Low-temperature thermal treatment of enriched and unenriched coals
M. Wichliński 1  
,   R. Kobyłecki 1  
,   Z. Bis 1  
 
More details
Hide details
1
Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, Katedra Inżynierii Energii, Częstochowa
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2015;18(4):113–124
 
KEYWORDS
ABSTRACT
This paper presents the results of low-temperature thermal treatment of Polish coals. Used in this research was unenriched coal from the Piast mine, and enriched coal also from the Piast mine. The samples were subjected to low-temperature thermal treatment in the fluidized bed column at temperatures from 200 to 400°C. Air and a mixture of 16% carbon dioxide and 80% nitrogen was used as the fluidizing medium. The research was conducted for the separated fractions of coal with a particle size from 1000 to 500 μm, and from 2000 to 1000 μm. In addition to researching mercury content in the coals and the amount of mercury released during low temperature thermal treatment processing, as well as its remains in the carbon-treated, there was also an analysis of the change in volatile matter in the samples before and after thermal treatment. The maximum amount of mercury released was more than 68% (from the fraction 2000 to 1000 μm, the atmosphere of CO2/N2) for a sample of enriched coals, unenriched coals sample at this figure was over 42% (fraction 2000–1000 μm, the atmosphere of CO2/N2). Maximum relative amount of loss of volatile matter was about 24% for both samples, enriched and unenriched coal (fraction 1000–500 μm, atmosphere of CO2/N2).
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Niskotemperaturowa obróbka termiczna węgli wzbogaconych i niewzbogaconych w celu obniżenia zawartości rtęci
rtęć, niskotemperaturowa obróbka termiczna, węgiel wzbogacony i niewzbogacony
W pracy przedstawiono wyniki badań niskotemperaturowej obróbki termicznej polskich węgli. Do badań wykorzystano miał niewzbogacony z kopalni Piast oraz miał wzbogacony również pochodzący z kopalni Piast. Próbki poddano niskotemperaturowej obróbce termicznej w stanowisku kolumny fluidalnej, w temperaturach od 200 do 400°C. Jako czynnika fluidyzującego wykorzystano powietrze oraz mieszaninę 16% dwutlenku węgla i 80% azotu. Badania przeprowadzono dla wydzielonych frakcji węgli o uziarnieniu od 1000 do 500 μm, oraz od 2000 do 1000 μm. Oprócz badań zawartości rtęci w węglach oraz ilości rtęci uwolnionej podczas obróbki niskotemperaturowej, jak również jej pozostałości w węglu poddanych obróbce, przeanalizowano również zmianę zawartości części lotnych w próbkach przed i po obróbce termicznej. Maksymalna ilość uwolnionej rtęci wynosiła ponad 68% (frakcja 2000–1000 μm, atmosfera CO2/N2) dla próbki miału wzbogaconego, dla próbki miału niewzbogaconego wartość ta wynosiła ponad 42% (frakcja 2000–1000 μm, atmosfera CO2/N2). Maksymalna względna ilość utraconych części lotnych wynosiła około 24% zarówno dla próbki miału wzbogaconego, jak i miału niewzbogaconego (frakcja 1000–500 m, atmosfera CO2/N2).
 
REFERENCES (22)
1.
Bojakowska, I. i Sokołowska, G. 2001. Rtęć w kopalinach wydobywanych w Polsce jako potencjalne źródło zanieczyszczenia środowiska. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego t. 394, s. 5–54.
 
2.
Bojarska, K. 2006. Concentration of mercury in Polish hard coals. MEC3 Third International Expert`s workshop, Katowice June 5–7.
 
3.
Chmielniak, T. 2011. Reduction of mercury emissions to the atmosphere from coal combustion processes using low temperature pyrolysis – a concept of process implementation on a commercial scale. Rynek Energii 2 (93), s. 176–181.
 
4.
Dziok i in. 2013 – Dziok, T., Strugała, A. i Rozwadowski, A. 2013. Badania zawartości rtęci w węglu – uwagi dotyczące sposobu prezentacji wyników. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3. Wyd. Instytutu GSMiE PAN, Kraków, s. 273–285.
 
