MXPA06010739A - Halogenacion dinamica de sorbentes para la remocion de mercurio de los gases de chimenea - Google Patents

Halogenacion dinamica de sorbentes para la remocion de mercurio de los gases de chimenea

Info

Publication number
MXPA06010739A
MXPA06010739A MXPA/A/2006/010739A MXPA06010739A MXPA06010739A MX PA06010739 A MXPA06010739 A MX PA06010739A MX PA06010739 A MXPA06010739 A MX PA06010739A MX PA06010739 A MXPA06010739 A MX PA06010739A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
sorbent
stream
mercury
halogen
flue gas
Prior art date
Application number
MXPA/A/2006/010739A
Other languages
English (en)
Inventor
Downs William
A Farthing George Jr
Original Assignee
Downs William
A Farthing George Jr
The Babcock & Wilcox Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Downs William, A Farthing George Jr, The Babcock & Wilcox Company filed Critical Downs William
Publication of MXPA06010739A publication Critical patent/MXPA06010739A/es

Links

Abstract

Un gas que contiene halógeno se inyecta en una corriente de aire de transporte fluyente/sorbente en un punto cercano al punto donde el sorbente y el aire de transporte primero se mezclan para maximizar el tiempo de residencia disponible para el compuesto que contiene halógeno que es adsorbido en la superficie del sorbente antes de que el sorbente se inyecte en un gas de chimenea que contiene mercurio. Este proceso maximiza el beneficio y la utilización del reactivo que contiene halógeno al colocarlo exactamente donde se necesita para facilitar la remoción del mercurio elemental - sobre la superficie del sorbente. Las partículas de sorbente con su carga de reactivo que contiene halógeno adsorbido entran al gas de chimenea con una reactividad alta para la remoción del mercurio elemental.

Description

HA OGENACION DINMICA DE SORBENTES PARA LA REMOCIÓN DE MERCURIO DE LOS GASES DE CHIMENEA CAMPO Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los Estándares de Emisiones, como se exponen en artículos en Las Enmiendas del Acta de Aire Limpio de 1990 como es establecido por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) , requirió la estimación de contaminantes del aire peligrosos de las plantas de energías En diciembre del 2000 la EPA anunció su intención de regular las emisiones de mercurio de hervidores de servicio caldeados con carbón mineral. Los hervidores de servicio caldeados con carbón mineral son una fuente principal conocida de emisiones de mercurio antropogénicas en los Estados Unidos. El mercurio elemental y muchos de sus compuestos son volátiles y por lo tanto dejarán el hervidor como constituyentes en pequeñísimas cantidades en los gases de chimenea del hervidor. Algunos de estos constituyentes de mercurio son insolubles en agua, lo cual los vuelve difíciles de capturar en depuradores húmedos y secos convencionales. Así nuevos métodos y procesos se necesitan para capturar estos constituyentes en pequeñísimas cantidades de los gases de chimenea del hervidor. El mercurio aparece en los gases de chimenea de la combustión del carbón mineral en fases tanto sólida como de gas (mercurio confinado en partículas y mercurio en fase de vapor, respectivamente) . El llamado mercurio en fase de partículas es realmente mercurio en fase de vapor adsorbido sobre la superficie de partículas de ceniza o carbón. Debido a la alta volatilidad del mercurio y muchos de sus compuestos, la mayoría de mercurio encontrado en los gases de chimenea es mercurio en fase de vapor. El mercurio en fase de vapor se puede manifestar como mercurio elemental (vapor de mercurio metálico, elemental) o como mercurio oxidado (especies en fase de vapor de diversos compuestos de mercurio) . La especiación, la cual se refiere a la forma de mercurio presente, es un parámetro clave en el desarrollo y diseño de las estrategias de control del mercurio. Todos los esfuerzos para idear nuevas estrategias de control para las emisiones de mercurio de las plantas de energía se deben enfocar en esta característica del mercurio. Los colectores de partículas en el uso en plantas de servicio eléctrico, más comúnmente precipitadores electrostáticos (ESP) o filtros de tela (FF) , algunas veces