BR112013000095B1

BR112013000095B1 - método e sistema para tratar gás de exaustão de forno de cimento

Info

Publication number: BR112013000095B1
Application number: BR112013000095-3A
Authority: BR
Inventors: Thomas Lesniak; Christopher Poling; Peter D'Amico
Original assignee: Mercury Capture Intellectual Property, Llc
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2021-03-16
Also published as: EP2583286B1; RU2013104362A; AU2011272725B2; ES2831626T3; RU2015154742A3; RU2729002C2; US10130912B2; JP2015211962A; PT2583286T; WO2012003423A3; RU2015154742A; US20170065933A1; JP2013531558A; US9498747B2; EP2583286A4; EP2583286A2; US10307711B2; NZ605206A; US20190015779A1; PL2583286T3

Abstract

REDUÇÃO DE POLUIÇÃO DE GÁS DE EXAUSTÃO DE FORNO DE CIMENTO.A presente invenção refere-se a um método para o tratamento de exaustão de forne de cimento é fornecido. O método inclui etapas de: fornecimento de uma corrente de gás de exaustão de forno de cimento a partir de um forno; fornecimento de um polissulfeto de metal alcalinoterroso solúvel em água; combinação da corrente de exaustão de forno de cimento com o polissulfeto de metal alcalinoterroso solúvel em água para criar uma corrente combinada; e remoção de pelo menos uma parte de um metal pesado da corrente combinada.

Description

REFERÊNCIAS CRUZADAS A PEDIDOS RELACIONADOS

[001]Esse pedido reivindica os benefícios do pedido de patente provisório U.S. N°. 61/360.980, depositado em 2 de julho de 2010 e do pedido de patente provisório U.S. N°. 61/373.299, depositado em 13 de agosto de 2010, o conteúdo dos quais é incorporado aqui por referência em sua totalidade.

CAMPO

[002]A presente descrição refere-se à redução de poluição de metal pesado no ambiente de forno de cimento.

ANTECEDENTES

[003]Os gases de exaustão de forno de cimento variam significativamente e tipicamente contêm metais pesados voláteis, tal como mercúrio, que são geralmente volatilizados a partir de materiais brutos e combustíveis durante o processo de escoriação, e transportados para dentro da atmosfera. Gases de exaustão de forno de cimento contêm tipicamente óxidos de carbono, enxofre, nitrogênio, álcalis, excesso de cloreto e metais pesados voláteis tal como mercúrio. O mercúrio em ambas as suas formas elementar e iônica é geralmente continuamente emitido através de uma pilha de exaustão de forno de cimento em concentrações variáveis dependendo da operação do forno, das entradas de combustível, ou de material bruto e moagem da matéria em linha.

[004]Esses gases também podem ser reutilizados para a secagem e aquecimento dentro do moinho de material em linha e então saem do processo como gás de exaustão de forno de cimento. Os metais pesados dentro dos gases podem então ser liberados para a atmosfera depois de passarem através de um precipitador eletrostático de baghouse de forno, ou outro aparelho de coleta de matéria particulada.

[005]As concentrações típicas de mercúrio em gases de exaustão de forno de cimento podem variar significativamente e são altamente dependentes dos materiais brutos, das condições do processo e dos combustíveis queimados no processo de escoriação em cada local. Tentativas anteriores de se capturar e conter o mercúrio do gás de exaustão de forno de cimento em ambas as formas elementar e de seu óxido têm geralmente obtido resultados mistos. Esses processos podem ser caros. Esses processos incluem a injeção de carbono ativado, esfregões de remoção de enxofre de gás flue, e tecnologia de absorção. Esses processos geralmente não tornam o mercúrio residual em uma forma não lixiviável estável que possa ser utilizada como uma adição ao processo enquanto não apresenta quaisquer efeitos prejudiciais ao cimento ou concreto portland resultante.

[006]Os processos de tratamento para fabricas de energia tal como os descritos em Hurley nas patentes U.S. N°. 7.407.602, 7.772.683 e 7.776.294 são da mesma forma não aplicáveis ou inadequados ao ambiente do forno de cimento por uma variedade de razões.

SUMÁRIO

[007]Em uma modalidade ilustrativa, um método de tratamento de gás de exaustão de forno de cimento é descrito. O método inclui o fornecimento de uma corrente de gás de exaustão de forno de cimento a partir de um forno; fornecendo um reagente contendo um polissulfeto de metal terroso-alcalino solúvel em água; combinando a corrente de exaustão de forno de cimento com o reagente para criar uma corrente combinada; e removendo pelo menos uma parte de um metal pesado, tal como mercúrio, da corrente combinada. O método pode incluir adicionalmente a passagem da corrente combinada através de um sistema de coleta de material particulado e a reciclagem do material particulado coletado para uso como matéria prima no forno.

[008]Na combinação da corrente de exaustão de forno de cimento com o reagente, o método pode incluir a pulverização de reagente na corrente de exaustão de forno de cimento. O método pode incluir a combinação do reagente com água antes da combinação da corrente de exaustão de forno de cimento com o reagente. A razão de reagente para água pode variar de forma significativa de forno de cimento para forno de cimento. Os fatores que afetam a quantidade de reagente utilizada ou sua razão para água podem incluir a carga de material particulado da exaustão do forno, a dispersão, a velocidade de gás de exaustão, a presença e quantidade de metais além de mercúrio, e qualquer número de outros parâmetros ambientais e de processamento. É frequentemente desejável se utilizar o mínimo de reagente possível para se alcançar a quantidade desejada de redução de mercúrio. Em um conjunto de aplicações de forno de cimento, o reagente e a água podem ser combinados em razões que variam de cerca de 1:3 a cerca de 1:6.

[009]Ométodotambém pode incluir ofornecimentodepelo menosum dentre um tensoativo, um dispersante, e um hiperdispersante, e combinando o reagente e água com pelo menos um tensoativo, o dispersante e o hiperdispersante antes da combinação da corrente de exaustão de forno de cimento com o reagente.

[0010]O reagente contendo o polissulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água pode incluir polissulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água em uma concentração de cerca de 20% a cerca de 40% de água, e mais particularmente em uma concentração de cerca de 30% em água.

[0011]Em uma modalidade ilustrativa, um método de redução de poluição em um ambiente de forno de cimento é descrito. Nessa modalidade, o método inclui o tratamento de uma corrente de gás de exaustão de forno de cimento com um fluido de tratamento compreendendo um reagente contendo um polissulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água pela injeção do fluido de tratamento na corrente de gás de exaustão de forno de cimento antes de um sistema de coleta de material particulado.

[0012]A injeção de fluido de tratamento pode incluir a pulverização de gotículas de fluido de tratamento para dentro da corrente de gás de exaustão de forno de cimento. O fluido de tratamento pode ser injetado na corrente de gás de exaustão de forno de cimento em um ponto onde a corrente de gás de exaustão de forno de cimento possui uma temperatura de cerca de 176 C. O fluido de tratamento pode ser injetado na corrente de gás de exaustão de forno de cimento subsequente a um primeiro sistema de coleta de material particulado e antes de um segundo sistema de coleta de material particulado. O fluido de tratamento também pode ser injetado em uma câmara de ressonância de gás ou um duto portando a corrente de gás de exaustão de forno de cimento.

[0013]O fluido de tratamento também pode conter água e pelo menos um dentre um tensoativo e um hiperdispersante. O sistema e o método podem ser adaptados de modo que as gotículas que possuem um tamanho que permite que as gotículas tenham um tempo de permanência de cerca de 1 a cerca de 2 segundos dentro da corrente de exaustão de forno de cimento. Em algumas aplicações, esse tempo de residência mínimo pode ser alcançado quando as gotículas possuem um tamanho médio de cerca de 20 mícrons ou mais, e, mais particularmente cerca de 30 mícrons a cerca de 40 mícrons. Tempos de residência maiores são da mesma forma obteníveis e adequados para aplicações de forno de cimento, como também tamanhos maiores de gotículas.

[0014]Em uma modalidade ilustrativa, um sistema para o tratamento de gás de exaustão de forno de cimento é descrito. O sistema inclui um fluido de tratamento; pelo menos um bocal configurado para comunicar com uma corrente de gás de exaustão de forno de cimento a partir de um forno e para pulverizar gotículas do fluido de tratamento na corrente de gás de exaustão de forno de cimento; e pelo menos um recipiente conectado por fluido ao bocal e configurado para armazenar o fluido de tratamento.

[0015]O bocal pode ser configurado para pulverizar gotículas possuindo um tamanho configurado para permitir que as gotículas tenham um tempo de permanência mínimo de cerca de 1 a cerca de 4 segundos. O bocal pode ser configurado para pulverizar gotículas possuindo um tamanho médio de cerca de 20 mícrons ou maios.

[0016]O fluido de tratamento pode compreender um reagente contendo um polissulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água. O fluido de tratamento pode incluir o reagente combinado com água. O fluido de tratamento também pode incluir pelo menos um dentre um tensoativo, um dispersante e um hiper dispersante.

[0017]O fluido de tratamento pode consistir essencialmente de um reagente contendo um sulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água e/ou polissulfeto. O fluido de tratamento pode consistir essencialmente de água e um reagente contendo um sulfeto e/ou polissulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água. O fluido de tratamento pode consistir essencialmente de um reagente contendo um sulfeto e/ou polissulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água e pelo menos um tensoativo, um dispersante e um hiperdispersante.

[0018]O fluido de tratamento pode consistir de um reagente contendo um sulfeto e/ou polissulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água. O fluido de tratamento pode consistir de água e um reagente contendo um sulfeto e/ou polissulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água. O fluido de tratamento pode consistir de um reagente contendo um sulfeto e/ou polissulfeto de metal terroso e álcali solúvel em água, e pelo menos um dentre um tensoativo, um dispersante e um hiperdispersante.

