氧化烟道气中的汞的方法_3

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基甲酸酯或其钠盐。在某些实施方 案中,汞再释放控制添加剂可以是二甲基二硫代氨基甲酸酯或其钠盐。在某些实施方案中, 萊再释放控制添加剂可以是无机多硫化物或共混物例如PRAV0,来自Vosteen的产品。在某 些实施方案中,汞再释放添加剂可以是1,3, 5-三嗪-2, 4, 6-(1H,3H,5H)-三硫酮的钠盐或 钙盐(也称为三巯基-S-三嗪),例如TMT-15,来自Degussa的产品。在某些实施方案中, 汞再释放控制添加剂可以是活性炭,例如在美国专利7727307 B2中所公开的。在某些实施 方案中,汞再释放控制添加剂可以是二硫醇、二硫戊环或具有单个巯基以及氧或羟基的硫 醇。合适的二硫醇包括但不限于2, 3-二巯基丙醇、二巯基丁二酸和1,8-辛二硫醇。合适 的二硫戊环包括但不限于1,2-二硫戊环-3-戊酸和2-甲基-1,3-二硫戊环。合适的硫醇 包括但不限于巯基乙酸及其钠盐。在某些实施方案中,可以使用汞再释放控制添加剂的组 合。在一个优选的实施方案中,汞再释放控制添加剂包含聚二硫代氨基甲酸类化合物。
[0062] 在某些实施方案中,汞再释放控制添加剂可以是水溶性的二氯乙烯氨聚合物,其 具有500至10, 000的分子量,且包含5摩尔%至55摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团以防 止汞穿过wFGD再释放。该聚合物可以通过二氯乙烯和氨的反应来制备,以提供聚胺或聚亚 胺。聚胺或聚亚胺可以具有500至100, 000的分子量范围。在优选实施方案中,分子量可 以为1,500至10, 000,最优选的分子量范围是1,500至5, 000。聚合物的二硫代氨基甲酸 酯基团可以通过聚胺或聚亚胺与二硫化碳的反应引入,以产生聚二硫代氨基甲酸或其盐。 这种反应优选在例如水或醇的溶剂中在30°C至100°C的温度下进行在1至10小时的时间 段。良好转化可以在40°和70°C之间的温度下在2至5小时时获得。二硫代氨基甲酸盐 基团在成品聚合物中的摩尔%可以在5%至55%、20摩尔%至40摩尔%或25摩尔%至30 摩尔%的范围内。该盐包括但不限于碱金属和碱土金属例如钠、锂、钾或钙。成品聚合物可 以以1:1至2000:1的共聚物重量相对于被捕获汞的重量的比率应用于燃烧过程。一个优 选的比率可以是5:1至1000:1,更优选5:1至500:1。
[0063] 在某些实施方案中,汞再释放控制添加剂可以是包含由至少两种单体衍生的聚合 物的组合物:丙烯酸-X和烷基胺,其中所述丙烯酸-X具有下式:
[0064]
[0065] 其中X = 0R、0H及其盐,或NHR2,并且其中R1和R2是H或烷基或芳基,其中R是烷 基或芳基,其中所述聚合物的分子量在500至200, 000之间,并且其中所述聚合物被改性以 包含能够清除一种或更多种含一种或更多种金属的组合物的官能团。金属可以包括零价、 单价和多价金属。金属可以或可以不被有机或无机化合物络合。此外,金属可以是放射性和 非放射性的。实例包括但不限于过渡金属和重金属。特定金属可以包括但不限于:铜、镍、 锌、铅、萊、镉、银、铁、猛、钯、钼、锁、硒、砷、钴和金。
[0066] 丙烯酸-X和烷基胺衍生的聚合物的分子量可以变化。例如,聚合物的目标物质/ 应用可以是一个考虑因素。另一个因素可以是单体选择。分子量可以通过本领域普通技术 人员已知的各种方式计算。例如,可以使用如在下文实例中所讨论的尺寸排阻色谱法。当 提到分子量时,其是指未改性聚合物的分子量,或者称为聚合物骨架。被添加至骨架的官能 团不在计算中。因此,具有官能团的聚合物的分子量可以远远超过分子量范围。在一个实 施方案中,聚合物的分子量为1,〇〇〇至16, 000。在另一实施方案中,所述聚合物的分子量是 1,500 至 8, 000〇
[0067] 各种官能团可以用于金属清除。以下用语将被本领域普通技术人员充分理解:其 中所述聚合物被改性以包含能够清除含一种或更多种金属的一种或更多种组合物的官能 团。更特别地,聚合物被改性以包含可以结合金属的官能团。在一个实施方案中,官能团包 含含有硫化物的化学物质。在另一实施方案中,官能团是二硫代氨基甲酸盐基团。在另一 实施方案中,官能团是以下中的至少一种:亚烷基磷酸基、亚烷基羧酸及其盐、肟基、酰胺肟 基、二硫代氨基甲酸及其盐、异羟肟酸或氮氧化物。官能团相对于未改性聚合物所包含总胺 的摩尔量也可以变化。例如,3. 0摩尔当量的二硫化碳与1. 0:1. 0摩尔比丙烯酸/TEPA共聚 物(其在聚合后包含每重复单元4摩尔当量的胺)的反应将产生被改性以包含75摩尔% 的二硫代氨基甲酸盐基团的聚合物。换言之,未改性聚合物中总胺的75%已转化为二硫代 氨基甲酸盐基团。在一个实施方案中,聚合物可以具有在5摩尔%至100摩尔%之间的二 硫代氨基甲酸盐基团。在另一实施方案中,聚合物具有25摩尔%至90摩尔%的二硫代氨 基甲酸盐基团。在又一实施方案中,聚合物具有55摩尔%至80摩尔%的二硫代氨基甲酸 盐基团。
