circulating fluidized bed (thermal capacity 0.1 MW) to compare its efficiency in flue gas desulfurization with limestone. The sorbents were fed in the combustion chamber directly with the fuel (mol. Ca/S ratios 2, 3 and 4). The addn. of CaO resulted in increase in desulfurization efficiency by 11% when compared with the use of limestone. Przedstawiono wyniki badań procesu suchego odsiarczania spalin przy zastosowaniu wapna palonego CaO jako sorbentu, których wyniki porównano z uzyskanymi w procesie suchego odsiarczania wapieniem. Badania przeprowadzono na laboratoryjnym stanowisku pilotowym do spalania paliw w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej o mocy 0,1 MWth. Jako paliwo zastosowano węgiel brunatny, krajowy o średniej zawartości siarki 0,62% mas. Sorbenty były wprowadzane wraz z paliwem bezpośrednio do komory spalania kotła, przy stosunku molowym Ca/S = 2, 3 lub 4. Wyniki przeprowadzonych badań wykazały wyższą skuteczność odsiarczania spalin przy zastosowaniu wapna palonego w porównaniu z wapieniem, średnio o 11%. Jednym z głównych problemów w ochronie atmosfery jest konieczność ciągłego zwiększania skuteczności technologii zmniejszających emisję zanieczyszczeń gazowych, powstałych ze spalania paliw stałych w elektrowniach i elektrociepłowniach. Podjęte działania w ochronie atmosfery wynikają m.in. z konieczności poprawy jakości środowiska życia ludzi i zwierząt, mające odzwierciedlenie w zapisach prawnych w formie dyrektyw stosowanych w krajach członkowskich Unii Europejskiej. Jednym z takich zapisów, jest dyrektywa LCP (large combustion plants) wymuszająca od 2016 r. na jednostkach o mocy powyżej 50 MWt, obniżenie emisji SO2, NOx oraz pyłu zawieszonego w spalinach1), odpowiednio do wartości stężenia 200, 200 oraz 30 mg/Nm3. Ograniczenie emisji tlenków siarki do atmosfery jest niezwykle istotne w celu poprawy warunków życiowych flor[...]

Simultaneous dry flue gas desulfurization with Ca(OH)2 and limestone in an industrial scale plant with circulating fluidized bed boiler Jednoczesne zastosowanie Ca(OH)2 oraz wapienia w suchym procesie odsiarczania spalin w skali przemysłowej w kotle z cyrkulującą warstwą fluidalną DOI:10.12916/przemchem.2014.1905


  Ca(OH)2 and limestone were added to lignite (S content 1.23% by mass) and combusted in an industrial fluidizedbed boiler (elec. capacity 235 MW) with an activated fly ash-feeding system. The addn. of Ca(OH)2 resulted in decrease in SO2 content in the flue gas down to 20 mg/m3. Zastosowano Ca(OH)2 jako sorbent wspomagający proces suchego odsiarczania spalin przy jednoczesnym zastosowaniu wapienia jako sorbentu podstawowego. Badania prowadzono w kotle z cyrkulującą warstwą fluidalną o mocy 235 MWe opalanym węglem brunatnym. Wodorotlenek wapnia podawano bezpośrednio do komory spalania za pomocą istniejącej instalacji do aktywacji popiołu lotnego, wykorzystanej wyłącznie do tego celu podczas pomiarów. Uzyskane wyniki badań wykazały wysoką skuteczność odsiarczania spalin przy zastosowaniu wodorotlenku wapnia. Zastosowanie Ca(OH)2 umożliwiło zarówno chwilowe obniżenie emisji SO2 do poziomu 20 mg/Nm3, jak również długotrwałą pracę kotła z zawartością SO2 w gazach spalinowych na poziomie poniżej 200 mg/Nm3, przy stosunkowo wysokiej zawartości siarki elementarnej w węglu brunatnym (1,1-1,3% mas.). Podczas badań odsiarczania nie zaobserwowano niepożądanego wpływu wodorotlenku wapnia na parametry ruchowe kotła. Ograniczenie emisji tlenków siarki do atmosfery jest niezwykle ważnym i ciągle na nowo aktualizowanym tematem, zarówno w ochronie środowiska, jak i w przemyśle chemicznym. W krajowej energetyce do procesu suchego odsiarczania spalin stosowany jest przede wszystkim wapień. Tymczasem uzupełnienie go drugim sorbentem może przynieść wymierne efekty, trudne do uzyskania w przypadku stosowania wyłącznie wapienia. Spośród alternatywnych lub uzupełniających sorbentów warto wymienić wodorotlenek wapnia, tlenek wapnia, Sorbacal, wodorowęglan sodu, jak również kredę jeziorną1). W energetyce konwencjonalnej metody odsiarczania spalin można podzielić na odpadowe i regeneracyjne lub na metody mokre, półsuche i suche2). W kotłach [...]

Purification of flue gases from combustion of solid fuels with sodium sorbents Oczyszczanie gazów ze spalania paliw stałych z SO2 sorbentami sodowymi DOI:10.15199/62.2015.3.25


  Com. NaHCO3 was activated by milling at 300°C (speed 2000-5000 rpm) for 30 min to increase its sp. surface from 0.1 m2/g up to 4.2 m2/g. The activated NaHCO3 was used for sorption of SO2 from a model gas mixt. (SO2, CO2 and O2 contents 2200 ppm, 16% and 6%, resp.). The activated NaHCO3 showed the SO2 removal efficiency 85-96% at conversion 13-16%. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych i testowych wpływu aktywacji mechanicznej stałego sorbentu sodowego na strukturę powierzchni ziaren oraz zdolności sorpcyjne względem ditlenku siarki (SO2). Aktywacja mechaniczna polegała na mieleniu badanego sorbentu w młynie przeciwstrumieniowym z zastosowaniem trzech różnych prędkości obrotowych separatora, w wyniku czego uzyskano sorbenty różniące się rozkładem ziarnowym. Wzrost prędkości wpływał na obniżenie średnicy ziaren mielonego sorbentu przy równoczesnym wzroście zarówno powierzchni właściwej, jak i całkowitej objętości porów. Oceniano jak zmiana tych parametrów wpływa na efektywność oczyszczania gazów modelowych z SO2. Badania prowadzono na stanowisku testowym w temp. 300°C, wyznaczając dla każdego ze stosowanych sorbentów sprawność usuwania SO2 oraz stopień konwersji. Odnotowano pozytywny wpływ mielenia przeciwstrumieniowego sorbentu sodowego na efektywność sorpcji. Określono maksymalną sprawność sorpcji sięgającą od 77% dla sorbentu niemielonego do 96% dla materiału o najmniejszym średnim uziarnieniu przy 16-proc. stopniu jego przereagowania. Emisja zanieczyszczeń gazowych ze spalania paliw to ważny problem dla energetyki konwencjonalnej. Standardy emisyjne zanieczyszczeń z gazów odlotowych, głównie SO2, NOx i pyłów podlegają ciągłym zaostrzeniom, a stan ten wymusza stosowanie sorbentów o coraz wyższej reaktywności i skuteczności oczyszczania. Dzięki temu w ostatnich latach obserwuje się trend spadkowy przebiegu ogólnego indeksu jakości powietrza dla Polski1). Głównym emitorem zanieczyszczeń w Polsce są elektrownie i [...]

 Strona 1