在进料湿式洗涤器的管道系统中注入吸附剂用于汞排放控制的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于洗涤烟道气的改进的方法和系统。
[0002] 发明背景
[0003] 近来，与汞控制相关的技术因近来敲定的新的规定开始激增。随着时间的推移，预 期还将公布另外的规定。因此，更加有效和经济的用于汞控制的方法将是本领域受欢迎的 贡献。
[0004] 由于使用多个操作并且各种材料在整个这些系统中再循环，许多用于从烟道气移 除汞的现有方法和系统尽管可操作，但往往会比期望的更复杂。从经济的观点来看，期望的 是，可以开发在用于从炉烟道气隔离例如汞的重金属的方法和系统中更有效地利用湿式洗 涤器的方式。
[0005] 本发明被认为能够在用于从炉烟道气隔离例如汞的重金属的方法和系统中更有 效地利用湿式洗涤器。 发明概要
[0006] 本发明尤其提供用于从烟道气隔离汞物质的方法和系统。在本发明的方法中，将 吸附剂注入烟道气中，烟道气（含有吸附剂）通进入湿式洗涤器中。在烟道气进入湿式洗涤 器中之前，吸附剂从烟道气隔离汞物质。有利的是，汞不会从吸附剂释放到湿式洗涤剂组合 物中。本发明提供的另一优点是，吸附剂还可以隔离存在于湿式洗涤剂组合物中的汞。当吸 附剂是溴化碳吸附剂时，如果有的话，释放到湿式洗涤剂组合物中的溴化物的量也足够小， 以致于无需对从湿式洗涤器排出的水进行另外的处理。
[0007] 本发明的一个实施方案是用于从烟道气隔离（移除）汞和/或含汞组分的方法， 方法包括：
[0008] 将吸附剂注入烟道气流中，由此形成吸附剂在烟道气流中的分散体，其中烟道 气流直接流入湿式洗涤剂组合物中；
[0009] 瓣在使吸附剂进入湿式洗涤剂组合物中之前，为吸附剂在烟道气中的分散体提供 一定的停留时间，（i)以在使吸附剂进入湿式洗涤剂组合物中之前实现至少一部分吸附剂， 优选大部分吸附剂与烟道气的汞和/或含汞组分之间的接触，以及（ii)以提供通过吸附剂 从烟道气隔离至少一部分汞和/或含汞组分；以及
[0010] ?允许吸附剂在烟道气中的分散体直接进入湿式洗涤剂组合物中，以使来自烟道 气的汞排放减到最少。
[0011] 本发明的另一实施方案是从烟道气有效地隔离（移除）汞和/或含汞组分的方 法，方法包括：
[0012] ?将吸附剂，优选细碎或粉末状吸附剂注入在管道系统中的烟道气流中，烟道气 流直接流到洗涤器壳体，由此形成吸附剂在烟道气中的分散体；
[0013] ?在使吸附剂进入洗涤器壳体中之前，为吸附剂在烟道气流中的分散体在管道系 统内提供一定的停留时间，（i)以实现至少一部分吸附剂，优选大部分吸附剂与烟道气流的 含汞组分之间的密切接触，以及（ii)以提供足够的时间以便通过吸附剂从烟道气流有效 地隔离至少一部分含汞组分，同时流动通过管道系统；以及
[0014] ?允许吸附剂在烟道气流中的分散体直接进入洗涤器壳体和湿式洗涤剂组合物 中，以使湿式洗涤器内可溶性氧化汞到单质汞的还原和再排放减到最少以及使来自烟道气 的汞排放减到最少。
[0015] 当然，在进入湿式洗涤剂组合物中之前足以有效地通过吸附剂从烟道气隔离汞和 /或含汞组分（和/或其它重金属组分）同时流动通过管道系统的时间根据以下因素而 变化：装置的大小、所产生的烟道气的体积、所产生的烟道气内的重金属含量以及如果有的 话，处理后残留汞的目标值。一般来说，流动的烟道气中的含汞组分（和/或重金属组分） 与流动的吸附剂分散体之间几秒钟的停留（接触）时间就足够。因此，系统应适于提供至 少约1-2秒的停留时间。通常，约1或约2至约5秒的时间就足够，但在极端情况下，甚至 更长的停留时间可能是有用的。当然，最佳停留时间可容易地通过使用适当缩放并操作以 代表提出的商业操作的系统进行几个实验测试的简单便利来确定。
[0016] 本文，包括权利要求书中使用的每个术语"隔离（sequestration)、隔离 (sequestering)和隔离的（sequestered)"意指或是指移除。
[0017] 优选地，将所得含汞吸附剂从湿式洗涤器收集，并且汞值通过例如下文所述的合 适的技术从含汞吸附剂回收。
