KR20110081158A - 연료 연소 동안 발생되는 배출물로부터 수은을 제거하기 위한 염화브롬 조성물 - Google Patents

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Abstract

연료 연소 동안 수은 배출물을 감소시키기 위한 조성물, 그리고 이러한 조성물을 사용하는 방법이 제공된다. 이러한 조성물은 흡착제, 브롬원, 및 염소원을 포함한다. 이러한 조성물은 흡착제 단독의 열 안정성과 비교하여 개선된 열 안정성을 나타낸다.

Description

연료 연소 동안 발생되는 배출물로부터 수은을 제거하기 위한 염화브롬 조성물 {BROMINE CHLORIDE COMPOSITIONS FOR REMOVING MERCURY FROM EMISSIONS PRODUCED DURING FUEL COMBUSTION}
2005년, EPA는 석탄 연소 파워 플랜트(coal-fired power plant)로부터 나오는 수은 배출물 상한을 정하고 이를 감소시키기 위하여 청정대기 수은 규칙(Clean Air Mercury Rule)을 발표했다. 이 규칙은 EPA의 청정대기 주간 규칙(Clean Air Interstate Rule, CAIR) 또는 또 다른 규칙과 더불어, 이르면 2010년에 미국에서 석탄 연소 파워 플랜트로부터 나오는 수은 배출물의 상당한 감소를 요구할 수 있다.
장기간 동안의 세계 에너지 필요량의 대부분을 충촉시킬 수 있는 잠재력을 가지는 상당한 석탄 자원이 세계 곳곳에 존재한다. 미국은 예를 들어 와이오밍 및 몬타나의 파우더 강 유역 석탄과 같은 다량의 저황 석탄 공급원을 가지지만, 이러한 공급원은 무시할 수 없는 양의 원소 형태 및 산화된 형태의 수은을 함유한다. 따라서, 석탄 연소 에너지 플랜트에서 실질적인 수은 배출물 없이 이러한 석탄 공급원을 이용하기 위한 어떤 유형의 수은 배출물 조정 기술이 필요하다.
에너지부(Department of Energy)는 낮은 수준의 브롬으로 석탄 연료 저장물(stock)을 처리함으로써 석탄 연료 연소 동안의 수은 배출물이 저감될 수 있음을 나타내는 여러 연구로부터의 정보를 제시해왔다.
세계 각지에서 생산된 간수(brine)는 상당한 양의 브롬화나트륨과 같은 브롬화물 염을 함유한다. 브롬화물을 브롬으로 산화시키기 위하여 염소로 처리함으로써, 이러한 간수로부터 브롬이 회수될 수 있다. 브롬화물로부터 브롬으로의 전해 전환 방법이 또한 공지이지만; 전해 전환은 상기 방법에 비하여 비용이 많이 드는 대안이다. 산소 또는 공기 혼합물의 사용에 의한 브롬화물로부터 브롬으로의 촉매적 산화가 보고되었으나; 현재 성공적이고, 경제적이며, 상업적인 작업이 실시되지 않는다.
공중의 표적 기체 성분과 접촉하고 이를 포획하도록 미세한 미립자 흡착제를 유출물 중에 고르게 분산시키고, 이어서 정전 집진기(electrostatic precipitator, ESP), 직물 여과기(fabric filter, FF), 또는 습식 집진기(wet scrubber)에 의하여 흡착질과 함께 유출물 증기로부터 흡착제를 기계적으로 제거함으로써, 기체 유출물로부터 유해한 기체 성분을 제거하는 것이 공지이다. 매우 효과 있는 흡착제는 분말 활성 탄소(PAC)이다. PAC는 개질하거나 개질하지 않고 사용될 수 있다. 개질된 PAC는 흡착 효율이 향상되어 표적 유해 물질의 포획을 증대시키는 것으로 주장된다. PAC 개질(modification)은 US 4,427,630; US 5,179,058; US 6,514,907; US 6,953,494; US 2001/0002387; US 2006/0051270; 및 US 2007/0234902에 예시된다.
