CN102202767A - 燃烧废气的汞除去方法及燃烧废气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃烧废气的汞除去方法，所述汞除去方法为向包含氮氧化物、二氧化硫、金属汞、卤化氢的燃烧废气中注入作为还原剂的氨或尿素后，导入到填充有脱硝催化剂的脱硝装置(7)中，使其进行脱硝反应的同时，使金属汞氧化而生成卤化汞，并使其经过空气预热器(11)、电集尘器(13)后导入到湿式脱硫装置(15)中，由此除去二氧化硫和卤化汞的方法，其特征在于，将脱硝装置(7)出口的燃烧废气的氨浓度维持在5ppm以上，且使卤化汞在燃烧灰上吸附或析出，利用电集尘器(13)进行捕集，从而排到体系外。这样能够提高燃烧废气的汞除去率。

Description

燃烧废气的汞除去方法及燃烧废气净化装置
技术领域
本发明涉及将包含氮氧化物和硫氧化物的燃烧废气中的汞除去的技术，尤其是涉及将汞变成卤化汞而利用集尘装置进行除去的技术。
背景技术
例如，专利文献1提出了，向燃烧煤炭产生的包含氮氧化物和硫氧化物的燃烧废气中，添加与燃烧废气中的氮氧化物为反应当量以上的氨作为还原剂，在脱硝催化剂存在下还原燃烧废气中的氮氧化物。由此，在脱硝催化剂尾流侧的湿式脱硫装置中导入包含未反应的氨的燃烧废气。由于该未反应的氨起到脱硫助剂的作用，所以认为能够提高燃烧废气的脱硫率。但是，专利文献1记载的技术中并没有考虑除去燃烧废气中的汞。
另一方面，专利文献2中提出了除去燃烧废气中的汞的技术。根据该文献，提出了向由煤炭焚烧锅炉排出来的包含金属汞和氯化氢的燃烧废气中添加氨，在脱硝催化剂存在下还原氮氧化物，同时将挥发性高的金属汞氧化成氯化汞，用电集尘器除去了燃烧废气中的焚烧灰后，使氯化汞和硫氧化物被湿式脱硫装置的吸收液吸收，将氯化汞与石膏一起从燃烧废气中除去。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3354660号公报
专利文献2：WO 2009/031234号公报
发明内容
发明想要解决的问题
然而，专利文献2中记载的汞除去技术中，由于用湿式脱硫装置除去汞，所以存在汞除去率低这样的问题。即，由于吸收了硫氧化物的吸收液中含有亚硫酸离子，所以该亚硫酸离子会将吸收液所吸收的氯化汞还原成金属汞。金属汞由于挥发性高，所以存在从吸收液放出金属汞，混杂于废气中被排出的问题。
本发明要解决的问题在于提高燃烧废气中的汞除去率。
用于解决问题的方法
本发明的发明人等发现了，在燃烧废气中的氮氧化物的还原反应中以未反应的氨残留的方式添加还原剂时，用脱硝催化剂尾流的集尘装置能够大量除去汞。也就是说，燃烧废气中的汞在脱硝催化剂存在下会转变成1价和2价的卤化汞。此时，以未反应的还原剂残留的方式添加还原剂时，相比于2价的卤化汞更多地是生成的1价的卤化汞。1价的卤化汞与2价的卤化汞相比，饱和蒸汽压低，即便高温也能够以固体形式析出，因此能够用集尘装置除去汞。
基于上述的见解，用于解决上述问题的本发明的燃烧废气的汞除去方法为，向包含氮氧化物、二氧化硫、金属汞、卤化氢的燃烧废气中注入作为还原剂的氨或尿素后，将该废气导入到填充有脱硝催化剂的脱硝装置中，对其进行脱硝反应的同时使金属汞氧化而生成卤化汞，经过空气预热器、电集尘器后导入到湿式脱硫装置中，由此除去二氧化硫的卤化汞的燃烧废气的汞除去方法，其特征在于，将脱硝装置出口的燃烧废气的氨浓度维持在5ppm以上，且使卤化汞吸附或析出于燃烧灰，从而利用电集尘器进行捕集，排出到体系外。
据此，通过以未反应的还原剂残留的方式添加还原剂，从而能够将燃烧废气中的汞的多数转换成1价的卤化汞。1价的卤化汞饱和蒸汽压低，从而即便高温也能够以固体形式析出。卤化汞的粉体用电集尘器进行捕集，并从燃烧废气中除去。即，由于卤化汞不是被受亚硫酸离子的影响的湿式脱硫装置捕集而是能够用电集尘器来捕集，所以能够提高燃烧废气的汞除去率。其结果，由于已除去汞的燃烧废气被导入湿式脱硫装置中，所以能够抑制氯化汞还原为金属汞而放出到大气中。
在这种情况下，使从脱硝催化剂中排出的燃烧废气析出1价的卤化汞的温度优选例如降温到100℃～160℃。由此，能够增加1价的卤化汞的析出量，因此能够提高电集尘器的汞除去率。
另外，使氨或尿素中的至少一者作为还原剂使用时，在脱硝装置出口侧的燃烧废气中控制还原剂的注入量以使未反应的氨残存5ppm以上。这样，多数能够生成1价的卤化汞。
