在進(jìn)料濕式洗滌器的管道系統(tǒng)中注入吸附劑用于汞排放控制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于洗滌煙道氣的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 近來，與汞控制相關(guān)的技術(shù)因近來敲定的新的規(guī)定開始激增。隨著時間的推移，預(yù) 期還將公布另外的規(guī)定。因此，更加有效和經(jīng)濟(jì)的用于汞控制的方法將是本領(lǐng)域受歡迎的 貢獻(xiàn)。
[0004] 由于使用多個操作并且各種材料在整個這些系統(tǒng)中再循環(huán)，許多用于從煙道氣移 除汞的現(xiàn)有方法和系統(tǒng)盡管可操作，但往往會比期望的更復(fù)雜。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來看，期望的 是，可以開發(fā)在用于從爐煙道氣隔離例如汞的重金屬的方法和系統(tǒng)中更有效地利用濕式洗 滌器的方式。
[0005] 本發(fā)明被認(rèn)為能夠在用于從爐煙道氣隔離例如汞的重金屬的方法和系統(tǒng)中更有 效地利用濕式洗滌器。 發(fā)明概要
[0006] 本發(fā)明尤其提供用于從煙道氣隔離汞物質(zhì)的方法和系統(tǒng)。在本發(fā)明的方法中，將 吸附劑注入煙道氣中，煙道氣（含有吸附劑）通進(jìn)入濕式洗滌器中。在煙道氣進(jìn)入濕式洗滌 器中之前，吸附劑從煙道氣隔離汞物質(zhì)。有利的是，汞不會從吸附劑釋放到濕式洗滌劑組合 物中。本發(fā)明提供的另一優(yōu)點(diǎn)是，吸附劑還可以隔離存在于濕式洗滌劑組合物中的汞。當(dāng)吸 附劑是溴化碳吸附劑時，如果有的話，釋放到濕式洗滌劑組合物中的溴化物的量也足夠小， 以致于無需對從濕式洗滌器排出的水進(jìn)行另外的處理。
[0007] 本發(fā)明的一個實(shí)施方案是用于從煙道氣隔離（移除）汞和/或含汞組分的方法， 方法包括：
[0008] 將吸附劑注入煙道氣流中，由此形成吸附劑在煙道氣流中的分散體，其中煙道 氣流直接流入濕式洗滌劑組合物中；
[0009] 瓣在使吸附劑進(jìn)入濕式洗滌劑組合物中之前，為吸附劑在煙道氣中的分散體提供 一定的停留時間，（i)以在使吸附劑進(jìn)入濕式洗滌劑組合物中之前實(shí)現(xiàn)至少一部分吸附劑， 優(yōu)選大部分吸附劑與煙道氣的汞和/或含汞組分之間的接觸，以及（ii)以提供通過吸附劑 從煙道氣隔離至少一部分汞和/或含汞組分；以及
[0010] ?允許吸附劑在煙道氣中的分散體直接進(jìn)入濕式洗滌劑組合物中，以使來自煙道 氣的汞排放減到最少。
[0011] 本發(fā)明的另一實(shí)施方案是從煙道氣有效地隔離（移除）汞和/或含汞組分的方 法，方法包括：
[0012] ?將吸附劑，優(yōu)選細(xì)碎或粉末狀吸附劑注入在管道系統(tǒng)中的煙道氣流中，煙道氣 流直接流到洗滌器殼體，由此形成吸附劑在煙道氣中的分散體；
[0013] ?在使吸附劑進(jìn)入洗滌器殼體中之前，為吸附劑在煙道氣流中的分散體在管道系 統(tǒng)內(nèi)提供一定的停留時間，（i)以實(shí)現(xiàn)至少一部分吸附劑，優(yōu)選大部分吸附劑與煙道氣流的 含汞組分之間的密切接觸，以及（ii)以提供足夠的時間以便通過吸附劑從煙道氣流有效 地隔離至少一部分含汞組分，同時流動通過管道系統(tǒng)；以及
