RU2440179C2 - Method of reducing content of sulphur and/or mercury in flue gases (versions), sorbent composition, method of burning coal with reduced emission of harmful elements into environment (versions), coal ash obtained using said methods, and cement, pozzolan, concrete mixture and mortar thereof, concrete structure, method of producing cementing mixture, obtained based on or through said ash - Google Patents

Method of reducing content of sulphur and/or mercury in flue gases (versions), sorbent composition, method of burning coal with reduced emission of harmful elements into environment (versions), coal ash obtained using said methods, and cement, pozzolan, concrete mixture and mortar thereof, concrete structure, method of producing cementing mixture, obtained based on or through said ash Download PDF

Info

Publication number
RU2440179C2
RU2440179C2 RU2007138433/05A RU2007138433A RU2440179C2 RU 2440179 C2 RU2440179 C2 RU 2440179C2 RU 2007138433/05 A RU2007138433/05 A RU 2007138433/05A RU 2007138433 A RU2007138433 A RU 2007138433A RU 2440179 C2 RU2440179 C2 RU 2440179C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
sorbent
mercury
composition
ash
Prior art date
Application number
RU2007138433/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007138433A (en
Inventor
Винсент ВЕЛЛЕЛЛА (US)
Винсент ВЕЛЛЕЛЛА
Дуглас С. КОМРИ (US)
Дуглас С. Комри
Original Assignee
НОКС II ИНТЕНЭШНЛ, эЛТиДи.
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 НОКС II ИНТЕНЭШНЛ, эЛТиДи. filed Critical НОКС II ИНТЕНЭШНЛ, эЛТиДи.
Publication of RU2007138433A publication Critical patent/RU2007138433A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2440179C2 publication Critical patent/RU2440179C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: components of a sorbent containing calcium, aluminium, silicon and halides are used when burning coal. Sorbents are added to the coal before ignition thereof and/or are added to the flame or gases coming from the flame, preferably at minimum temperatures, which enables complete formation of reflecting structures and enables to obtain various advantages of the described methods.
EFFECT: combined use of the compounds reduces emission of mercury and sulphur, reduces emission of elementary or oxidised mercury, increases efficiency of the coal combustion process due to slag removal, increases content of Hg, As, Pb and/or Cl in coal ash, reduces content of leached heavy metals in the ash, preferably lower than the detection limit, and also enables to obtain ash with good cementing properties.
71 cl, 2 tbl, 13 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение направлено на защиту окружающей среды, в частности на создание композиций и способов для уменьшения содержания ртути или серы в дымовых газах, испускаемых в атмосферу при горении содержащих ртуть видов топлива, таких как уголь. В особенности, изобретение направлено на включение различных композиций, содержащих галогены и другие сорбенты в установки, работающие на твердом топливе, при сжигании угля.The invention is aimed at protecting the environment, in particular, at the creation of compositions and methods for reducing the mercury or sulfur content in flue gases emitted into the atmosphere when burning mercury-containing fuels such as coal. In particular, the invention is directed to the inclusion of various compositions containing halogens and other sorbents in plants operating on solid fuels during coal combustion.

Уровень техникиState of the art

В мире имеются значительные запасы угля, способные в существенной степени удовлетворить мировые потребности в энергии на два ближайших столетия. Значительная часть угля содержит большое количество серы, этот уголь требует дополнительной обработки, чтобы не допустить выброса избыточного количества серы в атмосферу при горении. В Соединенных Штатах угли с низким содержанием серы (в виде угля с малым BTU) добываются в бассейне Powder River Вайоминга и Монтаны, а также в месторождениях лигнита в Северных и Центральных регионах Северной и Южной Дакоты и Техаса. Но хотя эти угли содержат малое количество серы, в их состав входит заметное количество элементной и окисленной ртути и/или тяжелых металлов.The world has significant coal reserves that can substantially satisfy the world's energy needs for the next two centuries. A significant part of the coal contains a large amount of sulfur; this coal requires additional processing to prevent the release of excess sulfur into the atmosphere during combustion. In the United States, low sulfur coals (in the form of low BTU coal) are mined in the Powder River basin of Wyoming and Montana, as well as in lignite deposits in the Northern and Central regions of North and South Dakota and Texas. But although these coals contain a small amount of sulfur, they contain a significant amount of elemental and oxidized mercury and / or heavy metals.

