CZ200611A3 - Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin - Google Patents

Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin Download PDF

Info

Publication number
CZ200611A3
CZ200611A3 CZ20060011A CZ200611A CZ200611A3 CZ 200611 A3 CZ200611 A3 CZ 200611A3 CZ 20060011 A CZ20060011 A CZ 20060011A CZ 200611 A CZ200611 A CZ 200611A CZ 200611 A3 CZ200611 A3 CZ 200611A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
limestone
reactivity
flue gas
additive
suspensions
Prior art date
Application number
CZ20060011A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ298457B6 (cs
Inventor
Machac@Pavel
Buryan@Petr
Chalupa@Petr
Original Assignee
Vysoká škola chemicko - technologická v Praze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká škola chemicko - technologická v Praze filed Critical Vysoká škola chemicko - technologická v Praze
Priority to CZ20060011A priority Critical patent/CZ200611A3/cs
Publication of CZ298457B6 publication Critical patent/CZ298457B6/cs
Publication of CZ200611A3 publication Critical patent/CZ200611A3/cs

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin, který spocívá v tom, že reaktivitasuroviny urcené pro odsirování spalin je stanovena na základe merení casového prubehu CO.sub.2.n. uvolneného rozkladem skupiny CO.sub.3.n..sup.2-.n. v dusledku kontaktu suspenze s plynným proudem obsahujícím SO.sub.2.n., pricemž tato casová závislost je plne ekvivalentní casové závislosti nárustu koncentrace rozpustné formy Ca.sup.2+.n.. A práve rychlost rozpouštení vápence, tzn. rychlost uvolnování Ca.sup.2+ .n.iontu do roztoku je rídícím mechanizmem mokré vápencové technologie odsirování spalin. Nový zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin dále umožnuje pracovat prímo s reálnou suspenzí vápence, neprovádí se žádný výber granulometrické frakce.