另外，使用氨作为还原剂使用时，控制氨的注入量以使氨/氮氧化物之比为1以上。另外，使尿素作为还原剂使用时，由于1摩尔的尿素在燃烧废气中放出2摩尔的氨，所以控制尿素的注入量，以使尿素×2/氮氧化物之比为1以上。这样，由于未反应的还原剂残留，所以能够多数生成1价的卤化汞，能够提高燃烧废气中的汞除去率。
另一方面，本发明的燃烧废气处理装置包括如下的构成：添加机构，其向从燃烧装置中排出了的包含卤化氢和汞的燃烧废气中添加还原剂；脱硝装置，其导入添加有脱硝剂的燃烧废气，并在脱硝催化剂存在下使氮氧化物还原同时使燃烧废气中的汞和卤化氢反应生成卤化汞；控制机构，其控制脱硝剂的添加量以使得从脱硝装置中排出的废气中残留有未反应的脱硝剂；空气预热器，其使从脱硝装置排出的酸性气体降温至100℃～160℃；以及电集尘器，其从空气预热器中排出的燃烧废气中除去包含卤化汞的煤尘。
发明的效果
根据本发明，能够提高燃烧废气中的汞除去率。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的燃烧废气净化装置的框图。
图2为表示本发明的另外的实施方式的还原剂的控制方法的框图。
图3为表示本发明的实施例的条件的图。
图4为表示本发明的实施例1和比较例1的汞析出量的图。
图5为表示本发明放入实施例2～5和比较例2的汞析出量的图。
具体实施方式
以下基于实施方式对本发明进行说明。
(实施方式)
图1是表示本发明的一实施方式的燃烧废气净化装置的框图。如图所示，本实施方式是在燃烧煤炭等的锅炉1的燃烧废气净化装置中应用的例子。从锅炉1排出的废气包含氮氧化物、硫氧化物。另外，该废气包含卤化氢(例如氯化氢)、金属汞、煤尘等。从锅炉1排出的废气导入到填充有脱硝催化剂9的脱硝装置7中使氮氧化物被还原。氮氧化物被还原了的废气用空气预热器11与锅炉的燃烧用空气进行热交换，从而被冷却至规定温度。被冷却了的废气导入到电集尘器13中。主要通过电集尘器13捕集了煤尘的废气被导入到湿式脱硫装置15。湿式脱硫装置15将石灰石浆料等吸收硫氧化物、例如二氧化硫的吸收液散布到废气中。除去了硫氧化物的废气从烟囱17排出到大气中。
向废气中添加氨或尿素等还原剂的还原剂添加机构3被设计在脱硫装置7的上流侧的烟道上。还原剂添加机构3通过控制还原剂的添加量的控制机构5来进行控制。进而，烟道上设有检测从锅炉1排出的废气中的氮氧化物浓度的图中未示出的氮氧化物检测器。控制机构5根据氮氧化物检测器的检测值，借助还原剂添加机构3将还原剂的添加量控制到规定量。
使这样构成的实施方式的详细构成运作并进行以下说明。利用还原剂添加机构3向废气中添加还原剂。添加有还原剂的废气导入到具备脱硝催化剂9的脱硝装置7中。废气中的氮氧化物在脱硝催化剂9的存在下利用还原剂进行还原从而转换成氮气。此时，废气中的汞和氯化氢在脱硝催化剂9的存在下发生反应，生成氯化汞。此时，作为脱硝催化剂9，可以使用例如Ti-Mo-V或Ti-W-V系的公知的脱硝催化剂。另外，为了抑制脱硝催化剂下的SO2的氧化，可以使用添加有磷的公知的脱硝催化剂。
从脱硝装置7排出的废气导入到空气预热器11中，与燃烧用空气进行热交换，例如降温到100℃～160℃。这样，使脱硝装置7中生成的氯化汞凝结从而转换成固体的粉体。从空气预热器11排出的废气被导入到作为集尘装置的电集尘器13中。电集尘器13对废气中所含的煤尘等粉体进行捕集。用电集尘器13进行捕集的煤尘等粉体通过设在电集尘器13的底部的煤尘排出管14排出到体系外。
从电集尘器13排出的废气流入到湿式脱硫装置15中。湿式脱硫装置15将石灰石浆料等的吸收液散布在废气上，使废气中的硫氧化物被吸收液吸收而除去。
接下来，对作为本实施方式的特征的汞除去方法进行具体说明。控制机构5检测从锅炉1排出的废气的流量和氮氧化物浓度，求出用于还原废气中的氮氧化物而需要的还原剂的反应当量(理论反应量)。然后，控制还原剂添加机构3以使还原剂的添加量达到反应当量以上。例如，由于氨和氮氧化物的反应为等摩尔反应，故以氨/氮氧化物之比为1以上的方式控制氨的添加量。另外，由于尿素在废气中放出2摩尔的氨，故以尿素/氮氧化物之比为0.5以上的方式控制尿素的添加量。这样在氮氧化物的还原中未反应的还原剂能够残留。
