[发明专利]用于从燃料燃烧过程中产生的排放物中除去汞的改进的溴化的吸附剂

说明书

背景

减少工业烟道气的危害物质含量已经成为所希望和必需的。危害物质可对于公众健康和环境造成有害的影响。工业界和政府一直致力于减少这些物质的排放，并取得了良好进展。特别关注于燃煤炉的烟道气，例如在发电厂中所发现的。近年来也关注于来自水泥窑的排放物。但是仍然有很多事情要做。危害物质包括颗粒，例如飞灰、酸性气体如SOx、NOx、二噁英、呋喃、重金属等。

用于减轻危害物质的排放的方法取决于危害物质的性质、寻求的最小排放水平、每单位时间待处理的排放气体的体积、以及降低方法的成本。一些危害物质通过机械手段使它们从气态流出物中除去，例如使用静电滤尘器(ESP)、织物过滤器(FF)或湿式除尘器来捕获和除去。其它物质不使它们直接机械除去。

考虑到从气流中直接机械除去任何特定气态组分是有困难的，气态流出物中存在的危害气态物质呈现出吸引人的挑战。然而，已知工业实践通过下列方式从气态流出物中除去危害气态组分：使微细颗粒吸附物均匀地分散在流出物中，以在飞行中接触和捕获靶气态组分。在这之后是下列步骤：通过ESP、FF或湿式除尘器来从流出物蒸汽中使吸附剂和其被吸附物机械除去。一种高效吸附剂是碳，例如，纤维素基碳、粉末活性炭(PAC)等。这些PAC例如可在改性或不改性的情况下来使用。改性的PAC可通过增强吸附效果来增强靶危害物质的捕获。PAC改性示例于US4,427,630；US5,179,058；US6,514,907；US6,953,494；US2001/0002387；US2006/0051270和US2007/0234902。纤维素基碳包括但不限于衍生自木材材料、椰子壳材料或其它植物性材料的碳。

在工业应用中使用纤维素基碳的问题在于它们不可靠的热稳定性，即缺乏保证它们是耐自点燃的。当纤维素基碳被用于处理暖或热的气态流出物时或当包装或收集为大量时，自点燃是特别成问题的。例如，当下列情况时遇到大批PAC：(i)PAC被包装时，例如在超级麻袋中；或(ii)当在FF单元中形成为过滤器滤饼时或在和ESP、TOXECON单元与集尘室有关的料槽或贮煤槽中收集时。自点燃源自所述碳的未减轻的氧化，并且可导致其阴燃或燃烧。自点燃通过温暖或加热碳而加剧，当用于处理燃煤炉流出物时可能是这样的情况。如果氧气(空气)未被拒绝给予氧化位点或如果这个位点未被冷却，来自初始氧化的热量将传播直到碳阴燃或点燃。这种点燃可以是灾难性的。公用厂关于自点燃特别敏感，因为流出物线内的阴燃或燃烧可引起工厂关闭，并且对服务的客户造成普遍的后果。

关于PAC热稳定性的另外的信息可发现于US6,843,831，“Process for the Purification of Flue Gas”。一些碳比其它碳更加耐自点燃。例如，在美国，煤衍生的PAC的使用是公用厂的烟道气处理的工业标准，部分上是因为煤衍生的PAC的良好的热稳定性。

如果热稳定性较差的PAC，例如，衍生自某些纤维素基碳的那些，可被改性以更加热稳定，以使得从业者可以享受到纤维素基碳的优异的吸附品质的益处，这将是有利的。

发明