JP2015516291A - 硫黄酸化物およびHClを低減するためのドライ方法、装置、組成物およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2012年3月30日に提出された米国仮特許出願第61/618233号の優先権を主張しており、全体において、その記載は参照によりここに組み込まれる。
Claims (25)
- 燃焼器からのSOXおよび/またはHClの排出を低減するための方法であって、
ドロマイト水和物吸着剤および吸着ドーピング剤を供給するための前記燃焼器内の位置を特定することと、
前記ドロマイト水和物吸着剤および前記吸着ドーピング剤のための物理的形態および注入パラメーターを決定することと、
前記吸着ドーピング剤が無いとした場合の同一の吸着剤によって達成可能な割合より高い割合で、前記吸着剤によって硫黄酸化物および/またはHClを捕捉するために効果的な条件下で導入が行われるように、前記ドロマイト水和物吸着剤および前記吸着ドーピング剤の両方を、SOXおよび/またはHClを含有する燃焼ガスの中へ注入することと、
使用した前記吸着剤を収集することと、
を含む、方法。 - 前記吸着剤は、約25から約300ミクロンの平均直径を有する液滴におけるスラリーとして、約2200°Fから1500°Fの範囲の温度で導入される、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着剤は、1900°Fから約1600°Fの範囲の温度で導入される、請求項2に記載の方法。
- 前記吸着剤は、約1600°Fよりも低い温度でHClを低減するために導入される、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着剤は、900°Fよりも低い温度でHClを低減するために導入される、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着剤は、約25から約350ミクロンの平均直径を有する液滴として導入される、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着剤は、燃料1トン当たり約25から約100ポンドの範囲の前記ドロマイト水和物の供給速度で導入される、請求項1に記載の方法。
- 前記ドロマイト水和物は、燃焼排ガスにおけるSO2の重量に対して、約0.15:1から約1.4:1のドロマイト水和物の重量比において使用される、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着ドーピング剤に対する前記ドロマイト水和物の重量比(ドライベース)が約100:1から約1:1の範囲内において、前記吸着ドーピング剤が前記ドロマイト水和物吸着剤と共に使用される、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着ドーピング剤は、水溶性または水分散性の銅および/または鉄組成物である、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着ドーピング剤は、酢酸銅アンモニウム、二酢酸銅二アンモニウム、三酢酸銅アンモニウム、酢酸銅三アンモニウム、硫酸銅四アンモニウム、グルコン酸銅(およびこれらの水和物)、ならびに、これらの任意の混合物群から選択される銅組成物を含む、請求項1に記載の方法(別の観点からは、前記ドーピング剤は、式Cu(NH3)x(低級カルボン酸)yによって規定される組成物からなる群から選択されるメンバーであり、前記低級カルボン酸はギ酸、酢酸およびプロピオン酸からなる群から選択され、xは0から4の整数であり、yは0から2の整数であり、x+yは1以上である)。
- 前記吸着ドーピング剤は、銅低級カルボン酸塩およびアンモニウム低級カルボン酸塩の水性銅アンモニウム低級カルボン酸塩複合体を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着ドーピング剤は、銅低級カルボン酸塩およびアンモニウム低級カルボン酸塩の水性銅アンモニウム低級カルボン酸塩複合体を含み、
当該複合体は、約2重量部のアンモニウム低級カルボン酸塩に対して二水和物として測定される約13重量部の銅低級カルボン酸塩、および、約10重量部の29パーセントアンモニア水を含有し、