[0019]Em uma modalidade ilustrativa, o fluido de tratamento reage com mercúrio dentro da corrente de gás de exaustão de forno de cimento para formar sulfeto de mercúrio. O sulfeto de mercúrio pode não ser mais solúvel em termos de lixiviado em solos, cimento ou concreto visto que o mercúrio capturado e outros metais são agora insolúveis. A matéria particulada resultante pode ser coletada por um sistema de coleta de material particulado e transferida para o armazenamento para dosagem controlada de volta para dentro do moinho de cimento e/ou utilizada com ou material de enchimento dentro de uma fabrica de batelada de concreto, fabrica de asfalto ou aterro.

[0020]A utilização de sistemas e métodos descritos aqui no pedido de uma câmara de ressonância de gás de forno de cimento antes do baghouse de forno ou precipitador eletrostático conhecido pode reduzir o custo de investimento e custo de operação quando contrastada com um esfregão molhado, aplicação de esfregão seco ou injeção de carbono ativado.

[0021]Em uma modalidade ilustrativa, a aplicação de um sistema de duto integrado antes de um baghouse de forno ou precipitador eletrostático existente pode reduzir o custo de investimento e o custo de operação quando contrastada com uma aplicação de esfregão molhado, esfregão seco ou injeção de carbono ativado. A aplicação do sistema de duto integrado ou câmara de ressonância de gás depois do baghouse de forno ou precipitador eletrostático existente pode reduzir o custo de operação quando contrastada com a injeção de carbono ativado.

[0022]Esses e outros aspectos da descrição podem ser compreendidos mais prontamente a partir da descrição a seguir e das reivindicações em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0023]As modalidades da descrição são ilustradas nas figuras dos desenhos em anexo que devem ser ilustrativos e não limitadores, onde referências similares devem se referir a partes similares ou correspondentes e onde:

[0024]a figura 1 ilustra uma modalidade de um sistema e método para o tratamento dos gases de exaustão de forno de cimento para reduzir a poluição onde o fluido de tratamento é pulverizado em um duto contendo poeira de forno de cimento;

[0025]a figura 2 ilustra uma modalidade de um sistema e método para o tratamento de gases de exaustão de forno de cimento para reduzir a poluição onde o fluido de tratamento é pulverizado dentro de uma câmara de ressonância de gás, ciclone ou duto adicional contendo poeira de forno de cimento;

[0026]a figura 3 ilustra uma modalidade de um sistema e método para o tratamento de gases de exaustão de forno de cimento para reduzir a poluição onde o fluido de tratamento é pulverizado em um câmara de ressonância de gás, ciclone, ou duto adicional entre dois sistemas de coleta de material particulado;

[0027]a figura 4 ilustra uma modalidade de um método de reciclagem de poeira e outros materiais brutos do forno de cimento modificado;

[0028]a figura 5 ilustra uma modalidade de um sistema de injeção e método integrado para o tratamento de gases de exaustão de forno de cimento para redução da poluição;

[0029]a figura 6 ilustra uma vista ampliada de uma parte do sistema da figura 5 incluindo dois pontos de injeção;

[0030]a figura 7 ilustra uma vista em corte superior de dois pontos de injeção da figura 6;

[0031]a figura 8 ilustra uma modalidade de uma lança adequada pra uso em várias modalidades dessa descrição, incluindo os sistemas das figuras de 5 a 7;

[0032]a figura 9 ilustra uma vista esquemática de uma modalidade de um padrão de pulverização a partir dos bocais em um ponto de injeção do sistema das figuras de 5 a 8;

[0033]a figura 10 ilustra uma modalidade das conexões de fluido no ponto de injeção do sistema da figura 9;

[0034]a figura 11 ilustra uma vista esquemática de uma modalidade de um padrão de pulverização através dos bocais em outro ponto de injeção do sistema das figuras de 5 a 8;

[0035]a figura 12 ilustra uma modalidade das conexões de fluido do ponto de injeção do sistema da figura 11; e

[0036]a figura 13 ilustra uma tabela de dados coletados através do uso do sistema de injeção integrado e método das figuras de 5 a 12 para o tratamento de gases de exaustão de forno de cimento para reduzir a poluição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0037]As modalidades detalhadas dos sistemas, métodos e aparelhos para a redução de poluição de gás de exaustão de forno de cimento são descritas aqui; no entanto, deve-se compreender que as modalidades descritas são meramente ilustrativas dos sistemas, métodos e aparelhos que podem ser consubstanciados de várias formas. Portanto, os detalhes funcionais específicos descritos aqui não devem ser interpretados como limitadores, mas meramente como uma base para as reivindicações e como uma base representativa para ensinamento dos versados na técnica sobre os vários empregos dos sistemas, métodos e aparelhos para a redução de poluição de gás de exaustão de forno de cimento.

[0038]Os metais pesados, tal como mercúrio, que se busca gerenciar através dos sistemas, métodos e aparelhos da presente descrição são derivados basicamente de matérias primas que são quimicamente alteradas durante um processo de escoriação liberando esses materiais na corrente de gás de exaustão de forno de cimento contendo poeira de forno de cimento, e para a atmosfera através de um baghouse de forno, precipitador eletrostático (ESP) ou outro sistema de coleta de material particulado. Essas matérias primas podem incluir cálcio, sílica, ferro e alumina derivados basicamente de várias formas de calcário, argila, xisto, escória, areia, escama de laminação, material rico em ferro (IRM), pedra-pome, bauxita, vidro reciclado, cinzas e materiais similares.

[0039]Em uma modalidade ilustrativa, os gases de exaustão de forno de cimento são tipicamente passados de um forno através de um ou mais processos, dutos, moinhos, ciclones, sistemas de coleta de material particulado tal como baghouses de forno, ESPs, ou outros sistemas de coleta de material particulado, e saem em uma pilha de exaustão de forno. Como ilustrado nas figuras de 1 a 3, a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 contendo poeira de forno de cimento é passada de um forno (não ilustrado) para uma porta de desvio de gás de exaustão 24. Na porta de desvio 24, toda ou uma parte da corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 pode ser passada através de um duto 26 e utilizada para secagem e aquecimento dentro de um moinho bruto 28, ou passada através de um duto de ultrapassagem 30. Como ilustrado nas figuras de 1 a 3, quando toda ou uma parte da corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 é utilizada para secagem e aquecimento dentro do moinho bruto 28, a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 passa através do moinho bruto 28 e um duto 32 para um ciclone de moinho bruto ou ciclone 34 localizado acima de um silo de alimentação de forno 36. Depois que a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 passa através do ciclone 34, a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 passa através de um duto de retorno 38, que conecta com o duto de ultrapassagem 30.

[0040]A corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 no duto de ultrapassagem 30 pode então passar através de um ou mais sistemas de coleta de material particular 40 durante o qual o material particular pode ser coletado e utilizado como uma poeira de forno de cimento modificado (mCKD) 42. Depois dos sistemas de coleta de material particulado 40, a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 passa através de um duto 44 e sai através de uma pilha de exaustão de forno 46.

[0041]Em uma modalidade ilustrativa, a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 é tratada com um fluido, solução ou fluido de tratamento, pela injeção ou pulverização do fluido de tratamento em um ou mais dutos, câmaras ou outro equipamento de processo portando a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22. O fluido de tratamento pode ser fornecido em uma forma totalmente solúvel permitindo a aplicação de baixo custo e encaixe com instalações existentes.

[0042]O fluido de tratamento pode conter um reagente contendo um sulfeto e/ou polissulfeto de metal alcalinoterroso. O sulfeto e/ou polissulfeto de metal alcalinoterroso pode ter um pH de cerca de 10 ou mais, e o fluido de tratamento pode ter um pH de cerca de 7 a 10 dependendo da concentração de reagente no fluido de tratamento. Em uma modalidade, o reagente pode conter sulfeto e/ou polissulfeto de metal alcalinoterroso tipicamente a uma concentração de cerca de 20% a 40% em água. Em outra modalidade, o reagente pode conter o sulfeto e/ou polissulfeto de metal alcalinoterroso em concentrações mais altas em água, ou, alternativamente, pode estar na forma de pó ou sólido possuindo um percentual substancialmente maior, ou consistindo totalmente em sulfeto e/ou polissulfeto de metal alcalinoterroso. O sulfeto e/ou polissulfeto de metal alcalinoterroso pode ser adicionado a outro portador sólido, em pó ou líquido para formar o reagente.

[0043]Em uma modalidade ilustrativa, o reagente contém um polissulfeto de metal alcalinoterroso em água. O polissulfeto de metal alcalinoterroso pode ser um polissulfeto de magnésio ou cálcio e pode estar presente no reagente em uma quantidade de cerca de 25% a 35%, ou cerca de 25% a 30% em água. Em outra modalidade ilustrativa, o polissulfeto de metal alcalinoterroso é uma mistura de polissulfetos de magnésio e polissulfetos de cálcio, onde os polissulfetos estão presentes no reagente em uma quantidade de cerca de 25% a 35% ou cerca de 25% a 30% em água.

