Инжиниринг

СНИЖЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТИ В ПРОДУКТАХ СГОРАНИЯ

СНИЖЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТИ В ПРОДУКТАХ СГОРАНИЯ

Занимаемся консультированием и разработкой технологических процессов направленных на снижение и ликвидацию вредных концентраций ртути в в дымовых газах, возникающих при сгорании бурых углей на электростанциях и котельных.

Разработки проводим как для небольших, локальных фильтров так и для крупных, промышленных блоков фильтрования в диапазоне расхода продуктов сгорания от 10 000 до 3 000 000 м3/час.

Обработку заявок осуществляет наш отдел инженерии, см. контакт.

При сжигании бурого угля в угольных котлах тепловых электростанций образуются дымовые газы, содержащие различные вредные вещества а также, элементы тяжелых металлов, которые очень вредны для окружающей среды. Среди наиболее представленных тяжелых металлов в дымовых газах является Hg (ртуть) и Se (селен). Ртуть (далее-Hg), при сжигании, выделяется в трех формах. Она может быть в газообразной форме как элементарная (металлическая) Hg0, часть этой ртути в дымовых газах оксидирована наличием галогенов и так называемой окисленной (удвоенной) формой ртути Hg2+.  Небольшое количество ртути поглощается поверхностью твердых частиц золы и проявляется в виде связанных твердых частиц так называемой Hgp.  Эта ртуть, вместе с золой, удаляется с нижней высыпки котла, как пепел. Далее, происходит ее улавливание в последующей ступени фильтрации - в установленном электростатическом сепараторе  или же в тканевых, фильтровальных элементах фильтра. Обычная концентрация ртути в дымовых газах, образующихся при сжигании бурого угля,  составляет 2 – 80 µg/Nm3 при расчетном количестве ртути в топливе в пределах 20 – 900 µg/kg. Как уже отмечалось, ртуть присутствует в дымовых газах в различных формах и улавливание различных форм ртути требует специальных процедур и технологий, основанных на механических и физико – химических принципах. Элементарная форма ртути (Hg0) и ее улавливание из дымовых газов-очень сложный процесс. Элементарная форма ртути проходит через всю систему очистки дымовых газов и выделяется вместе с дымовымигазами - в окружающую среду. На практике применяется множество методов удаления этой формы ртути. Большинство методов, основано на принципе окисления элементарной ртути, на так называемую удвоенную оксидированную форму ртути (Hg2+), которая очень хорошо растворяется в воде. К процессу окисления элементарной ртути на удвоенную форму ртути может доходить, например, в установленной технологии для снижения концентрации NOx, так называемый SCR - прямо на поверхности, установленного катализатора. Другим методом является дозирование соединений на основе галогенов либо непосредственно в сжигаемое топливо, либо в качестве добавки к сорбенту активированного угля. Активированный уголь является наиболее часто используемой добавкой для снижения концентрации ртути в дымовых газах на основе принципа абсорбции. Удвоенную форму ртути можно очень хорошо улавливать, благодаря ее растворимости, в установленной технологии мокрого обессеривания или в тканевых, фильтровальных элементах фильтра в сочетании с дозировкой активного угля. Установка тканевых, фильтровальных фильтров для улавливания ртути, на практике играет куда более значительную роль, чем установка электростатического фильтра. Как уже было сказано, существует множество методов удаления ртути из дымовых газов, включая их комбинации. Наиболее часто используемые методы описаны ниже.
Дозирование активированного угля в дымовые газы

Дозирование активированного угля в дымовые газы


На практике наиболее распространенным методом является снижение содержания ртути путем дозированного добавления, порошкообразного активированного угля, в дымовые газы. Активированный уголь, благодаря своей большой удельной поверхности, способен связывать ртуть на поверхности благодаря принципу абсорбции. Дозировка угля в системе является сложным процессом, так как зависит от очень тщательного распыления активного угля в потоке дымовых газов. Чаще всего активированный уголь вводится в систему на месте перед входом дымовых газов в нагреватель воздуха в диапазоне температур от 140 до 180 °C. Активированный уголь затем уносится потоком дымовых газов к установленному фильтру с тканевыми фильтровальными элементами, где происходит оседание ртути, на поверхности активного угля находящегося на ткани фильтра. Отделенный уголь, затем вместе с отделенным пеплом отводится из бункеров фильтра к системе хранения при помощи установленной системы пневмотранспорта или же часть отделенного материала направился обратно на вход в фильтра для повторного использования.

С помощью системы дозирования активированного угля в сочетании с установкой тканевого фильтра можно отделить до 99% ртути, содержащейся в дымовых газах. На поверхности активированного угля, можно кроме оксидированной формы ртути, до некоторой степени захватить и  элементарную форму ртути. Для повышения эффективности улавливания элементарные формы ртути можно, к активированному углю, добавлять соединения на основе галогенов (например, бромиды) для выше описанного окисления на удвоенную формы ртути. Количество добавляемого активированного угля в процесс необходимо оптимизировать на основе фактических параметров работы котла и присоединенной системы так как при сжигании бурого угля с высоким содержанием золы, можно предположить более высокую концентрацию летучего пепла в дымовых газах.  Зола, образующаяся при сжигании угля, имеет сходные свойства с добавляемым активированным углем, так как имеет большую удельную поверхность. При достаточном количестве в дымовых газах, зола способна связывать ртуть на своей поверхности. С помощью этого процесса можно сэкономить потребление дорогостоящего активированного угля.

Корректировка абсорберов обессеривания

Корректировка абсорберов обессеривания


Этот метод, основан на соответствующих изменениях и модификациях сепараторов капель существующих абсорберов мокрых технологий обессеривания, установленных на угольных электростанциях.