The structural and textural characteristics of limestones and the effectiveness of SO2 sorption in the fluidized bed conditions
 
More details
Hide details
1
AGH University of Science and Technology in Cracow, Poland
CORRESPONDING AUTHOR
Elżbieta Hycnar   

AGH University of Science and Technology in Cracow, Poland, Aleja Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland
Submission date: 2017-08-31
Final revision date: 2017-10-24
Acceptance date: 2018-09-05
Publication date: 2018-09-05
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2018;34(1):5–24
 
KEYWORDS
TOPICS
ABSTRACT
The results of studies on the sorption properties of limestone with respect to SO2 under fluidized bed conditions are presented. It has been confirmed that the structural and textural characteristics of limestones (which, contrary to the common belief, are shaping the course of the sulphation process rather than the CaCO3 content) have a decisive influence on the effectiveness of SO2 capture. The impact of the porosity of limestones on the SO2 sorption process has been shown. Limestone parameters, which should be assessed at the stage of qualification of raw material for raw material production, have also been determined. The research methods, which can be used to predict the reactivity of sorbent in industrial conditions at the stage of laboratory analysis, have been presented. Presented in this article studies on the reactivity of limestone terms of SO2 were inspired by the problems of Polish power plants in meeting the SO2 emission limits when using limestones as SO2 sorbents in fluidized bed boilers and related to their low utilization and storage, and the high content of unreacted CaO in the ash. The studies have been conducted for several years. In that time, been tested several hundred samples limestone of Cretaceous (chalk), Jurassic, Triassic, Devonian, and Neogene (lacustrine chalk) age. The results of the study can contribute to the increased use of sorbent and thus increase the efficiency of SO2 capture in furnace conditions and, as a consequence, significantly reduce the amount of the combustion waste generated.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Charakter strukturalno-teksturalny wapieni a efektywność sorpcji SO2 w warunkach palenisk fluidalnych.
porowatość, sorbenty SO2, wapienie, siarczanowanie
Przedstawiono rezultaty badań właściwości sorpcyjnych wapieni względem SO2 w warunkach palenisk fluidalnych. Udowodniono, że decydujący wpływ na efektywność wychwytu SO2 ma charakter struktualno-teksturalny sorbentu, który kształtuje przebieg procesu siarczanowania a nie jak się powszechnie przyjmuje się - zawartość CaCO3 w sorbencie. Pokazano jak porowatość sorbentu wpływa na przebieg procesu sorpcji SO2. Określono parametry sorbentu, które powinny podlegać ocenie na etapie kwalifikowania surowca do produkcji sorbentów. Zaprezentowano metody badawcze, za pomocą których na etapie badań laboratoryjnych można w sposób precyzyjny przewidzieć reaktywność sorbentu w warunkach przemysłowych. Prezentowane w niniejszym artykule badania nad reaktywnością wapieni względem SO2 zainspirowane zostały problemami polskich elektrowni i elektrociepłowni związanymi z dotrzymaniem limitów emisji SO2 podczas stosowania wapieni jako sorbentów SO2 w paleniskach fluidalnych, niskim stopniem wykorzystania sorbentów, wysoką zawartością nieprzereagowanego CaO w popiołach i problemami związanymi tak z ich wykorzystaniem jak i składowaniem. Badania prowadzono przez kilka lat. W tym czasie przebadano kilkaset próbek wapieni wieku kredowego (kreda pisząca), jurajskiego, triasowego, dewońskiego i neogeńskiego (kreda jeziorna). Rezultaty badań są w stanie przyczynić się do zwiększenia stopnia wykorzystania sorbentu i co za tym idzie podniesienia efektywności wychwytu SO2 w warunkach palenisk a przez to znacząco ograniczyć ilość powstających odpadów paleniskowych.
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953