[0044]Em uma modalidade ilustrativa, o fluido de tratamento contém o reagente e a água. O fluido de tratamento pode conter o reagente e a água em uma razão de cerca de 1:1 a 1:10, em uma razão de cerca de 1:3 a 1:6, e mais particularmente em uma razão de cerca de 1:4. Quando o reagente contém o sulfeto e/ou polissulfeto de metal alcalinoterroso em uma concentração de cerca de 20% a 40% em água, o fluido de tratamento resultante pode conter sulfeto de metal alcalinoterroso e/ou polissulfeto e água nas razões de cerca de 1:4 a cerca de 1:54, em uma razão de cerca de 1:9 a 1:34, e mais particularmente em uma razão de cerca de 1:11 a 1:24. Dessa forma, o sulfeto e/ou polissulfeto de metal alcalinoterroso pode estar presente na solução de tratamento em uma quantidade de cerca de 1,8% a 11%. No entanto, deve-se apreciar que as razões do reagente à água e/ou sulfeto e/ou polissulfeto ode metal alcalinoterroso para água podem variar fora das faixas listadas acima. Em muitas aplicações, o objetivo econômico pode ser utilizar o mínimo de reagente e/ou sulfeto e/ou polissulfeto de metal alcalinoterroso que o operacionalmente possível. Por exemplo, as razões utilizadas podem variar dependendo da carga de material particulado e dispersão na corrente de gás de exaustão de forno de cimento, a velocidade de corrente de gás de exaustão, a concentração de mercúrio e outros metais na corrente de gás de exaustão de forno de cimento e outros parâmetros do tipo.

[0045]O reagente e a água podem ser combinados no fluido de tratamento antes da injeção e pulverização do fluido de tratamento para dentro de um ou mais dutos, câmaras ou outros equipamentos de processo portando a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22. Por exemplo, o reagente e a água podem ser combinados de forma bem antecipada (isso é, uma ou mais horas, dias, semanas, meses, etc. de antecedência) ou pouco antes (isso é, um ou mais minutos antes) da injeção ou pulverização do fluido de tratamento em um ou mais dutos, câmaras ou outro equipamento de processo.

[0046]Alternativamente, o reagente e a água podem, cada um, ser pulverizados ou injetados separadamente em um ou mais dutos, câmaras ou outro equipamento de processo portando a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 de forma que formem uma interseção, combinem, interajam ou coalesce em um ou mais dutos, câmaras, ou outro equipamento de processo para formar uma solução ou composição in situ, formando gotículas de solução ou composição com o reagente reagindo com os metais na corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 para remoção. Em outra variação, o fluido de tratamento pode ser introduzido na corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 pela adição do mesmo a uma solução de remoção de enxofre de gás flue convencional que é pulverizada dentro de um duto.

[0047]O fluido de tratamento também pode conter um ou mais tensoativos, dispersantes, e/ou hiperdispersantes para auxiliar na remoção de metais da corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22. Em uma modalidade, o tensoativo, o dispersantes, e/ou o hiperdispersante é constituído de um ou mais copolímeros em bloco de polietileno-óxido de polietileno e/ou ésteres de fosfato dos mesmos. A adição de tensoativo, dispersante e/ou hiper dispersante ao fluido de tratamento pode ser opcional. Quando o tensoativo, o dispersante e/ou hiperdispersante é incluído, o tensoativo, dispersante e/ou hiper dispersante pode ser fornecido em uma quantidade suficiente para auxiliar na manutenção do agente de reação ou reagente no fluido de tratamento antes da reação com os metais, por exemplo, em uma quantidade de cerca de 1% ou menos. De acordo com o último caso, o tensoativo, o dispersante e/ou hiperdispersante é um copolímero em bloco de polietileno-óxido de polietileno e ésteres de fosfato do mesmo.

[0048]Em uma modalidade ilustrativa, o reagente, a água e um ou mais tensoativos, dispersantes e/ou hiperdispersantes podem ser combinados no fluido de tratamento antes da injeção ou pulverização do fluido de tratamento em um ou mais dutos, câmaras ou outro equipamento de processo portando a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22. Por exemplo, o reagente, a água e um ou mais tensoativos, dispersantes e/ou hiperdispersantes podem ser combinados de forma antecipada (isso é, uma ou mais horas, dias, semanas, meses, etc. de antecedência) ou pouco antes (isso é, um ou mais minutos antes) da injeção ou pulverização do fluido de tratamento em um ou mais dutos, câmaras ou outro equipamento de processo.

[0049]Em uma modalidade ilustrativa, o fluido de tratamento é pulverizado ou injetado na corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22. O fluido de tratamento pode ser pulverizado ou injetado na corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 através de uma câmara de ressonância de gás ou integrado ao trabalho de duto adequado antes ou depois do baghouse de forno de cimento, precipitador eletrostático, ou sistema de coleta de material particulado 40, e/ou um esfregão de remoção de enxofre de gás flue. A câmara de ressonância de gás ou trabalho de duto é configurado para formar uma zona que auxiliar na colocação do material particulado e corrente de gás na corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 em contato com e reagindo com o fluido de tratamento. O fluido de tratamento reage com o gás carregado com metais e a poeira de forno de cimento para formar um resíduo particulado de metais em e dentro da poeira de forno de cimento (CKD). Em uma modalidade, o fluido de tratamento reage com o mercúrio dentro da corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 para formar o sulfeto de mercúrio.

[0050]Uma vez que a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 na câmara ou trabalho de duto sofre a ação do fluido de tratamento, o resíduo particulado é geralmente capturado a jusante, que, dependendo da configuração particular, pode estar dentro do baghouse de forno existente, precipitador eletrostático, em um baghouse de polimento secundário, ou outro sistema de coleta de material particulado 40. O material particulado capturado é tipicamente um material seco referido com uma poeira de forno de cimento modificada (mCKD). No caso de um forno de cimento equipado com um esfregão de remoção de enxofre de gás flue, um resíduo particulado também pode ser capturado dentro do esfregão como um componente do gesso sintético gerado resultando em gesso sintético modificado (mSyngyp). O mCKD e/ou mSyngyp pode então ser transferido para armazenamento para a dosagem controlada de volta para dentro de um moinho de cimento e/ou utilizado como um material de enchimento dentro de uma fábrica de batelada de concreto, fábrica de asfalto ou aterro como mCKD e mSyngyp não lixiviável.

[0051]Em uma modalidade ilustrativa, a temporização de pulverização ou injeção do fluido de tratamento para dentro da corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 pode ser alinhada com a operação do moinho bruto 28, pode ser contínua, ou pode ser intermitente, dependendo das necessidades da fabrica. Em determinadas aplicações, o sistema para injeção de fluido (também referido aqui como sistema de injeção) é operado quando a exaustão e mais provável de exceder os limites de emissão aplicáveis para metais pesados sendo capturados. Por exemplo, em determinadas aplicações, quando o moinho bruto 28 não está operando, o gás de exaustão pode ser mais provável de incluir concentrações maiores de metais pesados, e o sistema de injeção pode ser operado adequadamente nesse momento. Outras operações de forno de cimento podem exigir que o sistema de injeção opere, enquanto o moinho bruto 28 também está operando, dependendo do aparelho e processo de fabricação de cimento com os quais o sistema de injeção está associado, além da localização de tal sistema de injeção.

[0052]Em uma modalidade ilustrativa, o sistema de injeção para tratamento de gases de exaustão de forno de cimento inclui um tanque ou outro recipiente adequado para o armazenamento do jato ou fluido de tratamento e conexões de fluido adequadas para a corrente de gás de exaustão de forno de cimento para transportar o fluido em proximidade operacional para a corrente de gás de exaustão de forno de cimento contendo mercúrio e outros metais a serem capturados. O sistema de injeção inclui um ou mais bocais, portas ou outras aberturas adequadas posicionadas de modo que um fluido em jato seja formado. Múltiplos bocais em locais espaçados e com diferentes orientações angulares geram um padrão de dispersão adequado para contatar a corrente de gás de exaustão de forno de cimento.

[0053]Um sistema e método para o tratamento de gases de exaustão de forno de cimento para a redução de poluição de acordo com uma modalidade ilustrativa são descritos com referência à figura 1. Como ilustrado na figura 1, o sistema de injeção inclui um ou mais bocais 48 integrados ao trabalho de duto utilizado para transportar a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 a partir do forno (não ilustrado). Nessa modalidade ilustrativa, os bocais 48 são integrados em um duto preexistente. Os bocais 48 são adequadamente posicionados para comunicar com o duto de ultrapassagem 30. Os bocais 48 são conectados a um recipiente 50, para o armazenamento de jato ou fluido de tratamento, através de uma ou mais conexões de fluido 52, tal como tubos e/ou mangueiras. O fluido de tratamento pode ser armazenado no recipiente 50 e transportado através das conexões de fluido 52 para a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 no duto de ultrapassagem 30. O fluido de tratamento pode então ser pulverizado ou injetado na corrente de gás de exaustão 22.

[0054]Nessa modalidade, os bocais 48 são posicionados para comunicar com o duto de ultrapassagem 30 a jusante do moinho bruto 28 e antes do sistema de coleta de material particulado 40. O tratamento pelo sistema de injeção, ilustrado na figura 1, ocorre antes da corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 entrando em um ou mais sistemas de coleta de material particulado 40. Como tal, o sistema de injeção pode ser projetado de modo que a temperatura de entrada do sistema de duto seja alta o suficiente para acomodar a queda de temperatura através do sistema de injeção enquanto em operação, enquanto também corresponde às exigências operacionais do sistema de coleta de material particulado existente 40, baghouse, ou ESP, tal como uma temperatura de entrada selecionada para evitar ambas as situações de calor alto (por exemplo, acima de 204 C) e situações de ponto de orvalho baixo (por exemplo, abaixo de 102 C) que podem resultar em corrosão. Deve-se apreciar que a queda de temperatura através do sistema de injeção enquanto em operação pode depender da temperatura de entrada, da quantidade de fluido de tratamento sendo injetado e outras variáveis do tipo.

