The possibility of mercury removal from exhaust gas
in air pollution control devices
More details
Hide details
1
Politechnika Częstochowska,Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, Katedra Inżynierii Energii, Częstochowa
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2014;17(4):317-328
KEYWORDS
ABSTRACT
This paper presents an analysis of the possibility of removing mercury from exhaust gases by standard
air pollution control devices. This includes the removal of mercury in electrostatic and fabric filters during
particle extraction from exhaust gases, and also during the removal of nitrogen oxides in the process of
selective catalytic reduction (SCR) and non-catalytic selective reduction (SNCR) of nitrogen oxides. Also
presented is the possibility of removing mercury in flue gas desulfurization processes such as the wet and
dry flue gas desulfurization methods. Particle removal processes make it possible to reduce mercury
emissions from 5% to as much as 60% – mainly mercury which is bound to the particles of fly ash Hg(p).
More effectively demonstrated here is the efficiency of fabric filters which can collect up to 90% of the
mercury. Fuel gas desulfurization combined with an electrostatic precipitator can reduce mercury
emissions by 50–75%. The positive effect on the reduction of Hg also applies to the installation of NOx
reduction SCR, which allows an increase in the proportion of oxidized mercury in the flue gas Hg2+ of up
to 20%. Further, an important role is played by the type of coal which is combusted in a boiler; a greater
degree of mercury removal is recorded during the combustion of bituminous coals than subbituminous
coal or lignite.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Możliwości usuwania rtęci ze spalin
w urządzeniach do oczyszczania gazów
rtęć, urządzenia do oczyszczania spalin, elektrofiltr, odsiarczanie spalin
W pracy przedstawiono analizę możliwości usuwania rtęci przez standardowo stosowane
urządzenia do oczyszczania spalin. Przedstawiono możliwości usuwania rtęci w elektrofiltrach,
oraz filtrach workowych podczas odpylania gazów spalinowych, a także podczas
usuwania tlenków azotu w procesach selektywnej katalitycznej (SCR) i niekatalitycznej (SNCR)
redukcji tlenków azotu. Zaprezentowano możliwość usuwania rtęci w procesach odsiarczania
spalin, takich jak sucha i mokra metoda odsiarczania spalin. Procesy odpylania spalin umożliwiają
ograniczenie emisji rtęci od 5 do 60%, głównie jest to rtęć związana na cząstkach popiołu lotnego
Hg(p). Większą skutecznością wykazują się tu filtry workowe, których skuteczność może
dochodzić do 90%. Odsiarczanie spalin połączone z elektrofiltrem umożliwia ograniczenie emisji
rtęci o 50–75%. Pozytywny wpływ na obniżenie emisji ma również zastosowanie instalacji do
redukcji NOx-ów, pozwala one na zwiększenie udziału utlenionej rtęci Hg2+ w spalinach nawet
o 20%. Ważną rolę odgrywa również rodzaj węgla, jaki jest spalany w kotle, większy stopień
usuwania rtęci notuje się podczas spalania węgli bitumicznych, aniżeli węgli subbitumicznych lub
brunatnych.
REFERENCES (26)
1.
AMAP/UNEP 2013. Technical Background Report for the Global Mercury Assessment 2013. Arctic Monitoring and Assessment Programme, Oslo, Norway/UNEP Chemicals Branch, Geneva, Switzerland.
2.
BOJARSKA, K. 2006. Concentration of mercury in Polish hard coal. MEC-3, Katowice.
3.
GRAY, L. 2013. Review of Control Technologies for Mercury Emissions from Coal-Fired Power Plants. MANE 696H01 – Air and Water Pollution Prevention and Control, Rensselaer Hartford.
4.
GRUDZIŃSKI, Z. 2013. Fakty: Węgiel – Energetyka w Polsce. Kraków: IGSMiE PAN.
5.
HŁAWICZKA, S. 2008. Rtęć w środowisku atmosferycznym. Zabrze: Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk.
6.
HŁAWICZKA, S. i FUDAŁA, J. 2008. Assessment of atmospheric mercury emission reduction measures relevant for application in Poland. Environmental Engineering Science vol. 25, nr 2.