К сожалению, при горении угля ртуть по меньшей мере частично переходит в летучую форму. Таким образом, она не остается в золе, а переходит в состав дымовых газов. Если не предпринимать специальных мер, то ртуть из работающих на угле топливных станций выбрасывается в атмосферу. В настоящее время частично ртуть улавливается очистными сооружениями, такими как очистные сооружения влажного типа и системы SCR. Однако большая часть ртути не улавливается и выбрасывается через выхлопные трубы.Unfortunately, when burning coal, mercury at least partially goes into volatile form. Thus, it does not remain in the ash, but passes into the composition of the flue gases. Unless special measures are taken, mercury from coal-fired fuel stations is released into the atmosphere. Currently, mercury is partially captured by treatment plants, such as wet-type treatment plants and SCR systems. However, most of the mercury is not captured and emitted through the exhaust pipes.

Эмиссия ртути в атмосферу в Соединенных Штатах составляет, приблизительно, 50 тонн в год. Значительная доля выброса приходится на углесжигающие установки, такие как теплоэлектростанции. Хорошо известно, что ртуть отравляет окружающую среду и ведет к заболеваниям у людей и животных. Чтобы защитить здоровье населения и окружающую среду, в очистной промышленности продолжают разрабатывать, тестировать и реализовывать системы, позволяющие снизить количество ртути, выбрасываемой в атмосферу при работе заводов. Что касается горения углеродсодержащих веществ, то желательно было бы разработать такой процесс, который бы позволял улавливать ртуть и другие вредные соединения, так чтобы они при горении не попадали бы в атмосферу.Atmospheric mercury emissions in the United States are approximately 50 tons per year. Coal fired plants such as thermal power plants account for a significant proportion of the emissions. It is well known that mercury poisons the environment and leads to diseases in humans and animals. To protect public health and the environment, the treatment industry continues to develop, test and implement systems to reduce the amount of mercury released into the atmosphere during plant operations. As for the combustion of carbon-containing substances, it would be desirable to develop a process that would capture mercury and other harmful compounds so that they would not enter the atmosphere during combustion.

Помимо очистных сооружений влажного типа и контролирующих систем SCR, частично удаляющих ртуть из образующихся при горении угля газов, разработаны другие методы контроля за содержанием этого элемента. Они включают использование активированного угля. Применение этих систем связано с высокими эксплуатационными расходами и капитальными затратами. Более того, применение основанных на активированном угле систем ведет к углеродному загрязнению летучей золы, собираемой в системах очистки отработанного воздуха, таких как пылеуловительные камеры и электростатические преципитаторы.In addition to wet-type treatment facilities and SCR control systems that partially remove mercury from the gases generated during coal combustion, other methods have been developed to control the content of this element. These include the use of activated carbon. The use of these systems is associated with high operating costs and capital costs. Moreover, the use of activated carbon based systems leads to carbon pollution of fly ash collected in exhaust air treatment systems such as dust collectors and electrostatic precipitators.

В то же время, ожидается, что в будущем будет только возрастать потребность в цементирующих материалах, таких как портландцемент, используемый при обслуживании инфраструктуры в развитых странах и при строительстве дорог, дамб, мостов и других крупных конструкций в развивающихся странах, которые используются на благо их жителей.At the same time, it is expected that in the future there will only increase the need for cementing materials, such as Portland cement, used in infrastructure maintenance in developed countries and in the construction of roads, dams, bridges and other large structures in developing countries that are used to benefit them. residents.

При горении угля, приводящем к получению тепловой энергии, несгоревшее вещество и образующиеся при горении частицы формируют золу с пуццолановыми и/или цементирующими свойствами. Хотя химический состав угольной золы зависит от химического состава угля, обычно, зола содержит большое количество кремния и алюминия и значительно меньшее количество кальция.When coal is burned, resulting in thermal energy, unburned matter and particles formed during combustion form ash with pozzolanic and / or cementing properties. Although the chemical composition of coal ash depends on the chemical composition of coal, usually ash contains a large amount of silicon and aluminum and a significantly lower amount of calcium.

