DE102007042297A1 - Sorptionsmittel und Sorptionsmittelzusammensetzung zur Quecksilberabscheidung - Google Patents

Sorptionsmittel und Sorptionsmittelzusammensetzung zur Quecksilberabscheidung Download PDF

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Abstract

Ein System (10) zur Abscheidung von Quecksilber aus Verbrennungsgas. Das System beinhaltet eine Verbrennungsvorrichtung (16), einen Schornstein (32) und ein Leitungssystem, das die Verbrennungsvorrichtung mit dem Schornstein koppelt. Das System weist außerdem ein Injektionssystem (26) auf, das an das Leitungssystem angekoppelt ist. Das Injektionssystem injiziert Sorptionsmittel, die alkalibasierte Sorptionsmittel und kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel beinhalten in das Leitungssystem.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft allgemein Verfahren, Systeme und Zusammensetzungen zur Abscheidung von Quecksilber aus Verbrennungsgas und mehr im Einzelnen Verfahren, Systeme und Zusammensetzungen zur Abscheidung von Quecksilber im Rauchgas von Verfahren mit Kohlebefeuerung.
  • Flüchtige Metalle wie Quecksilber (Hg) zählen zu mehreren Luftverschmutzungsstoffen, die bei Verbrennungsprozessen erzeugt werden. Die U.S. EPA (U.S. Environment Protection Agency) hat bestimmt, dass Quecksilberemissionen von Kraftwerken reduziert werden müssen. Viele Versorgungsunternehmen sind auf der Suche nach wirksamen und billigen Technologien zur Kontrolle von Hg-Emissionen.
  • Gegenwärtig stehen mehrere Technologien zur Verfügung, die Quecksilber und andere Substanzen entfernen. Beispielsweise besteht eines der am weitesten entwickelten und am besten ausgearbeiteten Verfahren zur Reduzierung von Quecksilber im Rauchgas von Kohlebefeuerungen darin, aktivierten Kohlenstoff in das Rauchgas zu injizieren. Abhängig von dem speziellen Anlagenaufbau und der Kohleart liegt der Wirkungsgrad der Hg-Abscheidung bei der Injektion von aktiviertem Kohlenstoff in dem Bereich zwischen 40% und 90%. Die Kosten der Beherrschung von Quecksilber unter Einsatz der In jektion aktivierter Kohlenstoffe können aber sehr hoch sein und in dem Bereich von US$ 8.000,00 bis US$ 70.000,00 pro lb abgeschiedenen Quecksilbers liegen.
  • Außerdem kann als Folge zahlreicher Faktoren, zu denen die Zusammensetzung des Brennstoffs, der Verbrennungsprozess, der Aufbau des Kraftwerks und die Zahl und die Unterschiedlichkeit der zu reduzierenden Substanzen zählen, keine einzige der zur Verfügung stehenden Techniken eine wirksame Quecksilberreduktion bei allen Anwendungen liefern. Es besteht deshalb ein Wunsch nach Alternativen zur Abscheidung von Quecksilber und anderen Substanzen.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Ein Aspekt ist eine Verfahren zur Abscheidung von Quecksilber aus Gas in einem kontrollierten System. Das Verfahren beinhaltet das Injizieren von Sorptionsmitteln in das System. Die Sorptionsmittel beinhalten kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel und alkalibasierte Sorptionsmittel. Ein anderer Aspekt ist eine zur Verwendung in einem Quecksilberabscheidesystem geeignete Zusammensetzung. Die Zusammensetzung beinhaltet wenigstens etwa 50% alkalibasierte Sortuonsmittel, wobei der Rest für die Quecksilberabscheidung geeigneten aktivierten Kohlenstoff beinhaltet.
  • Unter einem weiteren Aspekt wird ein System zur Abscheidung von Quecksilber aus Verbrennungsgas geschaffen. Das System beinhaltet eine Verbrennungsvorrichtung, einen Schornstein und ein Leitungssystem, das die Verbrennungsvorrichtung an den Schornstein ankoppelt. Ein Injektionssystem ist an das Leitungssystem angekoppelt und das Injektionssystem injiziert Sorptionsmittel einschließlich alkalibasierter Sorptionsmittel und kohlenstoffbasierter Sorptionsmittel, in das Leitungssystem.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Bevor der Verbrennungsgasstrom in die Atmosphäre abgegeben wird, ist es zweckmäßig gewisse von der Verbrennung herrührende Stoffe, wie Quecksilber und saure Gase zumindest teilweise entsprechend den amtlichen und/oder Umweltschutznormen und -verfahren zu entfernen. Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen eine Zusammensetzung, ein Verfahren und ein System zur Entfernung und Reduktion bestimmter Stoffe, wie Quecksilberemissionen aus einem von einem Ofen oder einer Kesselanlage erzeugtem Verbrennungsgasstrom.