5.
Dziok i in. 2014 – Dziok, T., Strugała, A., Rozwadowski, A., Górecki, J. i Ziomber, S. 2014. Zmiany zawartości rtęci w węglu kamiennym w procesie jego wzbogacania. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 4, s. 277–288.
 
6.
Dziok i in. 2014 – Dziok, T., Strugała, A., Rozwadowski, A. i Okońska, A. 2014. Wpływ wybranych parametrów procesu termicznej obróbki węgla kamiennego na skuteczność usuwania rtęci. Przemysł Chemiczny 93/12, s. 2034–2037.
 
7.
Grudziński Z. i Stala-Szlugaj K. 2014. Pozycja węgla kamiennego w bilansie paliw i energii w kraju. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 3, s. 49–66.
 
8.
Guffey, F.D. i Bland, A.E. 2004. Thermal pretreatment of low-ranked coal for control of mercury emissions. Fuel Processing Technology 85, s. 521–531.
 
9.
Jaki jest..., 2015, Jaki jest aktualny harmonogram budowy elektrowni atomowej w Polsce? [Online] Dostępne w: http://www.wnp.pl/wiadomosci, WNP.PL (ICH) [Dostęp: 24.07.2015].
 
10.
Kaliski i in. 2014 – Kaliski, M., Sikora, A.P. i Szurlej, A. 2014. Węgiel kamienny w polityce energetycznej Polski. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z 3, s. 7–18.
 
11.
Lorenz, U. 2014. Węgiel energetyczny na świecie – prognozy. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 4, s. 7–20.
 
12.
Lorenz, U. i Grudziński, Z. 2007. Zawartość rtęci jako potencjalny czynnik ograniczający wartość użytkową węgla kamiennego i brunatnego. Górnictwo i Geoinżynieria, Kwartalnik AGH, Rok 31, z. 3/1, s. 335–349.
 
13.
Lorenz, U. i Grudziński, Z. 2008. Mercury emission and its content in hard and brown coal. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management t. 24, z. 3/1, Wydawnictwo Instytutu GSMiE PAN, s. 271–288.
 
14.
Okońska i in. 2012 – Okońska A., Uruski Ł., Górecki J. i Gołaś, J. 2012. Oznaczanie zawartości rtęci całkowitej w węglach energetycznych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management t. 29, z. 2, s. 39–49.
 
15.
Olkuski, T. 2007. Porównanie zawartości rtęci w węglach polskich i amerykańskich. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 10, z. spec. 2, Wydawnictwo Instytutu GSMiE PAN, s. 603–612.
 
16.
Plan rozwoju... 2015, Plan rozwoju w zakresie zaspokojenia obecnego i przyszłego zapotrzebowania na energię elektryczną na lata 2016–2025, Polskie Sieci Elektroenergetyczne, Konstancin-Jeziorna 2015.
 
17.
Polska... 2015, Polska zapóźniona pod względem OZE, [Online] Dostępne w: http://www.wnp.pl/wiadomosci/2..., PAP [Dostęp: 15.06.2015].
 
18.
Wichliński i in. 2013 – Wichliński, M., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2013. The investigation of mercury contents in polish coal samples. Archives of Environmental Protection vol. 39, no. 2, s. 141–150.
 
19.
Wichliński i in. 2011 – Wichliński, M., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2011. Emisja rtęci podczas termicznej obróbki paliw. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 14, z. 2, Wyd. Instytutu GSMiE PAN, Kraków, s. 191–202.
 
20.
Wichliński i in. 2012 – Wichliński, M., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2012. Przegląd metod ograniczenia emisji rtęci w elektrowniach podczas spalania paliw stałych. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 15, z. 4, Wyd. Instytutu GSMiE PAN, Kraków, s. 151–160,.
 
21.
Wichliński i in. 2014 – Wichliński, M., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2014. The release of mercury from polish coals during thermal treatment of fuels in a fluidized bed reactor. Fuel Processing Technology 119, s. 92–97.
 
22.
Zarzycki, R. i Wichliński, M. 2014. Koncepcja procesu ograniczenia emisji rtęci ze spalania węgla w kotłach fluidalnych. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 4, Wyd. Instytutu GSMiE PAN, Kraków, s. 303–315.
 
ISSN:1429-6675