Так называемая летучая зола, образующаяся при горении измельченного угля в печи или бойлере, представляет собой порошкообразное вещество, состоящее из компонентов угля, не испарившихся при сгорании. Обычно, зола уносится с потоком дымового газа, ее, как правило, собирают оттуда традиционными аппаратами, такими как электростатические преципитаторы, фильтрующие устройства, например пылеуловительные камеры, и/или механические приспособления, например циклоны. При горении угля образуется большое количество угольной золы, которую необходимо утилизировать. Например, при определенных условиях золу можно успешно использовать в составе цемента в качестве частичной замены портландцемента. Угольная зола находит свое применение в качестве компонента при получении текучих наполнителей, а также стабильных основных и суб-основных смесей. Количество золы в этих применениях, особенно, при использовании для замены портландцемента, ограничено выраженностью у нее цементирующих свойств.The so-called fly ash generated during the combustion of crushed coal in a furnace or boiler is a powdery substance consisting of coal components that did not evaporate during combustion. Usually, the ash is carried away with the flue gas stream, it is usually collected from there by traditional devices, such as electrostatic precipitators, filtering devices, such as dust collectors, and / or mechanical devices, such as cyclones. When burning coal, a large amount of coal ash is formed, which must be disposed of. For example, under certain conditions, ash can be successfully used in the composition of cement as a partial replacement for Portland cement. Coal ash finds its application as a component in the production of fluid fillers, as well as stable basic and sub-basic mixtures. The amount of ash in these applications, especially when used to replace Portland cement, is limited by the severity of its cementing properties.

Даже хотя по экономическим причинам повторное использование золы предпочтительно, часто ее включение в цементирующие смеси бывает неблагоприятно. В подобных случаях ее приходится закапывать или утилизировать иным способом как отход производства.Even though reuse of the ash is preferable for economic reasons, its inclusion in cementitious mixtures is often unfavorable. In such cases, it must be buried or disposed of in another way as a waste product.

Способы и композиции, позволяющие получить при горении угля золу с высокоцементирующими свойствами, являются чрезвычайно востребованными. Они снижают стоимость переработки отходов от сжигания угля, а также стоимость цементирующих продуктов для нужд строительства.Methods and compositions that allow to obtain ash with highly cementing properties during the combustion of coal are extremely popular. They reduce the cost of processing waste from coal combustion, as well as the cost of cementing products for construction needs.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Изобретение направлено на различные композиции сорбентов, содержащие компоненты, которые уменьшают содержание ртути и/или серы, выбрасываемой в атмосферу при таком горении. В соответствии с различными аспектами, применение композиций сорбента ведет к образованию при горении летучей золы, из которой ртуть и другие тяжелые металлы не могут попасть в атмосферу в значительных количествах (в кислых условиях).The invention is directed to various sorbent compositions containing components that reduce the content of mercury and / or sulfur emitted into the atmosphere during such combustion. In accordance with various aspects, the use of sorbent compositions leads to the formation of fly ash during combustion, from which mercury and other heavy metals cannot enter the atmosphere in significant quantities (under acidic conditions).

В соответствии с различными аспектами, композиции сорбента добавляют непосредственно в топливо перед его сжиганием; в печь или емкость во время его горения; в дымовые газы на выходе из зоны горения; возможны различные комбинации. Сорбентные композиции включают источник кальция, алюминия и кремния, предпочтительно, в форме щелочных порошков. В соответствии с различными аспектами, использование сорбентов, содержащих кальций, кремний и алюминий в виде щелочных порошков, уменьшает количество серы и/или ртути, выбрасываемой в атмосферу при горении угля. В соответствии с одним аспектом, щелочные порошки уменьшают количество окисленной ртути, например, в системах с низкой температурой пламени, например, при температуре пламени ниже 537,8°С.In accordance with various aspects, the sorbent composition is added directly to the fuel before burning it; into the furnace or container during its burning; into flue gases at the exit of the combustion zone; various combinations are possible. Sorbent compositions include a source of calcium, aluminum and silicon, preferably in the form of alkaline powders. In accordance with various aspects, the use of sorbents containing calcium, silicon and aluminum in the form of alkaline powders reduces the amount of sulfur and / or mercury released into the atmosphere during coal combustion. In accordance with one aspect, alkaline powders reduce the amount of oxidized mercury, for example, in systems with a low flame temperature, for example, when the flame temperature is below 537.8 ° C.

