使用含有溴化物的无机盐和活性碳来减少来自燃烧气体流的汞排放制造技术

本发明专利技术提供了用于减少来自燃烧气体的汞排放的组合物和利用所述组合物的方法。所述组合物包含木材衍生的或椰子壳衍生的活性碳和／或含有溴化物的无机盐，例如溴化铵或溴化钙盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了用于减少来自燃烧气体的汞排放的组合物和利用所述组合物的方法。所述组合物包含木材衍生的或椰子壳衍生的活性碳和／或含有溴化物的无机盐，例如溴化铵或溴化钙盐。【专利说明】使用含有溴化物的无机盐和活性碳来减少来自燃烧气体流的汞排放背景在2011年12月，EPA发布了用于发电厂的最终汞与空气毒物标准(MATS)。MATS要求显著减少汞排放。一些汞可以通过SO2控制装置从燃煤发电厂烟气去除。然而，来自燃煤厂的烟气通常包含显著量的元素汞和氧化汞；并且SO2控制装置适用于去除氧化汞，但不适用于去除元素汞。低水平的溴或溴的碱金属盐或碱土金属盐(例如溴化钙或溴化钠)的水溶液可以被用于氧化烟气中的元素汞。然而，当溴化物被氧化时，它导致形成溴。至少一些溴可以与元素汞相互作用以形成汞盐(例如HgBr2)。相对于要去除的Hg的量过量的溴化物值导致显著量的溴残留在烟气中，已知所述溴对洗涤器系统和工厂中的其他设备具有腐蚀性。鉴于前文，商业有益的是具有使来自燃煤发电厂烟气的汞排放最小化的方法，所述方法适用于从烟气去除氧化和元素汞而不在工厂中导致腐蚀。专利技术概要本专利技术通过提供如下方法满足上述需要，所述方法包括添加溴化铵或溴化钙盐和木材衍生的或椰子壳衍生的活性碳到燃烧气体流中以减少来自燃烧气体流的汞排放。本专利技术还提供了如下方法，所述方法包括在可燃性燃料燃烧之前和/或期间添加溴化铵或溴化钙盐和木材衍生的或椰子壳衍生的活性碳到可燃性燃料中。溴化铵或溴化钙盐和木材衍生的或椰子壳衍生的活性碳可以分别地被添加到燃烧气体流和/或可燃性燃料中，或可以被组合并且以组合物形式添加到燃烧气体流和/或可燃性燃料中。本专利技术还提供了适用于减少来自燃烧气体流的汞排放的组合物，所述组合物包含溴化铵或溴化钙盐和木材衍生的或椰子壳衍生的活性碳。另外，本专利技术提供了如下方法，所述方法包括添加含有溴化物的无机盐到燃烧气体流中以减少来自燃烧气体流的汞排放。本专利技术有益之处在于，无机盐可以与衍生自木材或椰子壳的碳混合以增强这些碳的热稳定性，所述碳是可再生资源。如本文中所用，包括在权利要求书中，术语“减少汞排放”意指通过任何机制(如吸附或吸收)从排放物去除任何量的汞，以使得与在不使用本专利技术的组合物和/或方法时排放的量相比，在燃料燃烧时排放到大气中的汞的量减少。另外，本专利技术预期在燃烧之前和/或期间添加其他无机盐和其他碳基吸附剂到燃烧气体流中或到可燃性燃料中以便减少燃烧气体流中的汞排放；和用于实现燃烧气体流中的汞排放减少的包含他无机盐和其他碳基吸附剂的吸附剂组合物。含有溴化物的无机盐、木材衍生的或椰子壳衍生的吸附剂和/或根据本专利技术的组合物可以被添加到呈固体形式(如呈粉末或颗粒形式)或呈液体形式的燃烧气体流和/或可燃性燃料中/与呈固体形式(如呈粉末或颗粒形式)或呈液体形式的燃烧气体流和/或可燃性燃料组合。相同物可以被添加到在约150°C到约450°C的温度下的燃烧气体流中。举例来说，在冷侧ESP(静电除尘器)中，注入相同物可以在约150°C到约200°C的燃烧气体流温度下进行。在热侧ESP中，注入相同物可以在约300°C到约450°C的燃烧气体流温度下进行。附图简述本专利技术的这些和其他方面描述于本文中。参看图(或图1)，它提供了实施例中所论述的数据。含有溴化物的无机盐可用于本专利技术中的含有溴化物的无机盐包括但不限于LiBr、CaBr2、HBr、MgBr2和NH4Br0吸附剂适用于本专利技术中的吸附剂包括木材衍生的和椰子壳衍生的碳。木材衍生的粉末活性碳(“PAC”)特别适用于本专利技术中，包括衍生自锯末、木片或其他微粒木材产品的那些。椰子壳衍生的PAC也适用于本专利技术中。