Oxidy síry a ich emisné limity
Oxidy síry SO2 a SO3
Oxid siričitý SO2 a oxid sírový SO3 patria medzi emisie poškodzujúce životné prostredie. Tieto oxidy vznikajú hlavne pri spaľovaní palív obsahujúce síru. Približný obsah sírnatých látok v palivách používaných v tepelných elektrárňach je uvedený v tab. 1. Tvorba SOx závisí od sírnatosti použitého paliva, pričom podiel SO3 v celkovom množstve SOx sa zväčšuje rastom spaľovacej teploty a znečistenia ohrevných plôch (dosahuje niekoľko jednotiek percent). Hlavným produktom pri spaľovaní je oxid siričitý SO2. [1]
Tab. 1 Výhrevnosť palíva ich zloženie [10]
Oxid siričitý sa zúčastňuje v atmosfére na katalytických fotochemických a iných reakciách, pri ktorých nakoniec vznikajú siričitany a sírany. Časť SO2 sa okysličuje na SO3 a s vodou vytvára kyselinu sírovú H2SO4. [1]
Vlastnosti SO2: ρ = 2,92 kg·m-3, Tvaru = 263,15 K. Je to bezfarebný jedovatý plyn. Pri veľmi vysokých koncentráciách má ostrý štipľavý zápach a je veľmi ľahko rozpustný vo vode. [2]
Vlastnosti SO3: ρ = 1920 kg·m-3, Tvaru = 317,95 K. SO3 vzniká oxidáciou SO2 (fotochemickými reakciami) podľa rovnice [2]
Oxid sírový SO3 veľmi ľahko vytvára kyselinu sírovú H2SO4. K jej vzniku dochádza podľa rovnice [2]
Oxid siričitý a oxid sírový nepriaznivo pôsobia nielen na zdravie človeka ale aj na okolitú krajinu. U ľudí spôsobujú zníženie kapacity pľúc, zvýšenie odporu dýchacích ciest, symptómy dýchavičnosti, zvieranie hrudníka a nedostatok vzduchu. Takisto môže dôjsť aj k bolesti hlavy a nevoľnosti. Ďalej spôsobujú kyslé dažde, ktoré okysličujú pôdu, rieky a jazerá, ničí lesy, urýchľuje koróziu budov, sôch a v neposlednom rade znižuje aj viditeľnosť. Pri určitých klimatických podmienkach spôsobujú smog londýnského typu (Obr. 1). [1], [2]
Emisie oxidu siričitého a oxidu sírového sú preto nepriaznivé. Obmedziť ich môžeme nasledujúcimi opatreniami:
-
zmenšovanie podielu výroby elektrickej energie v elektrárňach s najvyššími emisiami SOx,
-
používaním paliva s nízkym obsahom síry,
-
odsírením paliva pred spaľovaním,
-
obmedzovanie vzniku SOx v procese spaľovania,
-
čistenie spalín,
-
rekonštrukcia zastaraných kotlov a ich náhrada fluidnými kotlami s vyššou účinnosťou. [1]
Obr. 1 Smog v Londýne [3]
Emisie SOx z tepelných elektrárni sa v posledných rokoch u nás pohybujú okolo 40 000 ton za rok a stále pomaly klesajú. Podiel emitovaných emisií do ovzdušia na území SR je vidieť na obrázku 2. [4]
Obr. 2 Územie SR s graficky naznačenými emisiami [5]
Emisné limity oxidu siričitého SO2
Emisné limity oxidu siričitého sa líšia podľa výkonu spaľovacieho zariadenia, či je dané zariadenie jestvujúce, alebo sa jedná o výstavbu nového zariadenia a podľa toho aké palivo dané zariadenie spaľuje. Pod pojmom všeobecné palivo sa myslí čierne a hnedé uhlie a iné tuhé palivá. Všetko je zhrnuté v Smernici Európskeho parlamentu a Rady 2010/75/EÚ o priemyselných emisiách.
Tab. 2 Emisné limity SO2 pre jestvujúce zariadenia spaľujúce tuhé palivá vyjadrené v mg/m3. Podmienky platnosti EL: Štandardne stanovené podmienky, suchý plyn, O2ref : 6 % objemu. [6], [7]