减少汞蒸气排放制造技术

本公开的一些方面涉及一种方法，所述方法包括：获得吸附剂聚合物复合材料，使得所述吸附剂聚合物复合材料与汞蒸气接触以形成经使用的吸附剂聚合物复合材料；其中，所述经使用的吸附剂聚合物复合材料包含氧化的汞，并且经使用的吸附剂聚合物复合材料排放氧化的汞蒸气，并且使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触，以获得经处理的吸附剂聚合物复合材料。在一些实施方式中，当在相对湿度95％的空气中于65℃下测量时，与经使用的吸附剂聚合物复合物相比，经处理的吸附剂聚合物复合材料排放低于0.01μg氧化的汞蒸气/分钟/克经处理的吸附剂聚合物复合物。的吸附剂聚合物复合物。的吸附剂聚合物复合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少汞蒸气排放


[0001]本公开涉及吸附剂材料的汞去除效率恢复和汞蒸气排放减少。

技术介绍

[0002]燃煤发电厂、城市垃圾焚化炉和炼油厂产生大量的烟气，所述烟气含有许多种类和数量的环境污染物。一种污染物是汞。汞毒性高且对环境是危险。因此，汞的排放受到严格管制。因此，非常需要减少烟气中汞的改进方法。
[0003]从烟气流中去除汞的一种方法涉及使用包含活性炭的吸附剂材料。粉末活性炭通常在静电除尘器或织物过滤器之前注射入烟气流中。该方法是有效的，但通常需要注入大量碳才能实现低汞水平。粉末碳注射成本高，产生大量含汞废料，并可能会限制飞灰(fly ash)在水泥或其他应用中的价值。由于堵塞问题，在这些充满微粒的环境中，比粉末注射更有效地利用碳的固定床工艺难以实施。因此，固定床工艺通常应用于烟气脱硫(FGD)单元的下游。离开FGD的冷却烟气被引入吸附剂中，在吸附剂中汞蒸气被吸收，从而被去除。随后，将烟气排放到基本不含汞蒸气的烟囱中。
[0004]吸附剂聚合物复合物利用含有各种添加剂以增强汞捕获的活性炭填充的PTFE已被证明在固定床汞去除应用中特别有效。
[0005]长期高汞去除效率的一个缺点是捕获增强添加剂的减少和氧化的汞物质的积累。捕获增强剂减少将导致汞去除效率降低，而氧化的汞物质积累可能导致汞蒸汽排放。氧化的汞物质普遍存在于煤燃烧的烟气中。具体来说，卤化汞(例如，氯化汞(II)、溴化汞(II)和碘化汞(II))具有显著的蒸气压，并且可以在某些条件下产生蒸气排放。卤化汞可来自煤的燃烧、在煤中使用溴盐，也可作为碘化活性炭与汞反应的副产物产生。在一些情况下，氧化的汞物质积累所产生的蒸气压会产生蒸气排放，降低有效去除效率，并对固定床吸附剂的使用寿命产生实际限制。
[0006]随时间推移，氧化的汞物质可能积累在吸附剂中和吸附剂上。氧化的汞物质的积累可能导致蒸气排放。汞极限通常设定在低于10μg/m3的水平。10μg/m3的汞大致等于十亿分之一(ppb)。因此，极少量的氧化的汞能够产生可测量汞水平。去除效率下降和汞蒸气排放可能最终限制汞吸附剂达到合规目标的能力。以此方式，氧化的汞的积累可能限制吸附剂的使用寿命。
[0007]因此，需要一种减少吸附剂的氧化的汞蒸汽排放的方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的一个方面涉及一种方法，所述方法包括：
[0009]获得吸附剂聚合物复合材料；
[0010]其中，吸附剂聚合物复合材料包含：
[0011]吸附剂材料；以及
[0012]聚合物材料；
[0013]使得吸附剂聚合物复合材料与汞蒸气接触以形成经使用的吸附剂聚合物复合材料；
[0014]其中，经使用的吸附剂聚合物复合材料包含氧化的汞；并且
[0015]并且，经使用的吸附剂聚合物复合材料排放氧化的汞蒸气；
[0016]使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触，以获得经处理的吸附剂聚合物复合材料；
[0017]其中，当在相对湿度95％的空气中于65℃下测量时，与经使用的吸附剂聚合物复合物相比，经处理的吸附剂聚合物复合材料排放少0.01
‑
0.10μg汞蒸气/氧化的汞蒸气/分钟/克经处理的吸附剂聚合物复合物。
[0018]在其它方面中，所述方法还包括：重复使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触的步骤，直至在相对湿度95％的空气中于65℃下测量时，经处理的吸附剂聚合物复合材料排放低于0.01μg汞蒸气/分钟/克氧化的汞。
[0019]在其它方面中，经使用的吸附剂聚合物复合材料具有第一汞去除效率，经处理的吸附剂聚合物复合材料具有第二汞去除效率，并且，第二汞去除效率比第一汞去除效率高10％至100％。
[0020]在其它方面中，具有步骤：使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触、直至经处理的吸附剂聚合物复合材料的第二汞去除效率大于第一汞去除效率的两倍。
[0021]在其它方面中，基于经处理的吸附剂聚合物复合材料的重量，经处理的吸附剂聚合物复合材料包含0.1重量％至10重量％的卤素源。
[0022]在其它方面中，所述方法包括：使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触，直至基于经处理的吸附剂聚合物复合材料的重量，经处理的吸附剂聚合物复合材料包含1重量％至5重量％的卤素源。
[0023]在其它方面中，聚合物材料是如下中的至少一种：聚四氟乙烯(PTFE)；聚氟乙烯丙烯(PFEP)；聚全氟丙烯酸酯(PPFA)；聚偏二氟乙烯(PVDF)；四氟乙烯
‑
六氟丙烯
‑
偏氟乙烯三元共聚物(THV)；聚三氟氯乙烯(PCFE)和具有或不具有其它非含氟单体的含有至少一种含氟单体的其他共聚物或三元共聚物。
[0024]在另一个方面中，吸附剂材料是活性炭。
[0025]在另一方面中，卤素源是碱金属卤化物、卤化铵、季铵卤化物或它们的组合。
[0026]在另一方面中，碱金属卤化物为氯化钠、氯化钾、溴化钠、溴化钾、碘化钠、碘化钾或它们的组合。
[0027]在另一方面中，季铵卤化物为四甲基碘化铵、四乙基碘化铵、四丙基碘化铵、四丁基碘化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵、氯化铵、溴化铵或它们的任何组合。