열 안정성은 PAC 및 다른 흡착제 사용에서 문제가 될 수 있는데; 예를 들면, PAC가 따뜻하거나 뜨거운 기체 유출물의 처리에 사용될 경우 또는 벌크 양으로 포장되거나 쌓일 경우, 자체 점화(self-ignition)가 PAC의 완화되지 않은(unmitigated) 산화로부터 유발될 수 있고, PAC의 그을음 또는 연소를 야기할 수 있다. 벌크 PAC는, 예를 들어, PAC가 예컨대 특대 자루(super-sack)에 포장될 경우, 또는 FF 유닛 안의 여과 케이크로서 형성되거나 ESP와 관련된 사일로(silo) 또는 호퍼(hopper)에 쌓일 경우 등에서 접할 수 있다. 자체 점화는 석탄 연소 보일러 유출물 처리시의 사례에서 가능한 것과 같이 PCA가 따뜻해지거나 뜨거워지는 것에 의하여 더욱 심해질 수 있다. 산소(공기)가 산화 부위에 접근되지 않거나 산화 부위가 냉각되지 않으면, 초기 산화에서 유래한 열이 PAC가 그을리거나 점화될 때까지 전파될 수 있다. 이러한 점화는 재앙적일 수 있다. 유틸리티 플랜트는 자체 점화에 대하여 특히 민감한데, 왜냐햐면 유출물 라인 내의 그을음 또는 화염이 플랜트 정지와 함께 고객에 대한 광범한 결과를 가지는 플랜트 정지를 초래할 수 있기 때문이다.
전술한 바를 고려하면, 석탄 및 다른 연료 저장물로부터 수은 배출물을 최소화하기 위한 신규한 방법을 가지는 것이 상업적으로 이로울 것이다. 뿐만 아니라, 개선된 열 안정성을 갖는 PAC 및 다른 흡착제를 가지는 것이 유리할 것이다.
본 발명은 석탄 및 다른 연소 가능 연료의 연소 동안 생성되는 연소 가스 스트림으로부터 수은 배출물을 감소시키기 위한 조성물 및 방법을 제공하여 앞에서 기술한 요구를 충족시킨다. 본 발명의 조성물은 브롬원, 염소원 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함한다. 본 발명은 또한 이러한 조성물 및 방법을 제공하는데, 여기서 조성물은 흡착제 단독의 열 안정성과 비교하여 개선된 열 안정성을 가진다. 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 "수은 배출물 감소"는, 연료의 연소시 대기에 배출되는 수은의 양이 본 발명의 조성물 및/또는 방법의 이용 없이 배출될 양에 비하여 감소하도록, 임의의 메커니즘, 예를 들어, 흡착 또는 흡수에 의하여 배출물로부터 임의량의 수은을 제거하는 것을 의미한다. 본 발명의 흡착제 조성물은 연소 가능 연료의 연소에서 유래한 연소 가스 스트림에 첨가될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 흡착제 조성물은 연소 전 및/또는 동안 연료에 첨가(조합)될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 본 발명의 흡착제 조성물을 연소 전 및/또는 동안 연료에, 그리고 연소 가스에 첨가하는 것을 고려한다. 흡착제 조성물은 브롬원, 염소원, 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함한다.
본 발명의 방법은 브롬원, 염소원, 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 조성물을 하나 이상의 연소 가능 연료의 연소 동안 생성되는 연소 가스 스트림에 첨가하는 것; 이에 의하여 연소 가스 스트림으로부터 수은 배출물을 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법에서, 브롬원은 브롬 또는 HBr을 포함할 수 있고, 염소원은 염소 또는 HCl을 포함할 수 있으며, 브롬원 및/또는 염소원은 염화브롬을 포함할 수 있다. 조성물은 또한 염화브롬을 포함할 수 있다. 또한 이러한 방법에서, 흡착제는 탄소질 물질, 활성 탄소, 목재 유래의 활성 탄소, 또는 코코넛 셸 유래의 활성 탄소를 포함할 수 있다. 또한, 연소 가스 스트림이 석탄의 연소 또는 다른 물질로부터 유래할 수 있다. 본 발명의 방법에서, 조성물은 흡착제 단독의 PIO보다 적어도 약 10℃ 더 높은 PIO를 가질 수 있다.