Description

Způsob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsiřování spalin
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí používaných pro absorpci SO2 z plynných směsíznapříklad spalin, nebo průmyslových odpadních plynů.
Dosavadní stav techniky
Doposud nejsou známy způsoby a laboratorní zařízení, které by umožňovaly rychlé a přesné stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsiřování spalin.
Veškeré dosavadní postupy jsou založeny na napodobení podmínek průběhu odsiřování v reálném odsiřovacím procesu, ale využívají uměle připravených roztoků oproti reálnému procesu odlišných chemických látek, které jsou přidávány do vodné vápencové suspenze. Je snímána časová závislost hodnoty pH, nebo časová závislost objemových přídavků přidávaných roztoků do vodné vápencové suspenze při udržování zvolené hodnoty pH. Dále při stanovení relativní - srovnávací reaktivity vápencových aditiv používaném při suchém, polosuchém i mokrém odsiřování spalin jako metody pro testování jednotlivých druhů sorbentů je měřeno množství tepla které se uvolní při reakci odsiřovacího činidla s látkou kyselé povahy např. KHSO4 v daném rozmezí pH a pro danou počáteční teplotu. Reaktivita je úměrná množství vyvinutého tepla.
Při těchto laboratorních postupech jsou však používány jiné chemikálie, než v reálném procesu odsíření, jsou aplikovány látky při jiných koncentracích, než v reálném procesu a také jsou pouze zvoleny parametry ovlivňující výsledky měření, například umístění pH metru v nádobě s míchanou suspenzí a místo vstupu pro přidávaných kyselých složek do nádoby.
V odborné literatuře jsou uváděny metody pro odhad aktivního povrchu pevných částic v suspenzi a pro zjišťování stupně vyluhovatelnosti látek zpěvných částic do vodného
< · roztoku. Například tzv. CITRÁTOVÝ ZPŮSOB využívá působení zředěné kyseliny citrónové na vzorek testovaného materiálu, (např. kalcináty na bázi MgO, CaO, nebo i na mletý vápenec pro mokré odsiřování spalin) při daných podmínkách - teplotě, intenzitě míchání atd., přičemž je zaznamenáván časový nárůst hodnoty pH.
Metoda RESEARCH COTTRELL slouží k odhadu reaktivity mletého vápence pro mokré odsiřování spalin. Jako testovaný vzorek slouží vybraná frakce částic vápence. Na tuto frakci se působí kyselinou siřičitou H2SO3, která se do míchaného systému přidává takovou rychlostí, aby se udržovala hodnota pH kolem 5,0. Zaznamenává se časový průběh přidávaného objemového množství kyseliny siřičité, nebo časový průběh stupně či (%) proreagování vzorku.
MODIFIKOVANÉ METODY jsou založeny na obdobném výše uvedeném principu s tím, že namísto kyseliny citrónové či siřičité je použita jiná kyselina,např. kyselina sírová. Dále velmi často je aplikován princip pH-státu, to znamená, že se vzorek postupně dotitrovává kyselinou ke stanovené hodnotě pH.
Společnou nevýhodou popsaných metod z hlediska stanovení reaktivity vápencových suspenzí pro mokré odsiřování spalin je to, že se pracuje oproti reálnému odsiřovacímu systému s odlišnými látkami, nebo se aplikuje dávkování předem vyrobené látky, například kyseliny siřičité v případě metody Research Cottrell. Dále nepostihují vliv změny složení spalin na reaktivitu suspenzí s SO2. Tento vliv je významný hlavně pro koncentraci kyslíku ve *» spalinách, která v mezních případech vede k siřičitanovému mechanizmu odsiřování - nulová koncentrace kyslíku, nebo k síranovému mechanizmu - vysoký přebytek kyslíku ve spalinách. Negativně se projevuje drift elektrod při měření pH. Při stanovení reaktivity aditivovaných suspenzí by se negativně projevoval i pufrovací účinek vznikajících produktů - solí silné zásady a slabé organické kyseliny, čímž by toto stanovení bylo zkresleno. Testované vzorky jsou upravovány drcením a mletím, přičemž pro vlastní stanovení reaktivity jsou používány pouze určité vybrané granulometrické frakce pevného vzorku.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody odstraňuje vynalezený nový způsoby stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsiřování spalin, který spočívá — 2 — ( <
< < * « « ·