  • Wenigstens ein Aspekt der Erfindung wird im Nachstehenden unter Bezugnahme auf dessen Anwendung in Verbindung mit einem Kraftwerksanlagensystem und dessen Betrieb zur Entfernung von Quecksilber aus einem Verbrennungsgasstrom beschrieben. Für den Fachmann versteht sich aber, dass angeleitet von der hier vermittelten Lehre, die hier beschriebenen Zusammensetzungen, Verfahren und Systeme in gleicher Weise auf irgendwelche anderen Verbrennungsanlagen angewendet werden können, zu denen, ohne Beschränkung insoweit, Öfen, Kesselanlagen und Heizeinrichtungen gehören. Sie können au ßerdem auf irgendein System angewandt werden, das Brennmaterial, Kohle, Öl oder irgendeinen festen flüssigen oder gasförmigen Brennstoff verbraucht oder auf irgendein System, das den Strom eines Gases kontrolliert.
  • Sorptionsmittel sind poröse und/oder eine große Oberfläche aufweisenden Materialien, die zum Einfangen bestimmter Substanzen in Verbrennungsgas verwendet werden können. Kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel können bei der Abscheidung von Quecksilber aus von Kohleverbrennung herrührendem Rauchgas wirksam sein, doch kann ihre Wirksamkeit bei der Verringerung des Quecksilbergehaltes durch verschiedene Faktoren beeinträchtigt werden, wie etwa die Zusammensetzung des Rauchgases (die in erster Linie durch die Zusammensetzung des Brennstoffs bedingt ist). Vorliegende Daten legen die Vermutung nahe, dass kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel nicht nur Quecksilber, sondern auch saure Gase aus dem Rauchgas entfernen. Stoffe wie SO3, HCL und andere können von den aktiven Stellen auf der Oberfläche der kohlenstoffbasierten Sorptionsmittel absorbiert werden. Da diese Stellen für die Quecksilberabsorption nicht mehr länger zur Verfügung stehen, wird angenommen, dass dadurch die Wirksamkeit des kohlenstoffbasierten Sorptionsmittels bei der Quecksilberabscheidung reduziert wird. Dies könnte für Quecksilberabscheidesysteme von Bedeutung sein, die hohe Anteile von saurem Gas enthalten, bspw. (a) wenn der Brennstoff Kohle mit einem hohen Schwefel- und HCL-Gehalt ist, (b) wenn SO3 in das System injiziert wird, um die Wirksamkeit eines elektrostatischen Ausfällmittels zu verbessern oder (c) bei Anwendungen der selektiven katalytischen Reduktion (SCR), die gelegentlich eine hohe Umwandlung von SO2 in SO3 ergeben.
  • Die Erfinder haben überraschenderweise gefunden, dass eine Zusammensetzung, welche kohlenstoff- und alkalibasierte Sorptionsmittel enthält, den Anteil von Quecksilber und sauren Gasen in Rauchgas wirkungsvoll reduziert. Die Sorptionsmittelzusammensetzung kann in das Rauchgas, entweder strömungsaufwärts oder strömungsabwärts von einer (im Nachstehenden erläuterten) Umweltschutzeinrichtung in das Rauchgas injiziert werden. Alternativ können die kohlenstoffbasierten Sorptionsmittel und die alkalibasierten Sorptionsmittel voneinander getrennt in das Rauchgas injiziert werden. Wenn die Sorptionsmittel separat injiziert werden, kann das alkalibasierte Sorptionsmittel an dem im Wesentlichen gleichen Ort, wie das kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel injiziert werden oder aber stromaufwärts von der Injektionsstelle des kohlenstoffbasierten Sorptionsmittels.
