RU2531303C2 - Способы отделения ртути от топочного газа - Google Patents

Способы отделения ртути от топочного газа Download PDF

Info

Publication number
RU2531303C2
RU2531303C2 RU2012147074/05A RU2012147074A RU2531303C2 RU 2531303 C2 RU2531303 C2 RU 2531303C2 RU 2012147074/05 A RU2012147074/05 A RU 2012147074/05A RU 2012147074 A RU2012147074 A RU 2012147074A RU 2531303 C2 RU2531303 C2 RU 2531303C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
halogen
calcium
flue gas
adsorbent material
approximately
Prior art date
Application number
RU2012147074/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012147074A (ru
Inventor
Николас Р. ПОЛЛАК
Ричард А. ХАЙДЕН
Original Assignee
Калгон Карбон Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Калгон Карбон Корпорейшн filed Critical Калгон Карбон Корпорейшн
Publication of RU2012147074A publication Critical patent/RU2012147074A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2531303C2 publication Critical patent/RU2531303C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/06—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • B01D53/10—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds with dispersed adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0274—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04 characterised by the type of anion
    • B01J20/0288—Halides of compounds other than those provided for in B01J20/046
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/046—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing halogens, e.g. halides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/3236—Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/017—Combinations of electrostatic separation with other processes, not otherwise provided for
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/10—Oxidants
    • B01D2251/108—Halogens or halogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
    • B01D2257/602—Mercury or mercury compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу уменьшения выбросов тяжелых металлов. Указанный способ включает: сжигание содержащего тяжелые металлы топлива в камере сгорания, введение молекулярного галогена или одного или более предшественников галогена в поток топочных газов, полученных в результате сжигания содержащего тяжелые металлы топлива, у которого температура составляет более чем приблизительно 1000°F (538°C), введение сорбента в поток топочных газов выше по потоку относительно предварительного воздухоподогревателя (АРН), в котором галоген и адсорбирующий материал вводят при соотношении, составляющем от приблизительно 0,7 до приблизительно 5,7 моль галогена на фунт (1,542-12,555 моль/кг) адсорбирующего материала. Изобретение позволяет обезопасить здоровье населения и защитить окружающую среду. 15 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл.