llamados bolsas domésticas, proporcionan la remoción de alta eficiencia del mercurio confinado en partículas . Los filtros de tela tienden a exhibir mejor remoción de mercurio confinado en partículas que los ESPs al proporcionar una torta de filtro sobre la cual atrapan el mercurio particulado conforme el gas de chimenea pasa a través de la torta de filtro. Si la torta de filtro también contiene constituyentes que reaccionarán con el mercurio tal como carbón sin reaccionar o aun carbón activado, entonces la torta de filtro puede actuar como un sitio para facilitar las reacciones de gas-sólidas entre el mercurio gaseoso y las partículas de carbón sólidas . Si una planta de energía se equipa con un Sistema de Desulfuración de Gas de Chimenea (FGD) entonces cualquiera de los depuradores húmedos o absorbedores secadores de rocío (SDA) pueden remover cantidades significantes de mercurio oxidado. El mercurio oxidado, que típicamente se manifiesta en la forma de cloruro de mercurio, es soluble en agua, haciéndolo disponible para la remoción en depuradores de dióxido de azufre. El mercurio elemental, insoluble en agua, es menos probable que se depure en los depuradores convencionales. La remoción de mercurio elemental, por lo tanto, permanece como un problema importante en la búsqueda para técnicas de control del mercurio de costo efectivo. Numerosos estudios han sido, y continúan siendo, conducidos para desarrollar procedimientos de costo efectivo para el control del mercurio elemental. Muchos de los estudios se han enfocado en la inyección de un sorbente carbonáceo (por ejemplo, carbón activado pulverizado, o PAC) en la corriente hacia arriba del gas de chimenea del colector de partículas para adsorber el mercurio en fase de vapor. El sorbente, y su carga de mercurio adsorbido, se remueven subsecuentemente de los gases de chimenea en un colector de partículas de corriente abajo. La adsorción es una técnica que frecuentemente ha sido aplicada exitosamente para la separación y remoción de pequeñísimas cantidades de componentes indeseables. La inyección del PAC se utiliza, comercialmente, para remover el mercurio de los gases de escape de la cámara de combustión de desecho municipal. La inyección del PAC remueve las especies de mercurio tanto oxidado como elemental, aunque las eficiencias de la remoción son más altas para la forma oxidada. Aunque éste procedimiento se manifiesta atractivo en el trabajo temprano, la economía de las proporciones de inyección altas pueden ser prohibitivas cuando se aplican a plantas de servicio caldeadas con carbón mineral. Estudios más refinados están ahora en progreso para definir más precisamente que se puede y que no se puede lograr con el PAC. Todavía otros estudios buscan aumentar la tecnología del PAC. Una técnica somete el PAC a un proceso de impregnación en donde los elementos tales como yodo o azufre se incorporan en el sorbente carbonáceo. Tales procesos pueden producir sorbentes que se enlazan más fuertemente con especies de mercurio adsorbidas, pero también dan por resultado el costo del sorbente significantemente más alto. La especiación del mercurio en fase de vapor depende en el tipo de carbón mineral. Los carbones minerales bituminosos del este de los Estados Unidos tienden a producir un porcentaje más alto de mercurio oxidado que los carbones minerales sub-bituminosos y de lignita del oeste. Los carbones minerales del oeste tienen bajo contenido de cloruro comparados a los carbones minerales bituminosos del este típicos . Se ha reconocido por varios años que una relación empírica flexible se mantiene entre el contenido de cloruro de carbón mineral y el grado para el cual el mercurio se manifiesta en la forma oxidada. La Fig. 1 (Fuente: Sénior, C.L. Behavior of Mercury in Air Pollution Control Devices on Coal-Fired Utility Boilers, 2001) ilustra la relación entre el contenido de cloro en el carbón mineral y la especiación del mercurio en fase de vapor. Una razón importante para la dispersión significante en el dato de la Fig. 1 es que la • oxidación del mercurio depende en parte de las características específicas del hervidor así como el combustible. Las reacciones de oxidación del