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Systems 10, das Ausführungsformen der hier beschriebenen Verfahren und Zusammensetzungen verwenden kann. Unter einem Aspekt beinhaltet das System 10 eine Brennstoffvorratseinrichtung 12 etwa, ohne darauf beschränkt zu sein, einen Behälter, einen Bunker, einen Stapel, einen Tank oder ein Silo in dem ein Brennstoffvorrat vor dem Abtransport zur Verbrennung gespeichert und angesammelt ist. Die Brennstoffvorratseinrichtung 12 ist durchströmungsmäßig mit einer Brennstofftransportvorrichtung 14 gekoppelt, die ohne darauf beschränkt zu sein, eine Beschickungseinrichtungs- und Rohrleitungsanordnung aufweist, die zum Transport von Brennstoff für die Verbrennung verwendet wird. Die Brennstofftransportvorrichtung 14 ist mit einer Verbrennungsvorrichtung 16 über Kanäle gekoppelt, die Brennstoff der Verbrennungsvorrichtung 16 zuleiten.
  • Das System 10 beinhaltet eine als Ofen ausgebildete Verbrennungsvorrichtung 16, die eine Vielzahl von Brennstoffen, wie Kohle, Öl, oder irgendwelche feste, flüssige oder gasförmige Brennstoffe verbrennt und in der eine Menge Verbrennungsgase erzeugt wird. Die Verbrennungsvorrichtung 16 weist eine Verbrennungszone 18 auf, in der ein Brennstoff-/Luftgemisch verbrannt wird, wodurch ein Verbrennungsgasstrom 20 hoher Temperatur erzeugt wird.
  • Im Betrieb ermöglicht das System 10 die Entfernung und Reduktion gefährlicher und/oder toxischer Verbindungen, wie Quecksilberemissionen aus dem während der Verbrennung in der Verbrennungsvorrichtung 16 erzeugten Verbrennungsgasstrom 20 hoher Temperatur. Die Verbrennungsvorrichtung 16 ist an einen Gasauslasskanal 22 angekoppelt, der dazu ausgelegt ist, Verbrennungsabgas 24 aus der Verbrennungsvorrichtung 16 abzuleiten.
  • Mehr im Einzelnen gesehen, sind Verbrennungsabgase 24 in dem Gasauslasskanal 22 oder in einem anderen geeigneten Verbindungsmittel enthalten, welches das Verbrennungsabgas 24 durch das System 10 leitet. Der Gasauslasskanal 22 stellt, allgemein gesehen, eine Fluidverbindung zwischen Komponenten des Systems 10 durch einen Kanal her, in dem das Verbrennungsgas 24 geführt ist. In Anlehnung an die hier gegebene Lehre liegt es für einen Fachmann auf der Hand, dass der Gasauslasskanal 22 irgendeine zweckentsprechende Konfiguration, Größe oder Gestalt aufweisen kann, um die während des Verbrennungsprozesses erzeugte Verbrennungsgasmenge aufzunehmen.
  • Das Verbrennungsabgas 24 wird einer Umweltschutzvorrichtung 28 zuströmen lassen. In Anlehnung an die hier gegebene Lehre liegt es für den Fachmann auf der Hand, dass die Umweltschutzvorrichtung 28 irgendeine Zweck entsprechende Konfiguration, Größe oder Gestalt aufweisen kann, um die Menge des während des Verbrennungsprozesses erzeugten Verbrennungsabgases 24 aufzunehmen. Die Umweltschutzvorrichtung 28 beinhaltet beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, eine selektive katalytische Reduktionsvorrichtung, einen elektrostatischen Abscheider, ein Gewebefilter (Filtersack), eine Rauchgasentschwefelungseinrichtung, einen Zyklon oder Multizyklon und/oder irgendwelche anderen Quecksilberemissions-, Stickoxidemissions- und Feststoffemissionsschutzsystemtechnologien. Außerdem beinhaltet das System 10 unter alternativen Gesichtspunkten mehr als eine Umweltschutzvorrichtung 28, die die gleiche Bauart oder Konfiguration der Umweltschutzvorrichtung aufweisen kann oder nicht.
  • Gemäß einem Aspekt gibt die Umweltschutzvorrichtung 28 Abfallflugaschel ab und leitet den verbleibenden Strom zu einem Ausgangskanal 30. Der Ausgangskanal 30 leitet den Strom einem Kamin oder Schornstein 32 zu. Durch den Schornstein 32 werden Abgase in die Atmosphäre freigesetzt.
