是前两者的结合。
[0021]所述汞氧化剂(由所述颗粒载体运载的化合物或物种)的例子包括铜的硫化物、铁的硫化物、钙的硫化物、钠的硫化物、氯化钠、硫酸钠、铁的氯化物、钙的氯化物、钠的溴化物、铜的硫酸盐及它们的混合物。优选地，所述颗粒载体运载一选择自由一种铜的硫化物、一种铁的硫化物、一种钙的硫化物及它们的一种混合物组成的组合的化合物。
[0022]所述颗粒汞氧化剂预催化剂优选包括比所述汞氧化剂所包括的颗粒载体更多(即至少50wt.% )的颗粒载体。例如，所述颗粒汞氧化剂预催化剂可以包括大约Iwt.%至大约50wt.%、大约Iwt.%至大约25wt.%、或大约Iwt.%至大约1wt.%的未氧化剂。在一个优选例子中，所述颗粒未氧化剂预催化剂包括一运载大约Iwt.%至大约25wt.%或大约Iwt.%至大约1wt.%的一种铜硫化物的页娃酸盐。
[0023]由于所述颗粒汞氧化剂预催化剂被注射到烟道废气中，所述氧化催化剂在烟道废气中的载体对所述氧化剂与汞的反应很重要。一个用于在烟道废气中支撑所述氧化催化剂的方法是提供一粒径小或非常小的颗粒汞氧化剂预催化剂；优选地，在被注射到烟道废气中之后，所述氧化催化剂的个别颗粒不会凝聚或增大粒径。足够小的粒径可以允许布朗运动及防止所述氧化催化剂从烟道废气中不合期望的沉淀。在一个例子中，所述颗粒汞氧化剂预催化剂的平均粒径介于大约50nm至大约200m、大约Im至大约150m、或大约5m至大约10m之间；优选地，所述颗粒未氧化剂预催化剂的平均粒径小于大约500m、400m、300m、200m、100m、75m或50m ;更优选地，所述颗粒未氧化剂预催化剂的平均粒径为大约400m、300m、200m、100m、75m、50m 或 25m。
[0024]本专利揭示的另一重要方面是从烟道废气吸附氧化的汞及从烟道废气去除汞。优选地，氧化的汞的吸附是通过将一汞吸附剂添加或注射到烟道废气中来完成；更优选地，氧化的汞的吸附是通过将一汞吸附剂添加或注射到已经运载氧化的汞的烟道废气中来完成，或通过将一汞吸附剂与所述颗粒汞氧化剂预催化剂一齐注射到烟道废气中来完成，或在注射所述颗粒汞氧化剂预催化剂之前通过将一汞吸附剂注射到烟道废气中来完成。在另一方面，所述氧化催化剂可以由一静电沉淀器(ESP)收集，所述氧化的汞通过所述静电沉淀器，而所述汞吸附剂添加在所述静电沉淀器的下游。汞吸附剂的例子包括适合用于阳离子汞吸附的飞灰、适合用于阳离子汞吸附的页硅酸盐、适合用于阳离子汞吸附的碳、适合用于阳离子汞吸附的水基溶液以及适合用于阳离子汞吸附的聚合物材料。一个特别适合的汞吸附剂是活性碳。优选地，所述汞吸附剂是一非溴化粉末活性碳(即适合用于阳离子汞吸附的碳)。在本说明书中，术语“吸附剂”及“吸附”指的是形成一运载汞的新化学物种的材料及过程，汞可以以所述吸附剂吸附或与所述吸附剂发生反应而产生吸附产物。
[0025]另一实施例是所述颗粒汞氧化剂预催化剂及所述汞吸附剂的混合物。所述混合物可以包括大约 5wt.% > 1wt.% > 15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt.% >40wt.%、45wt.% >50wt.% >55wt.% >60wt.% >65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.% >85wt.% >90wt.%或95?1:.%的所述颗粒未氧化剂预催化剂。优选地，所述混合物主要由所述颗粒汞氧化剂预催化剂及所述汞吸附剂组成，或由所述颗粒汞氧化剂预催化剂及所述汞吸附剂组成。在一个优选例子中，所述颗粒汞氧化剂预催化剂包括一颗粒载体及一汞氧化剂。更确切地说，所述颗粒汞氧化剂预催化剂是带有一汞氧化剂的非氧化颗粒载体(或非常轻微氧化颗粒载体)、包括至少两种成分的一种固体形式物料。在另一例子中，所述汞吸附剂可以是一粉末状活性碳、一沸石基未吸附剂(例如BASF Mercury Sorbent ZX-BASF未吸附剂 ZX)、一支撑汞吸附剂(例如 8,025, 160 号、7，910，005 号、7，871，524 号、7，578，869号、7，553，792号及7，510，992号美国专利中提供的支撑汞吸附剂，所述专利中所提供的支撑汞吸附剂据此通过引用并入本说明书中)。所述混合物可以进一步包括一少于大约1wt.%、5wt.%、2.5wt.%或lwt.%的碱金属或碱金属盐。
[0026]前面的描述仅仅是为了便于清楚了解本发明，而且前面的描述不应被理解为对本发明有任何不必要的限制，对具有本领域普通技术的人员而言，在本发明的范围内的修改当属显而易见。
【主权项】