mercurio proceden por los mecanismos de reacción tanto homogéneos como heterogéneos . Los factores tales como el paso de conversión del hervidor y los perfiles de temperatura del precalentador de aire de combustión, composición del gas de chimenea, características y composición de la ceniza en vuelo, y la presencia de carbón no quemado todos han sido mostrados que afectan la conversión del mercurio elemental a las especies de mercurio oxidado. Aunque el mercurio elemental se puede adsorber en la superficie del carbón mineral activado, la capacidad es muy limitada y reversible. Esto es, el mercurio que se une al carbón mineral es un esquema de adsorción simple y eventualmente se desenvolverá en la superficie del carbón mineral para ser reemitida a la fase de gas. Si el mercurio va a ser permanentemente capturado por el carbón, se debe convertir (oxidado) en la superficie. Se ha observado que la reactividad del PAC convencional con el vapor de mercurio elemental es dependiente de la presencia de ciertas especies de gas ácido (por ejemplo cloruro de hidrógeno y trióxido de azufre) en la corriente de gas de chimenea. La presencia del cloruro de hidrógeno (HCl) , en particular, se ha mostrado para mejorar significantemente la adsorción del mercurio elemental de los gases de chimenea de la combustión del carbón mineral. El cloruro de hidrógeno aparentemente se adsorbe en la superficie del carbón, facilitando la oxidación subsecuente del mercurio elemental sobre la superficie del carbón. Este fenómeno es de gran importancia práctica para la aplicación de la inyección del PAC para el control del mercurio para plantas que encienden con carbones minerales sub-bituminosos y de lignita. Estos carbones minerales tienden a tener un contenido de cloro muy bajo, y por lo tanto producen gases de combustión' que contienen únicamente pequeñas cantidades de cloruro de hidrógeno, y por lo tanto se beneficiarían significantemente por la adición de cloruro de hidrógeno en maneras pertinentes. La escasez de gases que contienen halógeno se puede exacerbar adicionalmente si el proceso de inyección del PAC está operando corriente abajo de un depurador de dióxido de azufre, tal como un sistema de desulfuración de gas de chimenea húmedo o SDA ("seco") . El depurador remueve los gases de ácido tal como cloruro de hidrógeno además de la remoción del dióxido de azufre. Como ejemplo, considerar la aplicación de la inyección del PAC a una unidad equipada con SDA y un filtro de tela que enciende un carbón mineral bajo en cloro. La concentración de cloruro de hidrógeno en los gases de chimenea que resultan de la combustión de estos carbones minerales es baja. Esta concentración se reduce adicionalmente mediante la adsorción en el sistema SDA. Esto vuelve el PAC grandemente inefectivo para la captura del mercurio elemental en el SDA y el filtro de tela. El PAC por lo • tanto se debe inyectar suficientemente lejos de la , corriente hacia arriba del SDA para permitir la captura del mercurio antes de la remoción de los gases de ácido en el SDA. Esto limita significantemente el tiempo de residencia efectivo disponible para la remoción del mercurio, y necesita el uso de proporciones de inyección de carbón altas. Felsvang y colaboradores (patente norteamericana No. 5,435,980) enseña que la remoción del mercurio de un sistema caldeado con carbón mineral que emplea un sistema SDA se puede mejorar al incrementar las especies que contiene cloro (por ejemplo cloruro de hidrógeno) en los gases de chimenea. Felsvang y colaboradores además enseñan que esto se puede lograr a través de la adición de un agente que contiene cloro a la zona de combustión del hervidor, o a través de la inyección de vapor de ácido clorhídrico (HCl) en la corriente hacia arriba de los gases de chimenea del SDA. Estas técnicas se reclaman para mejorar el desempeño de remoción del mercurio del PAC cuando se utiliza en conjunción con un sistema SDA. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un aspecto de la presente invención se relaciona a un método todavía efectivo, no costoso para incrementar la concentración de cloruro de hidrógeno u otros compuestos que contienen halógeno, sobre la superficie . del sorbente carbonáceo conforme el sorbente se transporta a la ubicación de inyección. Otro aspecto de la presente invención se relaciona al uso de compuestos que contienen bromo (que los presentes inventores han determinado a través de la prueba experimental que son significantemente más - efectivos que los compuestos que contienen cloro) para mejorar la captura del mercurio elemental mediante los sorbentes carbonáceos. Todavía otro aspecto de la presente invención se relaciona a un método de remoción del mercurio que es aplicable a virtualmente todas las plantas de energía caldeadas con carbón mineral, incluyendo aquellas equipadas con sistemas de FGD húmedos o secos, así como aquellas plantas equipadas únicamente con colectores de partículas. Las diversas características de novedad que caracterizan la invención se indican con particularidad en las reivindicaciones adjuntas a y que forman una parte de esta descripción. Para un mejor entendimiento de la presente invención, sus ventajas de operación y los beneficios específicos alcanzados por sus usos, la referencia se hace a los dibujos acompañantes y la materia descriptiva en los que se ilustran las modalidades preferidas de la invención. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Fig. 1 es una gráfica que ilustra la relación entre el contenido de mercurio del carbón mineral y la especiación del mercurio para los carbones minerales de los Estados Unidos; la Fig. 2 es una ilustración esquemática de una primera modalidad de la presente invención; es decir, el proceso Dynamic Halogenation™ para tratar sorbentes para la remoción de mercurio de los gases de chimenea; la Fig. 3 es una gráfica que ilustra la remoción del mercurio lograda a través del uso del proceso Dynamic Halogenation para tratar sorbentes de acuerdo a la presente invención a través de un sistema comprendido del absorbedor secador de rocío (SDA) y el filtro de tela (FF) ; la Fig. 4 es una ilustración esquemática de una configuración de planta de servicio eléctrico caldeada con carbón mineral que comprende un hervidor y un colector de partículas de corriente hacia abaje- la Fig. 5 es una ilustración esquemática de una configuración de planta de servicio eléctrico caldeada con carbón mineral que comprende un hervidor y un absorbedor secador de rocío de corriente abajo (SDA) y un colector de partículas; y la Fig. 6 es una ilustración esquemática de una configuración de planta de servicio eléctrico caldeada con carbón mineral que comprende un. hervidor y un colector departículas de corriente hacia abajo y un sistema de desulfuración de gas de chimenea húmedo (FGD) . DESCIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Refiriéndose generalmente a los dibujos, en donde números similares designan los mismos elementos o funcionalmente similares por todos los diversos dibujos, y a la Fig. 2 en particular, se ilustra una modalidad preferida de la presente invención, el proceso Dynamic Halogenation para tratar sorbentes para la remoción de mercurio de los gases de chimenea. Como se muestra en la Fig. 2, un sistema y método de acuerdo a la presente invención comprende un sistema de inyección de carbón activado pulverizado convencional (PAC) 10 incluye un tanque de almacenamiento del sorbente 12 que contiene un suministro de sorbente 14, un medio para medir 16 el sorbente 14 en una corriente de aire de transporte del sorbente 18, un soplador de aire de transporte del sorbente 20 para administrar el aire 18 utilizado para transportar el sorbente 14 a las ubicaciones de inyección en la(s) chimenea (s) de gas de chimenea, y un punto de captación 22 donde el sorbente 14 se dispersa en la corriente de aire de transporte 18. Se debe reconocer que esto es únicamente una modalidad del sistema transportador de transporte neumático, y muchas otras configuraciones se podrían utilizar o desarrollar con uno de habilidad ordinaria en la técnica sin apartarse del alcance de la presente invención. El aspecto clave de la presente invención es que el reactivo o compuesto que contiene halógeno 24, que puede estar en forma gaseosa, se inyecta en la corriente de aire/sorbente de trasporte fluyente en un punto 26 cerca