JP2012525973A5

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Publication number: JP2012525973A5
Application number: JP2012509964A
Authority: JP
Filing date: 2010-05-06
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2030-05-06

Description

本明細書中、煙道ガスからの水銀放出を低減する方法について記載する。一般的に、前記方法は、比較的不活性のハロゲン化物塩を提供するステップと、前記ハロゲン化物塩を酸ハロゲン化物に変換させるステップ、前記酸ハロゲン化物を分子ハロゲンに変換させるステップであって、前記分子ハロゲンは、プロセスストリーム中へ注入可能である、ステップとを含む。その後、前記煙道ガス中の水銀を前記分子ハロゲンによって酸化させ、前記プロセスストリームから除去することで、前記水銀が大気内へ放出されるのを回避する。また、前記開示の方法を実行するためのシステムについても記載する。また、臭素を作製するための、向上した方法についても記載する。前記方法において、臭化物塩から臭化水素酸を形成し、その後、前記臭化水素酸を臭素へと酸化させる。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
煙道ガス中の水銀の量を低減する方法であって、
ａ）ハロゲン化物塩から分子ハロゲンを形成するステップと、
ｂ）水銀を含む煙道ガス中に前記分子ハロゲンを注入するステップであって、前記分子ハロゲンは、前記煙道ガス中の前記水銀のうち少なくとも一部を酸化させるのに有効な量だけ注入される、ステップと、
ｃ）前記酸化水銀のうち少なくとも一部を前記煙道ガスから除去することで、前記煙道ガス中の水銀量を低減するステップと、
を含む、方法。
（項目２）
前記分子ハロゲンは、工業プロセスの現場またはその近隣において形成される、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記工業プロセスは石炭燃焼を含む、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記分子ハロゲンは、工業プロセスの煙道ガスと流体連通または選択的な流体連通の状態にある注入システム内において形成される、項目１〜３のうちのいずれかに記載の方法。
（項目５）
前記ハロゲン化物塩から前記分子ハロゲンを形成するステップは、
（ａ）前記ハロゲン化物塩から酸ハロゲン化物を形成するステップと、
（ｂ）前記酸ハロゲン化物を酸化させて、前記分子ハロゲンを形成するステップと、
を含む、項目１〜４のうちのいずれかに記載の方法。
（項目６）
前記分子ハロゲンは、少なくとも３０％の収率パーセントで前記ハロゲン化物塩から形成される、項目１〜５のうちのいずれかに記載の方法。
（項目７）
前記分子ハロゲンは、少なくとも８０％の収率パーセントで前記ハロゲン化物塩から形成される、項目１〜６のうちのいずれかに記載の方法。
（項目８）
前記分子ハロゲンは、バーナーから煙道ガス煙突までにおける任意のポイントにおいて、燃焼プロセスストリームに注入される、項目１〜７のうちのいずれかに記載の方法。
（項目９）
前記分子ハロゲンは、選択接触還元（ＳＣＲ）ユニットの近隣またはその内部において、空気ヒーターの位置または上流において、電気集塵装置（ＥＳＰ）の内部またはその上流において、あるいは湿式スクラッバまたは乾式スクラッバの位置またはその上流において、燃焼プロセスストリームに注入される、項目１〜８のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１０）
前記分子ハロゲンはＢｒ _２である、項目１〜９のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１１）
前記ハロゲン化物塩は、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＭｇＢｒ _２またはＣａＢｒ _２のうち１つ以上を含む、項目１〜１０のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１２）
ＥＳＰ、湿式ＥＳＰまたは湿式スクラッバが、前記煙道ガスから前記酸化水銀のうち少なくとも一部を除去するために用いられる、項目１〜１１のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１３）
分子ハロゲンを生成するためのシステムであって、
ａ）第１の反応室と、触媒床を含む第２の反応室とであって、前記第２の反応室は、前記第１の反応室と流体連通し、前記第２の反応室は、煙道ガスを通過させることが可能なダクトと一定のまたは選択的な流体連通状態にある、第１の反応室および第２の反応室と、
ｂ）前記第１の反応室または前記第２の反応室のうち少なくとも１つを加熱するためのヒーターと、
を含む、システム。
（項目１４）
前記第２の反応室は、工業プロセス工場の煙道ガスダクトと一定のまたは選択的な流体連通状態にある、項目１３に記載のシステム。
（項目１５）
前記工業プロセス工場は石炭燃焼工場である、項目１４に記載のシステム。
（項目１６）
ハロゲン化物塩を前記第１の反応室に送達する手段をさらに含む、項目１３〜１５のうちいずれかに記載のシステム。
（項目１７）
前記第１の反応室において行われる反応から副生成物を収集および除去する手段をさらに含む、項目１３〜１６のうちいずれかに記載のシステム。
（項目１８）
前記第１の反応室から前記第２の反応室への粒子キャリーオーバーを回避することが可能なフィルタをさらに含む、項目１３〜１７のうちいずれかに記載のシステム。
（項目１９）
空気、蒸気またはこれらの組み合わせを前記第１の反応室に導入する手段をさらに含む、項目１３〜１８のうちいずれかに記載のシステム。
（項目２０）
臭素の作製方法であって、
ａ）臭化物塩から臭化水素酸を形成するステップと、
ｂ）前記臭化水素酸のうち少なくとも一部を臭素および水に変換させるのに十分な条件下において、前記臭化水素酸と、酸素および金属酸化物触媒とを接触させるステップと、を含む、方法。
（項目２１）
前記臭化水素酸を形成するステップは、前記臭化物塩を有効量の蒸気と接触させることで、臭化水素酸を形成するステップを含む、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
前記臭化物塩は、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＭｇＢｒ _２またはＣａＢｒ _２のうち１つ以上を含む、項目２０または２１に記載の方法。
（項目２３）
前記金属酸化物触媒の前記金属は、銅、セリウム、ニッケルまたはマンガンを含む、項目２０〜２２のうちのいずれかに記載の方法。