前記溶液のpHは約7.1から7.4の範囲である、請求項1に記載の方法。 - 前記吸着ドーピング剤は、銅アセチルアセトネート(およびその水和物)、クエン酸銅(およびその水和物、例えばヘミペンタ水和物)、ギ酸銅(およびその水和物)、酢酸銅一水和物、硝酸銅(およびその水和物)、銅2,4−ペンタンジオネート(およびその水和物)、硫酸銅(およびその水和物)、グルコン酸銅(およびその水和物)、脂肪酸の銅石鹸、ならびに、これらの任意の混合物からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着ドーピング剤は、二酢酸銅二アンモニウムを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着ドーピング剤は、C2H7CuNO2の実験式を有する銅アンモニウム複合体を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着剤は、水中に約25から約45重量%のドロマイト水和物固形分を含有するスラリーとして注入される、請求項1に記載の方法。
- 前記吸着剤は、約1から約5ミクロン(μ)の質量平均粒径を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記ドロマイト水和物吸着剤は、少なくとも約25重量%の固形分濃度でスラリーを形成するように、好ましくは水と混合される、請求項1に記載の方法。
- 前記ドロマイト水和物吸着剤および前記吸着ドーピング剤は、導入ゾーン内に複数のノズルを備える注入手段によって注入され、
前記ノズルは、前記導入ゾーン内の少なくとも90%の適用範囲(被度)を達成するように配置される、請求項1に記載の方法。 - ガス流内のSOXおよび/またはHClを低減するための装置であって、
燃料の燃焼によって生じる燃焼排ガスのための経路上の位置に配置される注入手段を備え、
前記注入手段は、前記燃焼排ガス中のSOXおよび/またはHClの濃度に対応する所定の割合でドロマイト水和物吸着剤および吸着ドーピング剤を供給することができ、さらに、前記ドロマイト水和物吸着剤および吸着ドーピング剤を、所定の物理的形態において、ならびに、液滴サイズ、運動量および濃度を含む前記吸着剤および前記吸着ドーピング剤の所定の注入パラメーターで導入することができ、
それによって、前記吸着ドーピング剤と共に前記ドロマイト水和物吸着剤は高い効率で硫黄酸化物を捕捉する、装置。 - 前記注入手段は導入ゾーン内の複数のノズルを備え、前記ノズルは前記導入ゾーン内の少なくとも90%の適用範囲(被度)を達成するように配置される、請求項21に記載の装置。
- ドロマイト水和物吸着剤および吸着ドーピング剤を供給するための燃焼器およびその配管内の位置を特定し、燃焼排ガスの経路上の位置に配置されている前記ドロマイト水和物吸着剤および前記吸着ドーピング剤の注入手段により物理的形態および注入パラメーターを決定するためのコンピュータモデリング手段を備える、ガス流内のSOXおよび/またはHClを低減するためのシステムであって、
前記注入手段は、前記経路中の測定されたSOXおよび/またはHClの濃度に対応する所定の割合で前記ドロマイト水和物吸着剤および吸着ドーピング剤を供給することができ、さらに、前記ドロマイト水和物吸着剤および吸着ドーピング剤を、所定の物理的形態において、ならびに、液滴サイズ、運動量および濃度を含む前記吸着剤および前記吸着ドーピング剤の所定の注入パラメーターで導入することができ、
それによって、前記吸着ドーピング剤と共に前記ドロマイト水和物吸着剤は高い効率で硫黄酸化物および/またはHClを捕捉するように請求項6〜20のいずれか1項に記載の特徴を有し得る、システム。 - SOXおよび/またはHClを含有する加熱ガス流中へ導入されている間に脱水し約0.01から約0.2ミクロンの範囲のサイズの微細粒子への粉砕が引き起こされる、銅および/または鉄を含む、ドロマイト水和物吸着剤および吸着ドーピング剤を含む、ガス流内のSOXおよび/またはHClを低減するための組成物であって、
前記吸着ドーピング剤に対する前記ドロマイト水和物吸着剤の重量比(ドライベース)は約500:1から約25:1の範囲内であり、前記吸着ドーピング剤は処理されている燃焼排ガスによりin situで加熱された時に活性種を放出する水溶性または水分散性銅および/もしくは鉄組成物から選択される、組成物。 - ガス流内のSOXおよび/またはHClを低減するための組成物であって、
請求項6〜20のいずれか1項に記載の特徴を有している銅および/または鉄を含む、ドロマイト水和物吸着剤および吸着ドーピング剤を含む、組成物。
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