[0055]Em uma modalidade ilustrativa, o fluido de tratamento injetado ou pulverizado através dos bocais 48 possui um tamanho de gotícula grande o suficiente permitindo que o fluido de tratamento intercepte a corrente de gás de exaustão de forno de cimento por um mínimo de cerca de 1 a 2 segundos intermitentemente ou com base contínua enquanto o fluido de tratamento está sendo injetado e a reação ocorre. No entanto, deve-se apreciar que tempos maiores de residência ou tempo de interceptação podem ser utilizados e podem ser preferidos com base na aplicação em particular.

[0056]O tratamento pelo sistema de injeção, ilustrado na figura 1, ocorre antes de a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 entrar em um ou mais sistemas de coleta de material particulado 40. Como tal, o material particulado é capturado como um material residual seco resultando na poeira de forno de cimento modificada (mCKD) 42. Esse mCKD 42 pode não ser solúvel mais em termos de lixiviado em solos, cimento ou concreto visto que o mercúrio capturado e outros metais são agora permanentemente insolúveis. O mCKD 42 pode ser utilizado como um dos materiais adicionais inseridos em um moinho de acabamento no processo de fabricação de cimento, que é descrito adicionalmente abaixo em maiores detalhes com referência à figura 4.

[0057]Enquanto o sistema de injeção incluindo os bocais 48 é integrado ou instalado em um duto preexistente, isso é, o duto de ultrapassagem 30, deve-se apreciar que o sistema de injeção incluindo os bocais 48 pode ser instalado em um ou mais dutos recém adicionados, modificados ou preexistentes em qualquer número de locais diferentes. Por exemplo, o sistema de injeção pode ser instalado ou localizado para contatar a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 a montante do moinho bruto 28, a jusante do moinho bruto 28, no duto de ultrapassagem 30, no duto de retorno 38, a jusante do sistema de coleta de material particulado 40, a montante do sistema de coleta de material particulado 40, ou em um ou mais dutos existentes, modificados ou adicionais associados com o mesmo.

[0058]Quando um sistema de injeção, similar ao sistema de injeção integrado ilustrado na figura 1 é integrado ou instalado depois, ou a jusante do sistema de coleta de material particulado 40, o baghouse do forno ou ESP, o sistema de injeção pode ser projetado de modo que a temperatura de entrada da zona de injeção seja quente o suficiente para acomodar a queda de temperatura através da zona de injeção enquanto em operação e enquanto corresponde às exigências de um sistema de coleta de material particulado secundário, tal como ilustrado na figura 3. Esse sistema de injeção integrado pode ser configurado para pulverizar gotículas possuindo um tamanho de gota grande o suficiente para permitir que as gotículas interceptem a corrente de gás de exaustão de forno de cimento por cerca de 1 a 2 segundos ou mais, seja intermitentemente ou de forma contínua enquanto o fluido de tratamento está sendo injetado e a reação ocorre. O material particulado resultante pode ser portado diretamente para dentro do sistema de coleta de material particulado secundário e contido como um resíduo concentrado. Esse resíduo pode não mais ser solúvel em termos de lixiviação em solos, cimento ou concreto visto que o mercúrio capturado e outros metais são agora permanentemente insolúveis.

[0059]O trabalho de duto associado com o sistema de injeção pode ser preexistente ou recém instalado como parte do sistema de injeção. O trabalho de duto associado com o sistema de injeção, seja ele pré- existente ou novo, pode ser tratado opcionalmente com um polímero ou pode exigir formação de dutos adicionais, câmaras ou outras modificações de sua geometria para garantir que o fluido de tratamento ou produto químico permaneça em uma forma ativa por uma duração de tempo adequada para tratar a corrente de gás de exaustão de forno de cimento como pretendido antes de entrar no sistema de coleta de material particulado.

[0060]Em outras modalidades, o trabalho de duto adicional, as câmaras (tal como as câmaras de ressonância de gás) e/ou modificações do trabalho de duto pré-existente podem ser utilizados na criação de um sistema de injeção ou tratamento adequado. Outro sistema e método para o tratamento de gases de exaustão de forno de cimento para redução de poluição de acordo com uma modalidade ilustrativa são descritos com referência à figura 2. Como ilustrado na figura 2, o sistema de injeção inclui um trabalho de duto adicional e é instalado ou localizado a montante do sistema de coleta de partículas 40. O trabalho de duto adicional inclui um primeiro duto 54, uma câmara de ressonância ou um ciclone 56, e um segundo duto 58. Nessa modalidade ilustrativa, o primeiro duto 54 é conectado ao duto de ultrapassagem 30, a câmara de ressonância 56 é conectada ao primeiro duto 54, e o segundo duto 48 é conectado à câmara de ressonância 56 e à entrada do sistema de coleta de material particulado 40. Dessa forma, a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 flui a partir do duto de ultrapassagem 30 através do primeiro duto 54, através da câmara de ressonância 56 e através do segundo duto 58 para dentro do sistema de coleta de material particulado 40.

[0061]Em adição ao trabalho de duto adicional, o sistema de injeção inclui um ou mais bocais 60 adequadamente posicionados para comunicar com a câmara de ressonância 56. Nessa modalidade ilustrativa, os bocais 60 são conectados a um recipiente 62 para o armazenamento de jato ou fluido de tratamento através de uma ou mais conexões de fluido 64, tal como tubos e/ou mangueiras. O fluido de tratamento é tipicamente armazenado no recipiente 62 e transportado através das conexões de fluido 64 para a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 na câmara de ressonância 56. O fluido de tratamento pode então ser pulverizado ou injetado na corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22.

[0062]Nessa modalidade, os bocais 60 são posicionados para comunicar com a câmara de ressonância 56 a jusante do moinho bruto 28 e antes do sistema de coleta de material particulado 40. O tratamento pelo sistema de injeção, ilustrado na figura 2, ocorre antes da corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 entrar em um ou mais sistemas de coleta de material particulado 40. Novamente, nessa modalidade, o sistema de injeção pode ser projetado de modo que a temperatura de entrada da câmara de ressonância 56 seja alta o suficiente para acomodar a queda de temperatura através da câmara de ressonância 56 enquanto está em operação, enquanto também corresponde às exigências operacionais do sistema de coleta de material particulado existente 40, baghouse, ou ESP, tal como uma temperatura de entrada selecionada para evitar ambas as situações de muito calor (por exemplo, acima de 204 C) e situações de ponto de orvalho baixo (por exemplo, abaixo de 102 C) que pode resultar em corrosão.

[0063]Em uma modalidade ilustrativa, o fluido de tratamento injetado ou pulverizado através dos bocais 60 possui um tamanho de gota grande o suficiente para permitir que o fluido de tratamento intercepte a corrente de gás de exaustão de forno de cimento por cerca de 1 a 4 segundos ou mais, intermitentemente ou continuamente enquanto os reagentes estão sendo injetados e a reação ocorre. No entanto, deve-se apreciar que tempos de permanência maiores ou tempos de interceptação podem ser utilizados e podem ser preferidos com base na aplicação em particular. Como nas modalidades anteriores, o material particulado é capturado como um material residual seco resultando de poeira de forno de cimento modificada (mCKD) 42. O mCKD 42 pode ser utilizado como um dos materiais adicionais inseridos em um moinho de acabamento no processo de fabricação de cimento, que é descrito em maiores detalhes abaixo com referência à figura 4.

[0064]Outro sistema e método de tratamento de gases de exaustão de forno de cimento para redução da poluição de acordo com uma modalidade ilustrativa são descritos com referência à figura 3. Como ilustrado na figura 3, o sistema de injeção inclui trabalho de duto adicional e é instalado ou localizado entre dois sistemas de coleta de material particulado 40a e 40b. O trabalho de duto adicional inclui um primeiro duto 66, uma câmara de ressonância de gás ou um ciclone 68, e um segundo duto 70. Nessa modalidade ilustrativa, o primeiro duto 66 é conectado à saída do sistema de coleta de material particulado 40a, câmara de ressonância 68 é conectada ao primeiro duto 66, e o segundo duto 70 é conectado à câmara de ressonância 68 e à entrada do sistema de coleta de material particulado 40b. Dessa forma, a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 flui a partir do sistema de coleta de material particulado 40a através do primeiro duto 66, através da câmara de ressonância 68, e através do segundo duto 70 para dentro do sistema de coleta de material particulado 40b.

[0065]Como nas modalidades anteriores, o sistema de injeção inclui um ou mais bocais 72 adequadamente posicionados para comunicar com a câmara de ressonância 68. Nessa modalidade ilustrativa, os bocais 72 são conectados a um recipiente 74 para o armazenamento de jato ou fluido de tratamento através de uma ou mais conexões de fluido 76, tal como tubos e/ou mangueiras. O fluido de tratamento é tipicamente armazenado no recipiente 74 e transportado através das conexões de fluido 76 para a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 22 na câmara de ressonância 68. O fluido de tratamento pode então ser pulverizado ou injetado na corrente de gás de exaustão 22.

[0066]Nessa modalidade, os bocais 72 são posicionados para comunicar com a câmara de ressonância 68 a jusante do sistema de coleta de material particulado 40a e antes do sistema de coleta de material particulado 40b. O tratamento pelo sistema de injeção, ilustrado na figura 3, ocorre depois do sistema de coleta de material particulado 40a e antes do sistema de coleta de material particulado 40b. Nessa modalidade, similar às outras, o sistema de injeção pode ser projetado de modo que a temperatura de entrada da câmara de ressonância 68 seja alta o suficiente para acomodar a queda de pressão através da câmara de ressonância 68, enquanto em operação, enquanto também corresponde às exigências operacionais do sistema de coleta de material particulado 40b, baghouse, ou ESP, de modo que uma temperatura de entrada selecionada para evitar ambas as situações de muito calor (por exemplo, acima de 204 C) e situações de baixo ponto de orvalho (por exemplo, menos de 102 C) que pode resultar em corrosão.