[0018] 在其另一实施方案中，本发明提供用于有效地从烟道气隔离（移除）汞和/或含 汞组分的系统，系统包括：（i)烟道气源；（ii)用于输送烟道气的管道系统，（iii)至少一个 洗涤器壳体，其位于管道系统的下游并且连接到管道系统，洗涤器壳体包括直接（从管道 系统）接收烟道气的搅拌湿式洗涤剂组合物；以及（iv)用以将吸附剂注入管道系统中以形 成分散体的吸附剂进料器，进料器位于洗涤器壳体的上游，并且定位为提供一定的停留时 间，停留时间实现在吸附剂进入洗涤器壳体中之前至少一部分吸附剂与烟道气的汞和/或 含汞组分之间的接触，并且提供足够的时间以通过吸附剂从烟道气隔离至少一部分汞和/ 或含汞组分，同时流动通过管道系统到达湿式洗涤剂组合物。优选地，调整吸附剂的注入速 率和从吸附剂进料器进入洗涤器壳体中的行进距离以调节停留时间。
[0019] 本发明的又一实施方案是用于从烟道气隔离（移除）汞和/或含汞组分的系统， 系统包括：
[0020] (i)用于传送含有汞和任选的其它重金属组分的烟道气的管道系统；
[0021] (ii)连接到管道系统的吸附剂进料器，其用于将吸附剂注入（i)的管道系统中， 由此吸附剂在烟道气中形成分散体，其中吸附剂通常是细碎的活性炭吸附剂（优选地，细 碎的含溴的活性炭吸附剂），并且吸附剂广泛地分散和夹带在烟道气流中，并且由烟道气流 携带；
[0022] (iii)位于吸附剂进料器和管道系统的下游的洗涤器壳体，洗涤器壳体连接到管 道系统，洗涤器壳体包括：(a)包含固体的搅拌悬浮液的湿式洗涤剂组合物，其包含大部分 的水以及一种或多种分散的固相洗涤剂产品，（b)固体排出管线，其能够（从壳体）移除壳 体内的已与水分离的固体，以及（c)气体排出管线，其与洗涤器壳体的一部分流体连通，从 而使烟道气能够从壳体释放以排到环境中。气体排出管线通常具有小孔，其在小孔处连接 到洗涤器壳体。
[0023] 在这个系统中，吸附剂进料器优选定位为提供一定的停留时间，停留时间实现在 吸附剂进入洗涤器壳体中之前至少一部分吸附剂与烟道气的汞和/或含汞组分之间的接 触，并且提供足够的时间以通过吸附剂从烟道气隔离至少一部分汞和/或含汞组分，同时 流动通过管道系统到达洗涤器壳体。优选地，调整吸附剂的注入速率和从吸附剂进料器进 入洗涤器壳体中的行进距离以调节停留时间。
[0024] 上述实施方案也可以分别表示为用于从烟道气隔离（移除）重金属，尤其是汞的 方法或系统，其中方法或系统包括重金属（汞）隔离区段。重金属（汞）隔离区段包括上 述的方法和系统。
[0025] 在本发明的实践中使用的湿式洗涤剂组合物在本领域中也称为湿式烟道气脱硫 (WFGD)系统。通常，洗涤剂材料的平均粒径最大约100微米，但如果合适地分散，也可使用 更大的颗粒。在使用期间，洗涤剂组合物可吸附或以其它方式吸收例如汞组分的重金属组 分。通常，湿式洗涤剂组合物的悬浮液包含约20±5重量％的量的石膏。优选地，湿式洗涤 剂组合物包含分散的细碎石膏；更优选地，湿式洗涤剂组合物包含大部分的水以及形成包 含约20±5重量％的石膏的悬浮液的量的分散的细碎石膏。
[0026] 通过将吸附剂注入直接通向一个或多个湿式洗涤器的管道系统中，以捕获烟道气 和洗涤剂组合物中的汞（以及可能存在的其它重金属），不仅可以实现汞和其它重金属从 烟道气的高度有效的隔离（移除），而且本发明中使用的操作顺序可防止湿式洗涤器内可 溶性氧化汞到单质汞的还原和再排放。
[0027] 当本发明的系统包含两个或更多个湿式洗涤器壳体或用于捕获汞和/或其它重 金属的模块时，并且如果本发明的系统包含两个或更多个湿式洗涤器壳体或用于捕获汞和 /或其它重金属的模块，通常的作法是平行布置洗涤器壳体。
[0028] 上述和其它实施方案根据随后的描述、随附权利要求书和附图还会变得进一步显 而易见。
【附图说明】
[0029] 图1是示意性地示出用于从烟道气洗涤汞的优选系统的流程图。
[0030] 本发明的进一步详述
[0031] 在整篇本文件中，短语"烟道气"和"流动的烟道气"可互换使用。烟道气以