添加有还原剂的例如300℃～450℃的废气被导入到脱硝装置7中。脱硝装置7中，在脱硝催化剂9存在下，利用还原剂使废气中的氮氧化物还原成氮气，同时使废气中的汞和氯化氢反应而生成氯化汞。此时，氮氧化物的还原中以未反应的还原剂残留的方式控制还原剂的添加量时，与2价的氯化汞(HgCl2)相比，更多生成1价的氯化汞(HgCl)。
即，在脱硝催化剂9的存在下，生成1价的氯化汞和2价的氯化汞。若比较二者的饱和蒸汽压，例如，在150℃，2价的氯化汞为1Pa(1×10-2atm)数量级，相对于此，1价的氯化汞为1×10-15pa(1×10-17atm)数量级。也就是说，与2价的氯化汞相比，1价的氯化汞由于饱和蒸汽压低，所以即使高温也能够以固体形式析出。因此，控制还原剂的添加量为与氮氧化物的反应当量以上，以使得多数生成1价的氯化汞。然后，用空气预热器11使废气降温至能够析出1价的氯化汞的温度，例如100℃～160℃时，1价的氯化汞析出在煤尘上并吸附。这样，通过在电集尘器13对煤尘进行捕集，就能够从废气中除去汞。
此处，对多数生成1价的氯化汞的原理，以氨作为还原剂使用时作为例子进行说明。在脱硝催化剂9的存在下，进行氮氧化物的还原反应(以下示出的式1)、和金属汞与氯化氢的反应(以下示出的式2、3)。
NO+NH3+1/4O2→N2+3/2H2O…(式1)
Hg+2HCl+1/2O2→HgCl2+H2O…(式2)
Hg+HCl+1/4O2→HgCl+1/2H2O…(式3)
由于(式1)～(式3)的反应均是氧化反应，所以在脱硝催化剂9的表面发生氧的争夺。氨少时，在脱硝催化剂层的入口侧(式1)的还原反应终止。因此，脱硝催化剂层的出口侧，氧为过剩，由此生成2价的氯化汞的反应(式2)成为优势。与此相对，到脱硝催化剂层的出口残存氨的条件，换言之，在氮氧化物的还原反应中残留有未反应的还原剂这样的条件下，通过反应速度快的(式1)的还原反应使活性氧大幅减少。其结果可推测为，生成氧化度低的1价的氯化汞的反应(式3)成为优势，从而更多地生成1价的氯化汞。
然后，从脱硝装置7排出的废气在空气预热器11中被降低到能够析出1价的氯化汞的温度，例如100℃～160℃。由此，能够使饱和蒸汽压低的1价的氯化汞在废气中的煤尘等表面析出。其结果是，1价的氯化汞与煤尘一起被电集尘器13所捕集，从废气中除去。然后，被除去了煤尘和氯化汞的废气在湿式脱硫装置15中被散布吸收液。废气中的硫氧化物被吸收液吸收而除去。从湿式脱硫装置15排出的废气利用未图示的再加热器进行加热，从烟囱17排出到大气中。
如以上说明，根据本实施方式，以未反应的还原剂残留的方式，例如以未反应的氨为5ppm以上的方式将反应当量以上的还原剂添加到废气中，由此能够更多地生成1价的氯化汞。1价的氯化汞饱和蒸汽压较低，即使在高温下也会析出。由于析出了的氯化汞可以通过吸附于煤尘的状态或者粉体的状态下，用电集尘器13捕集，所以能够从废气中除去氯化汞。其结果是，由于能够将除去了汞的废气导入到湿式脱硫装置15，所以能够抑制从湿式脱硫装置15中放出金属汞。
即，本实施方式的燃烧废气的汞除去方法的特征在于，向包含汞和卤化氢的燃烧废气中注入作为还原剂的氨或尿素，并将该废气导入到脱硝装置中，在脱硝催化剂存在下将上述燃烧废气中的氮氧化物用上述还原剂进行还原，并且使上述燃烧废气中的汞与卤化氢反应而使上述汞转换成卤化汞，将上述燃烧废气中的煤尘用电集尘器捕集后，向上述燃烧废气中散布吸收液，使上述燃烧废气中的硫氧化物被吸收液吸收，控制上述还原剂的注入量，使上述脱硝装置的出口侧的上述燃烧废气中的氨浓度维持在5ppm以上，由此使上述卤化汞析出并用上述电集尘器进行捕集。
另外，由于能够用电集尘器13除去汞，所以湿式脱硫装置15中几乎未浸入汞，由此能够使通过湿式脱硫装置15生成的石膏的汞含有率降低。
需要说明的是，适当设定还原剂的添加量的上限，以避免未反应的还原剂被释放到大气中。
另外，将氨、尿素作为还原剂使用时，代替检测从锅炉1排出的废气中的氮氧化物浓度的方式，而是如图2所示，在脱硝装置7出口侧设置检测氨浓度的检测器，可基于检测器的检测值来控制还原剂的添加量。此时，控制还原剂的添加量，以使得脱硝装置7出口侧的氨浓度维持在5ppm以上，优选维持在10ppm以上。
实施例
