A comprehensive model, previously developed for a rectangular parallelepiped shaped 0.3 MWt circulating fluidized bed combustor (CFBC) fired with high calorific value coal burning in sand and validated against experimental data is adapted to cylindrical configuration and is extended to incorporate NOx formation and reduction reactions and pressure drops around cyclone, downcomer and loop seal. Its predictive accuracy is tested by applying it to the simulation of Middle East Technical University (METU) 150 kWt CFBC burning low calorific value indigenous lignite with high Volatile Matter/Fixed Carbon (VM/FC) ratio in its own ash and comparing its predictions with measurements. Favorable comparisons are obtained between the predicted and measured temperatures, pressure profiles and emissions of gaseous species. Results reveal that predictive accuracy in pressure profile strongly depends on the correlation utilized for entrainment in dilute zone and that accuracy in NO emission requires data on partitioning of coal nitrogen into char-N and volatile-N and is affected significantly by dilute zone oxygen content.

In this study the catalytic pyrolysis and combustion characteristics of Turkish coal samples in O2/N2 and O2/CO2 (oxy-fuel conditions) ambient conditions were explored and the evolution of emissions during these tests was investigated using non-isothermal Thermo-gravimetric Analysis (TGA) technique combined with Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy. Potassium carbonate (K2CO3), calcium hydroxide (Ca(OH)2), iron (III) oxide (Fe2O3) and iron (III) chloride (FeCl3) were employed as precursors of catalysts to investigate the effects of potassium (K), calcium (Ca) and iron (Fe). Furthermore the effects of these catalysts on calorimetric tests of Turkish coal samples were investigated. TGA-FTIR pyrolysis tests were carried out in 100 % N2 and 100 % CO2 ambient conditions which are the main diluting gases in air and oxy-fuel conditions. Lignite pyrolysis tests revealed that the major difference between pyrolysis in these two ambient conditions was observed beyond 720

