] 该试验也是在结合图4描述的实地试验场所处进行的。该场所在包括烟道气具有 大约20, 000立方英尺/分钟的流速的类似情况下操作。烟道气以大约673° F进入预热 器，以大约305°的温度离开预热器，以大约该温度进入ESP，并且以大约288° F离开ESP。 将吸附剂在预热器和ESP的上游注入，导致在进入ESP之前大约2秒的停留时间。连续监 测系统测量在静电除尘器的上游和下游两者中的烟道中的汞含量。由于吸附剂与飞灰一起 被收集在静电除尘器中，在静电除尘器的下游将不发生另外的汞吸附。因此，通过测量和比 较烟道气上游（即，通常为吸附前）和下游（即，吸附后）中的汞含量，可测定吸附剂的除 汞效率。
[0105] 为了产生图500的数据，在各种吸附剂注入比率处计算除汞效率。X轴提供吸附 剂注入比率，其以注入到烟道气中的吸附剂的镑数/百万实际立方英尺烟道气进行度量。y 轴提供以百分数计的吸附剂的除汞效率，即，进入系统并且被吸附剂除去的汞的百分数，或 者换而言之，被吸附剂吸附的汞的总量（汞吸附前和吸附后之间的差值）与汞吸附前的量 之比。
[0106] 样品510为工业中常用的基于暗色褐煤的活性炭。样品520包括如下的沸石：将 其类似于结合图2描述的步骤用0. 15M硝酸铵溶液洗涤3小时、连续两次，干燥，用45%溴 化钠水溶液喷射以实现12重量％的最终溴根（溴化物）浓度，干燥，和研磨。样品520包 括与大约12%活性炭共混的大约88%的经处理的沸石。
[0107] 在所有所测量的吸附剂注入比率处，样品510和样品520两者具有超过75%的除 汞效率，即进入烟道气中的汞的75%被吸附剂吸附。
[0108] 在大约2镑吸附剂/MMacf烟道气处，样品510具有大约77%的除汞效率。除汞效 率通常随着吸附剂注入比率增加而增加，使得样品510在大约12镑/MMacf烟道气处具有 约87 %的效率。
[0109] 在大约4镑吸附剂/MMacf烟道气处，样品520具有刚刚超过75%的除汞效率。除 汞效率也随着吸附剂注入比率增加而增加，使得样品520在大约14镑/MMacf烟道气处具 有几乎95 %的效率。
[0110] 在4镑/MMacf烟道气处，样品510和520两者的除汞效率为大约75%到刚刚超过 80%。在8镑/MMacf烟道气和更高处，样品520始终如一地展现出更大的除汞效率。这可 表明，包括87%的根据多种实施方式处理（即，类似于结合图2描述的步骤用0. 15M硝酸铵 溶液洗涤3小时、连续两次，干燥，用45%溴化钠水溶液喷射以实现12重量％的最终溴根 (溴化物）浓度，干燥，和研磨）的沸石的样品520展现出与某些活性炭相比相当的和/或 出色的吸附性能。
[0111] 如前所述，具有6或更高的相对泡沫指数试验值的在结合图2描述的相对泡沫指 数试验中试验的吸附剂不适合作为混凝土添加剂，因为它们吸附空气夹带剂，这可在混凝 土中导致开裂。样品510具有5的试验值，而样品520具有0的值。该数据表明，样品520 与样品510相比更少可能吸附空气夹带剂，并且因此，是更好的混凝土添加剂。
[0112] 该数据展现，在从烟道气除汞方面，经处理的沸石提供与基于暗色褐煤的活性炭 相当的性能。当将性能连同抵抗与空气夹带剂反应的能力一道考虑时，经处理的沸石可为 优选的用于从烟道气除汞的吸附剂。经处理的沸石的技术优点因此包括从烟道气除汞和容 许将所收集的飞灰作为混凝土添加剂再循环。这可导致经济效益、后勤效益、采购效益、环 境效益、安全性效益、和其它或者另外的效益。
[0113] 虽然已经用若干实施方式描述了本发明，但是无数的变化、变型、变更、转换和修 改可被暗示给本领域技术人员，并且意图是，本发明涵盖落在所附权利要求范围内的这样 的变化、变型、变更、转换和修改。
