在進(jìn)料濕式洗滌器的管道系統(tǒng)中注入吸附劑用于汞排放控制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于洗滌煙道氣的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 近來(lái)，與汞控制相關(guān)的技術(shù)因近來(lái)敲定的新的規(guī)定開(kāi)始激增。隨著時(shí)間的推移，預(yù) 期還將公布另外的規(guī)定。因此，更加有效和經(jīng)濟(jì)的用于汞控制的方法將是本領(lǐng)域受歡迎的 貢獻(xiàn)。
[0004] 由于使用多個(gè)操作并且各種材料在整個(gè)這些系統(tǒng)中再循環(huán)，許多用于從煙道氣移 除汞的現(xiàn)有方法和系統(tǒng)盡管可操作，但往往會(huì)比期望的更復(fù)雜。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來(lái)看，期望的 是，可以開(kāi)發(fā)在用于從爐煙道氣隔離例如汞的重金屬的方法和系統(tǒng)中更有效地利用濕式洗 滌器的方式。
[0005] 本發(fā)明被認(rèn)為能夠在用于從爐煙道氣隔離例如汞的重金屬的方法和系統(tǒng)中更有 效地利用濕式洗滌器。 發(fā)明概要
[0006] 本發(fā)明尤其提供用于從煙道氣隔離汞物質(zhì)的方法和系統(tǒng)。在本發(fā)明的方法中，將 吸附劑注入煙道氣中，煙道氣（含有吸附劑）通進(jìn)入濕式洗滌器中。在煙道氣進(jìn)入濕式洗滌 器中之前，吸附劑從煙道氣隔離汞物質(zhì)。有利的是，汞不會(huì)從吸附劑釋放到濕式洗滌劑組合 物中。本發(fā)明提供的另一優(yōu)點(diǎn)是，吸附劑還可以隔離存在于濕式洗滌劑組合物中的汞。當(dāng)吸 附劑是溴化碳吸附劑時(shí)，如果有的話，釋放到濕式洗滌劑組合物中的溴化物的量也足夠小， 以致于無(wú)需對(duì)從濕式洗滌器排出的水進(jìn)行另外的處理。
[0007] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案是用于從煙道氣隔離（移除）汞和/或含汞組分的方法， 方法包括：
[0008] 將吸附劑注入煙道氣流中，由此形成吸附劑在煙道氣流中的分散體，其中煙道 氣流直接流入濕式洗滌劑組合物中；
[0009] 瓣在使吸附劑進(jìn)入濕式洗滌劑組合物中之前，為吸附劑在煙道氣中的分散體提供 一定的停留時(shí)間，（i)以在使吸附劑進(jìn)入濕式洗滌劑組合物中之前實(shí)現(xiàn)至少一部分吸附劑， 優(yōu)選大部分吸附劑與煙道氣的汞和/或含汞組分之間的接觸，以及（ii)以提供通過(guò)吸附劑 從煙道氣隔離至少一部分汞和/或含汞組分；以及
[0010] ?允許吸附劑在煙道氣中的分散體直接進(jìn)入濕式洗滌劑組合物中，以使來(lái)自煙道 氣的汞排放減到最少。
[0011] 本發(fā)明的另一實(shí)施方案是從煙道氣有效地隔離（移除）汞和/或含汞組分的方 法，方法包括：
[0012] ?將吸附劑，優(yōu)選細(xì)碎或粉末狀吸附劑注入在管道系統(tǒng)中的煙道氣流中，煙道氣 流直接流到洗滌器殼體，由此形成吸附劑在煙道氣中的分散體；
[0013] ?在使吸附劑進(jìn)入洗滌器殼體中之前，為吸附劑在煙道氣流中的分散體在管道系 統(tǒng)內(nèi)提供一定的停留時(shí)間，（i)以實(shí)現(xiàn)至少一部分吸附劑，優(yōu)選大部分吸附劑與煙道氣流的 含汞組分之間的密切接觸，以及（ii)以提供足夠的時(shí)間以便通過(guò)吸附劑從煙道氣流有效 地隔離至少一部分含汞組分，同時(shí)流動(dòng)通過(guò)管道系統(tǒng)；以及