Description

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 61/321696, поданной 07 апреля 2010 г. и озаглавленной «Способы отделения ртути от топочного газа», полное содержание которой включено в настоящий документ в качестве ссылки.
Государственные интересы: неприменимо
Стороны соглашения о совместных исследованиях: неприменимо
Включение посредством ссылки материала, представленного на компакт-диске: неприменимо
Уровень техники: неприменимо
Сущность изобретения
Разнообразные варианты осуществления включают способ уменьшения выбросов тяжелых металлов, включающий стадии сжигания содержащего тяжелые металлы топлива в камере сгорания, введения молекулярного галогена или один или более предшественников галогена в камеру сгорания или в поток топочных газов, образующихся в результате сгорания содержащего тяжелые металлы топлива, вблизи камеры сгорания и введения активированного угля, у которого средний диаметр частиц составляет менее чем 15 мкм, в поток топочных газов. В некоторых вариантах осуществления один или более предшественников галогена могут представлять собой гипохлорит кальция, гипобромит кальция, гипойодит кальция, хлорид кальция, бромид кальция, йодид кальция, хлорид магния, бромид магния, йодид магния, хлорид натрия, бромид натрия, йодид натрия, хлорид аммония, бромид аммония, йодид аммония, трихлорид калия, трибромид калия и трийодид калия. В других вариантах осуществления предшественники галогена могут представлять собой бромид кальция, и в следующих вариантах осуществления один или более предшественников галогена могут представлять собой твердый материал или порошок, водный раствор или газообразный галоген. В определенных вариантах осуществления молекулярный галоген или один или более предшественников галогена можно вводить в камеру сгорания или в поток топочных газов, образующихся в результате сгорания содержащего тяжелые металлы топлива, вблизи концентрации и/или скорости введения, достаточной, чтобы приводить к концентрации галогена, создающей соотношение галогена и адсорбирующего материала, которое составляет по меньшей мере 0,7 моль галогена на фунт адсорбирующего материала или от приблизительно 0,7 моль/фунт (1,542 моль/кг) до приблизительно 5,7 моль/фунт (12,555 моль/кг), или от приблизительно 0,8 моль/фунт (1,762 моль/кг) до приблизительно 3,1 моль/фунт (6,828 моль/кг) галогена/адсорбирующего материала. В некоторых вариантах осуществления водный раствор предшественника галогена, у которого концентрация составляет приблизительно 50 мас.%, можно вводить в камеру сгорания или в поток топочных газов, образующихся в результате сгорания содержащего тяжелые металлы топлива, вблизи камеры сгорания при скорости, составляющей менее чем 10 галлонов в час (10,5 мл/с). В других вариантах осуществления предшественник галогена можно вводить с источником топлива, вводить в камеру сгорания, вводить в поток топочных газов вблизи камеры сгорания или использовать сочетания этих способов. В некоторых вариантах осуществления активированный уголь имеет средний диаметр частиц, составляющий приблизительно от 2 мкм до 10 мкм. В других вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить в поток топочных газов при скорости, составляющей менее чем 5 фунтов на миллион фактических кубических футов (фунт/млн факт. куб. футов) (80 мг/м3), менее чем приблизительно 4 фунт/млн факт. куб. футов (64 мг/м3), менее чем приблизительно 3 фунт/млн факт. куб. футов (48 мг/м3) или менее чем приблизительно 1 фунт/млн факт. куб. футов (16 мг/м3) в пересчете на суммарный поток топочных газов, и в конкретных вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить в поток топочных газов при скорости, составляющей менее чем 100 фунтов/час (12,6 г/с). В определенных вариантах осуществления адсорбирующие материалы вводят выше по потоку относительно предварительного воздухоподогревателя (APH), и в конкретных вариантах осуществления приблизительно 90% ртути в источнике топлива можно отделить. В некоторых вариантах осуществления источник топлива может представлять собой уголь.
Описание чертежей
Для более полного понимания характера и преимуществ настоящего изобретения следует обратиться к следующему подробному описанию, рассматриваемому в связи с сопровождающими чертежами, на которых:
Фиг. 1 представляет технологическую схему, показывающую элементы примерной угольной тепловой электростанции.
Фиг. 2 представляет диаграмму зависимости процентного отделения ртути от скорости введения для активированного угля.
Подробное описание
Перед ознакомлением с описанием настоящих составов и способов следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено конкретными описанными способами, составами или методологиями, поскольку они могут изменяться. Кроме того, следует понимать, что терминология, использованная в настоящем описании, приведена исключительно с целью описания конкретных версий или вариантов осуществления и не предназначена для ограничения объема настоящего изобретения, который ограничен только прилагаемой формулой изобретения. Если не определено другое условие, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют такие значения, которые являются общепонятными обычному специалисту в данной области техники. Хотя можно использовать любые способы и материалы, аналогичные или эквивалентные тем, которые описаны в настоящем документе, в практике или испытании вариантов осуществления настоящего изобретения, здесь описаны предпочтительные способы, устройства и материалы. Все публикации, которые упомянуты в настоящем документе, во всей своей полноте включены в него посредством ссылки. Ни одно положение настоящего документа не следует истолковывать как допущение того, что настоящее изобретение не имеет права датировать задним числом такое раскрытие в силу предшествующего изобретения.
Необходимо также отметить, что при использовании в настоящем описании и в прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа, вводимые определенным и неопределенными артиклями, включают обозначение множественного числа, если иное значение четко не определено контекстом. Таким образом, например, выражение «камера сгорания» имеет значение «одна или более камер сгорания» и эквивалентные значения, которые известны специалистам в данной области техники, и т.д.
При использовании в настоящем документе термин «приблизительно» означает плюс или минус 10% численного значения величины, с которой он используется. Таким образом, приблизительно 50% означает интервал от 45% до 55%.
При использовании в настоящем документе термин «адсорбирующий материал» предназначен для объединения всех известных материалов из любого источника, которые способны адсорбировать ртуть. Например, адсорбирующие материалы включают, но не ограничиваются этим, активированный уголь, натуральный и синтетический цеолит, диоксид кремния, силикагель, оксид алюминия и диатомовые земли.
Ртуть представляет собой известную опасность для окружающей среды и приводит к проблемам здоровья людей и других видов животных. Приблизительно 50 тонн ртути ежегодно выбрасывается в атмосферу в США, и значительную долю этого количества составляют выбросы от сжигающих уголь предприятий, таких как электростанции. Чтобы обезопасить здоровье населения и защитить окружающую среду, энергетическая промышленность продолжает разработку, испытание и внедрение систем, снижающих уровень выбросов ртути со своих предприятий. При сгорании угольных материалов, желательно использовать способ, в котором ртуть и другие нежелательные соединения захватываются и удерживаются после фазы сгорания таким образом, что они не выпускаются в атмосферу.
Одно из наиболее перспективных решений проблемы отделения ртути от топочного газа представляет собой введение активированного угля (ACI). Активированный уголь представляет собой высокопористый, нетоксичный и легкодоступный материал, который обладает высоким сродством к пару ртути. Эта технология уже разработана для использования в муниципальных мусоросжигательных установках. Хотя технология ACI является эффективной для отделения ртути, короткое время контакта между активированным углем и потоком топочного газа приводит к неэффективному использованию полной адсорбционной способности активированного угля.
Разнообразные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способам отделения тяжелых металлов, например, таких как ртуть, от потока текучей среды, образующейся в результате сгорания содержащего тяжелые металлы источника топлива, путем введения молекулярного галогена или предшественника галогена в источник топлива, или введения молекулярного галогена или предшественника галогена в камеру сгорания во время сгорания источника топлива, или введения молекулярного галогена или предшественника галогена в поток топочных газов, образующихся в результате сгорания источника топлива вблизи камеры сгорания, и введения адсорбирующего материала в поток топочных газов, т.е. в топочный газ, образующийся при сгорании источника топлива. В таких вариантах осуществления сочетание введения молекулярного галогена или предшественника галогена в источник топлива или введения молекулярного галогена или предшественника галогена в камеру сгорания и введения адсорбирующего материала в поток топочных газов может приводить к существенному сокращению выбросов тяжелых металлов с потоком топочных газов, при этом значительно сокращается количество как молекулярного галогена или предшественника галогена, так и адсорбирующего материала, используемого в таких способах. В конкретных вариантах осуществления отделение ртути улучшается по сравнению с традиционными способами. В некоторых вариантах осуществления более чем приблизительно 80% или более чем приблизительно 90% тяжелого металла можно отделить от потока топочных газов в пересчете на содержание тяжелого металла в источнике топлива. Таким образом, данное сочетание обеспечивает аналогичные или повышенные скорости отделения, уменьшая при этом потребление молекулярного галогена или предшественника галогена и адсорбирующего материала, в результате чего снижаются расходы.
Описанные выше способы и системы можно внедрять в любую традиционную систему, которая включает сгорание источника топлива, содержащего тяжелые металлы. В технике известны и используются многочисленные системы и устройства, которые сжигают содержащие тяжелые металлы топливные материалы. Например, некоторые варианты осуществления предусматривают составы, способы и системы для сокращения выбросов тяжелых металлов с мусоросжигательных установок, включая установки для сжигания твердых отходов. Другие варианты осуществления предусматривают составы, способы и системы для сокращения выбросов тяжелых металлов, таких как ртуть, которые образуются при сгорании содержащих тяжелые металлы ископаемых топливных материалов, например, на электростанциях.