Οι μεγάλες ποσότητες ιπτάμενης τέφρας και τέφρας εστίας που παράγονται κατά την καύση του χαμηλής ποιότητας λιγνίτη, όπως είναι ο λιγνίτης της Μεγαλόπολης, περιέχουν διάφορα τοξικά στοιχεία, όπως Cd, Co, Ni, Pb, Zn, τα οποία είναι δυνατό να εκπλυθούν και να ρυπάνουν το έδαφος, το επιφανειακό και το υπόγειο νερό. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να εκτιμηθεί η κινητικότητα των ιχνοστοιχείων και η δυνατότητα έκπλυσής τους κάτω από συνθήκες διαφορετικών pH (3, 5, 7 και 8,5). Αντικείμενο της εργασίας αποτελεί η γεωχημική μελέτη δειγμάτων λιγνίτη, ιπτάμενης τέφρας, τέφρας εστίας και αποθέσεων. Οι εργαστηριακές εξετάσεις περιελάμβαναν προσεγγιστική και άμεση ανάλυση, καθώς και στοιχειακή ανάλυση με φασματομετρία ατομικής απορρόφησης φλόγας. Ακολούθησαν πειράματα απόπλυσης και προσδιορισμός των εκπλυομένων ιχνοστοιχείων As, Β, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Ga, Ge, Hf, Li, Mn, Mo, Nb, Ni, P, Pb, Rb, Sb, Sc, Sn, Sr, Ta, Th, Ti, U, V, W, Y, Yb, Zn, Zr µε φασµατοµετρία μάζας επαγωγικού ζεύγους πλάσματος. Επίσης, προκειμένου να εκτιμηθεί η πτητικότητα των ιχνοστοιχείων κατά την καύση, υπολογίστηκε ο συντελεστής εμπλουτισμού. Για τη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων εφαρμόστηκε η μέθοδος της παραγοντικής ανάλυσης τύπου R στα ποσοστά έκπλυσης των ιχνοστοιχείων. Από τις εργαστηριακές αναλύσεις προέκυψε ότι ο λιγνίτης και οι τέφρες περιείχαν υψηλότερα ποσοστά σε Ca και Fe έναντι των K, Mg και Na. Όσον αφορά στα ιχνοστοιχεία, ο λιγνίτης εμφανίζει υψηλές περιεκτικότητες σε Ba, Mn, P, Sr, Ti, ενώ οι τέφρες παρουσιάζονται εμπλουτισμένες σε αυτά τα ιχνοστοιχεία, με εξαίρεση το Ba, και επιπλέον σε Cr, Mo, Ni, V. Με βάση τους συντελεστές εμπλουτισμού, τα ιχνοστοιχεία B, Ba, Li, Rb, Sn εμφανίζονται ιδιαίτερα πτητικά. Μέτρια πτητικότητα παρατηρείται για τα As, Cd, Ga, Mo, Ni, P, Pb, Sb, Sc, Sr, Ta, W, Zn, ενώ τα Be, Co, Cr, Cu, Ge, Hf, Mn, Nb, Th, Ti, U, V, Y, Yb, Zr χαρακτηρίζονται ως μη πτητικά. Ως προς την κινητικότητα των ιχνοστοιχείων, τα μεγαλύτερα ποσοστά έκπλυσης εμφανίζουν τα Cd, Mo, Rb, Sb, Sr. Μέτρια κινητικότητα παρατηρείται για τα As, B, Ba, Cr, Ga, Li, Mn, P, U, V, W, ενώ αρκετά δυσκίνητα παρουσιάζονται τα Be, Co, Cu, Ge, Hf, Nb, Ni, Pb, Sc, Sn, Ta, Th, Ti, Y, Yb, Zn, Zr. Γενικά, σε όλες τις τιμές pH, τα As, Co, Cr, Cu, Mn, Ρ, Th δείχνουν μία προτίμηση έκπλυσης από το λιγνίτη, ενώ τα Ba, Li, Mo, Rb, Sr, V από την ιπτάμενη τέφρα. Η κινητικότητα των B, Cd, Ga, Ge, Sb, U, W αυξάνεται στα δείγματα της τέφρας εστίας, ενώ στις αποθέσεις δεν παρατηρείται κοινή τάση έκπλυσης για κάποια ιχνοστοιχεία. / The great quantity of fly and bottom ash produced during the combustion of high-ash lignite, like the Megalopolis lignite, are rich in toxic elements, such as Co, Cd, Ni, Pb, Zn; these can be leached resulting in contamination of the soil, as well as of the surface and underground water. The aim of this study is to estimate the mobility of trace elements and the leaching possibility from ash in different pH values (3, 5, 7 and 8.5). The object of the current study is the geochemical analyses of samples from bulk lignite, fly ash, bottom ash and ash deposits. Lignite and ash samples were evaluated by means of proximate and ultimate analysis, as well as by determining the concentrations of elements using FAAS. ICP-MS analyses were carried out in order to determine the contents of the trace elements As, Β, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Ga, Ge, Hf, Li, Mn, Mo, Nb, Ni, P, Pb, Rb, Sb, Sc, Sn, Sr, Ta, Th, Ti, U, V, W, Y, Yb, Zn, Zr in leachates. Furthermore, to approach the volatility of trace elements during combustion, the relative enrichment factor (RE) was calculated. For statistical reason, the type R factor analysis was applied in the leaching percentage of trace elements. The results reveal that the Ca and Fe contents were higher than these of K, Mg and Na in the lignite and ash samples. As far as trace elements are concerned, the lignite shows higher Ba, Mn, P, Sr, Ti contents, while the ashes are enriched in Cr, Mn, Mo, Ni, P, Sr, Ti, V. Boron, Ba, Li, Rb, Sn appear to be the most volatile elements, while As, Cd, Ga, Mo, Ni, P, Pb, Sb, Sc, Sr, Ta, W, Zn show a medium volatility. Likewise, Be, Co, Cr, Cu, Ge, Hf, Mn, Nb, Th, Ti, U, V, Y, Yb, Zr are not volatile during combustion. Cadmium, Mo, Rb, Sb, Sr reveal the highest mobility. Medium mobility is observed in As, B, Ba, Cr, Ga, Li, Mn, P, U, V, W, while Be, Co, Cu, Ge, Hf, Nb, Ni, Pb, Sc, Sn, Ta, Th, Ti, Y, Yb, Zn, Zr are not mobile. Generally, in all pH values, As, Co, Cr, Cu, Mn, Ρ, Th are leached from lignite and Ba, Li, Mo, Rb, Sr, V from fly ash. The mobility of B, Cd, Ga, Ge, Sb, U and W is higher in bottom ash samples, while such behavior is not common in the ash deposits for any elements.

A comprehensive model, previously developed and tested for prediction of behavior of continuous fluidized bed combustors is extended to incorporate NOx formation and reduction reactions and applied to the simulation of METU 0.3 MWt Atmospheric Bubbling Fluidized Bed Combustor (ABFBC) burning lignites with high volatile matter in their own ashes. The predictive accuracy of the model was assessed by comparing its predictions with measurements taken previously on the same rig. Favorable comparisons are obtained between the predicted and measured temperatures and concentrations of gaseous species along the combustor. Results show that determination of partitioning of coal nitrogen into char nitrogen and volatile nitrogen, and release of volatile nitrogen along the combustor are found to be the most important parameters that affect NOx formation and reduction in bubbling fluidized bed combustors. The system model proposed in this study proves to be a useful tool in qualitatively and quantitatively simulating the processes taking place in an atmospheric fluidized bed combustor.