以下对本发明的实施例进行说明。需要说明的是，实施例1中，填充有脱硝催化剂的石英制反应管上连接有与石英制反应管的尺寸对应的外径3mm、内径2mm、长30cm的石英管。另外，使用了与石英管连接的填充有磷酸缓冲溶液的磷酸缓冲溶液吸收瓶的装置。另外，在石英管的外面安装有绝热材料和带状加热器，使导入到石英管的酸性废气能够从350℃降温到100℃。也就是说，石英制反应管与脱硝装置7，石英管与空气预热器11对应，磷酸缓冲溶液吸收瓶与湿式脱硫装置15对应。
关于实施例1的脱硝催化剂，将氧化钛(比表面积290m2/g)900g、钼酸铵107g、偏钒酸铵42.5g、硅溶胶404g和水50g放入捏合机中混炼60分钟，一边缓慢添加氧化硅氧化铝系陶瓷纤维151g，一边进行30分钟混炼，得到水分为27％的催化剂糊剂。在对厚度0.2mm的SUS430制钢板进行金属板网加工形成的厚度0.7mm的基材上放置催化剂糊剂。将放置有催化剂糊剂的基材夹持在二片聚乙烯片之间并通过一对加压辊，使基材的网眼埋有催化剂糊剂。将其风干后，在500℃烧成2小时得到脱硝催化剂。该脱硝催化剂的组成为以原子比计Ti/Mo/V＝93/5/2。将该板状的脱硝催化剂剪切成20mm×100mm大小的催化剂，将3片填充在石英制反应管中。将在如图3所示条件下，以1升/分钟在该脱硝催化剂中吸收废气、进行氮氧化物的还原反应和汞和氯化氢的氧化反应的情况作为实施例1。另外，在图3的气体组成中，在与实施例1相同的条件下对不含氨的废气进行吸收的情况作为比较例1。需要说明的是，汞的分析是用高锰酸钾水溶液洗涤石英管并回收析出的汞，再用基于JIS K-0222的分析方法进行分析。另外，对废气通流后的磷酸缓冲液用基于JIS K-0222的分析方法进行分析来检测汞。
实施例1与比较例1的结果示于图4。如图所示可知，残留有未反应的氨的实施例1与比较例1相比，汞析出量较多。也就是说，由于石英管中析出的汞相当于饱和蒸汽压低的1价的氯化汞，所以可以认为实施例1多数生成1价的氯化汞。与此相对，由于未添加氨的比较例1的石英管的汞析出量较少，所以可以认为1价的氯化汞几乎没有生成。由于实施例1生成1价的氯化汞多，所以即便在高温也能够使汞作为固体析出，用集尘装置能够除去多数汞。与此相对，比较例1几乎没有析出汞，在对应湿式脱硫装置的吸收液的磷酸缓冲溶液中汞被大量吸收。因此应用实际装置时，由于氯化汞被还原成金属汞，所以可认为汞的除去率低。
接着，对实施例2～5进行说明。实施例2～5与实施例1区别点为脱硝催化剂的组成和氨添加量。由于其他的构成与实施例1相同，所以省略说明。
关于实施例2～5的脱硝催化剂，将氧化钛(比表面积290m2/g)900g、钼酸铵107g、偏钒酸按28.3g、85％的磷酸68.3g、硅溶胶404g和水50g放入捏合机中混炼60分钟，然后边缓慢添加氧化硅氧化铝系陶瓷纤维151g边进行30分钟的混炼，得到水分27％的催化剂糊剂。在对厚度0.2mm的SUS430制钢板进行金属板网加工形成的厚度0.7mm的基材上放置催化剂糊剂。将放置有催化剂糊剂的基材夹持在二片聚乙烯片之间并通过一对加压辊，使基材的网眼埋有催化剂糊剂。使其进行风干后，在500℃烧成2小时得到脱硝催化剂。该脱硝催化剂的组成以原子比计，为Ti/Mo/V＝93/5/2、P/(Mo+V)＝0.5。向该脱硝催化剂中，改变多个氨/氮氧化物比并导入酸性废气。实施例2的氨/氮氧化物比为1.2，实施例3的氨/氮氧化物比为1.1，实施例4的氨/氮氧化物比为1.0，实施例5的氨/氮氧化物比为0.9。另外，比较例2的氨/氮氧化物比为0.5。
实施例2～5与比较例2的结果示于图5。如图所示可知，随着从脱硝催化剂排出的废气中的氨量增加，石英管中析出的汞量增加。也就是说，由氮氧化物的还原反应带来的未反应的氨变多时，汞的析出量变多，因此可认为更多地生成1价的氯化汞。与此相对，比较例2的未反应的氨为2ppm以下，汞的析出量少，因此可以认为与1价的氯化汞相比，更多地生成饱和蒸汽压高的2价的氯化汞。
另外，汞的析出量与未反应的氨量相关。因此，如果增加未反应的氨，则能够提高汞的除去率。需要说明的是，即便是实施例5，由于析出了较多的汞，所以通过以未反应的氨为5ppm以上的方式控制氨的添加量，也能够使1价的氯化汞更多地生成，由此能够用集尘装置对汞进行捕集而除去。
附图符号说明
3还原剂添加机构
5控制机构
7脱硝装置
9脱硝催化剂
11空气预热器
13电集尘器
15湿式脱硫装置

Claims (3)