Claims

煙道ガス中の水銀の量を低減する方法であって、
ａ）単一システムにおいてハロゲン化物塩から分子ハロゲンを形成するステップであって、前記ハロゲン化物塩から前記分子ハロゲンを形成するステップは：
（１）前記ハロゲン化物塩から酸ハロゲン化物を形成するステップ；および
（２）前記酸ハロゲン化物を酸化させて、前記分子ハロゲンを形成するステップ
を含み、ここで、前記ハロゲン化物塩は臭化物塩である、ステップと、
ｂ）水銀を含む煙道ガス中に前記分子ハロゲンを直接注入するステップであって、前記分子ハロゲンは、前記煙道ガス中の前記水銀のうち少なくとも一部を酸化させるのに有効な量だけ注入される、ステップと、
ｃ）前記酸化水銀のうち少なくとも一部を前記煙道ガスから除去することで、前記煙道ガス中の水銀量を低減するステップと、
を含む、方法。
前記分子ハロゲンは、工業プロセスの現場において形成される、請求項１に記載の方法。
前記工業プロセスは石炭燃焼を含む、請求項２に記載の方法。
前記単一システムは、工業プロセスの煙道ガスと流体連通または選択的な流体連通の状態にある注入システムである、請求項１に記載の方法。
前記分子ハロゲンは、少なくとも３０％の収率パーセントで前記ハロゲン化物塩から形成される、請求項１に記載の方法。
前記分子ハロゲンは、少なくとも８０％の収率パーセントで前記ハロゲン化物塩から形成される、請求項１に記載の方法。
前記分子ハロゲンは、バーナーから煙道ガス煙突までにおける任意のポイントにおいて、燃焼プロセスストリームに注入される、請求項１に記載の方法。
前記分子ハロゲンは、選択接触還元（ＳＣＲ）ユニットの近隣またはその内部において、空気ヒーターの位置または上流において、電気集塵装置（ＥＳＰ）の内部またはその上流において、あるいは湿式スクラッバまたは乾式スクラッバの位置またはその上流において、燃焼プロセスストリームに注入される、請求項１に記載の方法。
前記ハロゲン化物塩は、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＭｇＢｒ_２またはＣａＢｒ_２のうち１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
ＥＳＰ、湿式ＥＳＰまたは湿式スクラッバが、前記煙道ガスから前記酸化水銀のうち少なくとも一部を除去するために用いられる、請求項１に記載の方法。
前記注入システムは、
ａ）第１の反応室と、触媒床を含む第２の反応室とであって、前記第２の反応室は、前記第１の反応室と流体連通し、前記第２の反応室は、煙道ガスを通過させることが可能なダクトと一定のまたは選択的な流体連通状態にある、第１の反応室および第２の反応室と、
ｂ）前記第１の反応室または前記第２の反応室のうち少なくとも１つを加熱するためのヒーターと、
を含む、請求項４に記載の方法。
前記第２の反応室は、工業プロセス工場の煙道ガスダクトと一定のまたは選択的な流体連通状態にある、請求項１１に記載の方法。
前記工業プロセス工場は石炭燃焼工場である、請求項１２に記載の方法。
ハロゲン化物塩を前記第１の反応室に送達する手段をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
前記第１の反応室において行われる反応から副生成物を収集および除去する手段をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
前記注入システムは、フィルタをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
空気、蒸気またはこれらの組み合わせを前記第１の反応室に導入する手段をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
前記ハロゲン化物塩から酸ハロゲン化物を形成するステップは、前記臭化物塩から臭化水素酸を形成するステップを含み、
前記酸ハロゲン化物を酸化させて、前記分子ハロゲンを形成するステップは、前記臭化水素酸のうち少なくとも一部を臭素および水に変換させるのに十分な条件下において、前記臭化水素酸と、酸素および金属酸化物触媒とを接触させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
前記臭化水素酸を形成するステップは、前記臭化物塩を有効量の蒸気と接触させることで、臭化水素酸を形成するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
前記臭化物塩は、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＭｇＢｒ_２またはＣａＢｒ_２のうち１つ以上を含む、請求項１８に記載の方法。
前記金属酸化物触媒の前記金属は、銅、セリウム、ニッケル、マンガン、またはそれらの混合物を含む、請求項１８に記載の方法。