7.
HOWER i in. 2010 – HOWER, J.C., SENIOR, C.L., SUUBERG, E.M., HURT, R.H., WILCOX, J.L. i OLSON, E.S., 2010 – Mercury capture by native fly ash carbons in coal-fired power plants. Progress in Energy and Combustion Science 36, s. 510–529.
8.
LEI i in. 2007 – LEI, C., YUFENG, D., YUQUN, Z., LIGUO, Y., LIANG, Z., XIANGHUA, Y., QIANG, Y., YIMAN, J. i XUCHANG, X., 2007 – Mercury transformation across particulate control devices in six power plants of China: The co-effect of chlorine and ash composition. Fuel 86, s. 603–610.
9.
LORENZ, U. 2011. Prognozy dla rynków węgla energetycznego na świecie. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 11, z. 2.
10.
PAVLISH i in. 2010 – PAVLISH, J.H., HAMRE, L. i ZHUANG, Y. 2010. Mercury control technologies for coal combustion and gasification systems. Fuel 89, s. 838–847.
11.
PAWLIK, M. i STRZELCZYK, F. 2012. Elektrownie. Warszawa: Wydawnictwo WNT.
12.
Polityka Energetyczna Polski do roku 2030, 2009. Warszawa: Ministerstwo Gospodarki.
13.
PUDASAINEE i in. 2012 – PUDASAINEE, D., KIM, J.-H., YOON, Y.-S. i SEO, Y.-C. 2012. Oxidation, reemission and mass distribution of mercury in bituminous coal-fired power plants with SCR. CS-ESP and wet FGD, Fuel 93, s. 312–318.
14.
PUDASAINEE i in. 2009 – PUDASAINEE, D., KIM, J.-H. i SEO, Y.-C. 2009. Mercury emission trend influenced by stringent air pollutants regulation for coal-fired power plants in Korea. Atmospheric Environment 43, s. 6254–6259.
15.
SENIOR i in. 2000 – SENIOR, C.L., SAROFIM, A.F., ZENG, T., HELBLE, J.J. i MAMANI-PACO, R., 2000. Gas – phase transformation of mercury in coal – fired Power plants. Fuel Processing Technology 63, s. 197–213.
16.
SHAH i in. 2008 – SHAH, P., STREZOV, V., PRINCE, K. i NELSON, P.F., 2008. Speciation of As, Cr, Se and Hg under coal fired power station conditions. Fuel 87, s. 1859–1869.
17.
SLOSS, L. 1995. Mercury emissions and effects-the role of coal. IEAPER 19, 1995.
18.
SLOSS, L. 2008. Economics of mercury control. CCC/134.
19.
SLOSS, L. i SMITH, L.M. 2000. Trace element emissions. CCC/34.
20.
TOOLE-O’NEIL i in. 1999 – TOOLE-O’NEIL, B., TEWALT, S.J., FINKELMAN, R.B. i AKERS, D.J. 1999. Mercury concentration in coal-unraveling the puzzle. Fuel 78, s. 47–54.
21.
UNEP 2013. Mercury: Acting Now! UNEP Chemicals Branch, Geneva, Switzerland.
22.
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.
23.
WOJNAR, K. i WISZ, J. 2006. Rtęć w polskiej energetyce. Energetyka 4/06.
24.
World... 2012. World Energy Outlook 2012, OECD/IEA.
25.
WU i in. 2010 –WU, C., CAO, Y., DONG, Z., CHENG, C., LI, H. i PAN, W. 2010. Mercury speciation and removal across full-scale wet FGD systems at coal-fired power plants. Journal of Coal Science & Engineering Vol. 16, No. 1, s. 82–87.
26.
ZARZYCKI i in. 2013 – ZARZYCKI, R., KRATOFIL, M., PAWŁOWSKI, D., ŚCISŁOWSKA, M., KOBYŁECKI, R. i BIS, Z. 2013. Analiza spalania pyłu węglowego w przedpalenisku cyklonowym. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3.