В соответствии с предпочтительным аспектом, сорбент включает также источник галогенов, и/или содержащий источник галогенов сорбент добавляют в установку, в которой сжигается уголь, отдельно. Среди галогенов предпочтительными являются йод и бром. В соответствии с различными аспектами, в состав композиции сорбента входят неорганические бромиды. В соответствии с различными аспектами, композиции для сорбции ртути, содержащие галогены, в особенности, бром и/или йод, добавляют к топливу в виде порошка или в жидкой форме до его зажигания. Альтернативно, содержащие галогены (такие как бром или йод) композиции сорбента вводят в топливные газы после камеры сгорания в том месте, где температура выше приблизительно, чем 500°С (932°F), предпочтительно, выше чем 1500°F (приблизительно, 800°С), или/и в печь во время горения.According to a preferred aspect, the sorbent also includes a source of halogens, and / or a sorbent containing a source of halogens is added to the installation in which coal is burned separately. Among halogens, iodine and bromine are preferred. In accordance with various aspects, inorganic bromides are included in the composition of the sorbent. In accordance with various aspects, halogen-containing mercury sorption compositions, in particular bromine and / or iodine, are added to the fuel in powder or liquid form prior to ignition. Alternatively, halogen-containing (such as bromine or iodine) sorbent compositions are introduced into the fuel gases after the combustion chamber at a place where the temperature is higher than about 500 ° C (932 ° F), preferably higher than 1500 ° F (about 800 ° C), and / or into the furnace during combustion.

В соответствии с предпочтительными аспектами, эмиссия ртути из установок по сжиганию угля уменьшается до такой степени, что 90% или больше ртути из угля улавливается до того, как попасть в атмосферу. Большая часть ртути переводится из летучей золы в состояние, в котором она не может попасть в атмосферу; снижается также вызванная сернистыми газами коррозия. В соответствии с предпочтительными аспектами, достигается значительное снижение содержания серы.In accordance with preferred aspects, mercury emissions from coal combustion plants are reduced to such an extent that 90% or more of the mercury from the coal is captured before it enters the atmosphere. Most mercury is transferred from fly ash to a state in which it cannot enter the atmosphere; corrosion caused by sulfur dioxide is also reduced. In accordance with preferred aspects, a significant reduction in sulfur content is achieved.

Изобретение направлено на способы и композиции, которые, при применении к горящему углю, позволяют получить золу с высокоцементирующими свойствами. В соответствии с различными аспектами, эти свойства позволяют включать золу в состав бетона, замещая в нем до 50% портландцемента или больше. В соответствии с различными аспектами, индекс прочности бетона на основе портландцемента, содержащего до 50% золы или больше, превышает 75%, а предпочтительно, 100% или больше. Таким образом, в соответствии с некоторыми аспектами, зола настоящего изобретения используется как основной цементирующий материал в портландцементных бетонах, в стабилизированных основаниях, в субосновных смесях, в текучих наполнителях (называемых также контролируемыми низкопрочными материалами, controlled low strength material или CLSM) и подобных системах.The invention is directed to methods and compositions which, when applied to burning coal, make it possible to obtain ash with highly cementing properties. In accordance with various aspects, these properties allow the inclusion of ash in concrete, replacing up to 50% of Portland cement or more. In accordance with various aspects, the strength index of Portland cement based concrete containing up to 50% or more ash is greater than 75%, and preferably 100% or more. Thus, in accordance with some aspects, the ash of the present invention is used as the main cementitious material in Portland cement concrete, in stabilized substrates, in subbase mixtures, in flowable fillers (also called controlled low strength materials, or controlled low strength material or CLSM) and similar systems.