Фиг. 1 представляет технологическую схему, изображающую соответствующие части примерной угольной тепловой электростанции. Как показано на фиг. 1, некоторые из таких приспособлений могут включать подающий механизм, такой как конвейер 1, для подачи топлива, такого как уголь, в печь или камеру сгорания 2, где источник топлива сжигают. Топливо, поступающее в печь, сжигают в присутствии кислорода, причем типичные температуры пламени в камере сгорания печи составляют от приблизительно 2700°F (1482°C) до приблизительно 3000°F (1649°C), как показано справа от технологической схемы. В процессе работы топливо можно подавать в печь при скорости, подходящей для достижения желательной для печи тепловой мощности, которую можно использовать при кипячении воды для пара, или производства прямого тепла, которое можно использовать для вращения турбин, которые в конечном счете используются для производства электроэнергии (не показано). Из печи или камеры сгорания 2 зола, газообразные продукты сгорания и воздух движутся далее из области пламени в конвективном потоке или потоке топочных газов (большая стрелка слева от диаграммы), который может включать различные зоны уменьшения температуры, как показано справа. Из камеры сгорания нагретая зола, газообразные продукты сгорания и воздух могут двигаться через перегреватель 3 и в некоторых случаях подогреватель 4, где, например, воду нагревают для получения пара, который в конечном счете приводит в движение турбину, которая используется для производства электроэнергии. Зола, газообразные продукты сгорания и воздух могут также проходить, например, через экономайзер 5, где подогревается вода, поступающая в перегреватель 3 и/или подогреватель 4, и предварительный воздухоподогреватель 6, где подогревается воздух, который поступает в камеру сгорания 2. Газообразные продукты сгорания и зола могут в конечном счете проходить через рукавный пылеуловитель или электростатический осадитель 7, где собираются твердые частицы. К этому времени температура золы, газообразных продуктов сгорания и воздуха уменьшается приблизительно до 300°F (149°C), прежде чем они выходят из вытяжной трубы 8 и выпускаются в атмосферу.
В некоторых вариантах осуществления источник галогена можно вводить во время сгорания путем введения молекулярного галогена или предшественника галогена B в камеру сгорания 2 или путем введения источника галогена непосредственно в источник топлива перед сгоранием A. В других вариантах осуществления галоген может находиться в источнике топлива. Например, отходы, которые включают пластмассовые или каучуковые материалы, могут включать галогенсодержащие компоненты, которые могут выделять ионы галогенов или молекулярные галогены во время сжигания. В разнообразных вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить в поток топочных газов в любой точке конвективного пути перед выбросом золы, газообразных продуктов сгорания и воздуха в атмосферу, и в конкретных вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить выше по потоку относительно рукавного пылеуловителя или электростатического осадителя 7. В определенных вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить выше по потоку C относительно предварительного воздухоподогревателя (APH) 6, и в некоторых вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить в поток топочных газов ниже по потоку D относительно APH 6. В следующих вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить как выше по потоку C относительно APH 6, так и ниже по потоку D относительно APH 6.
Молекулярный галоген или предшественник галогена согласно разнообразным вариантам осуществления можно получать из любого источника. Например, в некоторых вариантах осуществления молекулярные источники, такие как газообразный хлор, газообразный бром или газообразный йод, можно вводить в поток топочных газов вблизи камеры сгорания в чистом виде или в сочетании с предшественником галогена. В других вариантах осуществления один или более предшественников галогена можно вводить в источник топлива, вводить в камеру сгорания, вводить в поток топочных газов вблизи камеры сгорания или можно использовать сочетание этих способов.
В технике известны многочисленные предшественники галогена (предшественники галогенов), и их можно использовать в вариантах осуществления настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления в качестве предшественника галогена можно использовать газообразный предшественник, такой как, например, хлористый водород, бромистый водород или молекулярный хлорид или бромид. Предшественник галогена может представлять собой органическое или неорганическое галогенсодержащее соединение. Например, в некоторых вариантах осуществления предшественник галогена может представлять собой одну или более неорганических солей галогена, которые в случае брома могут включать бромиды, броматы и гипобромиты, в случае йода они могут включать йодиды, йодаты и гипойодиты и в случае хлора они могут включать хлориды, хлораты и гипохлориты. В определенных вариантах осуществления неорганическая соль галогена может представлять собой содержащую щелочной металл или щелочноземельный элемент соль галогена, где неорганическая соль галогена содержит противоионы щелочного металла, такого как литий, натрий и калий, или щелочноземельного металла, такого как бериллий, магний и кальций. Неограничительные примеры неорганических солей галогенов, содержащих противоионы щелочных металлов и щелочноземельных металлов, включают гипохлорит кальция, гипобромит кальция, гипойодит кальция, хлорид кальция, бромид кальция, йодид кальция, хлорид магния, бромид магния, йодид магния, хлорид натрия, бромид натрия, йодид натрия, хлорид аммония, бромид аммония, йодид аммония, трихлорид калия, трибромид калия, трийодид калия и т.п. В других вариантах осуществления можно использовать галоген из органического источника, который содержит соответствующий высокий уровень галогена. Органические предшественники галогена включают, например, метиленхлорид, метиленбромид, метиленйодид, этилхлорид, этилбромид, этилйодид, хлороформ, бромоформ, йодоформ, тетрахлорметан, тетрабромметан, тетрайодметан и т.п.
В некоторых вариантах осуществления предшественник галогена может включать один или более дополнительных элементов, например, таких как, источник кальция, источник магния, источник нитрата, источник нитрита или их сочетание. Примерные источники кальция и магния хорошо известны в технике, и их можно использовать, чтобы способствовать отделению от топочного газа серы, которая выделяется из источника топлива во время сгорания. В таких вариантах осуществления источник кальция или магния может включать неорганические соединения кальция, например, такие как оксиды кальция, гидроксиды кальция, карбонат кальция, бикарбонат кальция, сульфат кальция, бисульфат кальция, нитрат кальция, нитрит кальция, ацетат кальция, цитрат кальция, фосфат кальция, гидрофосфат кальция и минералы кальция, такие как апатит и т.п., или органические соединения кальция, например, такие как соли кальция и карбоновых кислот или алкоксилаты кальция, или неорганические соединения магния, например, такие как оксиды магния, гидроксиды магния, карбонат магния, бикарбонат магния, сульфат магния, бисульфат магния, нитрат магния, нитрит магния, ацетат магния, цитрат магния, фосфат магния, гидрофосфат магния и минералы магния, или органические соединения магния, например, такие как соли магния и карбоновых кислот или алкоксилаты магния. В определенных вариантах осуществления источник кальция или магния может представлять собой галогенидный предшественник, например, такой как бромид кальция, бромид магния, хлорид кальция, хлорид магния, йодид кальция, йодид магния, и т.п. Источники нитрата и нитрита также хорошо известны в технике, и любые источники нитрата или нитрита можно смешивать с предшественником галогена.
Предшественник галогена может представлять собой твердое вещество, такое как порошок, жидкость или газ. Например, в некоторых вариантах осуществления предшественник галогена может представлять собой водный раствор, который можно распылять на источник топлива, такой как уголь, перед сгоранием, или его можно вводить в камеру сгорания или поток топочных газов вблизи камеры сгорания. Жидкий состав предшественника галогена можно изготавливать с любой подходящей концентрацией. Например, в некоторых вариантах осуществления водный раствор предшественника галогена, например, такого как бромид кальция или хлорид кальция, может иметь концентрацию, составляющую приблизительно до 75%, и в других вариантах осуществления концентрация предшественника галогена в водном растворе может составлять приблизительно до 60 мас.%, 55 мас.%, 50 мас.%, 45 мас.% или 40 мас.%, или можно использовать любую концентрацию в указанных пределах. В следующих вариантах осуществления водный раствор предшественника галогена может включать от приблизительно 10% до приблизительно 75 мас.%, от приблизительно 20% до приблизительно 60 мас.%, от приблизительно 30% до приблизительно 55 мас.% или от приблизительно 40% до приблизительно 55 мас.% предшественника галогена. Аналогичным образом, в других вариантах осуществления сухой порошкообразный предшественник галогена можно вводить в уголь в концентрации, необходимой для достижения аналогичной концентрации галогена в потоке топочного газа.
В разнообразных вариантах осуществления молекулярный галоген или предшественник галогена, который может представлять собой твердое вещество, такое как порошок, или находиться в жидком или газообразном состоянии, можно непрерывно подавать в камеру сгорания или вводить порциями во время сгорания. Скорость введения молекулярного галогена и предшественника галогена может изменяться в различных вариантах осуществления и может зависеть, например, от скорости сгорания источника топлива, происхождения источника топлива, количества ртути в источнике топлива, адсорбции ртути и т.п. Например, в некоторых вариантах осуществления от приблизительно 40% до приблизительно 55 мас.% водного раствора предшественника галогена, например, такого как бромид кальция или хлорид кальция, можно вводить в камеру сгорания или вводить в поток топочных газов вблизи камеры сгорания при скорости, составляющей приблизительно 500 галлонов/час (52,5 л/с) или менее, и в других вариантах осуществления приблизительно от 40% до приблизительно 55 мас.% водного раствора предшественника галогена можно вводить в камеру сгорания или вводить в поток топочных газов вблизи камеры сгорания при скорости, составляющей приблизительно 400 галлонов/час (42 л/с) или менее, 300 галлонов/час (31,5 л/с) или менее, 200 галлонов/час или менее (21 л/с) или 100 галлонов/час (10,5 л/с) или менее. В определенных вариантах осуществления от приблизительно 40% до приблизительно 55 мас.% водного раствора предшественника галогена можно вводить в камеру сгорания или вводить в поток топочных газов вблизи камеры сгорания при скорости, составляющей менее чем 50 галлонов/час (5,25 л/с), или менее чем 25 галлонов/час (26,25 л/с), или менее чем 20 галлонов/час (2,1 л/с).
Скорость введения молекулярного галогена или предшественника галогена может изменяться в различных вариантах осуществления и может зависеть, например, от скорости введения источника топлива и/или скорости расходования источника топлива. Например, камера сгорания, сжигающая приблизительно 330 тонн/час источника топлива, такого как уголь, в шести горелках, каждая из которых сжигает приблизительно 55 тонн/час, где приблизительно 10 галлонов/час (1,05 л) 50 мас.% водного раствора бромида кальция (CaBr2) вводят в камеру сгорания во время сжигания, может обеспечивать введение приблизительно 125 частей на миллион брома в уголь в пересчете на сухую массу. Таким образом, в разнообразных вариантах осуществления концентрацию и/или скорость введения молекулярного галогена или предшественника галогена можно изменять в зависимости от скорости расходования источника топлива таким образом, что до приблизительно 400 частей на миллион (в пересчете на сухую массу), до приблизительно 500 частей на миллион (в пересчете на сухую массу) или до приблизительно 700 частей на миллион (в пересчете на сухую массу) брома можно вводить в источник топлива. В некоторых вариантах осуществления приблизительно от 50 частей на миллион до приблизительно 500 частей на миллион (в пересчете на сухую массу), от приблизительно 75 частей на миллион до приблизительно 400 частей на миллион (в пересчете на сухую массу), от приблизительно 100 частей на миллион до приблизительно 300 частей на миллион (в пересчете на сухую массу) или от приблизительно 125 частей на миллион до приблизительно 200 частей на миллион (в пересчете на сухую массу) брома можно вводить в источник топлива.