  • Wie in 1 dargestellt, injiziert an irgendeiner Stelle oder an irgendwelchen Stellen in dem System 10, bevor der Rauchgasstrom den Schornstein 32 verlässt, ein Sorptionsmittelinjektionssystem 26 eine Sorptionsmittelzusammensetzung (wie im Nachfolgenden erläutert) in das System 10, um die Emissionen von Quecksilber und/oder anderen toxischen Stoffen weiter zu reduzieren. Unter einem alternativen Gesichtspunkt injiziert das Injektionssystem 26 alkalibasierte Sorptions mittel und kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel voneinander getrennt in das System 10.
  • Die Sorptionsmittelzusammensetzung beinhaltet kohlenstoff- und alkalibasierte Sorptionsmittel. Die Zusammensetzung kann in verschiedenen Formen vorliegen, wie als Aufschlämmung (Slurry) oder als Lösung. Bei einer Ausführungsform ist die Sorptionsmittelkomposition ein Pulvergemisch.
  • Kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Flugasche und aktivierten Kohlenstoff. Die kohlenstoffbasierten Sorptionsmittel können zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften des Sorptionsmittels (z.B. Partikelgröße, Oberflächenfläche, Porenvolumen, Behandlung, Beschichtung und Porengröße) behandelt sein. Außerdem ist dem Fachmann, angeleitet von der hier geoffenbarten Lehre, bekannt, dass verschiedene Faktoren, wie Temperatur des Rauchgases, Konzentration des Quecksilbers und anderer Substanzen in dem Rauchgas, Größe, Gewicht und Oberflächenfläche der Sorptionspartikel sowie Einfangverfahren (z.B. ESP, Gewebefilter, Zyklon oder Wäscher) in Betracht gezogen werden müssen bevor über die Art oder die Arten der zu verwendenden Kohlenstoffsorptionsmittel entschieden wird.
  • Unter einem anderen Aspekt umfasst das kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel aktivierten Kohlenstoff. Aktivierter Kohlenstoff (auch Aktivkohle genannt) umfasst Kohlenstoffmaterial, das meistens aus Holzkohle gewonnen ist. Der aktivierte Kohlenstoff soll eine große Oberflächenfläche, die typischerweise durch die Stickstoffadsorption bestimmt ist, aufweisen und eine große Mikroporosität haben. Bei einigen Ausführungsformen ist der aktivierte Kohlenstoff unbehandelt, wenngleich bei anderen Ausführungsformen der aktivierte Kohlenstoff zur Verbesserung der Absorptionseigenschaften des Materials (z.B. Partikelgröße, Oberflächenfläche, Porenvolumen und Porengröße) behandelt ist. Beispielsweise können Zusatzstoffe auf die Oberfläche des Sorptionsmittels aufgegeben werden, oder der Kohlenstoff kann mit Dampf behandelt werden, um seine Reaktivität zu steigern. Ein weiterer Behandlungsprozess beinhaltet das Imprägnieren des Kohlenstoffs mit Schwefel, Brom, Jod oder anderen Stoffen.
  • Bei einer Ausführungsform ist der aktivierte Kohlenstoff ein pulverförmiger aktivierter Kohlenstoff, der so konfiguriert ist, dass er bei der Injektion in das Rauchgas dispergiert und/oder er ist speziell dazu konfiguriert, Quecksilber aus dem Rauchgas einer Kohlenbefeuerung zu entfernen. Bei einer Ausführungsform weist der aktivierte Kohlenstoff minimale Zusammenbackeigenschaften auf. Speziell ist der aktivierte Kohlenstoff ein braunkohlenbasierter aktivierter Kohlenstoff, der besonders für die Abscheidung von Quecksilber in Rauchgasemissionsströmen von mit Kohle befeuerten Versorgungseinrichtungen hergestellt ist. Beispiele von aktiviertem Kohlenstoff, die für Ausführungsformen der Erfindung geeignet sind, sind Darco® HG und Darco® HG-LH (eingetragene Marke der NORIT Americas Inc., 2800 West University Avenue, Marshall, Texas 75670).