[0028]在另一方面中，使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触的步骤包括：在经使用的吸附剂聚合物复合材料上喷洒含有卤素源的溶液。
[0029]在另一方面中，使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触的步骤包括：将经使用的吸附剂聚合物复合材料浸泡在含有卤素源的溶液中。
[0030]在另一方面中，基于吸附剂聚合物复合材料或失效(spent)吸附剂聚合物复合材料的重量，溶液含有0.01重量％至10重量％的卤素源。
[0031]在其他方面中，所述溶液是水性溶液。
[0032]在其他方面中，所述溶液是非水性溶液。
[0033]在其他方面中，非水性溶液包含醇。
[0034]在其它方面中，醇包括甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或多种。
[0035]在其他方面中，溶液还包含表面活性剂。
[0036]在其他方面中，基于溶液的重量，所述溶液包含0.001重量％至0.1重量％的表面活性剂。
[0037]在其他方面中，所述表面活性剂是非离子型表面活性剂。
[0038]在其他方面中，其中，溶液还包含助溶剂(co
‑
solvent)。
[0039]在其他方面中，基于溶液的重量，所述溶液包含10重量％至50重量％的助溶剂。
[0040]在其他方面中，氧化的汞包括卤化汞。
[0041]在其它方面中，经处理的吸附剂聚合物复合材料包含如下物质的络合物：(i)氧化的汞和(ii)卤素源。
[0042]本公开的另一方面涉及经处理的吸附剂聚合物复合材料，其包含：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包括：获得吸附剂聚合物复合材料；其中，所述吸附剂聚合物复合材料包含：吸附剂材料；以及聚合物材料；使得吸附剂聚合物复合材料与汞蒸气接触以形成经使用的吸附剂聚合物复合材料；其中，经使用的吸附剂聚合物复合材料包含氧化的汞；并且并且，经使用的吸附剂聚合物复合材料排放氧化的汞蒸气；使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触，以获得经处理的吸附剂聚合物复合材料；其中，当在相对湿度95％的空气中于65℃下测量时，与经使用的吸附剂聚合物复合物相比，经处理的吸附剂聚合物复合材料排放少0.01
‑
0.10μg汞蒸气/氧化的汞蒸气/分钟/克经处理的吸附剂聚合物复合物。2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：重复使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触的步骤，直至在相对湿度95％的空气中于65℃下测量时，经处理的吸附剂聚合物复合材料排放低于0.01μg汞蒸气/分钟/克氧化的汞。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，经使用的吸附剂聚合物复合材料具有第一汞去除效率，经处理的吸附剂聚合物复合材料具有第二汞去除效率，并且，第二汞去除效率比第一汞去除效率高10％至100％。4.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括如下步骤：使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触，直至经处理的吸附剂聚合物复合材料的第二汞去除效率大于第一汞去除效率的两倍。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于经处理的吸附剂聚合物复合材料的重量，经处理的吸附剂聚合物复合材料包含0.1重量％至10重量％的卤素源。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：重复使得经使用的吸附剂聚合物复合材料与卤素源接触，直至基于经处理的吸附剂聚合物复合材料的重量，经处理的吸附剂聚合物复合材料包含1重量％至5重量％的卤素源。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，聚合物材料是如下中的至少一种：聚四氟乙烯(PTFE)；聚氟乙烯丙烯(PFEP)；聚全氟丙烯酸酯(PPFA)；聚偏二氟乙烯(PVDF)；四氟乙烯
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六氟丙烯
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偏氟乙烯三元共聚物(THV)；聚三氟氯乙烯(PCFE)和具有或不具有其它非含氟单体的含有至少一种含氟单体的其他共聚物或三元共聚物。8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，吸附剂材料是活性炭。9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，卤素源是碱金属卤化物、卤化铵、季铵卤化物或它们的组合。10.如权利要求9所述的方法，其中，碱金属卤化物为氯化钠、氯化钾、溴化钠、溴化钾、碘化钠、碘化钾或它们的组合。11.如权利要求9所述的方法，其中，季铵卤化物为四甲基碘化铵、四乙基碘化铵、四丙基碘化铵、四丁基碘化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵、氯化铵、溴化铵或它们的任意组
合。12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使得经使用的吸附剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：WL戈尔及同仁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：