[0067]Nessa modalidade ilustrativa, similar às outras, o fluido de tratamento injetado ou pulverizado através dos bocais 72 possui um tamanho de gota grande o suficiente para permitir que o fluido de tratamento intercepte a corrente de gás de exaustão de forno de cimento por um mínimo de cerca de 1 a 4 segundos, de forma intermitente ou de forma contínua enquanto os reagentes estão sendo injetados e a reação ocorre. No entanto, deve-se apreciar que tempos de permanência ou tempos de interceptação maiores podem ser utilizados e podem ser preferidos com base na aplicação em particular.

[0068]O material particulado resultante pode ser portado diretamente para o sistema de coleta de material particulado 40b e contido como um resíduo concentrado 78. Esse resíduo 78 não pode ser mais uma ameaça em termos de lixiviação do solo, cimento ou concreto visto que o mercúrio capturado e outros metais são agora permanentemente insolúveis. O resíduo 78 pode ser altamente concentrado com metais pesados e pode exigir teste adicional para eliminação ou pode utilizar como uma adição ao processo dentro de um moinho de cimento. Adicionalmente, o material particulado capturado pelo sistema de coleta de material particulado 40a (CKD 80) pode ser utilizado sozinho ou em combinação com o resíduo 78 como um dos materiais adicionais inseridos em um moinho de acabamento no processo de fabricação de cimento, que é descrito em maiores detalhes abaixo com referência à figura 4.

[0069]Enquanto os sistemas descritos acima foram instalados em determinados locais, será apreciado que os sistemas podem ser instalados em qualquer número de diferentes locais. Por exemplo, o sistema pode ser instalado ou colocado em contato com a corrente de gás de exaustão de forno de cimento a montante ou a jusante do moinho bruto, a montante e/ou a jusante de um ou mais sistemas de coleta de material particulado, ou entre um ou mais dutos existentes associados com o mesmo. O tratamento pode, dessa forma, ser realizado através de qualquer um dentre uma variedade de dutos pré-existentes, uma câmara de ressonância de gás, um esfregão seco, ou através de outras zonas adequadas, antes ou depois de um ou mais sistemas de coleta de material particulado, incluindo o baghouse do forno de cimento, precipitador eletrostático, ou um esfregão de remoção de enxofre de gás flue.

[0070]Nas modalidades ilustrativas descritas aqui, a temporização de injeção de jato pode ser alinhada com a operação do moinho bruto 28 ou pode ser contínua dependendo das necessidades ou objetivos da fabrica para redução de emissões ou conformação com quaisquer regulamentações aplicáveis. Como ilustrado nas figuras 1 e 2, a utilização do sistema de injeção antes do sistema de coleta de material particulado existente 40 pode reduzir o custo com investimento e o custo operacional quando contrastado com um esfregão molhado, aplicação de esfregão seco ou injeção de carbono ativado.

[0071]Deve-se apreciar que em uma ou mais das modalidades descritas aqui não existe necessidade de um "Baghouse de Polimento". O sistema de injeção pode ser instalado em linha com um baghouse de forno existente e o material coletado pode simplesmente ser segregado durante os períodos quando estiver em operação. Um sistema de armazenamento de poeira e dosagem separado pode ser incluído para manter o material até que o mesmo possa ser colocado de volta para dentro dos moinhos de acabamento de forma controlada. O material coletado pode ser utilizado de forma bem sucedida como uma adição de processo dentro de moinhos de cimento sem qualquer perigo de liberação de mercúrio capturado. Uma vez que o material residual é capturado em concreto, o mesmo não deve ser liberado novamente visto que está unido de forma substancialmente permanente em sua forma natural estável, diferentemente do que geralmente resulta do uso de carbono ativado ou tecnologia de absorção. O mercúrio capturado é contido em sua forma natural estável. Não deve liberar novamente para dentro do ar ou lixiviar para dentro do solo a menos que seja fisicamente processado novamente através de um forno ou sistema de combustão.

[0072]Qualquer uma das modalidades descritas aqui pode incluir um armazenador de poeira e um sistema de dosagem para contenção de mCKD capturado e reintrodução de mCKD no processo de moagem de cimento para ser utilizado em etapas de produção adicionais ou reciclagem de mCKD de volta para dentro do processo de forno depois da remoção dos metais pesados entranhados tal como mercúrio. mCKD pode ser transferido diretamente para um silo de armazenamento para a dosagem controlada de volta para um moinho de cimento, como uma adição ao processo, e/ou utilizado diretamente como um material de enchimento dentro de uma fabrica de batelada de concreto, fabrica de asfalto ou aterrado como mCKD não lixiviável.

[0073]Um método de reciclagem de mCKD e outros materiais brutos de acordo com uma modalidade ilustrativa é descrito com referência à figura 4. Um clinker 82 produzido no forno é resfriado e pode sertransferidoparaum silodearmazenamento 84 para a dosagemcontroladapara dentrodeum ou mais moinhos de acabamento 86. Adicionalmente, gesso 88 pode ser transferido para um silo de armazenamento 90 para a dosagem controlada para dentro do moinho de acabamento 86. O gesso 88 pode ser utilizado como uma adição ao processo para o moinho de acabamento 86, substituindo, por exemplo, cerca de 5,0% das matérias primas totais sendo utilizadas. Em uma modalidade ilustrativa, o gesso 88 é um gesso sintético modificado (mSyngyp) capturado por um esfregão de remoção de enxofre de gás flue.

[0074]Como ilustrado na figura 4, um sistema de armazenamento e dosagem de poeira para contenção de mCKD capturado 92 e reintrodução de mCKD 92 no processo de moagem de cimento é incluído. O mCKD 92 pode ser transferido diretamente para um silo de armazenamento 94 para a dosagem controlada no moinho de acabamento 86, como uma adição de processo. mCKD 92 pode ser utilizado como uma adição ao processo para um moinho de acabamento 86, substituindo, por exemplo, até cerca de 5,0% da matéria prima total sendo utilizada. Deve-se apreciar que mCKD pode criar um percentual maior ou menor dos materiais totais como compreendido pelos versados na técnica e vista da presente descrição.

[0075]mCKD 92 é unido por fim dentro do cimento Portland e utilizado como concreto, com o material resultante sendo estabilizado e não lixiviável. Como ilustrado na figura 4, o sistema de armazenamento e dosagem de poeira é utilizado para manter mCKD 92 até que possa ser colocado de volta dentro do moinho de acabamento 86 de forma controlada. Como descrito acima, mCKD 92 é substancialmente permanentemente unido em sua forma natural estável, como tal; mCKD coletado 92 pode ser utilizado com sucesso como uma adição ao processo dentro do moinho de cimento sem qualquer perigo de liberação de mercúrio capturado.

[0076]A instalação do sistema de dosagem e armazenamento de poeira de mCKD pode permitir que a fábrica efetivamente gerencie o material mCKD 92 e teste o mesmo antes da reciclagem, reutilização ou eliminação.

[0077]Em outra modalidade ilustrativa, um sistema de monitoramento de emissão contínua capaz de dosar com precisão o mercúrio e outros metais pesados para o monitoramento do desempenho do sistema pode ser implementado como parte do sistema.

[0078]Um exemplo de um sistema de injeção integrado de acordo com uma modalidade ilustrativa é descrito com referência às figuras de 5 a 13. Com referência à figura 5, o sistema de injeção integrado é instalado em uma fabrica de cimento 96. A fábrica 96 produz uma corrente de gás de exaustão 98 a partir de um forno (não ilustrado), que flui do forno a jusante através de um duto descendente 102. Na base do duto descendente 102 existe uma caixa de saída 104, que é projetada para permitir que qualquer material solidificado caia da corrente de gás de exaustão 98, separando o mesmo dos gases e matéria particulada que continuam através do trabalho de duto. Conectado à saída da caixa de saída 104 encontra-se um duto 106, que transporta a corrente de gás de exaustão 98 a jusante para um sistema de coleta de material particulado 108. A corrente de gás de exaustão 98 flui através do sistema de coleta de material particulado 108 para dentro de um duto 110, que transporta a corrente de gás de exaustão 98 a jusante para uma pilha de exaustão 112 através da qual a corrente de gás de exaustão 98 sai para dentro da atmosfera.

[0079]Com referência às figuras 5 e 6, o sistema de injeção integrado inclui um primeiro ponto de injeção 114 instalado no duto descendente 102 e um segundo ponto de injeção 116 instalado no duto 106. O sistema de injeção integrado é localizado a montante do sistema de coleta de material particulado 108. Como tal, e de forma similar às modalidades descritas previamente, o material particulado é capturado no sistema de coleta de material particulado 108 como um material residual seco resultando em poeira de forno de cimento modificada (mCKD) 118. Essa mCKD 118 não é mais solúvel em termos de lixiviação de solo, cimento ou concreto visto que o mercúrio capturados e outros metais são agora permanente insolúveis. Novamente, como nas versões anteriores, a mCKD 118 pode ser utilizada como um dos materiais adicionais inseridos em um moinho de acabamento no processo de fabricação de cimento, tal como descrito acima com referência à figura 4.