  • Die alkalibasierten Sorptionsmittel umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Trona, gelöschten Kalk, Kalkstein, wasserfreies Soda, Nahkolit und Dolomit. Die gewählten alkalibasierten Sorptionsmittel sollen bei der Abtrennung saurer Gase von dem Rauchgas einer Kohleverbrennung oder wenigstens bei der Reduzierung der inhibitorischen Wirkung, die saure Gase auf die Adsorption/Absorptionseigenschaften der kohlenstoffbasierten Sorptionsmittel haben, wirksam sein. Gemäß einem anderen Aspekt umfassen die alkalibasierten Sorptionsmittel zumindest eines von Trona, gelöschtem Kalk, Kalkstein, wasserfreier Soda, Nahkolit, Dolomit, Natriumbikarbonat und Natriumsesquikarbonat.
  • Die alkalibasierten Sorptionsmittel umfassen wenigstens ein natriumbasiertes Sorptionsmittel, wie Nahkolit, Trona, gelöschtem Kalk, Natriumbikarbonat und Natriumsesquikarbonat. Alternativ können die alkalibasierten Sorptionsmittel wenigstens ein magnesiumbasiertes Sorptionsmittel umfassen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist das alkalibasierte Sorptionsmittel Trona. Mit Trona ist hydratisiertes Natriumbikarbonatkarbonat (Na3HCO3CO3·2H2O) bezeichnet. Von ihm wird angenommen, dass es besonders wirksam ist, weil es eine große Oberflächenfläche und eine hohe Reaktivität aufweist.
  • Gemäß einem anderen Aspekt weist die Sorptionsmittelzusammensetzung eine Majorität von kohlenstoffbasierten Sorptionsmitteln auf. Die Sorptionsmittelzusammensetzung weist wenigstens eine Majorität von alkalibasierten Sorptionsmitteln auf. Mehr im Einzelnen weist die Sorptionsmittelzusammensetzung zwischen etwa 95% und etwa 70% alkalibasierte Sorptionsmittel auf, wobei der jeweils verbleibende Anteil kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel beinhaltet.
  • Dem Fachmann ist bekannt, dass viele Faktoren die Absorptions-/Adsorptionsfähigkeit der Sorptionsmittel beeinflussen können, wie etwa die Temperatur, die Zusammensetzung des Rauchgases, die Konzentration von Quecksilber und anderen Stoffen in dem Abgasstrom, die physikalischen und chemischen Reaktivitätseigenschaften der anderen Sorptionsmittel, das Einfangverfahren (z.B. ESP, Gewebefilter oder Trockenwäscher) und die Kontaktzeit zwischen dem Rauchgas und der Sorptionsmittelzusammensetzung.
  • Bei einer Ausführungsform kann ein Injektionssystem 26 die Sorptionsmittelzusammensetzung in das System 10 über ein (nicht dargestelltes) Sorptionsmittelzusammensetzungs-Transportsystem injizieren, das ein Gebläse, Rohre, Schläuche und/oder zusätzliche Leitungseinrichtung zur Führung der Sorptionsmittelzusammensetzung aufweisen kann. Das Injektionssystem 26 und das Sorptionsmittelzusammensetzungs-Transportsystem können außerdem eine programmierbare, logische Steuereinrichtung aufweisen, um das System zu betreiben und die Injektionsraten einzuregeln.
  • Wände der Kanäle in dem System 10 beinhalten (nicht dargestellte) Öffnungen für einen einfachen Wandinjektor oder für Injektionslanzen, die von den Wänden aus in die Kanäle so vorragen, dass die Zusammensetzung in den Rauchgasstrom injiziert werden kann. Außerdem kann das Injektionssystem 26 mehrere Injektionsorte beinhalten, um so die Zusammensetzung gleichmäßig in dem Rauchgas zu verteilen. In Anlehnung an die hier vermittelte Lehre ist es für den Fachmann offensichtlich, dass viele Typen und Bauarten von Sorptionsmittel-Injektionssystemen zur Injektion einer Sorptionsmittelzusammensetzung in das System zur Verfügung stehen.
