使用吸附剂注入的烟气中的金属捕集制造技术

本发明专利技术一般涉及用于锅炉、加热器、窑、或者其它的会产生烟气或燃烧气体的装置(例如设置在发电站、炼油厂等地的装置)的排放物控制设备领域,具体涉及可以用来达到以下效果的新颖有效的方法和设备：(i)减少一种或多种气相硒化合物和/或一种或多种其它RCRA金属或RCRA金属化合物(无论这些其它RCRA金属或RCRA金属化合物是在气相中或是在一些其它相中)的含量；(ii)捕集、隔离和/或控制烟气流和/或一个或多个排放控制技术中的一种或多种气相硒化合物和/或一种或多种其它RCRA金属或RCRA金属化合物(无论这些其它RCRA金属或RCRA金属化合物是在气相中或是在一些其它相中)；和/或(iii)捕集、隔离和/或控制在脱硫之前烟道气流和/或在一个或多个脱硫单元之前一个或多个排放控制技术中的一种或多种气相硒化合物和/或一种或多种其它RCRA金属或RCRA金属化合物(无论这些其它RCRA金属或RCRA金属化合物是在气相中或是在一些其它相中)。

Metal capture in flue gas injected with adsorbents

The present invention relates generally used for boilers, heaters, kilns, or other equipment will produce smoke or burning gas (such as setting in power stations, refineries and other devices) emissions control equipment field, in particular relates to a method and equipment of the new effective and can be used to achieve the following results: (I) a or more gaseous selenium compounds and / or one or more other metals or metal compounds (RCRA RCRA RCRA RCRA both these other metal or metal compound is in the gas phase or in some other phase) content; (II) trapping, isolation and / or control of flue gas flow and / or one or more an emission control of one or more technology in the gas phase selenium compounds and / or one or more other metals or metal compounds (RCRA RCRA RCRA RCRA both these other metal or metal compound is in the gas phase or in some other phase In); and / or (III) trapping, isolation and / or control in flue gas desulfurization before and / or after one or more before a desulfurization unit of one or more of the emission control of one or more technology in the gas phase selenium compounds and / or one or more other metal RCRA or RCRA metal compounds (whether these other metal or metal compound is RCRA RCRA in the gas phase or in some other phase).