[0080]Uma vista esquemática de cima para baixo dos primeiro e segundo pontos de injeção 114 e 116 de acordo com uma modalidade ilustrativa é descrita com referência à figura 7. Como ilustrado na figura 7, as primeiras portas 120 são instaladas no duto descendente 102 no primeiro ponto de injeção 114, e as segundas portas 122 são instaladas no duto 106 no segundo ponto de injeção 116. Como ilustrado, o duto descendente 102 possui um diâmetro de cerca de 6 metros e existem nove primeiras portas 120 em torno da circunferência do duto descendente 102. O duto 106 possui um diâmetro de cerca de 3,50 metros e existem nove segundas portas 122 em torno da circunferência do duto 106. No entanto, deve-se apreciar que o número de primeiras portas 120 e o número de segundas portas 122 pode ser menor ou maior que nove dependendo da aplicação em particular e dos tamanhos dos dutos.

[0081]Com referência agora às figuras de 7 a 11, as primeiras portas 120 e as segundas portas 122 possuem 10,16 cm. de diâmetro, e são instaladas em locais radialmente espaçados em torno da circunferência dodutodescendente102 e do duto 106, respectivamente. Asportassão alinhadasemparalelouma à outra. Dependendo da aplicação particular, deve-se apreciar que as portas 120, 122 podem ter mais ou menos que 10,16 cm. de diâmetro, as portas 120 não precisam ter a mesma dimensão que as portas 122, e o espaçamento e orientação podem variar. As portas 120,122 são projetada para penetrar a parede lateral dos dutos descendentes 102, 106 para inserção de lanças 128a a r dos bocais de pulverização dentro dos dutos descendente 102, 106 como discutido abaixo.

[0082]Nessa modalidade ilustrativa, as lanças possuindo um ou mais bocais posicionados nas mesmas inseridos nas portas correspondentes 120, 122. Cada uma das portas 120, 122 pode manter uma lança. No entanto, deve-se apreciar que nem todas as portas 120, 122 precisam ter uma lança correspondente inserida durante a operação. As lanças podem ter um comprimento que permite que a lança se estenda a partir de uma porta particular dentro da qual a lança é recebida através de pelo menos uma parte do duto. Deve-se apreciar que as lanças podem ter comprimentos diferentes e podem se estender por várias distâncias através do duto. Por exemplo, as lanças podem se estender substancialmente através do duto a partir de portas correspondentes, ou podem ser dimensionadas ou de outra forma configuradas para se estender por uma parte do caminho através do duto a partir de tais portas.

[0083]Como observado nas figuras 7, 9 e 11, os suportes cruzados 132 e 136, encaixados com assentos para cada lança (não ilustrados), podem se estender abaixo e através das lanças de um duto correspondente e engatar o lado de baixo ou lado de cima de tais lanças para suportar o mesmo. Os suportes cruzados 132 e 136 se estendem em um ângulo (perpendicular nessa versão) com relação às lanças correspondentes e são montados através das portas correspondentes 124, 126.

[0084]Uma modalidade de uma das lanças 128a a r de acordo com uma modalidade ilustrativa é adicionalmente descrita com referência à figura 8. Como ilustrado na figura 8, uma lança 128, tal como uma das lanças 128a a r descritas abaixo, possui um ou mais bocais 130 instalados nas mesmas. Nessa modalidade a lança 128 é feita de aço inoxidável. No entanto, deve-se apreciar que a lança 128 pode ser feita de outros materiais, tal como, mas não limitado a ferro, alumínio, polímeros, e outros materiais do tipo. Nessa modalidade, os bocais 130 são configurados para distribuir gotículas do fluido de tratamento. O tamanho de gota deve ser grande o suficiente para permitir que as gotas existam por tempo suficiente e reajam com os metais, tal como mercúrio iônico ou elemental, dentro da corrente de gás de exaustão. Nessa modalidade, as gotículas podem ter um tamanho médio de cerca de 20 a 40 mícrons, e mais particularmente um tamanho médio de cerca de 30 a 40 mícrons. O tamanho da gotícula de cerca de 30 a 40 mícrons é projetado para permitir que as gotículas residam na corrente de gás de exaustão por um mínimo de cerca de 1 a 2 segundos quando a temperatura no ponto de injeção está em uma média de cerca de 176 C. No entanto, os tamanhos de gotícula podem variar, por exemplo, as gotículas podem ter um tamanho médio de cerca de 20 mícrons ou mais, dependendo da temperatura do gás de exaustão, da concentração de fluido de tratamento, da pressão da água, do metro cúbico por minuto real, da carga de poeira particulada e das concentrações de mercúrio e outros fatores. Por exemplo, deve-se apreciar que uma temperatura mais alta pode ser associada com um tamanho de gota maior, tal como de cerca de 70 a 90 mícrons (apesar de esse não ser um limite superior do tamanho adequado de gota), e uma temperatura mais baixa pode permitir que um tamanho de gota menor seja utilizado.

[0085]Uma vista esquemática de um padrão de pulverização através dos bocais 130 dentro do duto descendente 102 no ponto de injeção 114 é ilustrada e descrita com referência à figura 9. Como ilustrado na figura 9, existem nove lanças 128a a i, igualmente espaçadas, cada uma possuindo um ou mais bocais 130 (como indicado pelos padrões circulares) e inseridas em nove primeiras portas 120. Nessa modalidade, as lanças 128a a i são suportadas pelo suporte cruzado 132 que se estende entre as portas 124. O suporte cruzado 132 pode ser encaixado com assentos para as lanças 128a a i para suportar as lanças 128a a i à medida que as lanças 128a a i se estendem através do duto 102.

[0086]Como ilustrado na figura 9, os bocais 130 (como indicado pelos padrões circulares) possuem um padrão de pulverização em formato de cone com uma área de impacto em formato redondo. No entanto, deve-se apreciar que os bocais possuindo padrões de pulverização de formatos diferentes e áreas de impacto podem ser utilizadas.

[0087]Nessa modalidade, as lanças 128a e 128i possuem, cada uma, um bocal 130, as lanças 128b e 128h possuem, cada uma, quatro bocais 130, as lanças 128a, 128c e 128g possuem, cada um, cinco bocais 130, e as lanças 128d e 128f possuem, cada um, seis bocais 130. Os padrões de pulverização, ilustrados pelos padrões circulares, dos bocais 130 cobrem cerca de 90% da área transversal total do duto descendente 102. No entanto, deve-se apreciar que uma disposição diferente ou número de bocais, padrões de pulverização maiores, menores ou diferentes podem ser utilizados, e que a quantidade de cobertura da área transversal total do duto descendente 102 pode variar de modo a ter um percentual maior ou menor.

[0088]De forma similar, uma vista esquemática de um padrão de pulverização através dos bocais 130 dentro do duto 106 no ponto de injeção 116 é ilustrada e descrita com referência à figura 11. Como ilustrado na figura 11, existem nove lanças 128j a r, igualmente espaçadas, possuindo, cada uma, um ou mais bocais 130 (como indicado pelos padrões circulares) e inseridos em nove das segundas portas 122. Nessa modalidade, as lanças 128j a r são suportadas pelo suporte cruzado 136 que se estende entre as portas 126. O suporte cruzado 136 pode ser encaixado com assentos para as lanças 128j a r para suportar as lanças 128j a r à medida que as lanças 128j a r se estendem através do duto 106.

[0089]Como ilustrado na figura 11, os bocais 130 (como indicado pelos padrões circulares) possuem um padrão de pulverização em formato de cone com uma área de impacto de formato redondo. No entanto, deve-se apreciar que os bocais possuindo padrões de pulverização de formatos diferentes e áreas de impacto podem ser utilizados.

[0090]Nessa modalidade, as lanças 128j e 128r possuem, cada uma, um bocal 130, as lanças 128k a m e 128o a q possuem, cada uma, quatro bocais 130, e a lança 128n possui cinco bocais 130. Os padrões de pulverização, ilustrados pelos padrões circulares dos bocais 130 cobrem cerca de 90% da área transversal total do duto 106. No entanto, deve-se apreciar que qualquer numero de bocais possuindo padrões de pulverização menor ou maior pode ser utilizado para cobrir um percentual maior ou menor da área transversal total do duto 106.

[0091]Como ilustrado, com referência às figuras de 8 a 10, os bocais 130 são conectados por fluido a um ou mais recipientes para o armazenamento de fluido de tratamento, através de uma ou mais das lanças 128a a i, através de uma ou mais conexões de fluido 134, tal como tubos e/ou mangueiras. O fluido de tratamento é armazenado no recipiente e transportado (por exemplo, através de uma bomba) através das conexões de fluido 134, através de uma ou mais lanças 128a a i e sai através dos bocais 130 dentro do duto descendente 102. O fluido de tratamento então contata a corrente de gás de exaustão de forno de cimento 98 dentro do duto descendente 102. De forma similar, como ilustrado com referência às figuras 8, 11 e 12, os bocais 130 nas lanças 128j a 4 no segundo ponto de injeção 116 no duto 106 são conectados por fluido a um recipiente, contendo o fluido de tratamento, através de uma ou mais conexões de fluido 138, tal como tubos e/ou mangueiras.