al punto 22 donde 14 y el aire de transporte 18 primero se mezcla conjuntamente. La adsorción del reactivo que contiene halógeno 24 sobre las partículas del sorbente 14 ocurre durante el transporte de esta mezcla de gas de un sólido al punto de inyección 28 en un proceso dinámico. La proporción de adsorción del halógeno durante este transporte es relativamente alta debido a la concentración localmente alta del halógeno en la línea de transporte. Una vez que el sorbente entra a la chimenea o SDA la proporción desadsorción y el halógeno de la superficie del carbón es muy baja comparada el tiempo de residencia para la reacción con mercurio para perder cantidades significantes de halógeno de regreso a la fase de gas. Esto es porque los inventores se refieren a la presente invención y al proceso como Dynamic Halogenation. Este diseño maximiza el tiempo de residencia disponible para el compuesto que contiene halógeno 24 y es adsorbido en la superficie del sorbente 14 antes de que el sorbente 14 se inyecte en la(s) chimenea (s) de gas de chimenea, las ubicaciones de inyección generalmente se designan 28. Este proceso maximiza el beneficio y utilización del reactivo que contiene halógeno 24 al colocarlo exactamente donde - se necesita para facilitar la remoción del mercurio elemental - sobre la superficie del sorbente 14. Las partículas del sorbente 14 con su carga del reactivo que contiene halógeno adsorbido 24 entra en las ubicaciones de inyección de la(s) chimenea (s) de gas de chimenea 28 con alta reactividad para la remoción del mercurio elemental. La presente invención es ventajosa para los procedimientos de la técnica previa. La remoción de un mercurio elemental de los gases de combustión de carbón mineral generados por las plantas de utilidad eléctrica a través de la aplicación de un proceso de inyección PAC convencional es muy costosa. La presente invención promete significantemente reducir el costo de la remoción de mercurio en plantas eléctricas encendidas con carbón mineral. Primero, el proceso proporciona los beneficios, en términos de reactividad con el mercurio elemental, de reemplazar un solvente PAC pretratado, costoso (por ejemplo, PAC impregnado con yodo) con un sorbente de bajo costo, convencional. La presente invención es una mejora sobre Felsvang y colaboradores (Patente norteamericana No. 5,435,980) debido a que la presente invención hace mucho más eficiente el uso del reactivo que contiene halógeno 24 al colocarlo sobre la superficie del sorbente de carbón 14 precisamente antes de la inyección de los gases de chimenea. En la línea de transporte, el sorbente no tiene que competir con la ceniza en vuelo alcalina o la suspensión de cal de SDA para el gas de halógeno disponible. Se ha encontrado por los inventores, y por varios otros investigadores, que la adición del gas de cloruro de hidrógeno a los gases de chimenea separadamente del sistema de inyección PAC, como se pensó por Felsvang y colaboradores, no mejora significantemente el desempeño de remoción de mercurio elemental y el proceso de inyección PAC. Esto es debido al hecho de que mucho del cloruro de hidrógeno inyectado reacciona con otros constituyentes de gas de chimenea (por ejemplo compuestos de calcio contenidos en las partículas de ceniza en vuelo de carbón mineral) , previniendo de esta manera al halógeno de la adsorción sobre el sorbente y aumentado de esta manera el desempeño del PAC inyectado. Al hacer eficiente el uso del reactivo que contiene halógeno 24, la presente invención permite proporciones de adición mucho más bajas para el reactivo que contiene halógeno 24 relativo a otros métodos para la adición de halógeno. La presente invención también tiene una ventaja significante sobre otros medios de adición de compuestos que contiene halógeno 24 a los gases de chimenea en que el hervidor y otros componentes de planta de energía no se someten a la naturaleza corrosiva -de los compuestos de halógeno. Esto es sustancialmente verdadero cuando se compara a la adición de halógeno a la cámara de combustión del hervidor. La corrosión a alta temperatura de los componentes del hervidor mediante cloruros es un problema bien conocido y serio. • La