适用于本专利技术中的其他吸附剂包括例如活性碳、活性炭、活性焦、碳黑、粉末煤、焦炭、来自燃烧过程的未燃烧或部分燃烧的碳、高岭石或其他粘土、沸石、氧化铝和其他碳质基材。其他合适的吸附剂将为本领域技术人员所知或可以变得为本领域技术人员所知并且具有教示本专利技术的益处。吸附剂组合物当与如制备和处理溴化活性碳相比时，用于制备本专利技术的吸附剂组合物的程序是简单的并且商业上有利的。合适的程序包含将含有溴化物的无机盐与吸附剂干式共混。用于将一种或多种含有溴化物的无机盐与吸附剂(例如活性碳)组合的其他合适程序将为本领域技术人员所知或可以变得为本领域技术人员所知并且具有教示本专利技术的益处。在根据本专利技术的方法中，一种或多种含有溴化物的无机盐可以在注入先前未用含有溴化物的无机盐处理的吸附剂(如活性碳)上游被添加到燃烧气体流中；因此提供可以被称为“瞬时吸附剂组合物”的物质。热稳定性本专利技术的重大发现在于，已经意外地发现某些无机溴化物盐大大改善某些PAC物质的热稳定性，这使得可在与煤和其他燃料的燃烧相关的系统中的高温区域中应用所述PAC物质。物质的热稳定性可以例如经由初始能量释放的温度(又称为物质的初始氧化点(PIO))评估。如本说明书(包括权利要求书)中所用，本专利技术的组合物和/或吸附剂的PIO定义为如DSC所测定的热流是1.0W / g所处的温度，在100°C下的基线校正为零。如组合物的PIO比单独的吸附剂的PIO高至少约10°C的所述组合物中所用的吸附剂相比，本专利技术的组合物具有改善的热稳定性。本专利技术的组合物的Pio可以比单独的吸附剂的PIO高至少约10°C到约150°C或约10°C到约110°C或约10°C到约80°C或约20°C到约70°C。可燃性燃料本专利技术的方法和吸附剂组合物适用于减少来自于任何包含汞的可燃性燃料燃烧的燃烧气体流中的汞排放。所述可燃性燃料包括煤、固体或流体废物和其他物质。处理来自燃煤的或燃其他可燃性燃料的发电厂的烟气以减少汞排放同样在本专利技术的方法和系统中，包含含有溴化物的无机盐和吸附剂的组合物或至少一部分组合物可以被添加到含有汞的废气中以减少随气体的汞排放。举例来说，组合物可以被添加到燃煤发电厂中的烟气中以减少汞排放。本文中关于添加到燃煤发电厂所作的所有声明都同样可适用于添加到燃其他可燃性燃料的发电厂。组合物可以被插入或注入到煤燃烧设施的对流通道中来降低汞水平。组合物可以被添加到火球(由煤的燃烧造成)下游的对流通道区域中，所述区域的温度高于约1500(816°C )并且小于约2200° F(1204°C )的火球温度。正如燃烧前添加，组合物可以呈液体或固体(粉末)形式。添加组合物到对流通道中的速率可以取决于如本文中所述的汞监测的结果而不同。为了处理煤或烟气，组合物可以按如下量添加，所述量使得按重量计基于待燃烧/正燃烧的煤中的汞的量，溴或溴化物值是至少约1000倍。通常已知所述水平使得烟气中的汞排放有至少约90%减少。鉴于本说明书的教示，本领域技术人员可以确定提供较少量的汞减少(如70%减少、80%减少等)所需的组合物的量。典型地，如与相同组合物的固体相比，对于液体溶液来说，可以使用更多。举例来说，当组合物包含NH4Br时，可以基于待燃烧/正燃烧的煤添加至少约120ppm或1000倍的煤中的典型Hg值(是0.1ppm)。同样，鉴于本说明书的教示，本领域技术人员可以确定用以实现如烟气中的汞排放至少约70%减少、至少约80%减少等的组合物的适当量。注入到烟气中的汞吸附剂应该具有良好热稳定性并且提供良好汞捕获。已知与衍生自其他来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，所述方法包括添加包含溴化铵或溴化钙盐和木材衍生的或椰子壳衍生的活性碳的组合物到燃烧气体流中以减少来自所述燃烧气体流的汞排放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CJ奈尔帕，周群辉，
申请(专利权)人：阿尔比马尔公司，
类型：
国别省市：