1.一种燃烧废气的汞除去方法，其特征在于，向包含氮氧化物、二氧化硫、金属汞、卤化氢的燃烧废气中注入作为还原剂的氨或尿素后，将该废气导入到填充有脱硝催化剂的脱硝装置中，使其进行脱硝反应的同时，使金属汞氧化而生成卤化汞，经过空气预热器、电集尘器后导入到湿式脱硫装置中，从而除去二氧化硫和卤化汞，
将所述脱硝装置出口的燃烧废气的氨浓度维持在5ppm以上，且使卤化汞吸附或析出于燃烧灰上，从而利用电集尘器进行捕集而排出到体系外。
2.如权利要求1所述的燃烧废气的汞除去方法，其特征在于，
设定注入到所述燃烧废气中的氨或尿素的注入量，以使氨/氮氧化物之比、尿素×2/氮氧化物之比为1以上。
3.一种燃烧废气净化装置，其为进行权利要求1或2所述的燃烧废气的汞除去方法的燃烧废气净化装置，其包括：
脱硝装置、
空气预热器、
电集尘器、
湿式脱硫装置、
对脱硝装置出口的燃烧废气的氨浓度进行测定的测定机构、以及
利用测定机构的信号对在脱硝装置入口部注入的氨或尿素的量进行控制的控制机构。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104388146A (zh) * 2014-10-10 2015-03-04 华北电力大学 一种降低燃煤电厂烟气汞排放的控制方法
CN105358231A (zh) * 2013-08-08 2016-02-24 巴布科克和威尔科克斯能量产生集团公司 降低汞控制所需的卤素含量的系统和方法
CN105498974A (zh) * 2015-12-01 2016-04-20 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 电除尘器辅助装置及烟气除尘系统
CN108237137A (zh) * 2018-01-08 2018-07-03 中国科学院北京综合研究中心 飞灰脱汞装置及脱汞方法
CN113587104A (zh) * 2021-08-16 2021-11-02 昆明理工大学 一种垃圾热解废气净化系统及工艺

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008071215A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 Horst Grochowski Verfahren und vorrichtung zum reinigen von abgasen eines sinterprozesses von erzen und/oder anderen metallhaltigen materialien in der metallerzeugung
JP5385114B2 (ja) * 2009-12-14 2014-01-08 バブコック日立株式会社 燃焼排ガスの水銀除去方法及び燃焼排ガス浄化装置。
US8496894B2 (en) 2010-02-04 2013-07-30 ADA-ES, Inc. Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US11298657B2 (en) 2010-10-25 2022-04-12 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
US8845986B2 (en) 2011-05-13 2014-09-30 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
US20130004396A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Uop Llc Processes and apparatuses for eliminating elemental mercury from flue gas using deacon reaction catalysts at low temperatures
US20130004395A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Uop Llc Processes and apparatuses for oxidizing elemental mercury in flue gas using oxychlorination catalysts