【主权项】
1. 改进吸附剂性质的方法，包括： 将吸附剂用洗涤溶液洗涤以在所述吸附剂和所述洗涤溶液之间实现离子交换；和 将卤素化合物施加至已经用所述洗涤溶液洗涤的所述吸附剂以在所述吸附剂上实现 预定的卤素浓度。2. 权利要求1的方法，其中所述吸附剂选自矿物沸石、合成沸石、浮石、珍珠岩、飞灰、 氧化铝、硅藻土、硅酸盐、硅铝酸盐、页硅酸盐、粘土、泥煤、木头、木质纤维素材料、生物质、 废弃物、轮胎、橄榄核、桃核、谷壳、稻壳、暗色褐煤、土状褐煤、无烟煤、烟煤、次烟煤、椰子 壳、山核桃壳、和胡桃壳。3. 权利要求1的方法，其中所述吸附剂为沸石并且所述沸石选自菱沸石、丝光沸石、毛 沸石、八面沸石、斜发沸石、方沸石、钙十字沸石、沸石A、沸石X、沸石Y、沸石L、沸石Q、和 ZSM-5〇4. 权利要求1的方法，其中所述洗涤溶液为包含溶质的水溶液并且所述溶质选自硝酸 铵、溴化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、高氯酸铵、氢氧化铵、硫酸铵、碘化铵、磷酸铵、和季 按阳尚子。5. 权利要求1的方法，其中所述洗涤溶液包括大于或等于0.0 OlM的硝酸铵或溴化铵溶 液。6. 权利要求1的方法，其中将粒状沸石用洗涤溶液洗涤包括重复所述洗涤使得所述吸 附剂受到多次用所述洗涤溶液的洗涤，而在任意的所述多次洗涤之间未将所述洗涤溶液再 度使用。7. 权利要求1的方法，其中所述卤素化合物选自溴、氯、碘、溴化钠、溴化钙、溴化镁、溴 化铜（II)、溴化亚铁（II)、溴化铁（III)、溴化锌、溴化钾、氯化亚铜（I)、氯化铜（II)、氯化 亚铁（II)、氯化铁（III)、和氯化锌。8. 权利要求1的方法，其中将所述卤素化合物施加至所述吸附剂以在所述吸附剂上实 现预定的卤素浓度包括施加包含至少20重量％溴化钠的水溶液以实现至少0. 05重量％的 最终溴根浓度。9. 权利要求1的方法，其中将所述卤素化合物施加至所述吸附剂以在所述吸附剂上实 现预定的卤素浓度包括将水溶液喷射到所述吸附剂上。10. 权利要求1的方法，进一步包括研磨所述吸附剂。11. 权利要求10的方法，其中经研磨的吸附剂具有基于体积的大约20微米的中值粒 径。12. 权利要求10的方法，进一步包括将经研磨的吸附剂与第二吸附剂共混，其中所述 第二吸附剂为活性炭。13. 权利要求1的方法，进一步包括，在将所述吸附剂用洗涤溶液洗涤之前，将所述吸 附剂用预洗涤溶液预洗涤以实现所述吸附剂的具有大于或等于2纳米孔径的孔的体积的 增加。14. 权利要求13的方法，其中所述预洗涤溶液为包含溶质的水溶液并且所述溶质选自 氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化1?、氢氧化镁、和氢氧化按。15. 权利要求13的方法，其中所述预洗涤溶液包括大于或等于0. 05M的氢氧化钠溶液。16. 用于从气态烟道物流除汞的吸附剂，其通过包括如下的工艺制备： 将吸附剂用洗涤溶液洗涤以在所述吸附剂和所述洗涤溶液之间实现离子交换；和 将卤素化合物施加至已经用所述洗涤溶液洗涤的所述吸附剂以在所述吸附剂上实现 预定的卤素浓度。17. 权利要求16的吸附剂，其中所述吸附剂选自矿物沸石、合成沸石、浮石、珍珠岩、飞 灰、氧化铝、硅藻土、硅酸盐、硅铝酸盐、页硅酸盐、粘土、泥煤、木头、木质纤维素材料、生物 质、废弃物、轮胎、橄榄核、桃核、谷壳、稻壳、暗色褐煤、土状褐煤、无烟煤、烟煤、次烟煤、椰 子壳、山核桃壳、和胡桃壳。18. 