[发明专利]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

说明书

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。

发明概要

本发明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。本发明还提供了如下方法，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。本发明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，本发明提供了如下方法，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。本发明有益之处在于，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发明的组合物和／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，本发明预期在燃烧之前和／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／或根据本发明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℃到约450℃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℃到约200℃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℃到约450℃的燃烧气体流温度下进行。

附图简述

本发明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

可用于本发明中的含有溴化物的无机盐包括但不限于LiBr、CaBr2、HBr、MgBr2和NH4Br。

吸附剂

适用于本发明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”)特别适用于本发明中，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也适用于本发明中。适用于本发明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发明的益处。

吸附剂组合物

当与如制备和处理溴化活性碳相比时，用于制备本发明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发明的益处。

在根据本发明的方法中，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