[0014] ?允許吸附劑在煙道氣流中的分散體直接進(jìn)入洗滌器殼體和濕式洗滌劑組合物 中，以使?jié)袷较礈炱鲀?nèi)可溶性氧化汞到單質(zhì)汞的還原和再排放減到最少以及使來自煙道氣 的汞排放減到最少。
[0015] 當(dāng)然，在進(jìn)入濕式洗滌劑組合物中之前足以有效地通過吸附劑從煙道氣隔離汞和 /或含汞組分（和/或其它重金屬組分）同時流動通過管道系統(tǒng)的時間根據(jù)以下因素而 變化：裝置的大小、所產(chǎn)生的煙道氣的體積、所產(chǎn)生的煙道氣內(nèi)的重金屬含量以及如果有的 話，處理后殘留汞的目標(biāo)值。一般來說，流動的煙道氣中的含汞組分（和/或重金屬組分） 與流動的吸附劑分散體之間幾秒鐘的停留（接觸）時間就足夠。因此，系統(tǒng)應(yīng)適于提供至 少約1-2秒的停留時間。通常，約1或約2至約5秒的時間就足夠，但在極端情況下，甚至 更長的停留時間可能是有用的。當(dāng)然，最佳停留時間可容易地通過使用適當(dāng)縮放并操作以 代表提出的商業(yè)操作的系統(tǒng)進(jìn)行幾個實(shí)驗(yàn)測試的簡單便利來確定。
[0016] 本文，包括權(quán)利要求書中使用的每個術(shù)語"隔離（sequestration)、隔離 (sequestering)和隔離的（sequestered)"意指或是指移除。
[0017] 優(yōu)選地，將所得含汞吸附劑從濕式洗滌器收集，并且汞值通過例如下文所述的合 適的技術(shù)從含汞吸附劑回收。
[0018] 在其另一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供用于有效地從煙道氣隔離（移除）汞和/或含 汞組分的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：（i)煙道氣源；（ii)用于輸送煙道氣的管道系統(tǒng)，（iii)至少一個 洗滌器殼體，其位于管道系統(tǒng)的下游并且連接到管道系統(tǒng)，洗滌器殼體包括直接（從管道 系統(tǒng)）接收煙道氣的攪拌濕式洗滌劑組合物；以及（iv)用以將吸附劑注入管道系統(tǒng)中以形 成分散體的吸附劑進(jìn)料器，進(jìn)料器位于洗滌器殼體的上游，并且定位為提供一定的停留時 間，停留時間實(shí)現(xiàn)在吸附劑進(jìn)入洗滌器殼體中之前至少一部分吸附劑與煙道氣的汞和/或 含汞組分之間的接觸，并且提供足夠的時間以通過吸附劑從煙道氣隔離至少一部分汞和/ 或含汞組分，同時流動通過管道系統(tǒng)到達(dá)濕式洗滌劑組合物。優(yōu)選地，調(diào)整吸附劑的注入速 率和從吸附劑進(jìn)料器進(jìn)入洗滌器殼體中的行進(jìn)距離以調(diào)節(jié)停留時間。
[0019] 本發(fā)明的又一實(shí)施方案是用于從煙道氣隔離（移除）汞和/或含汞組分的系統(tǒng)， 系統(tǒng)包括：
[0020] (i)用于傳送含有汞和任選的其它重金屬組分的煙道氣的管道系統(tǒng)；
[0021] (ii)連接到管道系統(tǒng)的吸附劑進(jìn)料器，其用于將吸附劑注入（i)的管道系統(tǒng)中， 由此吸附劑在煙道氣中形成分散體，其中吸附劑通常是細(xì)碎的活性炭吸附劑（優(yōu)選地，細(xì) 碎的含溴的活性炭吸附劑），并且吸附劑廣泛地分散和夾帶在煙道氣流中，并且由煙道氣流 攜帶；