presente invención se probó en una Instalación Simuladora de Hervidor Pequeño (SBS) de 5 millones de Btu/hr. La SBS se encendió a aproximadamente 4.3 millones de Btu/hr con un carbón mineral sub-bituminoso del este de los Estados Unidos. Durante estas pruebas los gases de chimenea que existen en el primer hervidor de SBS se pasan a través de un absorbedor secador de - rocío (SDA) para la remoción del dióxido de azufre, y luego a través de un filtro de tela (FF) para la remoción de ceniza en vuelo y el solvente agotado del sistema FGD de SDA. Una corriente de PAC Dinámicamente Halogenado, preparada mediante el método de la presente invención, se inyectó en la corriente hacia abajo de la corriente de gas de chimenea de la SDA, corriente arriba del filtro de tela. El bromuro de hidrógeno (HBr) , cloruro de hidrógeno y los gases de cloro cada uno se examinaron. Todos fueron efectivos, pero el HBr no fue muy efectivo. El reactivo que contiene halógeno 24, y un PAC comercialmente producido se utilizaron como el sorbente carbonáceo 14. La Fig. 3 ilustra la remoción del mercurio a través del sistema SDA/FF durante la operación del proceso Dynamic Halogenation con HBr. Se puede observar que la inyección del PAC dinámicamente halogenado, el mercurio en fase de vapor que existe en el sistema descendió de su valor inicial de aproximadamente 6 µg/dscm a bien abajo de 1 µg/dscm. Otras observaciones significantes incluyeron: 1) inyección de PAC, sola, en una proporción de la inyección similar proporcionada no discernible de la remoción de mercurio; 2) el uso del bromuro de hidrógeno no fue más efectivo que el uso de cloruro de hidrógeno; y 3) las proporciones de adición de tanto el bromuro de hidrógeno como el PAC fueron muchas veces más bajas que las proporciones para otros procesos de adición de halógeno y procesos de inyección del PAC convencional, respectivamente. La inyección del PAC convencional puede requerir 4.536 kg (10 libras de PAC o más por píe cúbico por millón de gas de chimenea para lograr 90% de control de mercurio comparado a 0.27216 kg (0.6 libras) por pie cúbico por millón del gas de chimenea utilizando la invención sujeto. La cantidad de gas de halógeno requerida para afectar esta mejora está en el orden de mil veces menos que como sería requerida por la inyección directa del gas de halógeno directamente en la chimenea o SDA. Estos resultados indican que la presente invención ofrece un método de costo muy efectivo para remover el mercurio elemental de los gases de chimenea de combustión de carbón mineral. Basado en la prueba conducida, se cree que los niveles deseados de la remoción de mercurio serán logradas al proporcionar (utilizando los términos comúnmente utilizados en la industria de generación de energía) el reactivo que contiene halógeno 24 en un equivalente de proporción de hasta aproximadamente 4 moles de halógeno por millón de moles de gas de chimenea, y al proporcionar por lo menos aproximadamente 0.1 libras de sorbente 14 por pie cúbico por millón del gas de chimenea. En la modalidad preferida ilustrada en la Fig. 2, el reactivo que contiene halógeno 24 es ya sea bromuro de hidrógeno o bromo (Br2) , y el -sorbente carbonáceo 14 y el reactivo que contiene halógeno 24 se llevan conjuntamente en la línea de transporte neumático del sorbente con tiempo de residencia suficiente para que el reactivo que contiene halógeno 24 que es adsorbido en las partículas del sorbente carbonáceo 14 antes de que el sorbente 14 se inyecte en la corriente de gas de chimenea de combustión de carbón mineral. Basado en la prueba conducida, se estima que se logró un tiempo de residencia de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 1.0 segundos. En todavía otra modalidad el combustible del hervidor caldeado con carbón mineral puede incluir carbones bituminosos, sub-bituminosos y de lignita y mezclas, de los mismos. La presente invención no se limita a aplicaciones donde el carbón mineral está siendo quemado. También se puede aplicar a cualquier tipo de proceso de combustión donde las soluciones de mercurio van a ser controlada, tal como en relación con los procesos de combustión que involucran la combustión y el desecho