VGB POWERTECH 10 (2019)

Minderung von Quecksilberemissionen durch Additivdosierung VGB PowerTech 10 l 2019
Hg-Konzentration
20
16
12
8
4
0
27 %
73 %
Eintritt
70 %
30 %
Hg-Reingas ohne Additiv
98 %
2 %
Hg-Reingas mit Additiv
0,1
Feststoff
29 %
71 %
Eintritt
Hg-Reingas ohne Additiv
Hg-Reingas mit Additiv
darüber. Entlang der Abszisse werden aufeinanderfolgend
die Versuche 1 bis 4 des
jeweiligen Additivs dokumentiert. Zu jedem
Versuch wird dabei die Speziesmessung
im Rohgas am Eintritt, danach die
Speziesmessung im verrechneten Reingas
ohne und mit Additivdosierung dargestellt.
Die Analysenergebnisse der Hg-Konzentration
im Feststoff (FS) wurden nach der Additivdosierung
aus einer gefilterten Probe
des externen Sumpfes bestimmt und in den
Bildern angegeben.
In B i l d 5 ist eine Übersicht der in den 4
Versuchen erzielten Hg-Abscheideraten
Feststoff
Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3 Versuch 4
Hg-Konzentration Feststoff in mg/kg
Hg 0 in µg/m 3 i.N. tr. korr.
Bild 3. Ergebnisse mit NETfloc SMF-1.
Hg-Konzentration
20
16
12
8
4
0
29 %
71 %
Eintritt
72 %
28 %
Hg-Reingas ohne Additiv
95 %
5 %
Hg-Reingas mit Additiv
Feststoff
Eintritt
74 %
26 %
Hg-Reingas ohne Additiv
83 %
17 %
Hg-Reingas mit Additiv
0,7
Feststoff
31 %
Eintritt
Hg-Reingas ohne Additiv
Hg-Reingas mit Additiv
Feststoff
Eintritt
Hg 0 in µg/m 3 i.N. tr. korr.
87 % 91 %
93 %
69 %
81 %
4 %
77 % 13 % 9 %
19 % 23 %
7 %
2,5 2,8
Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3 Versuch 4
Hg-Konzentration Feststoff in mg/kg
Hg 0 in µg/m 3 i.N. tr. korr.
Bild 4. Ergebnisse mit HOK ® .
1,5
34 %
66 %
70 %
30 %
98 %
2 %
1,4
36 %
64 %
4 %
98 % 91 %
Eintritt
2 %
Hg-Reingas ohne Additiv
9 %
Hg-Reingas mit Additiv
3,1
Feststoff
Hg 0 in µg/m 3 i.N. tr. korr.
98 %
2 %
Eintritt
Hg-Reingas ohne Additiv
84 %
16 %
Hg-Reingas ohne Additiv
Hg-Reingas mit Additiv
96 %
4 %
Hg-Reingas mit Additiv
Feststoff
2,1
Feststoff
mit und ohne Additivdosierung zusammengefasst
dargestellt.
Die REA-Suspension verringerte ohne
weitere Maßnahmen im REA-Prozess die
Hg-Emission um 24 bis 47 % (Versuch 1
und 2), siehe B i l d 5 . Im Versuch 3 erhöhte
der Flugkoksanteil die Hg-Abscheiderate
der REA-Suspension auf 50 bis
58 %.
Bei den Versuchen 4 mit einer maximalen
Aufgabe an Hg 0 im Reingas betrug die Hg-
Abscheiderate der REA-Suspension lediglich
-33 bis 6 %. Die REA-Suspension schien
durch das Hg 0 -reiche Rauchgas zu verstärkten
Re-Emissionen zu neigen. Dabei
konnte keine Tendenz zu Re-Emissionen
aufgrund einer Redox-Reaktion zu Hg 0
oder einer nach Henry erzeugter Ausgasung
von Hg 2+ unterschieden werden. In
zwei Versuchen kam es zu einer Re-Emission
von Hg 2+ , in einem Versuch verringerte
sich der Hg 2+ -Anteil und die Hg-Konzentration
sank. Dieser führte zu einer Hg-Abscheiderate
von 6 %.
Die Labor-REA war bereits ohne Additiv
in der Lage, einen großen Anteil an Hg 2+
abzuscheiden. Jedoch erhöhten sich dabei
zumeist der Hg 0 -Anteil und die -Konzentration
im Reingas. Es konnte von einer
Hg 0 -Re-Emission durch Redox-Reaktionen
in der Suspension ausgegangen
werden.
Sobald das Additiv dosiert worden war,
verringerte jedes der Additive bei gleichbleibendem
pH-Wert das Redoxpotential
der Suspension um 40 bis maximal
400 mV korr . Dieses hatte sich nach Additivzugabe
in der restlichen Versuchsdauer
von 2 Stunden um 0 bis maximal
200 mV korr wieder erhöht. Das Redoxpotential
in diesen Versuchen verblieb auf einem
niedrigeren Niveau als vor der Additivdosierung.
Durch jedes Additiv wurde in jedem Versuch
die Hg-Filtratkonzentration von 234
± 64 µg/l auf < 30 µg/l gesenkt. Hg ging
durch die Additivzugabe in die Feststoffphase
über, siehe B i l d 2 , B i l d 3 und
Bild 4.
Alle Additive erreichten bei einer höheren
Dosiermenge bessere Hg-Abscheideraten
von 51 bis 72 (Versuch 1) auf 70 bis 76 %
(Versuch 2), siehe B i l d 2 , B i l d 3 und
B i l d 4 . Die höhere Dosiermenge im Versuch
2 war für die Hg-Abscheiderate günstiger
als die niedrige Dosiermenge im Versuch
1, siehe B i l d 5 . Ob eine Verbesserung
der Abscheideleistung durch eine
weitere Steigerung der Dosiermenge zu
erzielen ist, ist in weiteren Versuchen zu
testen. Dementgegen steht das gleichzeitige
Senken des Redoxpotentials bei Additivzugabe.
Damit kann es zu einer verstärkten
Reduktion von Hg 2+ zu Hg 0 in der Suspension
kommen. Dies kann zu Re-Emissionen
führen. In diesen Versuchen erzielten alle
Additive vergleichbare und gute Abscheideraten.
Im Versuch 3 wurde Hg 2+ von der REA-
Suspension besser abgeschieden als in den
Versuchen 1 und 2. Der Flugkoksanteil in
der REA-Suspension war in der Lage, Hg 2+
fast vollständig zu adsorbieren. Die Hg-
Abscheiderate betrug 50 bis 58 %, siehe
B i l d 5 . Dies führte dazu, dass es bei Zugabe
von Cleanfloc EPOmax P1 oder HOK ® in
die mit Flugkoks versetzte Suspension zu
keiner weiteren Verbesserung der Hg-Abscheidung
kam, siehe B i l d 5 . Die Hg-Abscheidung
betrug auf Seiten der Additive
Cleanfloc EPOmax P1 53 % und HOK ®
61 %. Die Differenz der Hg-Abscheiderate
zwischen ohne und mit Additivdosierung
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