본 발명의 방법은 연소 가능 연료의 연소 전 및/또는 동안 브롬원, 염소원, 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 조성물을 연소 가능 연료에 첨가하는 것; 연소 가능 연료를 연소시키는 것; 연소 가스 스트림을 생성시키는 것; 이에 의하여 연소 가스 스트림으로부터 수은 배출물을 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법에서 연소 가능 연료는 석탄 또는 또 다른 물질을 포함할 수 있다. 또한, 흡착제는 탄소질 물질, 활성 탄소, 목재 유래의 활성 탄소, 또는 코코넛 셸 유래의 활성 탄소를 포함할 수 있다. 이러한 방법에서 조성물은 흡착제 단독의 PIO보다 적어도 약 10℃ 더 높은 PIO를 가질 수 있다. 본 발명의 방법은 연소 가능 연료의 연소 전 및/또는 동안 염화브롬 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 조성물을 연소 가능 연료에 첨가하는 것; 연소 가능 연료를 연소시키는 것; 연소 가스 스트림을 생성시키는 것; 이에 의하여 연소 가스 스트림으로부터 수은 배출물을 감소시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 연소 가스 스트림으로부터 수은 배출물을 감소시킬 수 있는 조성물을 제공하고, 이러한 조성물은 브롬원, 염소원 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함할 수 있다. 이러한 조성물에서, 브롬원은 브롬 또는 HBr을 포함할 수 있고, 염소원은 염소 또는 HCl을 포함할 수 있으며, 또는 브롬원 및/또는 염소원은 염화브롬을 포함할 수 있다. 조성물은 또한 염화브롬을 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물에서, 흡착제는 탄소질 물질, 활성 탄소, 목재 유래의 활성 탄소, 또는 코코넛 셸 유래의 활성 탄소를 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 흡착제 단독의 PIO보다 적어도 약 10℃ 더 높은 PIO를 가질 수 있다.
도면
본 발명은 활성 탄소와 같은 흡착제에 브롬 및 염소를 혼입(incorporate)하기 위하여 사용될 수 있는 절차를 도해하는 도면(도 1)을 참조하여 더 잘 이해될 것이다.
본 발명에 따른 흡착제 조성물은 고체 형태, 예를 들어, 분말 또는 과립 형태, 또는 액체 형태의 연소 가능 연료 및/또는 연소 가스 스트림에 첨가/조합될 수 있다. 흡착제 조성물은 약 150℃ 내지 약 400℃의 온도인 연소 가스 스트림에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 냉측(cold-side) ESP(전기 집진기)에서, 흡착제 조성물의 주입이 약 150℃ 내지 약 200℃의 연소 가스 스트림 온도에서 일어날 수 있다. 또는, 열측(hot-side) ESP에서, 흡착제 조성물의 주입이 약 300℃ 내지 약 400℃의 연소 가스 스트림 온도에서 일어날 수 있다.
흡착제
본 발명에서 사용하기에 적절한 흡착제에는, 예를 들어 활성 탄소(activated carbon), 활성탄(activated charcoal), 활성 코크, 카본 블랙, 분말 석탄, 숯(char), 연소 방법에서 미연소되거나 부분연소된 탄소, 카올리나이트 또는 다른 점토, 제올라이트, 알루미나, 및 다른 탄소질 물질이 포함된다. 톱밥, 우드칩(woodchip), 또는 다른 미립자 목재 제품과 같이 목질 재료에서 유래하는 것을 포함하는 목재 유래의 PAC가 본 발명에서 사용하기에 부분적으로 적절하다. 코코넛 셸 유래의 PAC가 또한 본 발명에서 사용하기에 적절하다. 다른 적절한 흡착제가 당 분야에서 통상의 지식을 가지고 본 명세서의 교시의 이점을 가지는 자에게 공지될 것이거나, 공지될 수 있다.