  • Das Injektionssystem 26 injiziert die Sorptionsmittelzusammensetzung so in das System 10, dass sich die Zusam mensetzung in dem Rauchgas gleichmäßig verteilen und mit diesem vermischen kann, um so dem Quecksilber und anderen toxischen Substanzen Zeit zur Reaktion mit den Sorptionsmitteln in dem Rauchgasstrom zu geben. Bei einer Ausführungsform wird das Sorptionsmittel stromaufwärts von der Umweltschutzvorrichtung 28 injiziert.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform injiziert das Injektionssystem 26 die alkalibasierten Sorptionsmittel und die kohlenstoffbasierten Sorptionsmittel voneinander getrennt in das System 10, so dass sich die Sorptionsmittel in dem Rauchgas wirkungsvoll verteilen und mit diesem vermischen, womit dem Quecksilber und den anderen toxischen Substanzen Zeit zur Reaktion mit den Sorptionsmitteln in dem Rauchgas gegeben wird.
  • Da die Quecksilberabscheidekapazität der Sorptionsmittelzusammensetzung mit zunehmender Temperatur des Rauchgases abnimmt, werden typische Sorptionsmittelzusammensetzungen bei Rauchgastemperaturen, die nicht höher als 350° F sind injiziert. Es können aber auch speziell formulierte Sorptionsmittelzusammensetzungen bei Temperaturen bis zu 600°F injiziert werden.
  • Ausführungsbeispiele
  • Tests zur Bestimmung der Wirkung von aktiviertem Kohlenstoff, Trona und Trona/aktivierter Kohlenstoff-Mischungen bei der Quecksilberentfernung wurden in dem 20.000 ACFM (Actual Cubic Feet Per Minute) Schraubenstrom einer mit einem Beschicker beheizten Einheit vorgenommen. Die bei den Versuchen verwendeten kohlenstoffbasierten Sorptionsmittel waren aktivierter Kohlenstoff (Darco® Hg). Die verbrannte Kohle war eine bitumenöse Kohle, die etwa 2% Schwefel enthielt. Folgendes wurde stromaufwärts eines bei 300°F arbeitenden Gewebefilters und mit einer Rate von 1–4 lb/MMacf injiziert: (a) aktivierter Kohlenstoff, (b) Trona und (c) ein Gemisch von Trona/aktivierter Kohlestoff, das 5 Gewichts% aktivierten Kohlenstoff enthält.
  • Die Quecksilberkonzentration in dem Rauchgas wurde stromaufwärts und stromabwärts von dem Gewebefilter unter Verwendung des Ontario Hydro-Verfahrens gemessen. Die in dem Gewebefilter angesammelte Flugasche hatte einen Kohlenstoffgehalt von etwa 40% und die Quecksilberemissionen an dem Gewebefiltereinlass betrugen etwa 12 lb/TBtu.
  • Tests zeigten, dass das „natürliche" Einfangen von Quecksilber auf Flugasche in dem Gewebefilter (bestimmt als Unterschied zwischen der Quecksilberkonzentration am Einlass und am Auslass des Gewebefilters) im Durchschnitt etwa 20% betrug. Wurde aktivierter Kohlenstoff allein in das System injiziert, so betrug die Quecksilberabscheidung über das Gewebefilter bis zu 24%. Die Quecksilberabscheidung über das Gewebefilter verbesserte sich bis auf 50%, wenn Trona unter stöchiometrischen Verhältnissen S von 0,1 bis 0,2 injiziert wurde. Bei der Injektion einer Mischung aus aktiviertem Kohlenstoff/Trona und stöchiometrischen Verhältnissen S von 0,1 und 0,2 erhöhte sich die Quecksilberabscheidungswirksamkeit auf 95%. Außerdem nimmt der Quecksilbereinfang allgemein zu, wenn der Injektionsvolumenstrom vergrößert wurde.
  • Zusätzliche Tests zeigten, dass eine Mischung von gelöschtem Kalk und aktiviertem Kohlenstoff eine Quecksilberreduktion von bis zu 94% ergab.
  • Demgemäß zeigten Tests, dass eine Mischung von kohlenstoffbasierten Sorptionsmitteln und alkalibasierten Sorptionsmitteln bei der Abscheidung von Quecksilber wirkungsvoller war als aktivierter Kohlenstoff und Kalk, jeweils getrennt für sich injiziert.