-3v tom, že reaktivita suroviny určené pro odsiřování spalin je stanovena na základě měření časového průběhu CO2 uvolněného rozkladem skupiny CO32·, přičemž tato časová závislost je plně ekvivalentní časové závislosti nárůstu koncentrace rozpustné formy Ca2+. A právě rychlost rozpouštění vápence, tzn. rychlost uvolňování Ca2+ iontů do roztoku je řídicím mechanizmem mokré vápencové technologie odsiřování spalin.
Nový způsobu stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsiřování spalin dále umožňuje pracovat přímo s reálnou suspenzí vápence, neprovádí se žádný výběr granulometrické frakce. Z hlediska chemického je reakční soustava totožná s provozními médii aplikovanými při mokrém odsiřováním spalin. Bere v úvahu i použití aditiv, např. kyseliny glutarové. Kvantifikuje vliv změn koncentrací plynných složek spalin, např. SO2, O2. Reaktivita vápencových suspenzí může býti stanovena pro aditivovaný i neaditivovaný systém. Rovněž působení samotného aditiva bez přítomnosti SO2 na vápencovou suspenzi je možné vyhodnotit na základě časového průběhu koncentrace vytěsněného CO2. Tímto způsobem je možno posuzovat účinek konkrétních aditiv, například odpadních organických kyselin pro daný typ vápencové suspenze.
Aktivita organických kyselin i reaktivita vápencových suspenzí se kvantitativně posoudí podle výšky a plochy píku CO2 na grafu časové závislosti koncentrace oxidu uhličitého, tedy obdobně jako jsou vyhodnocovány - integrovány píky například v oboru plynové chromatografie.
Popis obrázku 1
Obrázek znázorňuje časovou závislost koncentrace CO2, získanou experimentálně při konstantním průtoku plynné směsi o složení ^/0 O2, 0,3 % SO2 a zbytek N2, která reprezentuje spaliny bez oxidu uhličitého. Tato směs prochází skrz laboratorní temperovaný absorbér s vodnou suspenzí vápence dané koncentrace a koncentrace CO2 je stanovena analyzátorem CO2 na výstupu z absorbéru v určitých časových intervalech. Množství vyvinutého CO2 odpovídá množství zreagovaného karbonátu, kterým je vápenec a zjistí se výpočtem plochy daného píku. Na obrázku je znázorněn průběh měření reaktivity vápencových suspenzí, které jsou aditivovány různými aditivy.
( «
- <1Příklady provedení
Příklad 1
Účinek přídavku organické kyseliny do vodné vápencové suspenze (kyselina glutarová):
Stanovení bylo provedeno v aparatuře skládající se ze skleněného reaktoru s obsahem vodné vápencové suspenze. Granulometrie částic vápence odpovídala hodnotě 90 % hm. pod 40 pm. Do reaktoru byl konstantní rychlostí přiváděn dusík, který zároveň probublával přes vrstvu suspenze, míchal ji a vystupoval výstupním hrdlem. Výstupní proud z reaktoru vstupoval do analyzátoru CO2 HORIBA PG250, ve kterém se průběžně vyhodnocovala koncentrace CO2. Ve stanovený časový okamžik byl přes silikonovou zátku injekční stříkačkou do reaktoru jednorázově vpraven známý objem vodného roztoku kyseliny glutarové o koncentraci 1 mmol/1. Působení dávky kyseliny glutarové se projeví vývinem CO2. Kinetika rozpouštění zm vápence potom byla kvantifikována koncentrační vlnou CO2, kterou zachytí analyzátor. Z naměřených hodnot byl vytvořen graf aktuální koncentrace CO2 na čase. Charakteristická vlna příslušející kyselině glutarové je uvedena na obrázku 1.
Příklad 2
Účinek přídavku organické kyseliny do vodné vápencové suspenze (kyselina jantarová):
Stanovení bylo provedeno obdobně, jako podle příkladu 1. Byla však použita kyselina jantarová. Charakteristická vlna příslušející kyselině jantarové je také uvedena na obrázku 1.
Příklad 3
Účinek působení SO2 na vodnou vápencovou suspenzi:
Stanovení bylo provedeno stejným postupem jako u prvního příkladu s tím, že namísto čistého dusíku byla použita směs dusíku s 0,3 % obj. SO2. Nebyla také aplikována žádná organická kyselina jako aditivum. Charakteristická vlna CO2 pro tento případ se vyznačuje nižší výškou a horizontální prodlevou.
r~ 4 “ ~ 5Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný všude tam, kde je potřeba rychlé a přesné stanovení reaktivity vápencových a aditivovaných vápencových suspenzí. Jedná se o provozovatele mokré vápencové technologie odsiřování spalin, například v České republice o elektrárny ETU, EPRU, EMĚ, ECHVA, EPOČ, EDĚ.
LITERATURA:
1. CZ 286 023 B6
2. RE. Moser, D.R. Owens: OverView on the use of additives in wet FGD systems. (Eletric Power Research Institute 3412 Hillview Avenue Palo Alto, CA 94303