Летучая зола, образующаяся при горении угля с указанными сорбционными компонентами в целом содержит больше кальция, чем определяется спецификациями для летучей золы класса F или С, а общее содержание кремния, алюминия и оксидов железа хотя и значительно, но существенно ниже того, что указано в спецификациях для класса F или С.The fly ash generated during the combustion of coal with the indicated sorption components generally contains more calcium than is determined by the specifications for fly ash of class F or C, and the total content of silicon, aluminum and iron oxides, although significantly, is significantly lower than that indicated in the specifications for class F or C.

В соответствии с различными аспектами, изобретение направлено на большое количество цементирующих продуктов, таких как портландцементовый бетон, текучий наполнитель, стабилизированное основание и подобные продукты, в которых традиционно применяемый цемент (портландцемент) полностью или частично заменен на цементирующую золу, описанную в настоящей заявке. В частности, в соответствии с предпочтительными аспектами, основанный на цементирующей золе продукт настоящей заявки позволяет заменить 40% или более портландцемента, обычно используемого в них.In accordance with various aspects, the invention is directed to a large number of cementitious products, such as Portland cement concrete, flowable filler, stabilized base and similar products, in which the conventionally used cement (Portland cement) is completely or partially replaced by the cementitious ash described in this application. In particular, in accordance with preferred aspects, a cement-based ash-based product of this application replaces 40% or more of the Portland cement commonly used in them.

В соответствии с различными аспектами, использование цементирующей золы в составе строительных продуктов для полной или частичной замены портландцемента приводит к уменьшению эмиссии двуокиси углерода, которая имеет место при производстве портландцемента. Помимо предотвращения эмиссии двуокиси углерода при обжиге известняка, используемого для получения портландцемента, и при горении ископаемого топлива для выделения достаточного количества энергии для получения портландцемента, компоненты сорбента позволяют повысить эффективность получения энергии при горении угля, что еще более снижает эмиссию парниковых газов при горении ископаемого топлива для получения энергии.In accordance with various aspects, the use of cementitious ash in building products to completely or partially replace Portland cement leads to a reduction in the carbon dioxide emission that occurs in the production of Portland cement. In addition to preventing the emission of carbon dioxide during the calcination of limestone used to produce Portland cement, and when burning fossil fuels to produce enough energy to produce Portland cement, the components of the sorbent can increase the efficiency of energy production during coal combustion, which further reduces greenhouse gas emissions from burning fossil fuels for energy.

Сорбенты, их компоненты и способы использования описаны в следующих патентах и заявках: U.S. Provisional Application No. 60/662,911, поданной 17 марта 2005; U.S. Provisional Application No. 60/742,154, поданной 2 декабря 2005; U.S. Provisional Application No. 60/759,994, поданной 18 января 2005; и U.S. Provisional Application No. 60/765,944, поданной 7 февраля 2006, содержание всех этих заявок включено сюда по ссылке. Аппараты и способы введения различных композиций описаны в этих заявках, а также в U.S. Provisional Applications No. 60/759,943, поданной 18 января 2006, и No. 60/760,424, поданной 19 января 2006, их содержание также включено сюда по ссылке.Sorbents, their components and methods of use are described in the following patents and applications: U.S. Provisional Application No. 60 / 662,911, filed March 17, 2005; U.S. Provisional Application No. 60 / 742,154, filed December 2, 2005; U.S. Provisional Application No. 60 / 759,994, filed January 18, 2005; and U.S. Provisional Application No. 60 / 765,944, filed February 7, 2006, the contents of all these applications are included here by reference. Devices and methods for administering various compositions are described in these applications, as well as in U.S. Provisional Applications No. 60 / 759,943, filed January 18, 2006, and No. 60 / 760,424, filed January 19, 2006, their contents are also hereby incorporated by reference.

В соответствии с различными аспектами, изобретение направлено на композиции и способы для снижения эмиссии ртути, наблюдающейся при горении ртутьсодержащих видов топлива, таких как уголь. Коммерчески значимым является использование настоящего изобретения для уменьшения выбросов серы и/или ртути из установок по сжиганию угля, что позволяет защитить окружающую среду и привести работу установки в соответствие с требованиями правительства и взятыми на себя обязательствами.In accordance with various aspects, the invention is directed to compositions and methods for reducing the emission of mercury observed during the combustion of mercury-containing fuels such as coal. It is commercially significant to use the present invention to reduce emissions of sulfur and / or mercury from coal burning plants, which helps to protect the environment and bring the plant into operation in accordance with government requirements and commitments.

