Examinations of mercury content in coal -comments on the way results are presented
T. Dziok 1  
,   A. Strugała 1,   A. Rozwadowski 1
 
More details
Hide details
1
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2013;16(3):273–285
 
KEYWORDS
ABSTRACT
In past scientific studies, substantial diversity in mercury content has been observed in Polish hard coals (85-350 ppb). The differences in the results are caused by the nature of the coal, methods of coal preparation, and mercury analysis. Another reason may be the way the results of mercury content examination are presented ? the issue analyzed in this article. The differences may be caused by the lack of a description of the coal basis. This may cause a divergence of several percent for hard coals to a few dozen percent for brown coals. Significant differences can occur because of the different types of the examined coal samples, i.e. raw coal, clean coal, byproduct, or waste. This analysis recommends comparing mercury content in coal to its energy potential (low heating value). An alternative method can also be the conversion of mercury content to dry and ash free basis. The final result should also be supplemented by the forms of mercury occurring in coal. An accurate presentation of mercury content in coal will help to determine reliable benchmarks for Polish coal.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Badania zawartości rtęci w węglu - uwagi dotyczące sposobu prezentacji wyników
węgiel, rtęć, wyniki badań
W krajowej i zagranicznej literaturze naukowej obserwuje się bardzo duże zróżnicowanie wyników badań dotyczących zawartości rtęci w polskich węglach kamiennych: od 85 do 350 ppb. Na różnice w otrzymywanych wynikach na pewno ma wpływ natura samego węgla, metodyka przygotowania próbki jak i samej analizy. Przyczyną może jednak być też sposób prezentowania wyników badań, co zostało wykazane w artykule. Rozbieżność wyników może być spowodowana brakiem informacji odnośnie stanu przeliczeniowego badanej próbki. Błąd z tytułu zróżnicowanej zawartości wilgoci dla prezentowanego wyniku może wynosić kilkanaście procent w przypadku węgli kamiennych, a nawet do kilkudziesięciu w przypadku węgli brunatnych. Duże różnice mogą się pojawiać jeśli wyniki dotyczą różnego rodzaju próbek, tj. węgla surowego, wzbogaconego (koncentratu), półproduktu, czy też od-padu, przy czym różnice te mogą być dość znaczne. Autorzy zalecają też odnoszenie wyniku badania zawartości rtęci w węglu do jego potencjału energetycznego, a konkretnie do jego wartości opałowej. Alternatywnym sposobem może być przeliczenie zawartości rtęci na stan suchy i bezpopiołowy. Końcowy wynik należy także uzupełnić o formy badanej w węglu rtęci. Rzetelnie prezentowanie wyników badań zawartości rtęci ułatwi określenie wiarygodnych benchmarków dla polskich węgli, na podstawie których będą formułowane odpowiednie regulacje prawne.
 
REFERENCES (33)
1.
BOJAKOWSKA I., SOKOŁOWSKA G., 2001 - Rtęć w kopalinach wydobywanych w Polsce jako potencjalne źródło zanieczyszczenia środowiska. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicz¬nego t. 394, s. 5-54.
 
2.
BUJNY i in., 2012 - BUJNY A., BURMISTRZ P., GRUSZKA S., JANICKI W., KOGUT K., STRUGAŁA A., 2012 - Instalacja demonstracyjna do monitorowania i redukcji emisji rtęci ze spalania węgla kamiennego w kotłach pyłowych. Polityka Energetyczna t. 15, z. 4, s.161-173.
 
3.
BUKOWSKI Z., BURCZYK A., 2008 - Oznaczanie rtęci w węglach koksujących. Analiza korelacji. Konferencja Koksownictwo, Zakopane, 8-10.10.2008.
 
4.
BURMISTRZ P., KOGUT K., 2013 - Legal Regulations on Mercury Emission. Rozdział w monografii-Mercury as a Coal Combustion Pollutant (w druku).
 