sólido municipal en plantas de incineración . En todavía otra modalidad, el reactivo que contiene bromo 24 podría comprender gas de bromuro de hidrógeno (HBr) o bromo (Br2) . En todavía otra modalidad, los gases que contienen halógeno 24 pueden incluir cualquiera de uno o más de los siguientes: cloruro de hidrógeno, cloro (Cl2) , así como compuestos de flúor y yodo, y haluros derivados de los mismos . En todavía otra modalidad, los sorbentes carbonáceos 14 pueden incluir,, pero no se limitan a, carbón activado pulverizado (PAC) , carbones y carbón mineral de leña producidos de carbón mineral y otros materiales orgánicos, y carbón no quemado producido por el proceso de combustión mismo . En todavía otra modalidad, las configuraciones de planta de utilidad eléctrica pueden incluir plantas equipadas con únicamente un colector de partículas (FF o ESP) (Fig. 4); un FGD de SDA y un colector de partículas (FF o ESP) (Fig. 5) ; o un colector de partículas (FF o ESP) y un FGD húmedo (Fig. 6). En todavía otra modalidad, el sorbente carbonáceo agotado se puede remover separadamente de la ceniza en vuelo de carbón mineral, si se desea, al adicionar un colector de partículas adicional designado específicamente par la captura de la cantidad inyectada del sorbente carbonáceo. La presente invención toma ventaja de la habilidad para halogenar dinámicamente el sorbente carbonáceo 14 en el sitio, en la planta de utilidad caldeada con carbón mineral, como se necesite, evitando de esta manera cualquiera de los procesos de manufacturación fuera del sitio elaborados. El equipo de transporte neumático convencional se puede utilizar, y el mezclado de la corriente del reactivo que contiene halógeno 24 y la corriente del sorbente carbonáceo 14 pueden tomar lugar en condiciones ambientales típicas para tal equipo en un sitio de planta de energía, por ejemplo de aproximadamente 0°C a aproximadamente 50 °C. En tanto que las ubicaciones de inyección específicas 28 donde la corriente combinada del reactivo de halógeno y el sorbente carbonáceo se pueden inyectar en el gas de chimenea que contiene mercurio, varias ubicaciones serán suficientes. Una ubicación tal podría ser en la corriente de gas de chimenea precisamente corriente abajo (con respecto a la dirección del flujo de gas de chimenea a través de la instalación) de los calentadores de aire convencionalmente utilizados en tales plantas de energía, es decir, en la ubicación 28A como es ilustrada en las Figs. 4, 5 y 6, donde la temperatura de gas de chimenea es típicamente de manera aproximada de 150 °C, pero la temperatura de gas de chimenea en tal ubicación 28A podría ser hasta de aproximadamente 175 °C o tan baja como aproximadamente 120 °C. Otra ubicación tal podría estar en la corriente de gas de chimenea en la ubicación 28B como se ilustra en la Fig. 5, que está precisamente corriente arriba de los dispositivos colectores de partículas (FF o ESP) , pero corriente abajo del aparato de SDA. Mientras que • modalidades específicas de la invención se han mostrado y descrito en detalle para ilustrar la aplicación de los principios de la invención, aquellos expertos en la técnica apreciarán que los cambios se pueden hacer en la forma de la invención cubierta por las siguientes reivindicaciones sin apartarse de tales principios. Por ejemplo, la presente invención se puede aplicar a la nueva construcción del hervidor de combustible fósil que requiere la remoción del mercurio de los gases de chimenea producidos de esta manera, o al reemplazo, reparación o modificación de las instalaciones de hervidores de combustible fósil existentes. La presente invención también se puede aplicar, como se describe en lo anterior, a nuevos incineradores para la combustión de MSW o al reemplazo, reparación o modificación de incineradores existentes. En algunas modalidades de la invención, ciertas características de la invención pueden algunas veces ser utilizadas para favorecer sin un uso correspondiente de las otras características. Por consiguiente, hay otras modalidades alternativas que serían evidentes para aquellos expertos en la técnica y basadas en las enseñanzas de la presente invención, y que se proponen para ser incluidas dentro del alcance y equivalentes de las siguientes reivindicaciones de esta invención.