[0092]O sistema de injeção integrado, descrito acima com referência às figuras de 5 a 12, pode ser implementado na fabrica de cimento 96 (figura 5) para remover o mercúrio da corrente de gás de exaustão 98. A temperatura da corrente de gás de exaustão 98 varia dependendo da operação de um moinho bruto em linha e/ou condições de forno. Nessa modalidade ilustrativa, a temperatura de entrada para o duto descendente 102, que é a montante do moinho bruto, varia de cerca de 315 a 426 C. As temperaturas na entrada do sistema de coleta de material particulado 108 varia tipicamente de cerca de 115 a 148 C para proteger o sistema de coleta de material particulado 108. Quando o moinho bruto está em operação, a corrente de gás de exaustão 98 perde calor à medida que passa através do moinho bruto para secar as matérias primas enquanto a moagem ocorre. Quando o moinho bruto não está operando, é geralmente necessário se reduzir a temperatura da corrente de gás de exaustão 98 pela utilização de um jato de água de alta pressão no duto descendente 102. Isso tipicamente resfria a corrente de gás de exaustão 98 para cerca de 162 a 201 C na entrada para o sistema de coleta de material particulado 108 para proteger o sistema de coleta de material particulado 108.

[0093]A carga de material particulado da corrente de gás de exaustão 98 pode ser tão alta quanto 20 toneladas por hora (tph) através do duto descendente 102 e não depende da operação de moinho bruto. O volume de gás da corrente de gás de exaustão 98 pode variar de 1132367 m3/hora (mch) durante a operação devido às flutuações de temperatura e condições de processo.

[0094]Nessa modalidade, o fluido de tratamento contém um reagente e água. O reagente é 30% de polissulfeto de cálcio e água. O reagente e a água são injetados em uma razão de cerca de 1:4 quando o moinho bruto está desligado e a temperatura é reduzida para cerca de 176 C na saída do duto 106. Como descrito acima, o primeiro ponto de injeção 114 é instalado no duto descendente 102, antes da caixa de saída 104, e o segundo ponto de injeção é instalado no duto 106, depois da caixa de saída 104. O fluido de tratamento é injetado através dos bocais 130 em uma taxa de 56,78 litros por minuto, uma pressão de cerca de 310 kPa e possui um tamanho médio de gota de cerca de 30 a 40 mícrons. O tamanho da gota de cerca de 30 a 40 mícrons é projetado para permitir que o reagente resida na corrente de gás de exaustão 98 tempo suficiente para entrar em contato com e reagir com o mercúrio iônico e elementar dentro da corrente de gás de exaustão 98 para formar sulfeto de mercúrio. Nessa modalidade, as gotas de 30 a 40 mícrons residem por um mínimo de cerca de 1 a 2 segundos dentro da corrente de gás de exaustão 98 possuindo uma temperatura de cerca de 176 C, em média, antes de evaporar. Adicionalmente, as gotas de 30 a 40 mícrons impedem que o reagente acumule em um ventilador ID de pré-aquecedor a jusante (não ilustrado) que está presente na fabrica de cimento 96. Sob essas circunstâncias, uma gota menor pode não fornecer vida útil suficiente para a gota para permitir que a reação ocorra, e uma gota maior pode portar para o ventilador ID de pré- aquecedor onde pode contribuir para o acúmulo e vibração resultando na falha do ventilador.

[0095]Uma tabela de rodadas de injeção ilustrativas e resultados correspondentes é ilustrada e descrita com referência à figura 5 e 13. Como ilustrado na figura 13, seis rodadas foram conduzidas. A quantidade de mercúrio que foi capturada através do uso do sistema de injeção integrado foi calculada com base nas medições realizadas em um primeiro ponto de medição 140 localizado antes do primeiro ponto de injeção 114 e um segundo ponto de medição 142 localizado antes da entrada do sistema de coleta de material particulado 108, como ilustrado na figura 5.

[0096]Durante as rodadas 1 e 2, o fluido de tratamento não foi injetado e a quantidade de mercúrio presente na corrente de gás de exaustão 98 no segundo ponto de medição foi de 512.6 ug/m3 e 532.3 ug/m3, respectivamente. Durante as rodadas 3 e 4, o fluido de tratamento foi injetado em apenas um dos pontos de injeção, isso é o primeiro ponto de injeção 114. O fluido de tratamento foi a mistura de água e reagente contendo o reagente e água em uma razão de cerca de 1:4. O fluido de tratamento foi injetado apenas em um dos pontos de injeção, o primeiro ponto de injeção 114 em uma taxa de cerca de 56,78 litros por minuto (lpm) por cerca de trinta minutos. O fluido de tratamento foi injetado com base contínua permitindo que o reagente intercepte a corrente de gás de exaustão 98 por um mínimo de cerca de 1 a 2 segundos, durante o qual a reação ocorre. A quantidade total média de mercúrio (isso é, a quantidade no material particulado e vapor) na corrente de gás de exaustão 98 no primeiro ponto de medição 140 (antes de qualquer tratamento) foi determinada como sendo de cerca de 480 ug/m3 durante as rodadas 3 e 4. A quantidade média total de mercúrio na corrente de gás de exaustão 98 no segundo ponto de medição 142 (depois do tratamento) foi determinada como sendo de cerca de 281,8 ug/m3 e cerca de 326,6 ug/m3 durante as rodadas 3 e 4, respectivamente. Quando da comparação de níveis de mercúrio antes e depois do tratamento em um único local ao longo do percurso dos gases de exaustão, durante as mesmas rodadas, a rodada 3 alcança uma taxa de captura de cerca de 41,3% do mercúrio total na corrente de gás de exaustão 98, e a rodada 4 alcança uma taxa de captura de 32% do mercúrio total na corrente de gás de exaustão 98. Dessa forma, a injeção do fluido de tratamento no primeiro ponto de injeção 114 foi medida para alcançar uma taxa de captura média de cerca de 36,7% do mercúrio total na corrente de gás de exaustão 98 através das rodadas 3 e 4.

[0097]A taxa de captura de mercúrio é ainda maior quando comparada com a corrente de gás de exaustão não tratada no segundo ponto de medição 142 das rodadas 1 e 2 para a corrente tratada no mesmo ponto de medição 142 das rodadas 3 e 4. Especificamente, o mercúrio total médio no segundo ponto de medição 142 nas rodadas 1 e 2 foi de 522 ug/m3 e nas rodadas 3 e 4 foi de 304 ug/m3, representando uma taxa de captura de cerca de 42%.

[0098]Durante as rodadas 5 e 6, o fluido de tratamento foi injetado através de ambos o primeiro ponto de injeção 114 e o segundo ponto de injeção 116. O fluido de tratamento foi a mistura de reagente e água contendo o reagente e a água em uma razão de cerca de 1:4. O fluido de tratamento foi injetado a uma taxa de cerca de 56,78 litros por hora por cerca de quinze minutos através de ambos os pontos de injeção 114 e 116. O fluido de tratamento foi injetado através de ambos os pontos de injeção 114 e 116 de forma contínua permitindo que o reagente intercepte a corrente de gás de exaustão 98 por um mínimo de 1 a 2 segundos em cada ponto, durante esse tempo o tratamento ocorre. A quantidade total média de mercúrio (isso é, a quantidade no material particulado e fase de vapor) na corrente de gás de exaustão 98 no primeiro ponto de medição 140 foi determinada como sendo de cerca de 497 ug/m3 e 475 ug/m3 durante as rodadas 5 e 6, respectivamente. A quantidade total média de mercúrio na corrente de gás de exaustão 98 no segundo ponto de medição 142 foi determinada como sendo de cerca de 203,5 ug/m3 e cerca de 223,3 ug/m3 durante as rodadas 5 e 6, respectivamente. A rodada 5 alcançou uma taxa de captura de cerca de 59% do mercúrio total na corrente de gás de exaustão 98, e a rodada 6 alcançou uma taxa de captura de cerca de 52,9% do mercúrio total na corrente de gás de exaustão 98. Dessa forma, a injeção do fluido de tratamento em ambos os pontos de injeção 114 e 116 pode alcançar uma taxa de captura de cerca de 56% do mercúrio total e uma taxa de captura de cerca de 66% da quantidade de mercúrio no vapor da corrente de gás de exaustão 98.

[0099]Novamente, a taxa de captura de mercúrio é ainda maior quando comparada com o gás de exaustão tratado nas rodadas 5 e 6 no ponto de medição 142 para o gás de exaustão não tratado das rodadas 1 e 2, tudo o que envolvido em torno da mesma taxa de alimentação de forno. Especificamente, o mercúrio total médio no ponto 142 nas rodadas não tratadas 1 e 2 foi de 522 ug/m3, em comparação com o mercúrio total médio de 213 ug/m3 nas rodadas 5 e 6, representando uma taxa de captura de cerca de 59% do mercúrio total.

[00100] Nas rodadas descritas acima, o tratamento pelo sistema de injeção integrado ilustrado nas figuras de 5 a 12, ocorre antes de a corrente de gás de exaustão 98 entrar no sistema de coleta de material particulado 108. O fluido de tratamento foi submetido continuamente permitindo que o reagente intercepte a corrente de gás de exaustão 98, por um mínimo de cerca de 1 a 2 segundos, durante esse tempo a reação ocorre. Durante a reação, o reagente interage com o mercúrio elementar e iônico na corrente de gás de exaustão 98 convertendo o mercúrio elementar e iônico em sulfeto de mercúrio. Como tal, as partículas (incluindo o sulfeto de mercúrio) são transportadas para dentro do sistema de coleta de material particulado 108. As partículas são capturadas como um material residual seco resultando na poeira de forno de cimento modificada (mCKD) 118, como ilustrado na figura 5. O mCKD 118 pode não ser mais solúvel em termos de lixiviação em solos, cimento ou concreto visto que o mercúrio capturado e outros metais são agora permanentemente insolúveis. O mCKD 118 pode ser utilizado como um dos materiais adicionais inseridos em um moinho de acabamento no processo de fabricação de cimento, tal como descrito acima com referência à figura 4.