【技术实现步骤摘要】
使用吸附剂注入的烟气中的金属捕集相关申请数据本申请要求2016年8月1日提交的题为“使用吸附剂注入的烟气中的金属捕集(MetalCaptureinaFlueGasusingSorbentInjection)”的美国临时专利申请第62/369,428号的优先权并且是该申请的非临时申请。该专利申请全文都参考结合入本申请中，相当于全文结合入本文中。专利
和背景1.专利
本专利技术一般涉及用于锅炉、加热器、窑、或者其它的会产生烟气或燃烧气体的装置(例如设置在发电站、炼油厂等地的装置)的排放物控制设备领域,具体涉及可以用来达到以下效果的新颖有效的方法和设备：(i)减少一种或多种气相硒化合物和/或一种或多种其它RCRA金属或RCRA金属化合物(无论这些其它RCRA金属或RCRA金属化合物是在气相还是在一些其它相中)的含量；(ii)捕集、隔离(sequestering)和/或控制烟气流和/或一个或多个排放控制技术中的一种或多种气相硒化合物和/或一种或多种其它RCRA金属或RCRA金属化合物(无论这些其它RCRA金属或RCRA金属化合物是在气相还是在一些其它相中)；和/或(iii)捕集、隔离和/或控制在脱硫之前烟道气流和/或在一个或多个脱硫单元之前一个或多个排放控制技术中的一种或多种气相硒化合物和/或一种或多种其它RCRA金属或RCRA金属化合物(无论这些其它RCRA金属或RCRA金属化合物是在气相还是在一些其它相中)。2.相关领域描述如同本领域技术人员已知的，使用蒸汽发电的化石燃料发电厂向环境中排放各种物质，包括但不限于砷(As)，钡(Ba)，镉(Cd)，铬(Cr)，铅(Pb)，汞(Hg)，硒(Se)和/或银(Ag)。这些金属中的多种金属和/或RCRA金属化合物一旦存在于环境中，会保留在环境中多年。目前关于这些物质中的一些物质的各种容许排放水平的排放法规最后一次更新在1982年，因此不能充分解决各种金属排放问题。在过去的30年里，新的发电技术和广泛实施的空气污染控制改变了现有的废水流，或在许多发电厂，特别是燃煤电厂产生了新的废水流。鉴于这一点，2015EPA确定规则(2015EPAFinalizedRules)解决了发电行业的这些变化，特别侧重于各种排放控制技术的废水流。根据各种新的指导方针，如2015EPA确定规则，一个新的排放限制指导方针(EffluentLimitGuidelines，ELG)涉及资源保护和恢复法(即，RCRA)允许的可以在废水流中排放的金属的量。因此，已经需要或最终将需要控制在各种排放控制技术中产生的一个或多个废水流中排放的砷(As)、钡(Ba)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)、硒(Se)和/或银(Ag)(统称为RCRA金属)中的一种或多种的量。一种或多种RCRA金属的各种潜在排放源包括从用于清洁各种燃烧化石燃料的发电厂的烟气(如燃煤发电厂)的一个或多个排放控制技术中产生的一个或多个排放流或废水流。鉴于此，根据新提出的指导方针，废料中只允许存在一定浓度的各金属，现在需要开发成本有效的方法获取一种或多种RCRA金属。尽管不希望受限于任何一个ELG指导方针，据信目前提出的或甚至最后，来自现有的湿FGD装置的废水的各种RCRA金属的长期平均ELG将是或已经是砷-5.98μg/L；汞-159ng/L；硒-7.5μ克/L。应该注意，其他RCRA金属ELG将适用于其他排放控制废水流和/或其他排放情况，因此上述ELG应被视为是示例性而非限制性的。尽管不希望被受限于任何一种理论，据信燃烧烟气中的气相硒主要作为SeO2存在。虽然已经知道一些气态SeO2被吸附在飞灰表面，大部分的气相硒将继续保持在气相中，然后作为硒蒸气进入一个或多个湿FGD洗涤器装置。也进入这样的一个或多个湿式洗涤器装置的将是可以通过任何上游颗粒物控制装置(例如，一个或多个静电除尘器，一个或多个集尘室和/或任何其他类型的颗粒物控制技术)的任何小颗粒物质上存在的任何硒。在脱硫过程中，湿FGD洗涤器进一步冷却烟气，从而使一个或多个气相硒化合物冷凝到湿FGD装置中存在的水和/或含水淤浆中。这反过来又导致在脱硫过程中产生的任何废水流中最终存在一种或多种硒化合物。同样，尽管不希望受限于任何一种理论，据信在湿FGD淤浆和/或来源于此的任何废水流中占主导地位的硒的氧化形式是一种或多种亚硒酸盐(SeO32-)化合物和一种或多种硒酸盐(SeO42-)化合物，也称为硒含氧阴离子。根据这些硒化合物的特定形式(特别是一般水溶性更高的硒化合物)，处理方案会变得复杂，因为在湿FGD浆料和/或废水流中溶解的硒化合物通常无法通过常规的化学沉淀废液处理技术除去到低于目前的ELG标准(7.5μg/L)。因而在湿FGD的废水流中存在未经处理的硒化合物，因此需要特殊且昂贵的处理设备来去除它们。这些方法可包括但不限于本领域技术人员已知的各种水净化处理，例如生物反应器，一个或多个蒸馏过程(例如，多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(MEDIME)，蒸汽压缩(VC)等)；一个或多个离子交换过程，一个或多个基于膜的过程(例如，反向电渗析(EDR)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、膜蒸馏(MD)，正向渗透(FO)，等)。鉴于新提出的硒的排放上限为7.5μg/L或ppb总硒，现在已经需要最大程度地减少进入湿FGD的气相硒的量。鉴于上述情况，需要一种方法，该方法提供任何经济和环境适宜的方法和/或系统来控制、减少、缓和和/或消除一个或多个烟气流中和/或来自一个或多个排放控制设备的一种或多种气相硒化合物和/或一种或多种其他RCRA金属或RCRA金属化合物(无论这些其他RCRA金属或RCRA金属化合物在气相中还是一些其他相中)。此外，或者，需要一种方法预先控制、减少、缓和和/或消除一个或多个烟气流中和/或来自一个或多个排放控制设备的一种或多种气相硒化合物，从而控制来自一个或多个排放控制设备的废水流中的硒排放和/或一种或多种其它RCRA金属排放。在另一种情况中，即使在USEPA管辖范围之外(例如，其他国家和/或跨国管辖区，诸如欧洲，中国，等)，需要或将需要控制来自不同排放控制技术的一个或多个废水流中排放的一种或多种砷(As)、钡(Ba)、镉(CD)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)、硒(Se)和/或银(Ag)(统称为RCRA金属)的量。因此，迫切需要一种技术或方法能够允许和/或容许对一个或多个烟气流中排放的砷(As)、钡(Ba)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)、硒(Se)和/或银(Ag)(统称为RCRA金属)中的一种或多种的含量的控制，从而防止这样的一种或多种RCRA金属随后进入施加各种排放控制技术产生的一个或多个下游废水流中，到达各发电技术。
技术实现思路
本专利技术一般涉及用于锅炉、加热器、窑、或者其它的会产生烟气或燃烧气体的装置(例如设置在发电站、炼油厂等地的装置)的排放物控制设备领域,具体涉及可以达到以下效果的新颖有效的方法和设备：(i)减少一种或多种气相硒化合物和/或一种或多种其它RCRA金属或RCRA金属化合物(无论这些其它RCRA金属或RCRA金属化合物是在气相还是在一些其它相中)的含量；(ii)捕集、隔离和/或控制烟气流和/或一个或多个排放控制技术中的一种或多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少燃烧烟气流和/或与该烟气流连通的一个或多个排放控制技术中的一种或多种气相硒化合物、气相砷化合物和/或气相铅化合物的量和/或浓度的方法，该方法包括以下步骤：(I)向燃烧烟气流和/或一个或多个排放控制技术燃烧烟气流和/或一个或多个与烟气流连通的排放控制技术中的一个或多个注入点提供一种或多种吸附剂化合物；(II)通过一个或多个注入点将一种或多种吸附剂化合物注入燃烧烟气流和/或一个或多个与烟气流连通的排放控制技术中；和(III)通过在一种或多种吸附剂化合物上或利用一种或多种吸附剂化合物对一种或多种气相硒化合物、一种或多种气相砷化合物和/或一种或多种气相铅化合物进行捕集、隔离、结合和/或反应来降低燃烧烟气流中一种或多种气相硒化合物、一种或多种气相砷化合物和/或一种或多种气相铅化合物的量和/或浓度。