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método para remover una porción del mercurio elemental en un gas de chimenea creado durante un proceso de combustión, caracterizado porque comprende: proporcionar cuatro corrientes, en donde la primera corriente comprende un reactivo que contiene halógeno, la segunda corriente comprende un sorbente, la tercera corriente 'comprende aire de conducción, y la cuarta corriente comprende un gas de chimenea que contiene mercurio elemental; combinar la primera, segunda y tercera corriente en donde el reactivo que contiene halógeno se adsorbe sobre el sorbente; inyectar la corriente combinada en la cuarta corriente; adsorber el mercurio elemental sobre el sorbente; y remover el sorbente de la cuarta corriente'.
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el gas de chimenea se crea durante la combustión de por lo menos uno de un combustible fósil y desechos sólidos municipales.
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el combustible fósil comprende carbón mineral .
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente que contiene halógeno comprende por lo menos uno de cloro, bromo, yodo o flúor y derivados de haluro de los mismos.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sorbente comprende un sorbente carbonáceo.
  6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el sorbente carbonáceo comprende por lo menos uno de carbón activado pulverizado, carbones y carbón de leña producido de carbón mineral y otros materiales orgánicos, y carbón no quemado producido mediante un proceso de combustión.
  7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera y la segunda corriente se combinan en una temperatura entre aproximadamente 0°C y aproximadamente 50°C,
  8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera, la segunda y la tercera corriente primero se combinan precisamente antes de la inyección de la corriente combinada en la cuarta corriente.
  9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente combinada se inyecta en la cuarta corriente en una ubicación donde la temperatura de la cuarta corriente está abajo de aproximadamente 175 °C.
  10. 10. El método, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la etapa de adsorber una porción sustancial de mercurio oxidado presente en el gas de chimenea además del mercurio elemental en la cuarta corriente.
  11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la etapa para utilizar un filtro de tela para remover el sorbente de la cuarta corriente.
  12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la etapa de utilizar un precipitador electrostático para remover el sorbente de la cuarta corriente.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cuarta corriente se proporciona con hasta aproximadamente 4 moles de halógeno por millón de moles de gas de chimenea, y por lo menos aproximadamente 0.1 libras de sorbente por millón de pies cúbicos de gas de chimenea.
MXPA/A/2006/010739A 2004-03-22 2006-09-19 Halogenacion dinamica de sorbentes para la remocion de mercurio de los gases de chimenea MXPA06010739A (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60/555,281 2004-03-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA06010739A true MXPA06010739A (es) 2007-04-20

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2557159C (en) Dynamic halogenation of sorbents for the removal of mercury from flue gases
US11213787B2 (en) Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
CA2557218C (en) Bromine addition for the improved removal of mercury from flue gas
US10730015B2 (en) Hot-side method and system
US8524179B2 (en) Hot-side method and system
US20220339582A1 (en) Hot-side method and system
MXPA06010739A (es) Halogenacion dinamica de sorbentes para la remocion de mercurio de los gases de chimenea
US20230211284A1 (en) Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
Elliott et al. Novel mercury control strategy utilizing wet FGD in power plants burning low chlorine coal
MXPA06010738A (es) Adicion de bromo para la remocion mejorada de mercurio del gas de chimenea