[00101] Apesar de as rodadas descritas acima terem sido conduzidas com o moinho bruto desligado, deve-se apreciar que os sistemas e métodos descritos aqui podem ser utilizados para remover o mercúrio e outros metais quando o moinho bruto está ligado, ou sob qualquer número de outros protocolos de operação. Quando o moinho bruto está desligado, o teor de mercúrio é geralmente esperado como mais alto do que quando o moinho bruto está ligado. Dessa forma, se espera que os processos do fluido de tratamento descritos acima causem um percentual ainda maior de mercúrio a ser removido da corrente de gás de exaustão quando o moinho bruto está ligado.

[00102] Enquanto os sistemas e métodos descritos aqui são descritos com referência a determinadas modalidades, deve ser apreciado que as configurações de forno de cimento podem variar muito e, dessa forma, as localizações e configurações do sistema de tratamento com relação à corrente de gás de exaustão do forno podem variar de forma correspondente para adequar ao forno de cimento em particular. Deve-se apreciar também que qualquer uma das modalidades contempladas aqui pode ou não exigir um ou mais sistemas de remoção de material particulado secundário, dependendo das aplicações em particular.

[00103] Dependendo da operação de forno individual, as matérias primas, e combustíveis, os sistemas descritos aqui podem rodar apenas de forma intermitente, como necessário ou podem rodar substancialmente de forma contínua para alcançar os objetivos de redução desejados, incluindo a injeção de fluido de tratamento 100% do tempo. Na maior parte dos casos, o período maior de emissão de mercúrio se refere a quando o moinho vertical em linha ou moinho bruto está desligado ou quando existe uma discrepância de temperatura no baghouse do forno, ESP, ou outro sistema de coleta de material particulado. De acordo, o processo de tratamento pode ser configurado para rodar durante tais períodos fora de linha, ou pode ser acionado para rodar em resposta a qualquer número de parâmetros, tal como tempo, o excedente de determinados limites de emissão, médias de emissão de rodada, medições de constituintes de gás, e outros parâmetros do tipo. Cada sistema pode ser personalizado para cada forno de cimento com base na modelagem de emissão real, matérias primas, custos e número de outros parâmetros operacionais, de emissão ou funcionais.

[00104] Em uma modalidade alternativa, os dutos, câmaras, ou outras zonas de tratamento associados com o sistema de tratamento são configurados para solucionar as quedas de temperatura à medida que a corrente de exaustão percorre descendentemente. Por exemplo, como descrito acima, em determinadas modalidades, a zona de tratamento (duto, câmara, ciclone, etc.) pode ser selecionada ou configurada de modo que a temperatura de entrada da zona de tratamento seja quente o suficiente para acomodar a queda de temperatura através da zona, enquanto em operação, enquanto corresponde às exigências operacionais de um baghouse a jusante, ESP, ou outro sistema de coleta de material particulado. Tal temperatura de entrada evita ambas as situações de calor alto e ponto de orvalho baixo que resultam em corrosão.

[00105] Os sistemas, métodos e processos descritos aqui foram identificados, adaptador e projetados para a indústria do cimento. Em uma forma, os sistemas, métodos e processos descritos aqui podem fornecer um custo de capital menor, um custo operacional menor, e mais importante, níveis de emissão de mercúrio reduzidos.

[00106] Deve-se apreciar que uma versão dessa tecnologia também pode ser aplicada a fábricas de fabricação de cimento equipadas com um esfregão molhado ou já projetadas para usar injeção de carbono ativado. O encaixe retroativo de instalações existentes ocorre expressamente entre possíveis configurações.

[00107] Deve-se compreender que, utilizando-se os sistemas e métodos descritos aqui, o mercúrio é capturado independentemente de onde foi gerado durante o processo de criação de cimento, sem a necessidade de reaquecimento. Os sistemas e métodos descritos aqui podem permitir que as fábricas de cimento utilizem uma variedade maior de matérias primas sem medo de exceder quaisquer limites de emissão aplicáveis para mercúrio ou outros metais pesados capturados como descrito nessa descrição. Dependendo do volume do material residual gerado, a parte que não pode ser utilizada como uma adição ao processo terá que ser descartada, mas isso é considerado um volume menor no contexto geral.

[00108] Enquanto a descrição acima se refere geralmente à captura de mercúrio, deve-se apreciar que os sistemas, métodos, processos e tecnologia descritos aqui podem ser modificados para capturar cromo hexavalente, e uma variedade de outros metais e pontos de emissão de calor.

[00109] A matéria apresentada na descrição acima e nos desenhos em anexo é oferecida por meio de ilustração apenas e não como uma limitação. Enquanto os sistemas, métodos e aparelhos para redução de poluição de gás de exaustão de forno de cimento foram descritos e ilustrados com relação a determinadas modalidades, muitas variações e modificações serão evidentes aos versados na técnica e podem ser feitas sem se distanciar do espírito e escopo da descrição. A descrição é, dessa forma, não limitada aos detalhes precisos da metodologia ou construção apresentados acima visto que tais variações e modificações devem ser incluídas no escopo da descrição.

Claims

1.Método de tratamento de gás de exaustão de forno de cimento, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer uma corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22) de um forno; fornecer um reagente contendo um polissulfeto de metal alcalino terroso solúvel em água; combinar corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22) com reagente para criar uma corrente combinada; e remover pelo menos uma parte de um metal pesado da corrente combinada pela passagem da corrente combinada através de um sistema de coleta de partículas (40) para formar poeira de forno de cimento modificada (42) contendo o metal pesado em uma forma não lixiviável.

2.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda combinar o reagente com água antes da combinação da corrente de exaustão de forno de cimento com o reagente.

3.Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda combinar reagente e água com pelo menos um dentre um tensoativo, um dispersante, e um hiperdispersante antes da combinação da corrente de exaustão de forno de cimento com o reagente.

4.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fornecimento de reagente inclui ainda o fornecimento de um reagente contendo polissulfeto de metal alcalino terroso solúvel em água em uma concentração de 20% a 40% em água.

5.Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a combinação do reagente com água inclui adicionalmente a combinação do reagente com a água em uma razão de 1:3 a 1:6 de reagente para água.

6.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a remoção compreende ainda passar a corrente combinada através de um sistema de coleta de material particulado (40); e em que o método compreende ainda reciclar o material particulado para uso como matéria prima no forno.

7.Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: tratar a corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22) com um fluido de tratamento compreendendo o reagente pela injeção do dito fluido de tratamento na dita corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22) antes de um primeiro sistema de coleta de material particulado (40); e remover particulados compreendendo pelo menos uma parte de um metal pesado da corrente de gás de exaustão de forno de cimento e fluido de tratamento no primeiro sistema de coleta de material particulado (40a) pela formação de poeira de forno de cimento modificada (42) contendo o metal pesado em uma forma não lixiviável.

8.Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a dita injeção compreende ainda a pulverização de gotículas do dito fluido de tratamento dentro da dita corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22).

9.Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dito tratamento compreende ainda injetar o dito fluido de tratamento dentro da dita corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22) em um ponto no qual a dita corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22) possui uma temperatura de 176 C (350° F).

10.Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dito tratamento compreende ainda injetar o dito fluido de tratamento dentro da dita corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22) antes do primeiro sistema de coleta de material particulado (40a) e subsequente ao segundo sistema de coleta de material particulado (40b).

11.Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dito tratamento compreende ainda injetar o dito fluido de tratamento em uma câmara de ressonância de gás (56) portando a dita corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22).

12.Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dito tratamento compreende ainda injetar o dito fluido de tratamento em um duto transportando a dita corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22).

13.Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a dita pulverização das ditas gotas compreende ainda a pulverização das ditas gotas possuindo um tamanho configurado para permitir que as ditas gotas tenham um tempo de permanência mínimo de 1 a 4 segundos.

14.Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a dita pulverização das ditas gotas compreende ainda a pulverização das ditas gotas possuindo um tamanho configurado para permitir que as ditas gotas tenham um tempo de permanência mínimo de 1 segundo a 2 segundos.

15.Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a dita pulverização das ditas gotas compreende ainda a pulverização das ditas gotas possuindo um tamanho médio de pelo menos 20 mícrons.

16.Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a dita pulverização das ditas gotas compreende ainda a pulverização das ditas gotas possuindo um tamanho médio de 30 mícrons a 40 mícrons.

17.Sistema para o tratamento de gás de exaustão de forno de cimento, caracterizado pelo fato de que compreende: um fluido de tratamento compreendendo: um reagente contendo um polissulfeto de metal alcalino terroso solúvel em água na água; pelo menos um bocal (48) configurado para comunicar com uma corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22) a partir de um forno, como definido na reivindicação 1; e um sistema de coleta de material particulado (40); em que o dito pelo menos um bocal (48) é configurado para injetar o dito fluido de tratamento dentro da corrente de gás de exaustão de forno de cimento (22) para formar uma corrente combinada antes da entrada do sistema de coleta de material particulado (40) e em que o sistema de coleta de material particulado (40) é configurado para separar particulados compreendendo pelo menos uma porção de um metal pesado da corrente combinada através da formação poeira de forno de cimento modificado (42) contendo o metal pesado na forma não lixiviável.

18.Sistema, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o dito fluido de tratamento compreende ainda pelo menos um dentre um tensoativo, um dispersante e um hiperdispersante.

19.Sistema, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um bocal (48) é configurado para pulverizar as ditas gotículas possuindo um tamanho configurado para permitir que as ditas gotículas tenham um tempo de permanência mínimo de 1 segundo a 4 segundos.

20.Sistema de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que do dito pelo menos um bocal (48) é configurado para pulverizar as gotículas possuindo um tamanho médio de pelo menos 20 mícrons.