Claims (3)

  1. Patentové nároky « «
    1. Způsob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsiřování spalin s plynným proudem obsahujícím pro danou koncentraci SCfy vyznačující se tím, že reaktivita suspenze se stanoví na základě měření časového průběhu koncentrace CO2 uvolněného rozkladem skupiny CO32' při uvedení vápencové suspenze do kontaktu s plynným proudem konstantního průtoku, který reprezentuje spaliny, přičemž množství vyvinutého CO2 je úměrné množství zreagované suroviny pro odsiřování, např. vápence, a reaktivita vápencové suspenze se kvantitativně posoudí podle výšky a plochy píku CO2 na grafu časové závislosti koncentrace oxidu uhličitého.
  2. 2. Způsob podle nároku 1 pro stanovení reaktivity aditivované vápencové suspenze.
  3. 3. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že pro stanovení reaktivity vápencové suspenze jsou použity pouze ty látky a média, ze kterých se skládá chemický systém průmyslových variant mokrého vápencového odsiřování, včetně stejné granulometrické charakteristiky suspenze.
CZ20060011A 2006-01-06 2006-01-06 Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin CZ200611A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20060011A CZ200611A3 (cs) 2006-01-06 2006-01-06 Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20060011A CZ200611A3 (cs) 2006-01-06 2006-01-06 Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ298457B6 CZ298457B6 (cs) 2007-10-10
CZ200611A3 true CZ200611A3 (cs) 2007-10-10

Family

ID=38561810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20060011A CZ200611A3 (cs) 2006-01-06 2006-01-06 Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ200611A3 (cs)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2148500B (en) * 1983-08-10 1987-02-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for measuring concentration of caco3 in slurries
AT393462B (de) * 1990-05-08 1991-10-25 Waagner Biro Ag Verfahren zur bestimmung der reaktivitaet einer im waescher zirkulierenden, teilweise gebrauchten kalksteinsuspension
CZ286023B6 (cs) * 1990-12-06 1999-12-15 Vúmo Radotín, S. P. Způsob stanovení reaktivity vápencového aditiva pro odsiřování spalin

Also Published As

Publication number Publication date
CZ298457B6 (cs) 2007-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Angle et al. Enhanced rates of transition-metal-ion-catalyzed oxidation of S (IV) in aqueous aerosols: Insights into sulfate aerosol formation in the atmosphere
Yao et al. Effect of wet flue gas desulfurization (WFGD) on fine particle (PM2. 5) emission from coal-fired boilers
Zhang et al. Rapid sulfate formation from synergetic oxidation of SO2 by O3 and NO2 under ammonia-rich conditions: Implications for the explosive growth of atmospheric PM2. 5 during haze events in China
Chen et al. Initial NaCl-particle induced atmospheric corrosion of zinc—Effect of CO2 and SO2
Huy et al. Comparative study on water-soluble inorganic ions in PM2. 5 from two distinct climate regions and air quality
Rahmani et al. SO2 removal from simulated flue gas using various aqueous solutions: Absorption equilibria and operational data in a packed column
Jankowski et al. Comparison of methods for the quantification of carbonate carbon in atmospheric PM10 aerosol samples
Heidel et al. Controlled desorption of mercury in wet FGD waste water treatment
González et al. Effect of adding aluminum salts to wet FGD systems upon the stabilization of mercury
Covert North Pacific marine background aerosol: Average ammonium to sulfate molar ratio equals 1
CZ200611A3 (cs) Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin
Raymundo-Piñero et al. Catalytic oxidation of sulfur dioxide by activated carbon: A physical chemistry experiment
Maddalone et al. Laboratory and field evaluation of the controlled condensation system for S03 measurements in flue gas streams
TW202006352A (zh) 氟濃度測定方法、氟濃度測定裝置、水處理方法及水處理裝置
CN113433263A (zh) 一种湿法烟气脱硫石灰石活性检测装置及方法
CN1869685A (zh) 石灰石活性测试方法及其分析系统
Jorga et al. Kinetics of hypochlorous acid reactions with organic and chloride-containing tropospheric aerosol
CN105092827A (zh) 一种评定脱硫石膏品位的方法
Beranová et al. Release of ammonia from conventional power plant fly ash after the introduction of SNCR process
KR20200089509A (ko) 2차 미세먼지 생성 장치
Jiang et al. Study of mercury re-emission from simulated wet flue gas desulfurization liquors
CN2923002Y (zh) 烟气脱硫石灰石活性测试装置
CN208588714U (zh) 评价氧化态汞吸附材料性能的装置
Yee et al. Sorption of sulfur dioxide by calcareous soils
RU2426090C1 (ru) Способ отбора проб воздуха для количественного определения фтора

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20140106