В некоторых вариантах осуществления способы и системы, описанные в настоящем документе, можно использовать в многоступенчатой печи, имеющей, например, первичную и вторичную камеры сгорания, вращающуюся печь, дожигательные камеры и любые их сочетания. В таких вариантах осуществления молекулярный галоген или предшественник галогена в твердом или жидком состоянии можно вводить в любую одну камеру или любые сочетания камер печи. Например, в некоторых вариантах осуществления молекулярный галоген или предшественник галогена можно вводить в одну камеру сгорания, и в других вариантах осуществления молекулярный галоген или предшественник галогена можно вводить в сочетание камер сгорания. В следующих вариантах осуществления молекулярный галоген или предшественник галогена можно вводить в одну или более камер сгорания и в поток топочных газов после сгорания.
В определенных вариантах осуществления предшественник галогена можно вводить в одну или более камер сгорания и/или в поток топочных газов в виде водного раствора, который распыляют или впрыскивают в камеру или в поток топочных газов. Например, в некоторых вариантах осуществления водный раствор предшественника галогена можно распылять или впрыскивать в поток газообразных продуктов сгорания ниже по потоку относительно котла-утилизатора. В следующих вариантах осуществления водный раствор предшественника галогена можно вводить в рециркулирующий субпоток, например, такой как рециркулирующий топочный газ, рециркулирующая зола или рециркулирующая летучая зола. Хотя варианты осуществления не ограничены зоной, где молекулярный галоген или предшественник галогена вводят в поток топочных газов, температура в зоне введения должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечивать диссоциацию и/или окисление с участием элементарного галогена из предшественника галогена. Например, температура в зоне введения может составлять более чем приблизительно 1000°F (538°C) и в некоторых вариантах осуществления более чем приблизительно 1500°F (816°C).
Без намерения ограничиваться теорией, галогены из молекулярного галогена или предшественник галогена могут окислять тяжелые металлы, выделяющиеся из источника топлива, когда его сжигают в камере сгорания. Как правило, окисленные тяжелые металлы, такие как молекулы галогенидов ртути(II) поглощаются щелочными твердыми веществами в потоке топочных газов, такими как летучая зола, сплавленная со щелочью кислотная зола (например, битумная зола), применяемые для десульфирования топочного газа твердые вещества, такие как оксид кальция, гидроксид кальция или карбонат кальция, и отделяются от топочного газа обычными системами, используемыми для отделения тяжелых металлов, например, такими как электростатические осадители, системы влажного десульфирования топочного газа, тканевые фильтры и рукавные пылеуловители. В определенных вариантах осуществления окисленные тяжелые металлы можно адсорбировать активированным углем. Без намерения ограничиваться теорией, скорость, при которой расход раствора предшественника галогена можно в значительной степени сокращать путем сочетания применения галогенсодержащего состава с введением адсорбирующего материала в поток текучей среды, содержащей газообразные продукты сгорания, даже когда содержание ртути в источнике топлива является относительно высоким.
Активированный уголь можно использовать в любом варианте осуществления. В таких вариантах осуществления активированный уголь можно получать из любого источника, и его можно изготавливать из разнообразных исходных материалов. Например, подходящие материалы для изготовления активированного угля включают, но не ограничиваются этим, угли различных сортов, такие как антрацит, полуантрацит, битумные, суббитумные, бурые угли или лигниты; ореховая скорлупа, такая как скорлупа кокосовых орехов; древесина; растительные материалы, такие как рисовая шелуха или солома; остатки или побочные продукты переработки нефти; и натуральные или синтетические полимерные материалы. Угольный материал можно перерабатывать, получая угольные адсорбенты, любым традиционным термическим или химическим способом, известным в технике. Для адсорбентов свойственно наличие различных величин удельной поверхности и объема пор. Как правило, например, из лигнитов можно получать уголь, у которого удельная поверхность составляет приблизительно 500-600 м2/г, и у типичного содержащего волокна углерода удельная поверхность составляет приблизительно 1200-1400 м2/г. Определенные сорта угля на древесной основе могут иметь удельную поверхность, составляющую приблизительно 200 м2/г, но они склонны иметь очень большой объем пор.
Удельная поверхность и объем углерода на основе угля могут также допускать некоторое регулирование удельной поверхности и распределения пор по объему. В некоторых вариантах осуществления активированный угольный адсорбент может иметь большую удельную поверхность при измерении способом Брунауэра-Эммета-Теллера (Brunauer-Emmett-Teller или BET) и может иметь существенный объем микропор. При использовании в настоящем документе термин «объем микропор» означает суммарный объем пор, у которых диаметр составляет менее чем приблизительно 2 нм. В некоторых вариантах осуществления подходящие углеродные адсорбенты могут иметь удельные поверхности по методу BET, которые составляют более чем приблизительно 10 м2/г или приблизительно 50 м2/г, более чем приблизительно 200 м2/г или более чем приблизительно 400 м2/г. В других вариантах осуществления углеродный адсорбент может иметь объем микропор, составляющий более чем приблизительно 5 см3/100 г, и в следующих вариантах осуществления адсорбент может иметь объем микропор, составляющий более чем приблизительно 20 см3/100 г.
Адсорбирующие материалы, такие как активированный уголь, содержащие частицы различных размеров, использовали для захвата тяжелых металлов в системах, применяемых в настоящее время, и в разнообразных вариантах осуществления можно использовать адсорбирующий материал, содержащий частицы любого размера. Например, в некоторых вариантах осуществления адсорбирующий материал может иметь средний диаметр частиц (MPD), составляющий от приблизительно 0,1 мкм до приблизительно 100 мкм, и в других вариантах осуществления MPD может составлять от приблизительно 1 мкм до приблизительно 30 мкм. В следующих вариантах осуществления MPD адсорбирующего материала может составлять менее чем приблизительно 15 мкм, и в некоторых конкретных вариантах осуществления MPD может составлять от приблизительно 2 мкм до приблизительно 10 мкм, от приблизительно 4 мкм до приблизительно 8 мкм, или приблизительно 5 мкм, или приблизительно 6 мкм.
В некоторых вариантах осуществления адсорбирующий материал можно обрабатывать, например, галогенсодержащей солью. Например, в разнообразных вариантах осуществления адсорбирующий материал можно пропитывать бромом, например, погружая адсорбирующий материал в раствор бромистого водорода или пропуская поток элементарного газообразного брома в течение достаточного времени, чтобы позволить брому пропитать адсорбирующий материал. Разнообразные способы пропитки адсорбирующего материала и типы пропитанного адсорбирующего материала известны и используются в технике, и любой такой адсорбирующий материал можно использовать в вариантах осуществления.
Адсорбирующий материал можно вводить в поток топочных газов в любом месте вдоль конвективного пути ниже по потоку относительно камеры сгорания и перед выпуском топочных газов из вытяжной трубы. Адсорбирующий материал согласно разнообразным вариантам осуществления можно, как правило, вводить ниже по потоку относительно систем отделения тяжелых металлов, например, таких как электростатические осадители, влажные системы десульфирования топочного газа, тканевые фильтры и рукавные пылеуловители или другие устройства для сбора золы или летучей золы, где можно собирать твердые частицы, и выше по потоку относительно камеры сгорания. В определенных вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить в любую зону конвективного пути, в которой температура составляет менее чем приблизительно 700°F (371°C), менее чем приблизительно 500°F (260°C), менее чем приблизительно 400°F (204°C) или менее чем приблизительно 350°F (167°C). Например, в некоторых вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить в поток топочных газов выше по потоку или ниже по потоку относительно предварительного воздухоподогревателя (APH), и в других вариантах осуществления адсорбирующий материал можно вводить выше по потоку относительно предварительного воздухоподогревателя (APH).
В некоторых вариантах осуществления скорость введения адсорбирующего материала может зависеть от скорости, с которой движется поток топочных газов. Например, на установке, у которой скорость потока отработавшего (топочного) газа составляет приблизительно 2000000 фактических кубических фута в минуту (944 м3/с), где приблизительно 100 фунт/час (12,6 г/с) адсорбирующего материала вводят в поток топочных газов в системе трубопроводов установки, скорость введения адсорбирующего материала составляет приблизительно 0,8 фунта на миллион фактических кубических футов (12,8 мг/м3). Таким образом, в разнообразных вариантах осуществления скорость введения адсорбирующего материала может изменяться в зависимости от скорости потока топочного газа в системе трубопроводов. В таких вариантах осуществления скорость введения адсорбирующего материала в пересчете на скорость потока топочного газа может составлять до приблизительно 4 фунт/млн факт. куб. футов (64 мг/м3) или до приблизительно 5 фунт/млн факт. куб. футов (80 мг/м3). В других вариантах осуществления скорость введения адсорбирующего материала в пересчете на скорость потока топочного газа может составлять от приблизительно 0,25 фунт/млн факт. куб. футов (4 мг/м3) до приблизительно 5 фунт/млн факт. куб. футов (80 мг/м3), от приблизительно 0,5 фунт/млн факт. куб. футов (8 мг/м3) до приблизительно 4,0 фунт/млн факт. куб. футов (64 мг/м3), или от приблизительно 0,75 фунт/млн факт. куб. футов (12 мг/м3) до приблизительно 3,0 фунт/млн факт. куб. футов (48 мг/м3) и в конкретных вариантах осуществления скорость введения может составлять от приблизительно 0,75 фунт/млн факт. куб. футов (12 мг/м3) до приблизительно 1,5 фунт/млн факт. куб. футов (24 мг/м3).
Конкретные варианты осуществления для примерных целей включают способы и системы, включающие введение предшественника галогена, такого как бромид кальция, хлорид кальция, бромид натрия или хлорид натрия, в камеру сгорания, где сжигают содержащий тяжелые металлы источник топлива, и введение адсорбирующего материала, у которого MPD составляет менее чем приблизительно 15 мкм, в поток топочных газов выше по потоку относительно систем отделения тяжелых металлов и/или твердых частиц, например, таких как электростатические осадители, системы влажного десульфирования топочного газа, тканевые фильтры и рукавные пылеуловители или другие собирающие золу или летучую золу устройства, в которых могут собираться твердые частицы. В некоторых таких вариантах осуществления менее чем приблизительно 10 галлонов/час (1,05 л/с) водного предшественника галогена можно вводить в камеру сгорания и менее чем приблизительно 100 фунт/час (12,6 г/с) адсорбирующего материала можно вводить в поток топочных газов. В результате такой обработки выбросы ртути с установки, использующей такие способы и системы, можно уменьшать на более чем приблизительно 80% и в некоторых вариантах осуществления на более чем 90%.
