Purification techniques for reducing ammonium in flue gas condensate.

Utsläpp av kväveoxider (NOx) från förbränningsanläggningar har kraftigt minskat sedan kväveoxidavgiften infördes. Berörda anläggningar använder därför oftast rökgasrening med selektiv icke-katalytisk reduktion (SNCR). Metoden innebär att man tillsätter ammoniak i rökgaserna för att reducera NOx-halterna. Detta resulterar dock i att oreagerad ammoniak följer med ut i rökgaserna som därmed ger höga ammoniumhalter i rökgaskondensatet. Många anläggningar har villkor på ammonium i kondensatet som kräver att detta renas bort innan vattnet släpps ut till en recipient. Genom samarbete med kraftvärmeverket i Kiruna har deras anläggning använts som objekt att utgå ifrån eftersom de är i behov av att rena ammonium ur rökgaskondensatet för att i framtiden klara de kommande utsläppsvillkoren. Därmed undersöker detta arbete vilken reningsteknik som är mest lämplig för Kirunas värmeverk. Genom detta arbete har fyra olika reningstekniker för ammoniumkväve, samt en alternativmetod till detta undersökts. Reningsteknikerna är ammoniakstripper, kontaktmembran, återföring av ammoniakhaltigt vatten till eldstaden samt rening med RO. Alternativmetoden är att installera en slip-SCR som tar hand om överbliven ammoniak i rökgaserna. Resultaten visar att alla reningstekniker har en reningsgrad på ca 90%. Den mest lämpliga reningstekniken för Kirunas värmeverk är enligt denna undersökning en ammoniakstripp som också är den vanligaste och mest beprövade tekniken. Emissions of nitrogen oxides (NOx) from incineration plants have decreased since the introduction of nitrogen oxide charge. Flue gas treatment with selective non-catalytic reduction (SNCR) is used to reduce the NOx-levels where ammonia is added. This results in unreacted ammonia in the flue gas, which ends up in the condensate as ammonium. Many plants have conditions of ammonium in condensate which require purification before the water is released to a recipient. Through cooperation with the heating plant in Kiruna, their plant has been used as a study object. They need to purify ammonium from the flue gas condensate to cope with future limits of emissions. Thus, this work investigates which technique for ammonium removal is the best for Kiruna´s heating plant. Four different purification techniques for ammonium and an alternative method has been investigated. The techniques are ammonia stripper, contact membrane, return of ammonia-containing water to boiler and removal with RO. The alternative method is to install a slip-SCR that takes care of the ammonia residues in the flue gas. The results show that all techniques have a purification rate of about 90%. According to this study, the best technology for Kiruna´s heating plant is an ammonia stripper that is also the most common and proven technology