브롬원/염소원
본 발명에서 사용하기에 적절한 브롬원은 Br2 및 HBr과 같은 브롬 전구물질을 포함한다. NaBr 및 KBr은 본 발명에서 사용하기에 적절한 브롬원이 아니다. 한 양태에서, 본 발명의 브롬원은 NaBr 및 KBr를 제외하며, 비-나트륨 또는 칼륨 유래 브롬원으로 지칭될 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, NaBr 및 KBr이 제외되고 및/또는 용어 비-나트륨 또는 칼륨 유래 브롬원이 NaBr, KBr이 아님을 의미하는 경우, 나트륨, 또는 칼륨이 의도적으로 첨가된다. 적절한 염소원은 Cl2 및 HCl과 같은 염소 전구물질을 포함한다. 뿐만 아니라, Br2 및/또는 Cl2에 대한 적절한 공급원은 브롬 및 염소 전구물질을 모두 포함하는 화합물, 예를 들어, 염화브롬 또는 브롬화염소를 포함한다. 다른 적절한 브롬원 및/또는 염소원이 당 분야에서 통상의 지식을 가지고 본 명세서의 교시의 이점을 가지는 자에게 공지되거나, 공지될 수 있다. 본 발명에서 사용된 조성물은 염화브롬, 브롬원, 및 염소원을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용된 조성물은 염화브롬, 브롬, 및 염소를 포함할 수 있다.
흡착제 조성물
브롬 및 염소를 활성 탄소와 같은 흡착제에 혼입하기 위하여 몇 가지의 절차가 이용될 수 있다. 이러한 한 절차에서, 도 1을 참조하면, 원하는 중량의 활성 탄소(8)를 가열/냉각 자켓(11) 안에 위치된 컬럼(10)에 넣는다. 조립질 소결 유리(나타나지 않음)가 컬럼(10)에서 활성 탄소(8)를 지지한다. 스탑콕(12)을 개방하고, 스탑콕(14)을 폐쇄하여 전체 시스템(7)을 5 mm Hg의 압력까지 비운다. 컬럼(10)을 가열 자켓(11)을 통하여 95℃까지 가열하고, 수분을 제거하기 위하여 95℃에서 한 시간 동안 유지시킨다. 이후 컬럼(10)이 실온까지 냉각되도록 하고, 스탑콕(12)를 폐쇄한다. 이제 활성 탄소(8)를 적당히 건조하고 탈기한다. 원하는 양의 염화브롬(19)을 둥근바닥 플라스크(20)에 넣는다. 염화브롬의 끓는점은 4℃고, 따라서 플라스크(20)를 4℃ 아래로 냉각한다. 냉각을 정지하고, 스탑콕(14)을 개방하여 염화브롬(19)을 컬럼(10) 안의 활성 탄소(8)에 도입한다. 이 방법 동안 발생한 흡착열을 제거하도록 냉각수가 냉각 자켓(11)을 통하여 흐른다. 흡착은 제조된 배치(batch)의 크기에 따라 전형적으로 수 시간 이내에 완료된다. 과잉 스탑콕(12)을 개방하고, 공기 또는 질소의 스트림을 실온에서 및/또는 가열 자켓(11)을 통하여 150℃까지 선택적으로 가열하여 컬럼(10)을 통과시켜 염화브롬을 제거한다. 이제 염화브롬 처리된 활성 탄소(8)를 적절한 용기(도면에 나타나지 않음)에 옮기고 사용하기 위하여 섞는다. 브롬 및 염소를 활성 탄소와 같은 흡착제에 혼입하기 위한 다른 적절한 절차가 당 분야에서 통상의 지식을 가지고 본 명세서의 교시의 이점을 가지는 자에게 공지될 것이거나, 공지될 수 있다.