5.
CHMIELNIAK T., 2011 - Reduction of Mercury emissions to the atmosphere from coal combustion processes of using low-temperature pyrolysis - a concept of process implementation on a com¬mercial scale. Rynek Energii t. 93, nr 2, s. 176-181.
 
6.
CHMIELNIAK i in., 2012 - CHMIELNIAK T., MISZTAL E., KMIEĆ M., MAZUREK I., 2012 - Rtęć w węglach stosowanych w polskim sektorze energetycznym. Karbo t. 57, nr 3, s. 154-163.
 
7.
CHMIELNIAK i in., 2013 - CHMIELNIAK T., MISZTAL E., SŁOWIK K., 2013 - Opracowanie i weryfikacja w skali wielkolaboratoryjnej technologii usuwania rtęci z węgla na drodze pirolizy niskotemperaturowej. Karbo t. 59, nr 1, s. 39-47.
 
8.
DAI i in., 2005 - DAI S., REN D., TANG Y., YUE M., HAO L., 2005 - Concentration and distribution of elements in Late Permian coals from western Guizhou Province, China. International Journal of Coal Geology t. 61, s. 119-137.
 
9.
DIEHL i in., 2004 - Diehl S.F., Goldhaber M.B., Hatch J.R., 2004 - Modes of occurrence of mercury and other trace elements in coals from the warrior field, Black Warrior Basin, Northwestern Albabama. International Journal of Coal Geology t. 59, s. 193-208.
 
10.
EEA, 2012 - European Environment Agency Technical report No 8/2012: European Union emission inventory report 1990 - 2010 under the ENECE Convention on Long-range Transboundary Air Pollution. Copenhagen.
 
11.
FINKELMAN i in., 1994 - FINKELMAN R.B., OMAN C.L., BRAGG L.J., TEWALT S.J., 1994 - The U. S. Geological Survey Coal Quality Data Base (COALQUAL). United States Department of the Interior Geological Survey, Open-File Report 94-177. Dostęp on-line: http://energy.er.usgs.gov/prod... (13.02.2013 r.).
 
12.
GŁOWACKI E., 2012 - Badania nad obiegiem rtęci w warunkach polskiej energetyki. Seminarium Technik Oczyszczania Spalin, Politechnika Wrocławska, Wrocław 19.04.2012 r.
 
13.
HOWER i in., 2005 – HOWER J.C., EBLE C. F., QUICK J.C., 2005 - Mercury in Eastern Kentucky coals: Geologic aspects and possible reduction strategies. International Journal of Coal Geology t. 62, s. 223-236.
 
14.
HU i in., 2006 - HU J., ZHENG B., FINKELMAN R.B., WANG B., WANG M., LI S., WU D., 2006 - Concentration and distribution of sixty-one elements in coals from DPR Korea. Fuel t. 85, s. 679-688.
 
15.
IWASHITA i in., 2004 - IWASHITA A., TANAMACHI S., NAKAJIMA T., TAKANASHI H., OHKI A., 2004 - Removal of mercury from coal by mild pyrolysis and leaching behavior of mercury. Fuelt. 83, s. 631-638.
 
16.
MEIJ i in., 2002 - MEIJ R., VREDENBREGT L.H.J., te WINKEL H. - The fate and behavior of mercury in coal-fire power plants. Journal Air & Waste Management Association t. 52, s. 912-917.
 
17.
MERDES i in., 1998 - MERDES A.C., KEENER T.C., KHANG S.-J., JENKINS R.G., 1998 - Investigation into fate of mercury in bituminous coal during mild pyrolysis. Fuel, t. 77, s. 1783-1792.
 
18.
OKOŃSKA i in., 2012 - OKOŃSKA A., URUSKI Ł., GÓRECKI J., GOŁAŚ J., 2012 - Oznaczanie zawartości rtęci całkowitej w węglach energetycznych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 29, z. 2, s. 39-49.
 