Следующие варианты осуществления включают способы уменьшения выбросов ртути от топочного газа, в которых предусмотрено соотношение галогена и адсорбирующего материала, составляющее от приблизительно 0,7 до приблизительно 4,6 моль галогена на фунт активированного угля (1,542-10,132 моль/кг) и в некоторых вариантах осуществления от приблизительно 0,8 до приблизительно 3,1 (1,762-6,828 моль/кг) или от приблизительно 1,2 до приблизительно 2,0 моль галогена на фунт активированного угля (2,643-4,405 моль/кг). В таких вариантах осуществления адсорбирующий материал может иметь MPD, составляющий менее чем приблизительно 15 мкм, и в определенных вариантах осуществления адсорбирующий материал может иметь MPD, составляющий менее чем приблизительно 10 мкм. В следующих вариантах осуществления адсорбирующий материал может иметь MPD, составляющий приблизительно 6 мкм или менее. Галоген и адсорбирующий материал можно вводить в любой момент во время процесса. Например, в некоторых вариантах осуществления галоген можно вводить в источник топлива перед сгоранием, и в других вариантах осуществления галоген можно вводить в камеру сгорания в процессе сжигания топлива. В следующих вариантах осуществления галоген можно вводить в поток топочного газа как до, так и после адсорбирующего материала. В следующих вариантах осуществления галоген можно вводить с активированным углем. Например, в некоторых вариантах осуществления галоген можно вводить в поток топочного газа отдельно от активированного угля, и в других вариантах осуществления галоген можно вводить в адсорбирующий материал перед его введением в поток топочного газа.
В вариантах осуществления, в которых галоген вводят в адсорбирующий материал перед введением в поток топочного газа, соотношение галогена и адсорбирующего материала может быть таким же, как соотношение галогена и адсорбирующего материала, когда адсорбирующий материал вводят отдельно. Например, в некоторых примерных вариантах осуществления соль галогена, такую как любые соли галогенов, описанные выше, можно вводить в адсорбирующий материал, у которого MPD составляет менее чем 15 мкм, менее чем 12 мкм, менее чем 10 мкм, в соотношении, составляющем от приблизительно 0,14 до приблизительно 1,0 фунтов соли галогена на фунт адсорбирующего материала, чтобы обеспечить состав, который содержит от приблизительно 12 мас.% до приблизительно 50 мас.% соли галогена или от приблизительно 15 мас.% до приблизительно 40 мас.% соли галогена. В еще одном примерном варианте осуществления соль галогена, такую как бромид кальция (CaBr2) или бромид аммония (NH4Br), можно вводить в адсорбирующий материал, у которого MPD составляет приблизительно 6 мкм, при соотношении, составляющем приблизительно 0,43 фунта соли галогена на фунт адсорбирующего материала или приблизительно 30 мас.% соли галогена, и сочетание адсорбирующего материала и соли галогена можно вводить в поток топочного газа. Эти соотношения можно также выражать как число молей галогена на фунт адсорбирующего материала. Например, в некоторых вариантах осуществления число молей галогена на фунт адсорбирующего материала может составлять от приблизительно 0,7 моль/фунт (1,542 моль/кг) до приблизительно 5,7 моль/фунт (12,555 моль/кг), от 0,8 моль/фунт (1,762 моль/кг) до приблизительно 3,1 моль/фунт (6,828 моль/кг) или любое промежуточное число, и в конкретных вариантах осуществления число молей галогена на фунт адсорбирующего материала может составлять 2,0 моль/фунт (4,405 моль/кг). В таких вариантах осуществления соль галогена можно вводить, используя традиционный способ пропитки, или соль галогена можно вводить, смешивая сухой адсорбирующий материал и сухую соль галогена. В других вариантах осуществления адсорбирующий материал можно пропитывать, используя газообразный галоген. В определенных вариантах осуществления, таких как описанные выше варианты, адсорбирующий материал может представлять собой активированный уголь.
На угольных тепловых электростанциях, использующих традиционные способы уменьшения выбросов ртути, где предшественник галогена вводят в камеру сгорания и никакой адсорбирующий материал не вводят в топочные газы, как правило, предшественник галогена вводят при скорости, составляющей более чем 20 галлонов/час (2,1 л/с), чтобы в достаточной степени сократить выбросы ртути. На угольных тепловых электростанциях, которые используют адсорбирующий материал, вводимый без введения предшественника галогена во время сгорания, можно вводить более чем приблизительно 250 фунт/час (31,5 г/с) адсорбирующего материала в поток топочных газов, чтобы эффективно уменьшать выбросы ртути. С другой стороны, некоторые варианты осуществления настоящего изобретения сокращают выбросы ртути на более чем приблизительно 80% или на более чем 90%, используя при этом менее чем приблизительно 10 галлонов/час (1,05 л/с) предшественника галогена и менее чем 100 фунт/час (12,6 г/с) активированного угля, причем в конкретных вариантах осуществления используют менее чем 100 фунт/час (12,6 г/с) адсорбирующего материала, у которого MPD составляет менее чем приблизительно 15 мкм. Это значительное и неожиданное сокращение расходных материалов, которые необходимы для эффективного уменьшения выбросов ртути, ниже установленных уровней. Такие варианты осуществления, таким образом, обеспечивают существенные экономические преимущества по сравнению с используемыми в настоящее время способами уменьшения выбросов ртути, одновременно с этим сокращая количество золы, образующейся на установках, которые используют введение адсорбирующего материала, и расходуемое количество предшественника галогена.
В некоторых вариантах осуществления за уровнями ртути можно наблюдать, применяя традиционное аналитическое оборудование с использованием стандартных промышленных способов обнаружения и определения, и в таких вариантах осуществления наблюдение можно проводить периодически как в ручном, так и в автоматическом режиме. Например, выбросы ртути можно определять каждый час, чтобы обеспечивать соблюдение государственных постановлений, и регулировать скорость введения предшественника галогена в камеру сгорания и/или скорость введения адсорбирующего материала. Ртуть можно определять в конвективном потоке в соответствующих местах. Например, в некоторых вариантах осуществления ртуть, выбрасываемую в атмосферу, можно определять и измерять на чистой стороне системы отделения твердых частиц.
Примеры
Хотя настоящее изобретение описано достаточно подробно со ссылкой на определенные предпочтительные варианты его осуществления, возможны и другие варианты. Таким образом, идею и объем прилагаемой формулы изобретения не следует ограничивать обсуждением и предпочтительными вариантами, которые содержатся в настоящем описании. Разнообразные аспекты настоящего изобретения будут проиллюстрированы со ссылкой на следующие неограничительные примеры.
Пример 1
Для испытания использовали угольную тепловую электростанцию, оборудованную системой введения бромида кальция в уголь перед камерой сгорания и форсунками для введения активированного угля в систему трубопроводов электростанции в различных местах. Уголь, сгорающий на данной электростанции, периодически анализировали, чтобы определить содержание ртути и обеспечить точность анализа отделения ртути. Разнообразные виды порошкообразного активированного угля (PAC), исследованные на данной электростанции, представлены в таблице 1.
Figure 00000001
Каждый из видов PAC, описанных в таблице 1, вводили в поток топочных газов электростанции ниже по потоку относительно APH при скорости, составляющей приблизительно 100 фунт/час (12,6 г/с) или приблизительно 200 фунт/час (25,2 г/с), вводя или не вводя при этом бромид кальция (CaBr2) в камеру сгорания. Результаты представлены в таблице 2 и проиллюстрированы на фиг. 2.
Figure 00000002
Как показано на фиг. 1, при использовании только CaBr2 и нулевой скорости введения PAC получали менее чем приблизительно 50% отделение ртути в пересчете на содержание ртути в потребляемом угле. Введение PAC при скорости 100 фунт/час (12,6 г/с) (PAC 30, PAC 16, PAC 6) приводило к аналогичному уменьшению выбросов ртути, которое составляло приблизительно 50% и незначительно изменялось в зависимости от среднего размера частиц PAC. Сочетание введения CaBr2 в камеру сгорания и введения PAC в поток топочных газов (стандарт+1x CaBr2) показало улучшенное сокращение выбросов ртути, что наблюдалось и при введении бромированного PAC (стандарт Br) в поток топочных газов. Следует отметить, что сочетание введения CaBr2 в камеру сгорания и введения PAC, имеющего меньший MPD, в поток топочных газов (PAC6+4x CaBr2) приводило к почти 90% сокращению выбросов ртути, что представляет собой увеличенное почти на 20% сокращение выбросов ртути по сравнению с бромированным PAC (стандарт Br) и имеющим больший средний размер частиц PAC и CaBr2 (стандарт+1x CaBr2). Аналогичным образом, когда скорость введения PAC увеличивали до 200 фунт/час (25,2 г/с), имеющий меньший средний размер частиц PAC превосходил бромированный PAC (стандарт Br) и имеющий больший средний размер частиц PAC при различных скоростях введения CaBr2 (стандарт 1x CaBr2; стандарт 2x CaBr2; стандарт 3x CaBr2; стандарт 4x CaBr2; и стандарт 8x CaBr2).
Пример 2
Следующее исследование осуществляли, чтобы определить скорость введения данного водного раствора CaBr2 и PAC при введении PAC в поток топочных газов выше по потоку относительно APH (введение после APH) и ниже по потоку относительно APH (введение перед APH), которая требуется для обеспечения 90% отделения ртути от выбросов электростанции. Результаты представлены в таблицах 3 и 4 соответственно.
Figure 00000003
Таблицы 3 и 4 показывают, введение CaBr2 при скорости 20 галлон/час (2,1 л/с) и PAC при скорости 150 фунт/час (18,9 г/с) является достаточным для отделения 90% ртути от исследуемого угля при введении имеющего меньший средний размер частиц PAC (PAC 6) ниже по потоку относительно APH, в то время как требуется вдвое больше имеющего больший средний размер частиц PAC (стандарт) для достижения аналогичного результата. Когда PAC вводят выше по потоку относительно APH, требуется 6 галлон/час (0,63 л/с) CaBr2 и 60 фунт/час (7,56 г/с) имеющего меньший средний размер частиц PAC (PAC 6) для отделения 90% ртути от топочного газа на той же электростанции, в то время как для достижения аналогичного результата требуется 18 галлон/час (1,89 л/с) CaBr2 и 125 фунт/час (15,75 г/с) стандартного PAC. Эти данные демонстрируют, что уменьшение размера частиц угля до уровня, составляющего, в частности, ниже чем приблизительно 12 мкм или приблизительно 10 мкм, неожиданно создает свой собственный синергетический эффект в том, что одновременно требуется и меньше угля, и меньше галогена для достижения такого же уровня отделения ртути, в частности уровня отделения ртути, приблизительно составляющего или превышающего 90%. Одновременное сбережение галогена и сорбента приводить к значительному улучшению экономических показателей, а также к меньшему воздействию общестанционного оборудования, например к уменьшению содержания углерода в летучей золе, что позволяет золе в большей степени сохранять свою промышленную ценность в качестве добавки к бетону.

