专利名称：利用了氯系化合物的废气内汞除去方法
技术领域：
本发明涉及一种利用氯系化合物有效除去废气中的元素汞的方法，更详细的涉 及，利用由废气中包含的NOx与从外部注入的NaClO2反应而产生的0C10、C10、C100、C1、C12 和瞬态Cl种(transient Cl species)这样的强氧化剂，将以现有方法难以除去的元素汞 转换为更容易除去的氧化的汞后，将废气中含有的汞除去的方法。
背景技术：
一般情况下，汞在自然界中以与其它金属的合金(汞齐)状态或者与硫磺反应的 HgS形态存在，对环境和人体无害。但是，在各种燃烧工序，例如，在炼钢工序、烧结工序、煤 炭火力发电、焚烧工序等中，通过高温还原成元素汞，并作为废气排放时情况就会不同。与 废气中包含的各种化学种反应的汞会以元素汞、氧化的汞和粒子态汞等有毒的形态排放到 空气中。特别是经过燃烧过程生成的废气中所包含的汞化合物的组成比会根据原料中包 含的氯、硫组成，以及燃烧温度等而变化，一般情况下，原料中包含很多卤化物和硫成分时， 氧化的汞的比例会增加。但是，在这样燃烧后产生的汞化合物中，元素汞与氧化的汞或粒子 汞相比几乎没有反应性，很难除去。因此，过去曾研究过将用现有的防止大气污染设备难以 除去的元素汞氧化成氧化的汞而除去的方法。将元素汞转换成氧化的汞的方法中，容易适用的方法是向高温废气中注入能 够氧化元素汞的化学物质。美国专利US 2005/0255022、US 2008/0060520，以及韩国 公开专利2007-0040752号中公开了利用过氧化氢除去元素汞的方法。另外，在美国专 利US 2003/0161771中，将卤素分子或通过引入热分解方式产生卤素分子的前体物质 (thermolabile molecular halogen precursor)注入至Ij废气中氧化兀素萊时，使用了 Ca(OCl)2、MgBr2、KI3这样的化合物。美国专利US2005/0147549、日本公开专利2005-230810 中使用了向燃烧室后端的高温废气中注入NH4C1、NH4Br, NH4I这样的铵盐的方法，还有如美 国专利US2007/0202020，将NH4C1、HC1、Cl2注入到废气中来氧化元素汞。进一步，在美国专利US 6，294，139、韩国专利0367140号中，作为在湿式除尘器中 将汞进行氧化的工序，公开了将在除尘溶液中包含的NaClO2和HCl进行反应，产生能够氧 化元素汞的物质的方法，与此类似，在美国专利US2002/0068030和韩国专利2002-0044537 号中，作为在使用湿式除尘器将汞进行氧化的工序中使用的氯系酸(an aqueous solution of oxi-acids of chlorine)，使用了 HClOx (χ = 1、2、3、4)和盐。上述的各种现有技术均相当于用于对高温废气中的元素汞进行氧化的方法，但是 这样的现有技术存在需要与湿式除尘器一起使用才能适用，或者若废气温度低，则产生的 HX(X = Cl、Br、I)与汞的反应性降低，而可能与未反应的NH3重新反应，而且由此产生的盐 还可能会堵塞排管的缺陷。另外，还存在由于作为汞的氧化剂注入的HX和X2 (X = Cl、Br、 I)为腐蚀性气体，所以使用并操作时需要注意，还会产生额外的设备或费用的问题。
发明内容
技术课题本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供能够从废气中有效且容易地 除去元素汞的方法，从而提供不需要大型设备投资费和运转费，就可将废气中包含的微量 的汞经济地除去的方法。解决课题的手段本发明为了达到上述目的提供一种汞除去方法，该方法包括NaClO2注入步骤，向 含有元素汞和NOx的废气中注入NaClO2 ；转换步骤，所述NaClO2和所述NOx形成氧化剂，将 元素汞转化为氧化的汞；以及，氧化的汞的除去步骤，从所述废气中除去氧化的汞。其中，所 述NaClO2可以以粉末、水溶液相、或粉末和水溶液相的混合相的方式注入，所述氧化剂可以 是选自由与NaClO2通过气相反应或气相-固相反应形成的0C10、CIO、ClOO和Cl2组成的 组中的一种或两种以上。另外，所述氧化的汞可以是选自由HgO、HgOCl和HgCl2组成的组 中的一种或两种以上。另外，所述氧化的汞的除去步骤可以通过选自由静电集尘器、过滤集 尘器以及湿式除尘器或湿式脱硫设备组成的组中的一种或两种方法来完成。发明效果根据本发明的方法，通过向废气中注入NaClO2生成能够有效地氧化元素汞的氧化 剂，从而以较少的费用将废气中包含的微量的汞有效地除去。
图1是表示通过由NOx和NaClO2之间发生的反应而生成的产物来除去元素汞的 实验结果的曲线。
具体实施例方式根据本发明，提供一种利用NaClO2除去废气中元素汞的方法，该方法包括第一步 骤，在含有元素汞的废气中注入NaClO2粉末或其水溶液，则与废气中含有的NOx反应而生 成能够氧化元素汞的0C10、CIO、C100、Cl和Cl2,利用其促进元素汞的氧化，从而由元素汞 生成氧化形态的汞；以及第二步骤，从所述废气中除去氧化的汞。下面对本发明进行详细说明。如上所述，为了有效除去通过现有的防止大气污染设备难以除去的元素汞，还为 了解决现有技术中存在的诸多问题，本发明提供向废气中注入化学添加剂，从经济及技术 方面有效地将元素汞氧化为氧化的汞的方法。根据本发明，如果将元素汞转换为氧化的汞， 则其溶解度如下表1所示将大幅增加。表1元素汞及氧化的汞的溶解度
权利要求
一种汞除去方法，其特征在于，包括NaClO2注入步骤，向含有元素汞和NOx的废气中注入NaClO2；转换步骤，所述NaClO2和所述NOx形成氧化剂，将元素汞转化为氧化的汞；以及，氧化的汞的除去步骤，从所述废气中除去氧化的汞。
2.根据权利要求1所述的汞除去方法，其特征在于，所述NaClO2是以粉末、水溶液相、 或者粉末和水溶液相的混合相的方式注入。
3.根据权利要求1所述的汞除去方法，其特征在于，所述氧化剂是选自由与NaClO2通 过气相反应或气相-固相反应形成的0C10、C10、C100和Cl2组成的组中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的汞除去方法，其特征在于，所述氧化的汞是选自由Hg0、Hg0Cl 和HgCl2组成的组中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的汞除去方法，其特征在于，所述氧化的汞的除去步骤是通过 选自由静电集尘器、过滤集尘器以及湿式除尘器或湿式脱硫设备组成的组中的一种或两种 方法来完成。
全文摘要
本发明提供一种汞除去方法，该方法包括NaClO2注入步骤，向含有元素汞和NOx的废气中注入NaClO2；转换步骤，所述NaClO2和所述NOx形成氧化剂，将元素汞转换为氧化的汞；以及，氧化的汞的除去步骤，从所述废气中除去氧化的汞。
文档编号B01D53/64GK101939082SQ200980104537
公开日2011年1月5日 申请日期2009年7月17日 优先权日2008年7月17日
发明者卞泳喆, 李起万, 申东南, 高东准 申请人:浦项产业科学研究院