减少重金属从活性炭浸出的方法技术

本文中描述了用于减少重金属从已吸附重金属的吸附剂中浸出的组合物、方法和系统。这些组合物和方法可以包含还原剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请要求2013年6月19日提交的题为"减少重金属从活性炭浸出的方 法''(Methods For Mitigating The Leaching Of Heavy Metals From Activated Carbon) 的美国临时申请号61/836, 945和2013年6月27日提交的题为"减少重金属从活性炭浸 出的方法'，（Methods For Mitigating The Leaching Of Heavy Metals From Activated Carbon)的美国临时申请号61/839, 962的优先权，所述申请的全部内容通过参考并入本 文。 政府利益 不适用。 联合研究协议的参与方 不适用。 在光盘上递交的通过参考并入的材料 不适用。
技术介绍
不适用 专利技术简述 本专利技术的各种实施方式涉及减少重金属从具有关联的重金属的吸附剂（sorbent) 中浸出的方法。这些方法可以包括将具有关联的重金属的吸附剂与还原剂接触的步骤。所 述具有关联的重金属的吸附剂可以为任意吸附剂，包括，例如碳质炭、活性炭、再生炭、炭 黑、石墨、天然沸石、合成沸石、二氧化硅、硅胶、氧化铝粘土、硅藻土及其组合，并且，所述重 金属可以以任意方式与所述吸附剂关联。例如，重金属可以被吸附至吸附剂的表面，被吸附 剂吸收，或者另外地附着于或电结合于吸附剂。 所述还原剂可以为任意还原剂，比如，例如，抗坏血酸、没食子酸、咖啡酸、阿魏酸、 绿原酸、甲酸、草酸、马来酸、生育酚、生育三烯酚、去铁胺、包括丙酮酸盐的丙酮酸、半胱氨 酸、谷胱甘肽和类似物及其组合。在各种实施方式中，所述还原剂可以为所述吸附剂总重量 的约Iwt. %至约15wt. %。在一些实施方式中，所述还原剂可以为抗坏血酸，并且在其他实 施方式中，所述还原剂可以为抗坏血酸一钠、抗坏血酸钙、抗坏血酸一钾、抗坏血酸镁和类 似物及其组合。 在一些实施方式中，所述吸附剂还可以包含卤素前体，比如，但不限于，次氯酸钙、 次溴酸钙、次碘酸钙、氯化钙、溴化钙、碘化钙、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化钠、溴化钠、碘 化钠、氯化铵、溴化铵、碘化铵、三氯化钾、三溴化钾、三碘化钾及其组合。在特定实施方式 中，所述卤素前体可以浸渍于所述吸附剂上。 其他实施方式涉及烟道气吸收剂（adsorbent)，该烟道气吸收剂包含吸附剂和还 原剂，比如，例如，抗坏血酸、没食子酸、咖啡酸、阿魏酸、绿原酸、甲酸、草酸、马来酸、生育 酚、生育三烯酚、去铁胺、包括丙酮酸盐的丙酮酸、半胱氨酸、谷胱甘肽及其组合。这些实施 方式的吸附剂可以为碳质炭、活性炭、再生炭、炭黑、石墨、天然沸石、合成沸石、二氧化硅、 硅胶、氧化错粘土、娃藻土及其组合。 在一些实施方式中，所述还原剂可以为所述吸附剂总重量的约Iwt. %至约 15wt. %。在特定实施方式中，所述还原剂可以为抗坏血酸，并且在其他实施方式中，所述还 原剂可以为抗坏血酸一钠、抗坏血酸钙、抗坏血酸一钾、抗坏血酸镁和类似物及其组合。 在一些实施方式中，所述吸收剂可以为吸附剂和还原剂的干燥掺合物，并且在其 他实施方式中，所述还原剂可以浸渍于所述吸附剂上。在某些实施方式中，所述吸收剂还 可以包含卤素前体，比如，但不限于，次氯酸钙、次溴酸钙、次碘酸钙、氯化钙、溴化钙、碘化 钙、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化钠、溴化钠、碘化钠、氯化铵、溴化铵、碘化铵、三氯化钾、 三溴化钾、三碘化钾和类似物及其组合。在特定实施方式中，所述卤素前体可以为溴化钙 (CaBr 2)、溴化铵（NH4Br)及其组合。