Claims (16)

1. Способ уменьшения выбросов тяжелых металлов, включающий: сжигание содержащего тяжелые металлы топлива в камере сгорания;
введение молекулярного галогена или одного или более предшественников галогена в поток топочных газов, полученных в результате сжигания содержащего тяжелые металлы топлива, у которого температура составляет более чем приблизительно 1000°F (538°C); и
введение сорбента в поток топочных газов выше по потоку относительно предварительного воздухоподогревателя (АРН);
в котором галоген и адсорбирующий материал вводят при соотношении, составляющем от приблизительно 0,7 до приблизительно 5,7 моль галогена на фунт (1,542-12,555 моль/кг) адсорбирующего материала.
2. Способ по п.1, в котором адсорбирующий материал представляет собой активированный уголь.
3. Способ по п.1, в котором адсорбирующий материал имеет средний диаметр частиц (MPD) менее чем 15 мкм.
4. Способ по п.1, в котором один или более предшественников галогена выбирают из группы, которую составляют гипохлорит кальция, гипобромит кальция, гипойодит кальция, хлорид кальция, бромид кальция, йодид кальция, хлорид магния, бромид магния, йодид магния, хлорид натрия, бромид натрия, йодид натрия, хлорид аммония, бромид аммония, йодид аммония, трихлорид калия, трибромид калия и трийодид калия.
5. Способ по п.1, в котором предшественник галогена выбирают из группы, которую составляют бромид кальция (CaBr2), бромид аммония (NH4Br) и их сочетания.
6. Способ по п.1, в котором предшественник галогена находится в водном растворе.
7. Способ по п.1, в котором предшественник галогена представляет собой твердое вещество.
8. Способ по п.1, в котором галоген или предшественник галогена представляет собой газ.
9. Способ по п.1, в котором адсорбирующий материал вводят в поток топочных газов при скорости, выбранной из группы, которую составляют менее чем приблизительно 5 фунтов на миллион кубических футов (фунт/млн, факт. куб. футов) (80 мг/м3), менее чем приблизительно 4 фунт/млн, факт. куб. футов (64 мг/м3), менее чем приблизительно 3 фунт/млн, факт. куб. футов (48 мг/м3) и менее чем приблизительно 1 фунт/млн, факт. куб. футов (16 мг/м3).
10. Способ по п.1, в котором отделяют приблизительно 90% ртути в источнике топлива.
11. Способ по п.1, в котором источник топлива представляет собой уголь.
12. Способ по п.1, в котором галоген вводят в адсорбирующий материал.
13. Способ по п.12, в котором адсорбирующий материал имеет средний диаметр частиц (MPD), составляющий приблизительно 6 мкм, и галоген вводят в адсорбирующий материал, чтобы получить конечную концентрацию, составляющую приблизительно 2,0 моль галогена на фунт адсорбирующего материала (4,405 моль/кг).
14. Способ по п.12, в котором галоген вводят в адсорбирующий материал влажным пропитыванием.
15. Способ по п.12, в котором галоген вводят в адсорбирующий материал, объединяя сухой активированный уголь и сухую соль галогена.
16. Способ по п.15, в котором соль галогена выбирают из группы, которую составляют бромид кальция (CaBr2), бромид аммония (NH4Br) и их сочетания.
RU2012147074/05A 2010-04-07 2011-04-07 Способы отделения ртути от топочного газа RU2531303C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US32169610P 2010-04-07 2010-04-07
US61/321,696 2010-04-07
PCT/US2011/031638 WO2011127323A2 (en) 2010-04-07 2011-04-07 Methods for removal of mercury from flue gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012147074A RU2012147074A (ru) 2014-05-20
RU2531303C2 true RU2531303C2 (ru) 2014-10-20