В соответствии с различными аспектами, изобретение позволяет предотвратить выброс ртути в атмосферу из точечных источников, таких как работающие на угле отопительные станции, оставляя ее в золе. Более того, способы позволяют предотвратить выброс ртути и других тяжелых металлов в окружающую среду, не допуская их утечки (выщелачивания) и из твердых отходов, таких как твердая зола, образующаяся при горении ртутьсодержащего угля. В обоих случаях ртуть не попадает в воду. Таким образом, предотвращение или снижение выбросов ртути из таких предприятий, как работающие на угле отопительные станции, ведет к большому количеству преимуществ с точки зрения охраны окружающей среды, включая меньшее загрязнение воздуха и воды, образование менее опасных отходов, а следовательно, меньшее загрязнение почвы. Для удобства, но не ограничиваясь, выгоды, связанные с использованием настоящего изобретения, можно проиллюстрировать как предотвращение загрязнения воздуха, воды и почвы ртутью и другими тяжелыми металлами. Обработка угля различными сорбирующими компонентами осуществляется до его зажигания, и/или их можно добавлять в пламя и в отходящие от пламени газы, предпочтительно, при минимальной температуре, чтобы обеспечить полное образование отражающих структур, которые и позволяют получить разнообразные преимущества способов. Компоненты сорбента включают кальций, алюминий, кремний и галогены. В соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, эти компоненты совместно:In accordance with various aspects, the invention prevents the release of mercury into the atmosphere from point sources such as coal-fired heating stations, leaving it in ash. Moreover, the methods prevent the release of mercury and other heavy metals into the environment, preventing their leakage (leaching) and from solid wastes, such as solid ash, formed during the combustion of mercury-containing coal. In both cases, mercury does not enter the water. Thus, preventing or reducing mercury emissions from plants such as coal-fired heating plants leads to many environmental benefits, including less air and water pollution, less hazardous waste, and therefore less soil pollution. For convenience, but not limited to, the benefits associated with the use of the present invention can be illustrated as preventing the contamination of air, water and soil with mercury and other heavy metals. The treatment of coal with various sorbent components is carried out before ignition, and / or they can be added to the flame and to the gases leaving the flame, preferably at a minimum temperature, to ensure the complete formation of reflective structures, which provide various advantages of the methods. Sorbent components include calcium, aluminum, silicon and halogens. In accordance with various aspects of the present invention, these components together:

- снижают эмиссию ртути и серы;- reduce emissions of mercury and sulfur;

- повышают эффективность сгорания угля, уменьшая образование окалины на трубках водонагревательной станции;- increase the efficiency of coal combustion, reducing the formation of scale on the tubes of the water heating station;

- повышают содержание Нg, As, Pb и/или Сl в угольной золе;- increase the content of Hg, As, Pb and / or Cl in coal ash;

- уменьшают содержание в золе тяжелых металлов (таких как Нg) в составе таких соединений, которые способны попадать в окружающую среду, предпочтительно, ниже предела детекции; а также- reduce the content in the ash of heavy metals (such as Hg) in the composition of such compounds that are able to enter the environment, preferably, below the detection limit; as well as

- позволяют получить золу с высокоцементирующими свойствами.- allow to obtain ash with highly cementing properties.

Термин "кальций" означает соединение или композицию, содержащую заметное количество кальция. Например, многие щелочные порошки содержат 20% кальция или больше в пересчете на СаО. Примерами являются известь, известняк, оксид кальция, гидроксид кальция (гашеная известь), портландцемент и другие продукты, получаемые в промышленных процессах или сопутствующие им, а также кальцийсодержащие алюмосиликаты. Содержание кремния или алюминия выражают в эквивалентах SiO2 и Аl2О3, хотя и признается, что кремний и алюминий часто присутствуют в более сложной химической или молекулярной формах.The term "calcium" means a compound or composition containing an appreciable amount of calcium. For example, many alkaline powders contain 20% calcium or more in terms of CaO. Examples are lime, limestone, calcium oxide, calcium hydroxide (slaked lime), Portland cement and other products obtained in industrial processes or accompanying them, as well as calcium aluminosilicates. The silicon or aluminum contents are expressed in SiO 2 and Al 2 O 3 equivalents, although it is recognized that silicon and aluminum are often present in more complex chemical or molecular forms.