열 안정성
물질의 열 안정성은, 예를 들어, 물질의 초기 산화 지점(point of initial oxidation, PIO)으로도 알려진 초기 에너지 방출 온도를 통하여 평가될 수 있다. 청구범위를 포함하여 본 명세서에서 사용된 본 발명의 조성물 및/또는 흡착제의 PIO는, DSC에 의하여 결정된 열 흐름이 100℃에서 영(zero)으로 보정된 기준선에 대하여 1.0 W/g인 온도로 정의된다. 본 발명의 조성물은 조성물이 흡착제 단독의 PIO보다 적어도 약 10℃ 더 높은 PIO를 가진다는 점에서, 이러한 조성물에서 사용되는 흡착제와 비교하여 개선된 열 안정성을 가진다. 본 발명의 조성물은 흡착제 단독의 PIO보다 적어도 약 10℃ 내지 약 94℃, 또는 약 10℃ 내지 약 90℃, 또는 약 10℃ 내지 약 50℃, 또는 약 20℃ 내지 약 80℃ 더 높은 PIO를 가질 수 있다.
연소 가능 연료
본 발명의 방법 및 흡착제 조성물은 수은을 포함하는 임의의 연소 가능 연료의 연소에서 유래하는 연소 가스 스트림에서 수은 배출물을 감소시키기에 적절하다. 이러한 연소 가능 연료는 석탄, 천연 가스, 고체 또는 유체 폐기물, 그리고 다른 물질을 포함한다.
실시예
다음의 실시예는 본 발명의 원리의 실례가 된다. 본 발명은 실시예인지 또는 본 특허 출원서의 다른 부분인지에 관계 없이 여기에 예시된 임의의 한 특정 구체예에 제한되지 않음이 이해된다.
다음 실시예를 위하여, 본 발명자들은 목재 유래의 활성 탄소(열로 활성화된 목재)의 샘플을 염화브롬으로 처리했다. 이 샘플의 성능을 원소 브롬, 원소 염소, 브롬화나트륨, 또는 브롬화칼륨으로만 처리한 유사한 활성 탄소 샘플과 비교했다. 브롬화나트륨 또는 브롬화칼륨을 이용하는 상업적 제품이 구입 가능하다. 성능 테스트는 활성 탄소의 열 특성을 측정하는 DSC, 그리고 일부 사례에서 수은 포획에 대한 실험실 테스트를 포함한다.
실시예 1. 비교 실시예
이 실시예들에서 사용한 목재 유래의 PAC(분말 활성 탄소)(열 활성화 방법에 의하여 제조됨)는 DSC-TGA에 의하여 분석했다. 초기 에너지 방출 지점(PIO)은 267℃였다.
실시예 2. 비교 실시예. 브롬으로 PAC 처리하기
실시예 1의 PAC를 US 6953494에 개시된 방법에 따라 브롬화했다. 원소 분석이 5 wt%의 PAC 브롬 함량을 나타냈다. DSC에 의한 분석이 PIO가 364℃임을 나타냈다.
실시예 3. 비교 실시예. 염소로 PAC 처리하기
실시예 1의 PAC(9.5 g)를 기지량의 기체 원소 염소(0.53 g)로 처리했다. 원소 분석이 6 wt%의 PAC 염소 함량을 나타냈다. DSC에 의한 분석이 PIO가 356℃임을 나타냈다.
실시예 4. 염화브롬으로 PAC 처리하기
실시예 1의 PAC(9.6 g)를 브롬(0.36 g)을 염소(0.15 g)와 조합하여 생성된 기지량의 염화브롬으로 처리했다. 원소 분석이 6 wt%의 PAC 염화브롬 함량을 나타냈다. DSC에 의한 분석이 PIO가 361℃임을 나타냈다.
실시예 5. 비교 실시예. 브롬화나트륨으로 PAC 처리하기
실시예 1의 PAC를 기지량의 브롬화나트륨으로 처리했다. 원소 분석이 5 wt%의 PAC 브롬화물 함량을 나타냈다. DSC에 의한 분석이 PIO가 275℃임을 나타냈다.
실시예 6. 비교 실시예. 브롬화칼륨으로 PAC 처리하기
실시예 1의 PAC를 기지량의 브롬화칼륨으로 처리했다. 원소 분석이 5 wt%의 PAC 브롬화물 함량을 나타냈다. DSC에 의한 분석이 PIO가 270℃임을 나타냈다.
실시예 1 - 4에 대한 수은 포획 데이터
다음의 데이터는 염화브롬으로 처리한 PAC가 처리되지 않은 PAC 및 염소 단독으로 처리된 PAC의 수은 포획과 비교시 뜻밖에도 우수한 수은 포획을 제공했음을 나타낸다. 이러한 데이터들은 US 6953494에 기재된 수은 포획 장치를 이용하여 수득되었다.