Erstmalig wird in dieser Bergbaumonografie die Sparte Braunkohlenbergbau einer größeren Region (Südraum Leipzig) zusammenfassend abgehandelt. Dabei kam es dem umfangreichen Autorenkollektiv unter Leitung von Dr. Andreas Berkner vorrangig auf eine ausgewogene Darstellung der Entwicklung, der aktiven Gewinnung und Aufbereitung sowie der weitgehend sanierten Hinterlassenschaften der Braunkohlenindustrie dieses Raumes an. Zu den entwicklungsgeschichtlich positiven Seiten des Braunkohlenbergbaus zählen u.a. - die Entwicklung des Braunkohlenbergbaus ab Mitte des 19. Jahrhunderts, seine Rolle als Katalysator für die Industrialisierung Mitteldeutschlands; - die Einführung von wichtigen technischen Innovationen in der Kohleveredlung (Brikettierung, Verstromung, Verschwelung, Hydrierung), die teilweise Hochtechnologien ihrer Zeit verkörperten; - die Tatsache, dass bis zu 35 000 Menschen im Südraum Leipzig in diesem Industriezweig Lohn und Brot fanden, indem sie zur landesweiten Energieversorgung beitrugen; - dass seit 1990 Wege gefunden wurden, bedarfsentsprechende und akzeptanzfähige Bergbaufolgelandschaften zu entwickeln und zu gestalten. Unübersehbar sind jedoch auch die Hinterlassenschaften des Braunkohlenbergbaus, die u.a. - in der Gewinnung von über 3 Mrd. t Kohle und rund 10 km³ Abraummassen bestehen; - sich in der Überbaggerung von rund 250 km² Gesamtfläche mit »gewachsenem« Boden auswirkte; - den Gebietswasserhaushalt mit einer Grundwasserabsenkung auf über 500 km² und bis zu 70 m Tiefe nachhaltig beeinflusste und - das Siedlungsnetz aufgrund der ca. 70 Komplett- und Teilortsverlegungen mit rund 23.000 betroffenen Menschen schwer beeinträchtigte, was das Gebietsimage langzeitig negativ beeinflusste.

Volume 2 contains [51] coloured plates and [13] folded charts. / Bibliography : leaves 258-281. / 2 v. (xvi, 281 leaves, [51] leaves of plates) : col. ill., maps ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Geology and Geophysics, 1993

Thesis (MSc.(Pharmacology)--Faculty of Health Sciences)-University of Pretoria, 2008.

Η λεκάνη του Αμυνταίου-Πτολεμαΐδας είναι μέρος μιας τεκτονικής τάφρου που εκτείνεται από την πόλη του Μοναστηρίου (FYROM) μέχρι την Κοζάνη, με μέσο απόλυτο υψόμετρο +600 m και με γενική διεύθυνση ΒΒΔ-ΝΝΑ. Η Νεογενής λεκάνη της Πτολεμαϊδας είναι το κύριο ενεργειακό κέντρο της Ελλάδας, φιλοξενώντας ένα από τα μεγαλύτερα λιγνιτικά κέντρα του κόσμου. Τα ιζήματα που μελετήθηκαν είναι από τα ορυχεία του Νότιου Πεδίου και του Τομέα 6. Ορυκτολογικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν σε δείγματα λιγνίτη και εργαστηριακής τέφρας (350oC and 750oC). Τα δείγματα αναλύθηκαν σε διαφορετικές θερμοκρασίες,με σκοπό τον προσδιορισμό των πεδίων σταθερότητας των ορυκτών. Επιπλέον πραγματοποιήθηκαν γεωχημικές αναλύσεις στα δείγματα λιγνίτη και εργαστηριακής τέφρας 350,550,750,950οC για να μελετηθεί η κινητικότητα των ιχνοστοιχείων κατα την καύση. Προσδιορίστηκαν οι συγκεντρώσεις των στοιχείων Ag, As, B, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Ga, Se, Sr, U, V, Zn, Hg και Hf με χρήση του ICP-MS. / The Amyntaion – Ptolemais basin is a NNW – SSE trending graben system that extends over a distance of 250km from Monastiri, in the Former Yugoslavian Republic of Macedonia to Servia, southeast of Kozani Greece. The Neogene basin of Ptolemais is the main energy centre of Greece, hosting one of the biggest lignite centers of the world. The sediments under study are from the areas Notio Field and Tomeas-6 open pits. Mineralogical analysis of lignite and ashed samples (350oC and 750oC) was carried out using Bruker D8 Advance x-ray diffractometer. Four samples (NP2,NP4, T6-2 and T6-4) analysed in different temperatures to carry out conclusions about the fields of stability of minerals. Geochemical analysis of the Notio – field and Tomeas -6 field were carried out in order to predict the mode of occurrence of trace elements and their mobility during coal combustion. The lignite and ash samples (350oC, 550oC, 750oC, 950oC) were digested in microwave furnace using acids. The concentrations of Ag, As, B, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Ga, Se, Sr, U, V, Zn, Hg and Hf were determined using Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry (ICP – MS).

- / -

- / -