1.一种汞氧化及捕获过程，包括: 提供来自一燃煤锅炉的燃烧废气，所述燃烧废气包括一初始浓度的Hg (O)； 将所述燃烧废气(CG)与一足量的颗粒汞氧化剂预催化剂(PMOP)混合，从而形成一“燃烧废气/颗粒汞氧化剂预催化剂”(CG/PM0P)混合物； 提供一足量的所述颗粒汞氧化预催化剂(PMOP)在所述“燃烧废气/颗粒汞氧化剂预催化剂”(CG/PM0P)混合物中的留驻时间，以将所述颗粒汞氧化剂预催化剂(PMOP)转化为一氧化催化剂(OC)，从而形成一 “燃烧废气/氧化催化剂”(CG/0C)混合物； 提供一足量的所述氧化催化剂(OC)在所述“燃烧废气/氧化催化剂”(CG/0C)混合物中的留驻时间，以在将所述氧化催化剂(OC)及所述燃烧废气(CG)分离之前，将所述“燃烧废气/氧化催化剂”(CG/0C)混合物中至少80%的Hg(O)浓度氧化成为一氧化的汞； 将所述氧化催化剂(OC)及所述燃烧废气(CG)分离； 将一氧化的汞的吸附剂注射到所述燃烧废气(CG)中；以及 收集一氧化的汞/吸附剂物种。
2.如权利要求1所述的过程，其中所述颗粒汞氧化剂预催化剂(PMOP)及所述氧化的汞的吸附剂一齐注射到所述燃烧废气(CG)中。
3.如权利要求1所述的过程，其中所述颗粒汞氧化剂预催化剂(PMOP)在所述氧化的汞的吸附剂的注射位置的上游注射。
4.如前述权利要求中的任何其中之一所述的过程，其中所述氧化的汞的吸附剂是一种颗粒；而且所述过程进一步包括收集所述氧化催化剂(OC)与所述氧化的汞/吸附剂物种的一种混合物。
5.如前述权利要求中的任何其中之一所述的过程，其中所述颗粒汞氧化剂预催化剂(PMOP)包括一颗粒载体。
6.如权利要求5所述的过程，其中所述颗粒汞氧化剂预催化剂(PMOP)进一步包括一氧化促进剂。
7.如权利要求5所述的过程，其中所述颗粒载体选择自由硅酸盐、铝酸盐、过渡金属氧化物、聚合物载体及它们的混合物组成的组合；优选地，其中所述颗粒载体选择自由页硅酸盐、水铝英石、石墨、石英及它们的混合物组成的组合；更优选地， 其中所述颗粒载体选择自由蛭石、蒙脱石、斑脱土及高岭土组成的组合的一种页硅酸盐；其中所述颗粒载体单独没有汞氧化活性。
8.如权利要求5所述的过程，其中所述颗粒载体运载一选择自由一种铜的硫化物、一种铁的硫化物、一种钙的硫化物及它们的一种混合物组成的组合的化合物。
9.如权利要求5-8中的任何其中之一所述的过程，其中所述颗粒汞氧化剂预催化剂(PMOP)包括一运载大约Iwt.%至大约25wt.%或大约Iwt.%至大约1wt.%的一种铜的硫化物的页硅酸盐。
10.如前述权利要求中的任何其中之一所述的过程，其中所述颗粒汞氧化剂的粒径为大约50nm至大约100m。
11.如前述权利要求中的任何其中之一所述的过程，其中所述氧化的汞的吸附剂包括活性碳。
12.如权利要求11所述的过程，其中所述氧化的汞的吸附剂包括非溴化粉末活性碳。
13.如前述权利要求中的任何其中之一所述的过程，其中所述颗粒汞氧化剂预催化剂(PMOP)注射到位于一空气加热器上游的燃烧废气(CG)中。
14.如权利要求13所述的过程，其中所述氧化的汞的吸附剂注射到位于所述空气加热器下游的燃烧废气(CG)中。
15.如前述权利要求中的任何其中之一所述的过程，其中所述氧化催化剂由一静电沉淀器(ESP)收集；以及其中所述氧化的汞通过所述静电沉淀器(ESP)。
16.如前述权利要求中的任何其中之一所述的过程，其中所述颗粒汞氧化剂预催化剂(PMOP)以大约801bs/hr至大约1601bs/hr的速率注射到烟道废气中。
17.如权利要求16所述的过程，其中至少82.5%,85%,87.5%或90%的Hg(O)被氧化。
【专利摘要】本说明书中描述的是一种用于将来自一燃煤锅炉的燃烧废气的气态汞Hg(0)氧化的过程。所述过程包括将一颗粒汞氧化剂预催化剂注射到所述燃烧废气中。所述过程进一步包括将所述燃烧废气中的Hg(0)氧化为选择自包括Hg(I)及Hg(II)的组合的一种氧化的汞，以及注射一汞吸附剂与所述氧化的汞Hg(II)混合，以形成一氧化的汞/吸附剂物种。接着可以使用标准粉末捕获技术从所述燃烧(烟道)废气中收集所述氧化的汞/吸附剂物种。
【IPC分类】B01D53-02, B01J27-00, B01D53-64, B01D53-14
【公开号】CN104768630
【申请号】CN201380053167
【发明人】J·R·巴茨, M·A·卢卡雷利
【申请人】诺文达集团公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年10月9日
【公告号】CA2887676A1, DE112013005490T5, US20150265967, WO2014062437A1