[0022] (iii)位于吸附劑進(jìn)料器和管道系統(tǒng)的下游的洗滌器殼體，洗滌器殼體連接到管 道系統(tǒng)，洗滌器殼體包括：(a)包含固體的攪拌懸浮液的濕式洗滌劑組合物，其包含大部分 的水以及一種或多種分散的固相洗滌劑產(chǎn)品，（b)固體排出管線，其能夠（從殼體）移除殼 體內(nèi)的已與水分離的固體，以及（c)氣體排出管線，其與洗滌器殼體的一部分流體連通，從 而使煙道氣能夠從殼體釋放以排到環(huán)境中。氣體排出管線通常具有小孔，其在小孔處連接 到洗滌器殼體。
[0023] 在這個系統(tǒng)中，吸附劑進(jìn)料器優(yōu)選定位為提供一定的停留時間，停留時間實(shí)現(xiàn)在 吸附劑進(jìn)入洗滌器殼體中之前至少一部分吸附劑與煙道氣的汞和/或含汞組分之間的接 觸，并且提供足夠的時間以通過吸附劑從煙道氣隔離至少一部分汞和/或含汞組分，同時 流動通過管道系統(tǒng)到達(dá)洗滌器殼體。優(yōu)選地，調(diào)整吸附劑的注入速率和從吸附劑進(jìn)料器進(jìn) 入洗滌器殼體中的行進(jìn)距離以調(diào)節(jié)停留時間。
[0024] 上述實(shí)施方案也可以分別表示為用于從煙道氣隔離（移除）重金屬，尤其是汞的 方法或系統(tǒng)，其中方法或系統(tǒng)包括重金屬（汞）隔離區(qū)段。重金屬（汞）隔離區(qū)段包括上 述的方法和系統(tǒng)。
[0025] 在本發(fā)明的實(shí)踐中使用的濕式洗滌劑組合物在本領(lǐng)域中也稱為濕式煙道氣脫硫 (WFGD)系統(tǒng)。通常，洗滌劑材料的平均粒徑最大約100微米，但如果合適地分散，也可使用 更大的顆粒。在使用期間，洗滌劑組合物可吸附或以其它方式吸收例如汞組分的重金屬組 分。通常，濕式洗滌劑組合物的懸浮液包含約20±5重量％的量的石膏。優(yōu)選地，濕式洗滌 劑組合物包含分散的細(xì)碎石膏；更優(yōu)選地，濕式洗滌劑組合物包含大部分的水以及形成包 含約20±5重量％的石膏的懸浮液的量的分散的細(xì)碎石膏。
[0026] 通過將吸附劑注入直接通向一個或多個濕式洗滌器的管道系統(tǒng)中，以捕獲煙道氣 和洗滌劑組合物中的汞（以及可能存在的其它重金屬），不僅可以實(shí)現(xiàn)汞和其它重金屬從 煙道氣的高度有效的隔離（移除），而且本發(fā)明中使用的操作順序可防止?jié)袷较礈炱鲀?nèi)可 溶性氧化汞到單質(zhì)汞的還原和再排放。
[0027] 當(dāng)本發(fā)明的系統(tǒng)包含兩個或更多個濕式洗滌器殼體或用于捕獲汞和/或其它重 金屬的模塊時，并且如果本發(fā)明的系統(tǒng)包含兩個或更多個濕式洗滌器殼體或用于捕獲汞和 /或其它重金屬的模塊，通常的作法是平行布置洗滌器殼體。
[0028] 上述和其它實(shí)施方案根據(jù)隨后的描述、隨附權(quán)利要求書和附圖還會變得進(jìn)一步顯 而易見。
【附圖說明】
[0029] 圖1是示意性地示出用于從煙道氣洗滌汞的優(yōu)選系統(tǒng)的流程圖。
[0030] 本發(fā)明的進(jìn)一步詳述
[0031] 在整篇本文件中，短語"煙道氣"和"流動的煙道氣"可互換使用。煙道氣以