Family

ID=44761059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012147074/05A RU2531303C2 (ru) 2010-04-07 2011-04-07 Способы отделения ртути от топочного газа

Country Status (12)

Country Link
US (3) US8309046B2 (ru)
EP (1) EP2555851B1 (ru)
JP (1) JP5658351B2 (ru)
KR (1) KR101764159B1 (ru)
CN (1) CN103068464B (ru)
AU (1) AU2011237443B2 (ru)
CA (1) CA2795755C (ru)
ES (1) ES2896753T3 (ru)
MX (1) MX2012011676A (ru)
PL (1) PL2555851T3 (ru)
RU (1) RU2531303C2 (ru)
WO (1) WO2011127323A2 (ru)

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9669355B2 (en) 2013-03-06 2017-06-06 Energy & Environmental Research Center Foundation Activated carbon sorbent including nitrogen and methods of using the same
US11179673B2 (en) 2003-04-23 2021-11-23 Midwwest Energy Emission Corp. Sorbents for the oxidation and removal of mercury
CA2601239C (en) 2005-03-17 2013-07-16 Nox Ii, Ltd. Reducing mercury emissions from the burning of coal
CA3148289C (en) 2005-03-17 2024-01-23 Nox Ii, Ltd. Reducing mercury emissions from the burning of coal
CA2673686A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-23 Srivats Srinivasachar Method for capturing mercury from flue gas
WO2011038415A2 (en) 2009-09-28 2011-03-31 Calgon Carbon Corporation Sorbent formulation for removal of mercury from flue gas
US11298657B2 (en) 2010-10-25 2022-04-12 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
CA2788820C (en) 2010-02-04 2021-09-21 Michael Durham Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US8496894B2 (en) * 2010-02-04 2013-07-30 ADA-ES, Inc. Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US8524179B2 (en) * 2010-10-25 2013-09-03 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
US8951487B2 (en) 2010-10-25 2015-02-10 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
US8309046B2 (en) 2010-04-07 2012-11-13 Calgon Carbon Corporation Methods for removal of mercury from flue gas
US20130272936A1 (en) * 2010-11-22 2013-10-17 Christopher J. Nalepa Brominated Inorganic Sorbents For Reduction of Mercury Emissions
US8845986B2 (en) 2011-05-13 2014-09-30 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US9539538B2 (en) 2011-10-28 2017-01-10 Ada Carbon Solutions, Llc Multi-functional composition of matter for rapid removal of mercury from a flue gas
US10722865B2 (en) 2011-10-28 2020-07-28 Ada Carbon Solutions, Llc Multi-functional composition of matter for removal of mercury from high temperature flue gas streams
US8883099B2 (en) 2012-04-11 2014-11-11 ADA-ES, Inc. Control of wet scrubber oxidation inhibitor and byproduct recovery
US9011805B2 (en) * 2012-04-23 2015-04-21 Energy & Environmental Research Center Foundation Carbon nanocomposite sorbent and methods of using the same for separation of one or more materials from a gas stream
US20130330257A1 (en) * 2012-06-11 2013-12-12 Calgon Carbon Corporation Sorbents for removal of mercury
US8663586B1 (en) * 2012-08-07 2014-03-04 Alstom Technology Ltd High performance mercury capture
US9957454B2 (en) 2012-08-10 2018-05-01 ADA-ES, Inc. Method and additive for controlling nitrogen oxide emissions
US9308518B2 (en) * 2013-02-14 2016-04-12 Calgon Carbon Corporation Enhanced sorbent formulation for removal of mercury from flue gas
AR095224A1 (es) * 2013-03-15 2015-09-30 Albemarle Corp Inyección de sorbentes en depuradores húmedos de alimentación de los conductos para el control de la emisión de mercurio
US10307710B2 (en) 2013-04-16 2019-06-04 Carbonxt, Inc. Systems and methods for post combustion mercury control using sorbent injection and wet scrubbing
US9089816B2 (en) 2013-04-16 2015-07-28 Carbonxt, Inc. Systems and methods for post combustion mercury control using sorbent injection and wet scrubbing
US10695717B2 (en) 2013-04-16 2020-06-30 Carbonxt, Inc. Systems and methods for post combustion mercury control using sorbent injection and wet scrubbing
JP6616928B2 (ja) * 2013-06-19 2019-12-04 カルゴン カーボン コーポレーション 活性炭からの重金属浸出の軽減方法
US9889451B2 (en) 2013-08-16 2018-02-13 ADA-ES, Inc. Method to reduce mercury, acid gas, and particulate emissions
US8865099B1 (en) 2014-02-05 2014-10-21 Urs Corporation Method and system for removal of mercury from a flue gas
EP3137193A1 (en) * 2014-03-24 2017-03-08 Vosteen Consulting GmbH Method for removal of mercury from flue gases
CN103939930A (zh) * 2014-04-15 2014-07-23 山东大学 一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法
US10449492B2 (en) * 2014-05-30 2019-10-22 Ada Carbon Solutions, Llc Catalytically enhanced compositions for efficient removal of contaminants in flue gas streams
CN104388146A (zh) * 2014-10-10 2015-03-04 华北电力大学 一种降低燃煤电厂烟气汞排放的控制方法
US20160229697A1 (en) * 2015-02-05 2016-08-11 Advanced Organic Methods LLC Activated Carbon Production at Biomass-Fueled Steam/Electric Power Plants
WO2016148735A1 (en) 2015-03-16 2016-09-22 University Of Wyoming Methods and compositions for the removal of mercury from gases
CA2926826C (en) 2015-04-07 2018-05-01 Ada Carbon Solutions, Llc Activated carbon sorbent composition with reduced auto-ignition properties
WO2016193429A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 Solvay Sa Process for treating a gas contaminated by metals or organics compounds using a calcium-phosphate reactant comprising apatite
WO2017027230A1 (en) 2015-08-11 2017-02-16 Calgon Carbon Corporation Enhanced sorbent formulation for removal of mercury from flue gas
US11219878B2 (en) 2015-08-14 2022-01-11 Ada Carbon Solutions, Llc Sorbent compositions having amorphous halogen species for the sequestration of contaminants
US11285459B2 (en) * 2015-08-14 2022-03-29 Ada Carbon Solutions, Llc Sorbent compositions having amorphous halogen species for the sequestration of contaminants
PE20180374A1 (es) 2015-08-21 2018-02-22 Ecolab Usa Inc Complejacion y eliminacion de mercurio de sistemas de desulfuracion de gas de combustion
PE20180409A1 (es) 2015-08-21 2018-02-28 Ecolab Usa Inc Complejacion y eliminacion del mercurio de sistemas de desulfuracion de gas de combustion
CR20180166A (es) 2015-08-21 2018-05-10 Ecolab Usa Inc Formación de complejos y remoción de mercurio de los sistemas de desulfuración de gases de combustión
US10478775B2 (en) * 2016-08-01 2019-11-19 The Babcock & Wilcox Company Metal capture in a flue gas using sorbent injection
DE102016124042A1 (de) 2016-12-12 2018-06-14 Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Rauchgasbehandlung von Rauchgasen fossil befeuerter Dampfkraftwerke mittels eines Adsorptionsmittels
BR112019015829B1 (pt) 2017-01-31 2024-01-23 Calgon Carbon Corporation Produto de folha de material sorvente, produto de folha de material sorvente laminado, recipiente adsorvente de vapor, tanque com adsorção integral de vapor e aparelho de recuperação de vapor de reabastecimento a bordo
MX2019009487A (es) 2017-02-10 2019-11-05 Calgon Carbon Corp Sorbente y metodo de preparacion.
CN110545908B (zh) 2017-03-17 2021-03-26 格雷蒙特(Pa)有限公司 含有氢氧化钙的组合物及其相关***和方法
CN110997111B (zh) 2017-07-06 2022-09-27 埃科莱布美国股份有限公司 增强的汞氧化剂注入
US11491434B2 (en) 2018-05-21 2022-11-08 Ada Carbon Solutions, Llc Sorbent compositions and methods for the removal of contaminants from a gas stream
WO2020028703A2 (en) 2018-08-01 2020-02-06 Calgon Carbon Corporation Apparatus for hydrocarbon vapor recovery
EP3829760A4 (en) 2018-08-02 2022-04-06 Calgon Carbon Corporation SORPTION DEVICES
WO2020028839A1 (en) 2018-08-02 2020-02-06 Calgon Carbon Corporation Sorbent devices
CN109603456B (zh) * 2019-01-25 2021-08-03 米凯利科技（北京）有限公司 利用卤化物晶体的干法烟气脱汞***
FR3092903B1 (fr) * 2019-02-20 2021-12-03 Sarp Ind Procédé de traitement de fumées d’unités de combustion
FI3928032T3 (fi) 2019-02-20 2024-03-13 Sarp Ind Menetelmä polttoyksiköiden savukaasun käsittelemiseksi
US11911743B2 (en) 2019-04-03 2024-02-27 Calgon Carbon Corporation Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl sorbent materials and methods of use
CN112342094B (zh) * 2019-08-09 2022-03-29 中国石油天然气股份有限公司 脱汞剂、其制备方法及应用
TW202218983A (zh) 2020-08-31 2022-05-16 美商卡爾岡碳公司 經銅與氮處理之吸附劑及其製法
CN115337902B (zh) * 2022-07-04 2023-10-24 贵州师范大学 一种疏水性气相脱汞剂的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2272669C2 (ru) * 2004-06-16 2006-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Авитек" (Альтернативные Виниловые Технологии) Способ извлечения летучих химических соединений из газовоздушных смесей