PAC 수은 포획, (%, 평균)
실시예 1 (비교) 46
실시예 2 (비교) 72
실시예 3 (비교) 41
실시예 4 65
이러한 실시예들에 나타나는 것과 같이, 본 발명자는 뜻밖에도 브롬원, 염소원, 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 본 발명의 조성물이 흡착제 자체의 PIO보다 더 높을 뿐만 아니라, 거의 흡착제 및 브롬원을 포함하는 조성물(즉, 측정 가능한 양의 염소가 존재하지 않음)의 PIO만큼 높은 PIO를 가짐을 발견했다. 또한, 본 발명의 조성물 및 방법의 수은 배출물 감소 능력이 비록 본질적으로 흡착제 및 브롬으로 구성된 조성물(즉, 측정 불가능한 염소 또는 다른 할로겐)만큼 우수하지는 않지만, 상당히 우수하다. 이는 염소가 단독으로 흡착제의 수은 배출물 감소 능력을 실제로 감소시킬 수 있기 때문에 뜻밖이다. 이 발명은 염소가 브롬보다 현저하게 저렴함으로 미루어 보아 특히 상업적으로 유리하다.
본 발명은 브롬보다 저렴한 염소의 사용, 그리고 수은 포획에서의 목재 유래의 활성 탄소의 사용을 수용한다는 점에서 특히 유리하다.
단수 또는 복수로 지칭되는지에 관계 없이, 명세서 또는 청구범위에서 화학명 또는 화학식으로 지칭된 반응물 또는 성분은 화학명 또는 화학형으로 지칭되는 또 다른 성분(예를 들어, 또 다른 반응물, 용매, 또는 기타)과 조합되거나 접촉되기 전에 존재하는 것으로 명시됨을 이해해야 한다. 있을 수 있는 화학적 변화, 변형 및/또는 반응이 결과물인 조합물 또는 용액 또는 반응 매질에서 일어나는지는 문제가 되지 않는데, 왜냐하면 이러한 화학적 변화, 변형 및/또는 반응은 본 개시에 따르기 위하여 요구되는 조건하에 특정 반응물 및/또는 성분을 모집한 것의 자연스러운 결과이기 때문이다. 따라서 반응물 및 성분은 원하는 화학 반응 수행과 관련하여 모집되거나, 조합물 형성에서 원하는 반응 수행에서 사용될 구성요소로 명시된다. 따라서, 비록 이후의 청구범위가 물질, 성분 및/또는 구성요소를 현재 시제("포함한다", "이다", 등)로 지칭할 수 있기는 하지만, 이러한 지칭은 본 개시에 따라 다른 하나 이상의 물질, 성분 및/또는 구성요소와 최초로 접촉하거나, 조합되거나, 섞이거나 혼합되기 직전에 존재하는 물질, 성분 또는 구성요소에 대한 것이다. 반응이 수행됨에 따라 제자리에서(in situ) 일어나는 변형이 존재한다면, 어떤 변형이든지 청구범위가 포괄하도록 의도하는 것이다. 따라서 본 명세서 및 상식과 화학자의 통상의 지식의 적용에 따라 수행될 경우, 물질, 성분 또는 구성요소가 접촉, 조합, 섞기 또는 혼합 작업 동안의 화학 반응 또는 변형을 통하여 원래의 본질을 잃을 수 있다는 사실은, 본 명세서 및 그 청구범위의 진정한 의미 및 요지의 정확한 이해와 인식에 대하여 전적으로 중요한 것이 아니다. 당업자에게 익숙할 것과 같이, 여기서 사용된 용어 "조합된", "조합하는" 등은 "조합된" 성분 또는 누군가 "조합하는" 성분들을 서로 용기, 예를 들어, 연소 챔버, 파이프 등에 넣음을 의미한다. 마찬가지로 성분의 "조합물"은 이러한 용기에 함께 넣어진 성분들을 의미한다.