US8883099B2 (en) * 2012-04-11 2014-11-11 ADA-ES, Inc. Control of wet scrubber oxidation inhibitor and byproduct recovery
US9957454B2 (en) 2012-08-10 2018-05-01 ADA-ES, Inc. Method and additive for controlling nitrogen oxide emissions
US8535626B1 (en) * 2012-11-28 2013-09-17 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Exhaust gas treatment apparatus and exhaust gas treatment method
CN103599683B (zh) * 2013-11-13 2015-06-17 宁波太极环保设备有限公司 用于烟气脱硫脱氮的设备
CN105251327A (zh) * 2015-11-30 2016-01-20 哈尔滨蔚蓝环保设备制造有限公司 一种集脱硫、脱销、脱汞于一体的烟气净化装置
CN105797581A (zh) * 2016-06-03 2016-07-27 中冶京诚工程技术有限公司 焦炉烟气脱硫脱硝余热利用工艺及系统
KR101682421B1 (ko) 2016-07-01 2016-12-12 대구대학교 산학협력단 수은을 포함하는 폐수에서 수은을 선택적으로 제거하기 위한 수은 제거 방법
GB201716063D0 (en) * 2017-03-30 2017-11-15 Johnson Matthey Plc A catalyst for treating an exhaust gas, an exhaust system and a method
GB201715663D0 (en) * 2017-03-31 2017-11-08 Johnson Matthey Plc A Catalyst for treating an exhaust gas, an exhaust system and a method
CN107185402A (zh) * 2017-06-08 2017-09-22 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 一种用于scr脱硝反应器的防积灰导流装置
CN108970385B (zh) * 2018-09-19 2024-01-16 北京巨亚国际环境科技股份有限公司 一体化多功能生物质锅炉脱硫脱硝设备
CN111282412B (zh) * 2020-03-23 2022-03-01 厦门紫金矿冶技术有限公司 一种再生高锰酸钾的湿法烟气脱硝工艺
CN113953088A (zh) * 2021-11-23 2022-01-21 昆明理工大学 冶炼烟气高效除尘协同选择性催化还原脱硝一体化方法
KR102471367B1 (ko) 2021-11-29 2022-11-25 대구대학교 산학협력단 암모니아에 대한 고저항성을 갖는 원소수은 산화촉매
CN114471113A (zh) * 2022-03-09 2022-05-13 山东康源环保科技有限公司 焦化行业烟气尘硝硫nmhc一体化协同处理工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1488423A (zh) * 2003-07-30 2004-04-14 浙江大学 以半干法为基础的燃煤汞排放控制方法
CN1642621A (zh) * 2002-03-12 2005-07-20 福斯特能源公司 从热道烟道气中除去汞类物质的方法和装置
EP1800734A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-27 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Mercury removal system and mercury removal process