[0068] 单体的选择将取决于所期望的丙烯酸-x和烷基胺衍生聚合物。在一个实施方 案中,烷基胺是以下中的至少一种:亚乙基胺、多亚乙基多胺、乙二胺(EDA)、二亚乙基三胺 (DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(ΤΕΡΑ)和五亚乙基六胺(PEHA)。在另一实施 方案中,丙烯酸-X是以下中的至少一种:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和甲基 丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯和甲基丙烯酸丙酯。在另一实施方案中,丙烯酸-X是以下中的至 少一种:丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸及其盐、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。构成聚合物的单体, 特别是丙烯酸-X和烷基胺之间的摩尔比可以变化,并且取决于期望产生的聚合物产物。所 用的摩尔比定义为丙烯酸-X的摩尔数除以烷基胺的摩尔数。在一个实施方案中,丙烯酸-X 和烷基胺之间的摩尔比是〇. 85至1. 5。在另一实施方案中,丙烯酸-X和烷基胺之间的摩尔 比是I. 0至1. 2。本发明包括丙烯酸-X和烷基胺的各种组合以及相关的聚合物分子量。在 一个实施方案中,丙烯酸-X是丙烯酸酯并且烷基胺是PEHA或TEPA或DETA或TETA或EDA。 在另一实施方案中,丙烯酸-X和烷基胺之间的摩尔比是〇. 85至1. 5。在另一实施方案中, 分子量可以包括以下范围:500至200, 000,1,000至16, 000,或1,500至8, 000。在另一实 施方案中,丙烯酸酯可以是以下中的至少一种:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯 和甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯和甲基丙烯酸丙酯,其与至少一种烷基胺结合,所述烷基胺 包括PEHA或TEPA或DETA或TETA或EDA。在又一实施方案中,产生的聚合物被改性以包 含以下范围的二硫代氨基甲酸盐基团:5摩尔%至100摩尔%、25摩尔%至90摩尔%或55 摩尔%至80摩尔%。在另一实施方案中,丙烯酸-X是丙烯酰胺并且烷基胺是TEPA或DETA 或TETA或EDA。在另一实施方案中,丙烯酸-X和烷基胺之间的摩尔比是0.85至1.5。在 另一实施方案中,分子量可以包括以下范围:500至200, 000、1,000至16, 000或1,500至 8, 000。在又一实施方案中,丙烯酰胺可以是丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的至少一种或组合, 其与至少一种烷基胺结合,所述烷基胺包括PEHA或TEPA或DETA或TETA或EDA。在又一实 施方案中,产生的聚合物被改性以包含以下范围的二硫代氨基甲酸盐基团:5摩尔%至100 摩尔%、25摩尔%至90摩尔%或55摩尔%至80摩尔%。在另一实施方案中,丙烯酸-X是 丙烯酸及其盐并且烷基胺是PEHA或TEPA或DETA或TETA或EDA。在另一实施方案中,丙 烯酸-X和烷基胺之间的摩尔比是0. 85至1. 5。在又一实施方案中,分子量可以包括以下 范围:500至200, 000、1,000至16, 000或1,500至8, 000。在又一实施方案中,丙烯酸可以 是丙烯酸或其盐和甲基丙烯酸或其盐的至少一种或组合,其与至少一种烷基胺结合,所述 烷基胺包括TEPA或DETA或TETA或EDA。在另一实施方案中,所得到的聚合物被改性以包 含以下范围的二硫代氨基甲酸盐基团:5摩尔%至100摩尔%、25摩尔%至90摩尔%或55 摩尔%至80摩尔%。
[0069] 可以将另外的单体结合入由构成单体丙烯酸-X和烷基胺组成的聚合物骨架。缩 聚物反应方案可以用于制成基础聚合物骨架链。各种其他合成方法可以用于使聚合物由例 如二硫代氨基甲酸酯和/或其他非金属清除官能团来官能化。本领域普通技术人员可以 使聚合物官能化,而不用过分实验。在某些实施方案中,组合物可以用其他聚合物配制,例 如具有500至100, 000分子量的水溶性二氯乙烯氨聚合物,其包含5摩尔%至55摩尔%的 二硫代氨基甲酸盐基团。在一个实施方案中,聚合物的分子量为1,500至10, 000,并且包 含15摩尔%至50摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。在优选实施方案中,聚合物的分子量 为1,500至5, 000,并且包含30摩尔%至55摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。在某些实施 方案中,组合物可以用其他小分子硫化物沉淀剂配制,例如硫化钠、硫氢化钠、TMT-15? (三巯基-S-三嗪的钠
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