19.
OLKUSKI T., 2007 - Porównanie zawartości rtęci w węglach polskich i amerykańskich. Polityka Energetyczna t. 10, z. spec. 2, s. 603-611.
 
20.
PACYNA i in., 2006 - PACYNA E.G., PACYNA J.M., STEENHUISEN F., WILSON S., 2006 – Global anthropogenic Mercury emission inventory for 2000. Atmospheric Environment t. 40, s. 4048-4063.
 
21.
PIRRONE i in., 2010 - PIRRONE N., CINNIRELLA S., FENG X., FINKELMAN R.B., FRIEDLI H.R., LEANER J., MASON R., MUKHERJEE A.B., STRACHER G.B., STREETS D.G., TELMER K., 2010 -Global mercury emissions to the atmosphere from anthropogenic and natural sources. Atmo¬spheric Chemistry and Physics t. 10, s. 5951-5964.
 
22.
PYKA I., WIERZCHOWSKI K., 2010 - Problemy z rtęcią zawartą w węglu kamiennym. Górnictwo i Geoinżynieria t. 34, z. 4/1, s. 241-248.
 
23.
SMOLIŃSKI A., 2007 - Energetyczne wykorzystanie węgla źródłem emisji rtęci - porównanie zawartości tego pierwiastka w węglach. Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów t. 41, nr 2, s. 45-53.
 
24.
SONG i in., 2007 - SONG D., QIN Y., ZHANG J., WANG W., ZHENG C., 2007 - Concentration and distribution of trace elements in some coals from Northern China. International Journal of Coal Geology t. 69, s. 179-191.
 
25.
TOOLE-O'NEIL B. i in., 1999 - TOOLE-O'NEIL B., TEWALT S.J., FINKELMAN R.B., AKERS D.J., 1999 - Mercury concentration in coal—unraveling the puzzle. Fuel t. 78, s. 47-54.
 
26.
WANG i in., 2000 - WANG M., KEENER T.C., KHANG S.-J., 2000 - The effect of coal volatility on mercury removal from bituminous coal during mild pyrolysis. Fuel Processing Technology t. 67, s. 147-161.
 
27.
WICHLIŃSKI M., 2010 - Zawartość i sposobu usuwania rtęci z polskich węgli energetycznych, dostęp on-line: http://www.plan-rozwoju.pcz.pl... (29.01.2010).
 
28.
WICHLIŃSKI i in., 2011 - WICHLIŃSKI M., KOBYŁECKI R., BIS Z., 2011 - Emisja rtęci podczas termicznej obróbki paliw. Polityka Energetyczna t. 11, z. 2, s. 191-202.
 
29.
WICHLIŃSKI i in., 2012 - WICHLIŃSKI M., KOBYŁECKI R., BIS Z., 2012 - Przegląd metod ogra¬niczenia emisji rtęci w elektrowniach podczas spalania paliw stałych. Polityka Energetyczna t. 15, z. 4. s. 151-159.
 
30.
WOJNAR K., WISZ J., 2006 - Rtęć w polskiej energetyce. Energetyka, nr kwiecień s. 280-283.
 
31.
YUDOVICH Ya.E., KETRIS M.P., 2005 - Mercury in coal: a review - Part 1. Geochemistry. International Journal of Coal Geology t. 62, s. 107-134.
 
32.
ZHENG i in., 2008a – ZHENG L., LIU G., CHOU C.-L., 2008a - Abundance and modes of occurrence of mercury in some low-sulfur coals from China. International Journal of Coal Geology t. 73, s. 19-26.
 
33.
ZHENG i in., 2008b - ZHENG L., LIU G., QI C., ZHANG Y., WONG M., 2008b - The use of sequential extraction to determine the distribution and modes of occurrence of Mercury in Permian Huaibei coal, Anhui Province, China. International Journal of Coal Geology, t. 73, s. 139-155.
 
ISSN:1429-6675