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6004A (en) * 1849-01-09 chinnqck
US7023A (en) * 1850-01-15 peters
NL7710632A (nl) * 1977-09-29 1979-04-02 Akzo Nv Werkwijze voor de verwijdering van kwik uit kwikdamp bevattende gassen.
US5435980A (en) * 1991-11-04 1995-07-25 Niro A/S Method of improving the Hg-removing capability of a flue gas cleaning process
US5500195A (en) * 1992-11-13 1996-03-19 Foster Wheeler Energy Corporation Method for reducing gaseous emission of halogen compounds in a fluidized bed reactor
JP2002331273A (ja) * 1998-03-31 2002-11-19 Hoei Shokai:Kk 処理方法及び処理装置
US6808692B2 (en) 2002-02-14 2004-10-26 Oehr Klaus H Enhanced mercury control in coal-fired power plants
US6878358B2 (en) 2002-07-22 2005-04-12 Bayer Aktiengesellschaft Process for removing mercury from flue gases
DE10233173B4 (de) 2002-07-22 2006-03-23 Bayer Industry Services Gmbh & Co. Ohg Verfahren zur Abscheidung von Quecksilber aus Rauchgasen
US7435286B2 (en) * 2004-08-30 2008-10-14 Energy & Environmental Research Center Foundation Sorbents for the oxidation and removal of mercury
US6848374B2 (en) * 2003-06-03 2005-02-01 Alstom Technology Ltd Control of mercury emissions from solid fuel combustion
US7514052B2 (en) * 2004-01-06 2009-04-07 General Electric Company Method for removal of mercury emissions from coal combustion
CN100473447C (zh) 2004-03-22 2009-04-01 巴布考克及威尔考克斯公司 用于从烟气中除汞的吸附剂的动态卤化
US20050260114A1 (en) 2004-05-18 2005-11-24 Higgins Brian S Method for flue-gas reduction of pollutants in combustion processes
US20060051270A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Robert Brunette Removal of volatile metals from gas by solid sorbent capture
US20060205592A1 (en) * 2005-03-14 2006-09-14 Chien-Chung Chao Catalytic adsorbents for mercury removal from flue gas and methods of manufacture therefor
CA3148289C (en) 2005-03-17 2024-01-23 Nox Ii, Ltd. Reducing mercury emissions from the burning of coal
US20070234902A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Fair David L Method for mercury removal from flue gas streams
CN101631603B (zh) 2006-11-22 2013-03-20 雅宝公司 将烟气汞隔离在混凝土中的组合物和方法
DE102007020422B4 (de) 2007-04-27 2010-10-21 Rwe Power Ag Verfahren zur trockenen Reinigung von mit Quecksilber beladenen Abgasen
DE112008001319T5 (de) * 2007-05-14 2010-06-10 Babcock-Hitachi K.K. Staubkohlenkessel, Staubkohle-Verbrennungsverfahren, Staubkohlenbrennstoff-Wärmeleistungserzeugungssystem und Abgasreinigungssystem für Staubkohlenkessel
US8312822B2 (en) * 2007-07-02 2012-11-20 Energy & Environmental Research Center Foundation Mercury control using moderate-temperature dissociation of halogen compounds
US8906823B2 (en) 2007-09-24 2014-12-09 Basf Corporation Pollutant emission control sorbents and methods of manufacture and use
CA2673686A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-23 Srivats Srinivasachar Method for capturing mercury from flue gas
US8496894B2 (en) * 2010-02-04 2013-07-30 ADA-ES, Inc. Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US8309046B2 (en) 2010-04-07 2012-11-13 Calgon Carbon Corporation Methods for removal of mercury from flue gas

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2272669C2 (ru) * 2004-06-16 2006-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Авитек" (Альтернативные Виниловые Технологии) Способ извлечения летучих химических соединений из газовоздушных смесей

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012147074A (ru) 2014-05-20
WO2011127323A3 (en) 2012-02-23
ES2896753T3 (es) 2022-02-25
EP2555851B1 (en) 2021-09-01
US20110250111A1 (en) 2011-10-13
US9068745B2 (en) 2015-06-30
AU2011237443A1 (en) 2012-11-08
KR20130096151A (ko) 2013-08-29
EP2555851A2 (en) 2013-02-13
AU2011237443B2 (en) 2014-02-20
US8679430B2 (en) 2014-03-25
WO2011127323A2 (en) 2011-10-13
CN103068464B (zh) 2015-01-21
US20140245936A1 (en) 2014-09-04
EP2555851A4 (en) 2014-06-25
US8309046B2 (en) 2012-11-13
CA2795755A1 (en) 2011-10-13
CN103068464A (zh) 2013-04-24
CA2795755C (en) 2013-07-16
JP5658351B2 (ja) 2015-01-21
MX2012011676A (es) 2013-01-29
KR101764159B1 (ko) 2017-08-02
PL2555851T3 (pl) 2022-01-10
US20130039826A1 (en) 2013-02-14
JP2013527416A (ja) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2531303C2 (ru) Способы отделения ртути от топочного газа
JP6616928B2 (ja) 活性炭からの重金属浸出の軽減方法
US10730015B2 (en) Hot-side method and system
CA2656153C (en) Method and apparatus for enhanced mercury removal
RU2601474C2 (ru) Использование неорганической соли, содержащей бромид, и активированного угля для сокращения выброса ртути из потока горючего газа
MX2007011233A (es) Adsorbentes para eliminar mercurio del gas combustible.
Moretti et al. Advanced emissions control technologies for coal-fired power plants
CA2600876C (en) Adsorbents for mercury removal from flue gas
EP3137193A1 (en) Method for removal of mercury from flue gases
US20220339582A1 (en) Hot-side method and system
Elliott et al. Novel mercury control strategy utilizing wet FGD in power plants burning low chlorine coal
US20230211284A1 (en) Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US20110053100A1 (en) Composition and Method for Reducing Mercury Emitted into the Atmosphere

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180408