Engineering
Reduzierung der Quecksilberkonzentration aus Rauchgasen
Wir beschäftigen uns mit Studien und Beratungsleistungen, die sich auf technologische Systeme zur Reduzierung und Entfernung von Quecksilberkonzentrationen aus Rauchgasen konzentrieren, die bei der Verbrennung von Braunkohle in Kraftwerken und Heizwerken entstehen. Wir erarbeiten Studien für kleine lokale Energiequellen bis hin zu großen Industrieanlagen mit Rauchgasströmen im Bereich von 10.000 – 3.000.000 m3/h.
Die Studie wird von unserer Engineering-Abteilung ausgearbeitet, siehe Kontakt.
Eine kleine Menge Quecksilber wird auf der Oberfläche der festen Flugascheteilchen absorbiert und tritt in einer Form auf, die an feste Teilchen gebunden ist, die als Hgp bezeichnet werden. Dieses Quecksilber wird zusammen mit der Flugasche vom unteren Umschütter des Kessels als Asche abgegeben und in der anschließenden Filtrationsstufe im installierten Elektrofilter oder Gewebefilter weiter aufgefangen. Die normale Quecksilberkonzentration in den Rauchgasen, die bei der Verbrennung von Braunkohle entsteht, liegt im Bereich von 2 bis 80 μg / Nm3, wobei die betrachtete Quecksilbermenge im Kraftstoff im Bereich von 20 bis 900 μg / kg liegt. Wie oben erwähnt, kommt Quecksilber in Rauchgasen in verschiedenen Formen vor, und die Erfassung einzelner Quecksilberformen erfordert spezielle Verfahren und Technologien, die auf mechanischen und physikalisch-chemischen Prinzipien beruhen. Die elementare Form von Quecksilber (Hg0) und seine Abscheidung aus Rauchgasen ist ein sehr komplizierter Prozess. Die elementare Form von Quecksilber passiert das gesamte Rauchgasreinigungssystem und wird vom Rauchgas an die Umgebung abgegeben.
In der Praxis werden viele Methoden verwendet, um diese Form von Quecksilber zu entfernen. Die meisten Methoden basieren auf dem Prinzip der Oxidation von elementarem Quecksilber zur sogenannten zweiwertigen oxydischen Form von Quecksilber (Hg2+), die in Wasser sehr gut löslich ist. Der Prozess der Oxidation von elementarem Quecksilber zur zweiwertigen Form von Quecksilber kann beispielsweise in der installierten Technologie auftreten, um die NOx-Konzentration, das sogenannte SCR, direkt auf der Oberfläche des installierten Katalysators zu verringern. Ein anderes Verfahren ist das Dosieren von Verbindungen auf Halogenbasis, entweder direkt in den verbrannten Kraftstoff oder als Additiv zum Aktivkohlesorbent. Aktivkohle ist das am häufigsten verwendete Additiv zur Verringerung der Quecksilberkonzentration in Rauchgasen nach dem Adsorptionsprinzip.
Die zweiwertige Form von Quecksilber kann dank seiner Löslichkeit in der installierten Nassentschwefelungstechnologie oder in der Gewebefiltervorrichtung in Kombination mit Aktivkohle-Dosierung sehr gut eingefangen werden. In der Praxis spielt die Installation eines Gewebefilters eine wichtige Rolle bei der Abscheidung von Quecksilber, die viel größer ist als die Installation eines Elektrofilters. Wie oben erwähnt, gibt es viele Verfahren zum Entfernen von Quecksilber aus Rauchgasen, einschließlich Kombinationen davon. Die am häufigsten verwendeten Methoden werden nachfolgend beschrieben.
Dosierung von Aktivkohle in Rauchgasen
In der Praxis besteht die häufigste Methode darin, den Quecksilbergehalt durch Dosieren von Aktivkohlepulver in das Rauchgas zu verringern. Aktivkohle kann aufgrund ihrer großen spezifischen Oberfläche Quecksilber nach dem Absorptionsprinzip an die Oberfläche binden. Das Dosieren von Kohle in das System ist ein komplexer Prozess, da er von der sehr gründlichen Verteilung der Aktivkohle im Rauchgasstrom abhängt. Am häufigsten wird Aktivkohle an einem Punkt in das System eingespritzt, bevor das Rauchgas in den Lufterhitzer eintritt, nämlich im Rauchgastemperaturbereich von 140 bis 180 °C. Die Aktivkohle wird dann vom Rauchgasstrom zum nachfolgend installierten Gewebefilter befördert, wo das an die Oberfläche der Aktivkohle auf dem Filtergewebe gebundene Quecksilber abgetrennt wird. Die abgetrennte Kohle wird dann zusammen mit der abgetrennten Asche von den Gewebefilterbehältern mittels eines installierten pneumatischen Transports zum Speichersystem gebracht oder ein Teil des abgetrennten Materials wird zur Wiederverwendung zum Eingang des Gewebefilters zurückgeführt.
Das System mit Aktivkohle-Dosierung in Kombination mit der Installation eines Gewebefilters kann bis zu 99% des im Rauchgas enthaltenen Quecksilbers abtrennen. Zusätzlich zu den oxydischen Formen von Quecksilber kann die elementare Form von Quecksilber bis zu einem gewissen Grad auf der Oberfläche von Aktivkohle eingeschlossen werden. Um die Abscheidungseffizienz der elementaren Form von Quecksilber zu erhöhen, können dem Aktivkohleadditiv aufgrund der oben beschriebenen Oxidation zur zweiwertigen Form von Quecksilber Verbindungen auf Halogenbasis (z. B. Bromide) zugesetzt werden. Die Menge an Aktivkohle, die in den Prozess eingespeist wird, muss basierend auf den tatsächlichen Betriebsparametern des Kessels und des angeschlossenen Systems optimiert werden. Denn beim Verbrennen von Braunkohle mit hohem Aschegehalt ist eine höhere Konzentration an Flugasche im Rauchgas zu erwarten. Die durch Verbrennen von Kohle erzeugte Asche hat ähnliche Eigenschaften wie injizierte Aktivkohle, d.h. eine große spezifische Oberfläche. Bei einer ausreichenden Menge im Rauchgas kann die Flugasche Quecksilber an die Oberfläche binden. Dieser Prozess kann den Verbrauch teurer Aktivkohle einsparen.
Modifikationen von Entschwefelungsabsorbern
Diese Methode basiert auf einer geeigneten Korrektur und Modifikation von Tröpfchenabscheidern bestehender Absorber mit Nassentschwefelungs-technologien, die in Kohlekraftwerken installiert sind.