权利要求16的吸附剂，其中所述吸附剂为沸石并且所述沸石选自菱沸石、丝光沸 石、毛沸石、八面沸石、斜发沸石、方沸石、钙十字沸石、沸石A、沸石X、沸石Y、沸石L、沸石 Q、和 ZSM-5。19. 权利要求16的吸附剂，其中所述洗涤溶液为包含溶质的水溶液并且所述溶质选自 硝酸铵、溴化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、高氯酸铵、氢氧化铵、硫酸铵、碘化铵、磷酸铵、 和季铵阳离子。20. 权利要求16的吸附剂，其中所述洗涤溶液包括大于或等于0.0 OlM的硝酸铵或溴化 铵溶液。21. 权利要求16的吸附剂，其中将粒状沸石用洗涤溶液洗涤包括重复所述洗涤使得所 述吸附剂受到多次用所述洗涤溶液的洗涤，而在任意的所述多次洗涤之间未将所述洗涤溶 液再度使用。22. 权利要求16的吸附剂，其中所述卤素化合物选自溴、氯、碘、溴化钠、溴化钙、溴化 镁、溴化铜（II)、溴化亚铁（II)、溴化铁（III)、溴化锌、溴化钾、氯化亚铜（I)、氯化铜（II)、 氯化亚铁（II)、氯化铁（III)、和氯化锌。23. 权利要求16的吸附剂，其中将所述卤素化合物施加至所述吸附剂以在所述吸附剂 上实现预定的卤素浓度包括施加包含至少20重量％溴化钠的水溶液以实现至少0. 05重 量％的最终溴根浓度。24. 权利要求16的吸附剂，其中将所述卤素化合物施加至所述吸附剂以在所述吸附剂 上实现预定的卤素浓度包括将水溶液喷射到所述吸附剂上。25. 权利要求16的吸附剂，进一步包括研磨所述吸附剂。26. 权利要求25的吸附剂，其中经研磨的吸附剂具有基于体积的大约20微米的中值粒 径。27. 权利要求25的吸附剂，进一步包括将经研磨的吸附剂与第二吸附剂共混，其中所 述第二吸附剂为活性炭。28. 权利要求16的吸附剂，进一步包括，在将所述吸附剂用洗涤溶液洗涤之前，将所述 吸附剂用预洗涤溶液预洗涤以实现所述吸附剂的具有大于或等于2纳米孔径的孔的体积 的增加。29. 权利要求28的吸附剂，其中所述预洗涤溶液为包含溶质的水溶液并且所述溶质选 自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化1?、氢氧化镁、和氢氧化按。30. 权利要求28的吸附剂，其中所述预洗涤溶液包括大于或等于0. 05M的氢氧化钠溶 液。31. 从气态烟道物流除汞的方法，包括： 将吸附剂引入至气态烟道物流，其中所述气态烟道物流含有汞；和 通过汞吸附到所述吸附剂上而促进从所述气态烟道物流除汞； 其中所述吸附剂包括这样的吸附剂：其用洗涤溶液洗涤以在所述吸附剂和所述洗涤溶 液之间实现离子交换，用卤素化合物处理以在所述吸附剂上实现预定的卤素浓度，和研磨 至适合用于注入到所述气态烟道物流中的尺寸。
【专利摘要】改进吸附剂性质的方法，包括：将吸附剂用洗涤溶液洗涤以在所述吸附剂和所述洗涤溶液之间实现离子交换，和将卤素化合物施加至已经用所述洗涤溶液洗涤的所述吸附剂以在所述吸附剂上实现预定的卤素浓度。
【IPC分类】B01J20/04, B01J20/02, B01D53/64, B01J20/30, B01J20/18, B01J20/32
【公开号】CN104955563
【申请号】CN201380071478
【发明人】P.M.亚当斯, D.O.雷斯特, M.威廉斯
【申请人】卡博特公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2013年11月21日
【公告号】DE112013006520T5, US8551431, WO2014116348A1