Genom Energiforsks forskningsprogram Bränslebaserad el- och värmeproduktion SEBRA pågår forskning kring tungmetallselektiva jonbytare, inom ramen för forskningsprojektet ”Tungmetalljonbyte för rening av rökgaskondensat”. Nedan publiceras en sammanfattning av projektet.
Tungmetallselektiva jonbytare har använts för rening av rökgaskondensat under ett tiotal år nu. Tungmetalljonbytaren används både som huvudsakligt reningssteg, efter partikel-avskiljning med till exempel sandfilter och påsfilter och som polisfilter efter till exempel en fällningsanläggning som inte ensam klarar utsläppskraven under alla driftförhållanden.
Tre olika typer av tungmetallselektiva jonbytare förekommer i kondensatrenings-anläggningar. Förutom jonbytare som är selektiva för tvåvärda tungmetaller (och kallas 2+-jonbytare i denna rapport), vilket innebär att jonbytarna binder tungmetaller hårdare än till exempel kalcium och andra alkaliska jordartsmetaller, används också jonbytare som är selektiva för kvicksilver och jonbytare som är selektiva för arsenik.
Osäkerhet kring kombinationer
Idag råder osäkerhet om hur olika typer av jonbytare ska kombineras i en anläggning som har behov av flera olika typer av tungmetalljonbytare. Olika anläggningar har valt olika strategier och kvicksilverselektiva jonbytare placeras ibland först och ibland sist i jonbytarkedjan. Också jonbytarnas drift-pH varierar ute på anläggningarna och det finns olika uppfattningar om vilka pH som är optimala.
Med projektet som redovisas i denna rapport har vi försökt att utöka befintlig kunskap på området. Rapporten innehåller en genomgång av erfarenheter från befintliga anläggningar med tungmetallselektiva jonbytare. Den innehåller också resultat från försök med rökgaskondensat i pilotskala. Dessa försök har genomförts för att undersöka hur tungmetallavskiljningsförmågan varierar som funktion av pH för olika typer av rökgaskondensat och med olika jonbytare.
Tolv anläggningar som renar rökgaskondensat med tungmetalljonbytare intervjuades, både biobränsleeldade och avfallseldade. Från hälften av anläggningarna tog vi ut och analyserade vattenprover från ett antal punkter i kondensatreningen.
Under pilotförsöken testades 2+-jonbytare i området pH 3-8, Hg-jonbytare i området pH 4-8, och As-jonbytare i området pH 5-8 utan att vi såg någon skillnad i tungmetall-avskiljningsgrad som funktion av pH. (Se diagram 1 och 2)
Pilotförsöken visade också att både As-jonbytare och Hg-jonbytare tar upp mer än bara As respektive Hg. Avskiljningen av övriga tungmetaller är ibland lika bra som med 2+-jonbytare.
Dessutom visade pilotförsöken att höga salthalter, som till exempel i klorid- och sulfathaltigt vatten från quench- eller surskrubbersteg, kan inverka störande på tungmetall-jonbytarnas funktion.
Hela rapporten hittar du på Energiforsks hemsida under SEBRA www.energiforsk.se/program/branslebaserad-el-och-varmeproduktion-sebra/rapporter/tungmetalljonbyte-for-rening-av-rokgaskondensat/