所述卤素前体可以为干燥的卤素前体，或者在一些实施 方式中，所述卤素前体可以浸渍于所述吸附剂上。 附图描述 为了充分理解本专利技术的性质和优点，应当参照下文的详细说明，并且结合附图，其 中： 图1为示出显示示例性燃煤电厂的组成要素流程图。 图2为示出比较汞的去除百分比与活性炭的注射速率的图表。 图3为示出表明使用本文所描述的方法减少的重金属的浸出的柱状图。【具体实施方式】 在描述本专利技术的组合物和方法之前，应该理解，本专利技术不限于所描述的特定过程、 组合物或方法，因为它们可以改变。还应该理解，在本说明书中使用的术语仅仅是出于描述 特定形式或实施方式的目的，并非旨在限制本专利技术的范围，本专利技术的范围将仅受随附的权 利要求书限制。除非另有定义，否则在本文中使用的所有技术和科学术语具有与本领域普 通技术人员所通常理解的相同的意义。尽管与本文中所描述的相似或等同的任何方法和材 料可用于本专利技术的实施方式的实践或测试，但现在描述优选的方法、装置和材料。本文中提 到的所有出版物以其全部内容通过参考并入本文。这些公开物不应解释为承认在先专利技术揭 示了本专利技术。 还必须指出，除非上下文明确说明，否则当在本文中以及随附的权利要求书中使 用时，单数形式的指称"一（a) "、"一（an)"和"所述"等包括其复数指称物。因此，例如，对 "燃烧室"的指称是对"一个以上燃烧室"及其本领域的技术人员已知的等同物的指称等。 如本文中所使用的，术语"约"意味着正在使用的数字的数值加或减10%。因此， 约50%意味着在45% -55%的范围内。 如本文中所使用的，术语"吸附材料"旨在包括能够吸附汞的任意来源的所有已知 材料。例如，吸附材料包括，但不限于，活性炭、天然和合成沸石、二氧化硅、硅胶、氧化铝和 娃藻土。 术语"重金属"指的是有毒金属或准金属，并且具体是指与环境和健康有关的金属 和准金属。重金属的例子包括，但不限于，砷、钡、镉、铬、铅、汞、硒和银。 汞是已知的环境危险品，并且造成人类和非人类动物物种的健康问题。在美国每 年约50吨的汞排放入大气中，并且所排放的一大部分来自燃煤设施比如电力设施的排放。 为了保障公众健康及保护环境，公用事业正在继续发展、测试并实施能减少工厂的汞排放 水平的系统。在含碳材料的燃烧中，存在对一种流程的需要，在该流程中，汞和其它不利的 化合物在燃烧阶段之后被捕获并保留而不会被排放到大气中。 从烟道气中除汞的最有希望的解决方案之一是活性炭注入法（ACI)。活性炭是高 度多孔、无毒性、容易获得的对汞蒸气具有高亲和性的材料。这种技术已经在都市垃圾焚化 炉中实施使用。尽管ACI技术对于除汞有效，但活性炭与烟道气流之间的短接触时间导致 活性炭的全部吸附容量的利用率不足。 本专利技术的各种实施方式涉及从含重金属的燃料源的燃烧而产生的流体流中去除 诸如汞的重金属的方法，该方法将卤素分子或卤素前体加入燃料源中，或者，在燃料源燃烧 时将卤素分子或卤素前体导入燃烧室，或者，在燃烧室附近将卤素分子或卤素前体导入燃 料源燃烧所排放的气流中并且将吸附材料注入排放的气流中，例如，由燃料源消耗产生得 的烟道气中。在这些实施方式中，将卤素分子或卤素前体加入燃料源或将卤素分子或卤素 前体注入燃烧室与将吸附材料注入排出气流的组合可以造成排放的气流中重金属排放大 量减少，同时，显著减少在这些方法中卤素分子或卤素前体和吸附材料的用量。在特定实施 方式中，与常规方法相比，有着改进的除汞效果。在一些实施方式中，可以从排出气流中去 除大于燃料源中重金属含量的约80%或约90%的重金属。因此，所述组合实现了相似或更 高的去除率，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少重金属浸出的方法，该方法包括将具有关联的重金属的吸附剂与还原剂接触。

【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：理查德·A·明娜，
申请(专利权)人：卡尔冈碳素公司，
类型：发明
国别省市：美国;US