비록 본 발명이 하나 이상의 바람직한 구체예에 관하여 설명되기는 했지만, 아래 청구범위에 제시된 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 다른 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (30)

  1. 다음을 포함하는 방법:
    - 브롬원, 염소원, 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 조성물을 하나 이상의 연소 가능 연료의 연소 동안 생성되는 연소 가스 스트림에 첨가하는 것;
    - 이에 의하여 연소 가스 스트림으로부터 수은 배출물을 감소시키는 것.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 브롬원은 브롬 또는 HBr을 포함하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 염소원은 염소 또는 HCl을 포함하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 브롬원 및/또는 염소원은 염화브롬을 포함하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 염화브롬을 또한 포함하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 흡착제는 탄소질 물질을 포함하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 흡착제는 활성 탄소를 포함하는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 흡착제는 목재 유래의 활성 탄소 또는 코코넛 셸 유래의 활성 탄소를 포함하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 연소 가스 스트림은 석탄의 연소에서 유래하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 흡착제 단독의 PIO보다 적어도 약 10℃ 더 높은 PIO를 가질 수 있는 방법.
  11. 다음을 포함하는 방법:
    - 연소 가능 연료의 연소 전 및/또는 동안 브롬원, 염소원, 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 조성물을 연소 가능 연료에 첨가하는 것;
    - 연소 가능 연료를 연소시키는 것;
    - 연소 가스 스트림을 생성시키는 것;
    - 이에 의하여 연소 가스 스트림으로부터 수은 배출물을 감소시키는 것.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 연소 가능 연료는 석탄을 포함하는 방법.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 흡착제는 탄소질 물질을 포함하는 방법.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 흡착제는 활성 탄소를 포함하는 방법.
  15. 청구항 11에 있어서, 상기 흡착제는 목재 유래의 활성 탄소 또는 코코넛 셸 유래의 활성 탄소를 포함하는 방법.
  16. 청구항 11에 있어서, 상기 조성물은 흡착제 단독의 PIO보다 적어도 약 10℃ 더 높은 PIO를 가지는 방법.
  17. 청구항 11에 있어서, 상기 브롬원은 브롬 또는 HBr을 포함하는 방법.
  18. 청구항 11에 있어서, 상기 염소원은 염소 또는 HCl을 포함하는 방법.
  19. 청구항 11에 있어서, 상기 브롬원 및/또는 염소원은 염화브롬을 포함하는 방법.
  20. 청구항 11에 있어서, 상기 조성물은 또한 염화브롬을 포함하는 방법.
  21. 다음을 포함하는 방법:
    - 연소 가능 연료의 연소 전 및/또는 동안 염화브롬 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 조성물을 연소 가능 연료에 첨가하는 것;
    - 연소 가능 연료를 연소시키는 것;
    - 연소 가스 스트림을 생성시키는 것;
    - 이에 의하여 연소 가스 스트림으로부터 수은 배출물을 감소시키는 것.
  22. 연소 가스 스트림으로부터 수은 배출물을 감소시킬 수 있는 조성물에 있어서, 브롬원, 염소원 및 브롬과 염소를 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 조성물.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 브롬원은 브롬 또는 HBr을 포함하는 조성물.
  24. 청구항 22에 있어서, 상기 염소원은 염소 또는 HCl을 포함하는 조성물.
  25. 청구항 22에 있어서, 상기 브롬원 및/또는 염소원은 염화브롬을 포함하는 조성물.
  26. 청구항 22에 있어서, 상기 조성물은 또한 염화브롬을 포함하는 조성물.
  27. 청구항 22에 있어서, 상기 흡착제는 탄소질 물질을 포함하는 조성물.
  28. 청구항 22에 있어서, 상기 흡착제는 활성 탄소를 포함하는 조성물.
  29. 청구항 22에 있어서, 상기 흡착제는 목재 유래의 활성 탄소 또는 코코넛 셸 유래의 활성 탄소를 포함하는 조성물.
  30. 청구항 22에 있어서, 상기 조성물은 흡착제 단독의 PIO보다 적어도 약 10℃ 더 높은 PIO를 가지는 조성물.
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