【技术特征摘要】
2016.08.01 US 62/369,428;2017.07.19 US 15/653,6961.一种减少燃烧烟气流和/或与该烟气流连通的一个或多个排放控制技术中的一种或多种气相硒化合物、气相砷化合物和/或气相铅化合物的量和/或浓度的方法，该方法包括以下步骤：(I)向燃烧烟气流和/或一个或多个排放控制技术燃烧烟气流和/或一个或多个与烟气流连通的排放控制技术中的一个或多个注入点提供一种或多种吸附剂化合物；(II)通过一个或多个注入点将一种或多种吸附剂化合物注入燃烧烟气流和/或一个或多个与烟气流连通的排放控制技术中；和(III)通过在一种或多种吸附剂化合物上或利用一种或多种吸附剂化合物对一种或多种气相硒化合物、一种或多种气相砷化合物和/或一种或多种气相铅化合物进行捕集、隔离、结合和/或反应来降低燃烧烟气流中一种或多种气相硒化合物、一种或多种气相砷化合物和/或一种或多种气相铅化合物的量和/或浓度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一种或多种吸附剂化合物是基于石膏的吸附剂化合物。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个与烟气流连通的排放控制技术包括至少一个颗粒物控制装置，其中步骤(III)通过向至少一个颗粒物控制装置上游的点供应并注入一种或多种吸附剂化合物来实现。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧烟气流与至少一个空气加热器连通，其中步骤(III)通过向空气加热器上游的注入点供应一种或多种吸附剂化合物来实现。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧烟气流与至少一个空气加热器连通，所述一个或多个与烟气流连通的排放控制技术包括至少一个颗粒物控制装置，其中步骤(III)通过向至少两个注入点提供一种或多种吸附剂化合物来实现，所述至少两个注入点独立地位于空气加热器上游和至少一个颗粒物控制装置上游。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧烟气流与至少一个空气加热器连通，所述一个或多个与烟气流连通的排放控制技术包括至少一个颗粒物控制装置，其中步骤(III)通过向至少两个注入点提供一种或多种吸附剂化合物来实现，所述至少两个注入点独立地位于空气加热器上游和至少一个颗粒物控制装置内。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧烟气流与至少一个空气加热器连通，所述一个或多个与烟气流连通的排放控制技术包括至少一个颗粒物控制装置，其中步骤(III)通过向至少两个注入点提供一种或多种吸附剂化合物来实现，所述至少两个注入点独立地位于空气加热器上游和至少一个颗粒物控制装置下游。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(II)在低于约900°F的温度进行。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(II)在约750°F-约900°F的温度进行。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(II)在低于约400°F的温度进行。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少气相硒浓度降低。12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少气相硒和气相铅浓度降低。13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少气相硒和气相砷浓度降低。14.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·瑟沙德瑞，R·F·迪瓦尔特，
申请(专利权)人：巴布考克及威尔考克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US