  • Beispielhafte Aspekte von Verfahren, Zusammensetzungen und Systemen zur Entfernung von Quecksilber sind hier in Einzelheiten beschreiben und/oder veranschaulicht. Die Verfahren, Zusammensetzungen und Systeme sind aber nicht auf die speziellen hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es können vielmehr Teile jeder Zusammensetzung und Schritte jedes Verfahrens unabhängig und getrennt von anderen hier beschriebenen Teilen und Schritten verwendet werden.
  • Außerdem sind bei der Erwähnung von Elementen/Komponenten, etc. der hier beschriebenen und/oder veranschaulichten Verfahren, Zusammensetzungen und Systeme die Artikel „ein", „eine", „eines", „die", „das" und „das vorgenannte" so zu verstehen, dass es ein oder mehrere der Elemente/Komponente(n)/etc. gibt. Die Ausdrücke „aufweisen", „beinhalten" und „haben", etc. sind inklusiv gemeint und bedeuten, dass es zusätzliche Element(e)/Komponen-te(n)/etc. zu den aufgeführten Element(en)/Komponente(n)/etc. geben kann.
  • Wenngleich die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsformen beschrieben wurde, so versteht sich für den Fachmann doch, dass die Erfindung mit Abwandlungen ausgeführt werden kann und dennoch im Rahmen der Patentansprüche liegt.
    • 10
    System
    12
    Brennstoffvorratseinrichtung
    14
    Brennstofftransportvorrichtung
    16
    Verbrennungsvorrichtung
    18
    Verbrennungszone
    20
    Verbrennungsgas hoher Temperatur
    22
    Gasauslasskanal
    24
    Verbrennungsabgase
    26
    Injektionssystem
    28
    Umweltschutzvorrichtung
    30
    Ausgangskanal
    32
    Schornstein
    32
    Kamin oder Schornstein

Claims (10)

  1. Zusammensetzung, die zur Verwendung in einem Quecksilberabscheidesystem geeignet ist, wobei die Zusammensetzung wenigstens etwa 50% alkalibasierter Sorptionsmittel aufweist, wobei der Rest für die Quecksilberentfernung geeigneten aktivierten Kohlenstoff enthält.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Zusammensetzung von etwa 70% bis etwa 95% alkalibasierte Sorptionsmittel aufweist, wobei der Rest aktivierten Kohlenstoff beinhaltet.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, bei der die Zusammensetzung ein Gemisch ist.
  4. Gemisch nach Anspruch 3, bei dem der aktivierte Kohlenstoff pulverförmigen aktivierten Kohlenstoff beinhaltet und die alkalibasierten Sorptionsmittel natriumbasierte Sorptionsmittel umfassen.
  5. Gemisch nach Anspruch 4, bei dem das alkalibasierte Sorptionsmittel Trona ist.
  6. System (10) zur Abscheidung von Quecksilber von Verbrennungsgas, wobei das System eine Verbrennungsvorrichtung (16), einen Schornstein (32), ein Leitungssystem, das die Verbrennungskammer an den Schornstein ankoppelt und ein an das Leitungssystem angekoppeltes Injektionssystem (26) aufweist und wobei das Injektionssystem Sorptionsmittel die alkalibasierte Sorptionsmittel und kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel umfassen, in das Leitungssystem injiziert.
  7. System (10) zur Abscheidung von Quecksilber aus Verbrennungsgas gemäß Anspruch 6, bei dem die Sorptionsmittel von etwa 70% bis etwa 95% alkalibasierte Sorptionsmittel aufweisen, und wobei der Rest kohlenstoffbasierte Sorptionsmittel beinhaltet.
  8. System (10) zur Abscheidung von Quecksilber aus Verbrennungsgas gemäß Anspruch 7, bei dem die kohlenstoffbasierten Sorptionsmittel der Sorptionsmittel aktivierten Kohlenstoff und die alkalibasierten Sorptionsmittel der Sorptionsmittel natriumbasierte Sorptionsmittel beinhalten.
  9. System (10) zur Abscheidung von Quecksilber aus Verbrennungsgas gemäß Anspruch 6, bei dem die Sorptionsmittel ein Gemisch sind und der aktivierte Kohlenstoff einen pulverförmigen aktivierten Kohlenstoff beinhaltet und das alkalibasierte Sorptionsmittel Trona ist.
  10. System (10) gemäß Anspruch 6, bei dem das Verbrennungsgas aus dem Verbrennungsprozess eines fossilen Brennstoffs herrührt.
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