[0014] ?允許吸附劑在煙道氣流中的分散體直接進(jìn)入洗滌器殼體和濕式洗滌劑組合物 中，以使?jié)袷较礈炱鲀?nèi)可溶性氧化汞到單質(zhì)汞的還原和再排放減到最少以及使來(lái)自煙道氣 的汞排放減到最少。
[0015] 當(dāng)然，在進(jìn)入濕式洗滌劑組合物中之前足以有效地通過(guò)吸附劑從煙道氣隔離汞和 /或含汞組分（和/或其它重金屬組分）同時(shí)流動(dòng)通過(guò)管道系統(tǒng)的時(shí)間根據(jù)以下因素而 變化：裝置的大小、所產(chǎn)生的煙道氣的體積、所產(chǎn)生的煙道氣內(nèi)的重金屬含量以及如果有的 話，處理后殘留汞的目標(biāo)值。一般來(lái)說(shuō)，流動(dòng)的煙道氣中的含汞組分（和/或重金屬組分） 與流動(dòng)的吸附劑分散體之間幾秒鐘的停留（接觸）時(shí)間就足夠。因此，系統(tǒng)應(yīng)適于提供至 少約1-2秒的停留時(shí)間。通常，約1或約2至約5秒的時(shí)間就足夠，但在極端情況下，甚至 更長(zhǎng)的停留時(shí)間可能是有用的。當(dāng)然，最佳停留時(shí)間可容易地通過(guò)使用適當(dāng)縮放并操作以 代表提出的商業(yè)操作的系統(tǒng)進(jìn)行幾個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的簡(jiǎn)單便利來(lái)確定。
[0016] 本文，包括權(quán)利要求書(shū)中使用的每個(gè)術(shù)語(yǔ)"隔離（sequestration)、隔離 (sequestering)和隔離的（sequestered)"意指或是指移除。
[0017] 優(yōu)選地，將所得含汞吸附劑從濕式洗滌器收集，并且汞值通過(guò)例如下文所述的合 適的技術(shù)從含汞吸附劑回收。
[0018] 在其另一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供用于有效地從煙道氣隔離（移除）汞和/或含 汞組分的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：（i)煙道氣源；（ii)用于輸送煙道氣的管道系統(tǒng)，（iii)至少一個(gè) 洗滌器殼體，其位于管道系統(tǒng)的下游并且連接到管道系統(tǒng)，洗滌器殼體包括直接（從管道 系統(tǒng)）接收煙道氣的攪拌濕式洗滌劑組合物；以及（iv)用以將吸附劑注入管道系統(tǒng)中以形 成分散體的吸附劑進(jìn)料器，進(jìn)料器位于洗滌器殼體的上游，并且定位為提供一定的停留時(shí) 間，停留時(shí)間實(shí)現(xiàn)在吸附劑進(jìn)入洗滌器殼體中之前至少一部分吸附劑與煙道氣的汞和/或 含汞組分之間的接觸，并且提供足夠的時(shí)間以通過(guò)吸附劑從煙道氣隔離至少一部分汞和/ 或含汞組分，同時(shí)流動(dòng)通過(guò)管道系統(tǒng)到達(dá)濕式洗滌劑組合物。優(yōu)選地，調(diào)整吸附劑的注入速 率和從吸附劑進(jìn)料器進(jìn)入洗滌器殼體中的行進(jìn)距離以調(diào)節(jié)停留時(shí)間。
[0019] 本發(fā)明的又一實(shí)施方案是用于從煙道氣隔離（移除）汞和/或含汞組分的系統(tǒng)， 系統(tǒng)包括：
[0020] (i)用于傳送含有汞和任選的其它重金屬組分的煙道氣的管道系統(tǒng)；