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3207019B2 (ja) * 1993-07-20 2001-09-10 株式会社神戸製鋼所 排ガス中の有害物質除去方法
JP3354660B2 (ja) 1993-10-19 2002-12-09 三菱重工業株式会社 排ガスの処理方法
JP3935547B2 (ja) * 1997-02-19 2007-06-27 三菱重工業株式会社 排ガス処理方法及び排ガス処理装置
US6790420B2 (en) * 2002-02-07 2004-09-14 Breen Energy Solutions, Llc Control of mercury and other elemental metal emissions from combustion devices by oxidation
JP2004337781A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理方法、排ガス処理システム及び触媒酸化装置
JP2008238057A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Babcock Hitachi Kk 排ガス中の金属水銀の吸着材とそれを用いた金属水銀の除去方法
JP5003887B2 (ja) * 2007-07-27 2012-08-15 株式会社Ｉｈｉ 排ガス処理方法及び排ガス処理装置
CA2672541C (en) 2007-09-07 2012-01-24 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying catalyst
JP5385114B2 (ja) * 2009-12-14 2014-01-08 バブコック日立株式会社 燃焼排ガスの水銀除去方法及び燃焼排ガス浄化装置。

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1642621A (zh) * 2002-03-12 2005-07-20 福斯特能源公司 从热道烟道气中除去汞类物质的方法和装置
CN1488423A (zh) * 2003-07-30 2004-04-14 浙江大学 以半干法为基础的燃煤汞排放控制方法
EP1800734A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-27 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Mercury removal system and mercury removal process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王钟,等.: "火电厂烟气脱硝技术探讨", 《吉林电力》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105358231A (zh) * 2013-08-08 2016-02-24 巴布科克和威尔科克斯能量产生集团公司 降低汞控制所需的卤素含量的系统和方法
CN104388146A (zh) * 2014-10-10 2015-03-04 华北电力大学 一种降低燃煤电厂烟气汞排放的控制方法
CN105498974A (zh) * 2015-12-01 2016-04-20 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 电除尘器辅助装置及烟气除尘系统
CN108237137A (zh) * 2018-01-08 2018-07-03 中国科学院北京综合研究中心 飞灰脱汞装置及脱汞方法
CN113587104A (zh) * 2021-08-16 2021-11-02 昆明理工大学 一种垃圾热解废气净化系统及工艺
CN113587104B (zh) * 2021-08-16 2024-04-05 昆明理工大学 一种垃圾热解废气净化系统及工艺

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