[0021] (ii)連接到管道系統(tǒng)的吸附劑進(jìn)料器，其用于將吸附劑注入（i)的管道系統(tǒng)中， 由此吸附劑在煙道氣中形成分散體，其中吸附劑通常是細(xì)碎的活性炭吸附劑（優(yōu)選地，細(xì) 碎的含溴的活性炭吸附劑），并且吸附劑廣泛地分散和夾帶在煙道氣流中，并且由煙道氣流 攜帶；
[0022] (iii)位于吸附劑進(jìn)料器和管道系統(tǒng)的下游的洗滌器殼體，洗滌器殼體連接到管 道系統(tǒng)，洗滌器殼體包括：(a)包含固體的攪拌懸浮液的濕式洗滌劑組合物，其包含大部分 的水以及一種或多種分散的固相洗滌劑產(chǎn)品，（b)固體排出管線，其能夠（從殼體）移除殼 體內(nèi)的已與水分離的固體，以及（c)氣體排出管線，其與洗滌器殼體的一部分流體連通，從 而使煙道氣能夠從殼體釋放以排到環(huán)境中。氣體排出管線通常具有小孔，其在小孔處連接 到洗滌器殼體。
[0023] 在這個(gè)系統(tǒng)中，吸附劑進(jìn)料器優(yōu)選定位為提供一定的停留時(shí)間，停留時(shí)間實(shí)現(xiàn)在 吸附劑進(jìn)入洗滌器殼體中之前至少一部分吸附劑與煙道氣的汞和/或含汞組分之間的接 觸，并且提供足夠的時(shí)間以通過(guò)吸附劑從煙道氣隔離至少一部分汞和/或含汞組分，同時(shí) 流動(dòng)通過(guò)管道系統(tǒng)到達(dá)洗滌器殼體。優(yōu)選地，調(diào)整吸附劑的注入速率和從吸附劑進(jìn)料器進(jìn) 入洗滌器殼體中的行進(jìn)距離以調(diào)節(jié)停留時(shí)間。
[0024] 上述實(shí)施方案也可以分別表示為用于從煙道氣隔離（移除）重金屬，尤其是汞的 方法或系統(tǒng)，其中方法或系統(tǒng)包括重金屬（汞）隔離區(qū)段。重金屬（汞）隔離區(qū)段包括上 述的方法和系統(tǒng)。
[0025] 在本發(fā)明的實(shí)踐中使用的濕式洗滌劑組合物在本領(lǐng)域中也稱為濕式煙道氣脫硫 (WFGD)系統(tǒng)。通常，洗滌劑材料的平均粒徑最大約100微米，但如果合適地分散，也可使用 更大的顆粒。在使用期間，洗滌劑組合物可吸附或以其它方式吸收例如汞組分的重金屬組 分。通常，濕式洗滌劑組合物的懸浮液包含約20±5重量％的量的石膏。優(yōu)選地，濕式洗滌 劑組合物包含分散的細(xì)碎石膏；更優(yōu)選地，濕式洗滌劑組合物包含大部分的水以及形成包 含約20±5重量％的石膏的懸浮液的量的分散的細(xì)碎石膏。
[0026] 通過(guò)將吸附劑注入直接通向一個(gè)或多個(gè)濕式洗滌器的管道系統(tǒng)中，以捕獲煙道氣 和洗滌劑組合物中的汞（以及可能存在的其它重金屬），不僅可以實(shí)現(xiàn)汞和其它重金屬?gòu)?煙道氣的高度有效的隔離（移除），而且本發(fā)明中使用的操作順序可防止?jié)袷较礈炱鲀?nèi)可 溶性氧化汞到單質(zhì)汞的還原和再排放。
[0027] 當(dāng)本發(fā)明的系統(tǒng)包含兩個(gè)或更多個(gè)濕式洗滌器殼體或用于捕獲汞和/或其它重 金屬的模塊時(shí)，并且如果本發(fā)明的系統(tǒng)包含兩個(gè)或更多個(gè)濕式洗滌器殼體或用于捕獲汞和 /或其它重金屬的模塊，通常的作法是平行布置洗滌器殼體。
[0028] 上述和其它實(shí)施方案根據(jù)隨后的描述、隨附權(quán)利要求書(shū)和附圖還會(huì)變得進(jìn)一步顯 而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1是示意性地示出用于從煙道氣洗滌汞的優(yōu)選系統(tǒng)的流程圖。
[0030] 本發(fā)明的進(jìn)一步詳述
[0031] 在整篇本文件中，短語(yǔ)"煙道氣"和"流動(dòng)的煙道氣"可互換使用。煙道氣以