Все проценты в настоящей заявке приведены по весу, если не сказано иначе. Следует отметить, что химический состав различных описываемых здесь соединений выражен в терминах простых оксидов, рассчитанных исходя из элементного анализа, обычно, проведенного методами рентгеновской флуоресценции. Хотя различные простые оксиды могут присутствовать в веществе в виде более сложных соединений (и часто присутствуют), анализ оксидов является полезным методом выражения концентраций интересующих соединений в соответствующих композициях.All percentages in this application are by weight unless otherwise stated. It should be noted that the chemical composition of the various compounds described herein is expressed in terms of simple oxides calculated on the basis of elemental analysis, usually carried out by X-ray fluorescence methods. Although various simple oxides may be present in the substance as more complex compounds (and are often present), oxide analysis is a useful method for expressing the concentrations of the compounds of interest in the respective compositions.

Хотя, в основном, в настоящей заявке в качестве топлива упоминают уголь, надо понимать, что описание горения угля приведено только для иллюстрации и изобретение не ограничено только им. Например, другим типом оборудования по сжиганию топлива с потенциально опасным содержанием ртути и других тяжелых металлов являются заводы по кремации отходов, например, бытовых сточных вод, опасных сточных вод промышленных предприятий и осадков, остающихся на очистных сооружениях. Кроме того, на многих заводах сжигают сложные топлива, содержащие уголь в смеси с другими видами топлива, такого как природный или синтетический газ, а также топливо, образующееся при переработке сточных вод.Although coal is generally referred to as fuel in the present application, it should be understood that the description of coal combustion is provided for illustration only and the invention is not limited to it. For example, another type of equipment for burning fuel with a potentially hazardous content of mercury and other heavy metals is waste cremation plants, such as domestic wastewater, hazardous wastewater from industrial plants, and sludge left in a sewage treatment plant. In addition, complex plants burn complex fuels that contain coal mixed with other fuels, such as natural or synthetic gas, as well as fuels from wastewater treatment.

На подобных заводах сжигают большое количество стоков, и часто из соображений логистики эти заводы строят в густонаселенных областях. Бытовые стоки могут содержать ртуть из самых разных источников, таких как израсходованные батарейки и термометры, а также множество товаров потребления, содержащих измеримые количества ртути. Опасные сточные воды промышленных предприятий содержат ртуть из самых разных промышленных или коммерческих источников. Осадки, остающиеся на очистных сооружениях, могут содержать ртуть из ртутьсодержащей пищи и из других источников. Ртуть попадает в сточные воды и из природных источников. При сжигании отходов может образовываться газообразная ртуть и соединения ртути, которые попадают в воздух и оседают на землю поблизости от завода, что приводит к загрязнению почвы и грунтовых вод, а также ухудшает качество воздуха. Таким образом, в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, сточные воды, содержащие ртуть или другие тяжелые металлы, сжигают в присутствии различных сорбентов ртути, добавленных в печь, как описано далее. В соответствии с предпочтительными аспектами, галогены, а также, предпочтительно, кремний и алюминий добавляют в достаточных количествах, чтобы снизить выброс ртути в атмосферу и перевести ртуть в такое состояние, когда она не может попасть в окружающую среду и остается в золе.A large number of effluents are burned at such plants, and often, for logistics reasons, these plants are built in densely populated areas. Domestic effluents may contain mercury from a wide variety of sources, such as used batteries and thermometers, as well as many consumer products containing measurable amounts of mercury. Hazardous industrial wastewater contains mercury from a wide variety of industrial or commercial sources. Precipitation remaining at the treatment plant may contain mercury from mercury-containing food and from other sources. Mercury gets into sewage and from natural sources. Waste incineration can produce gaseous mercury and mercury compounds that enter the air and settle on the ground in the vicinity of the plant, resulting in contamination of soil and groundwater, as well as degrading air quality. Thus, in accordance with various aspects of the present invention, wastewater containing mercury or other heavy metals is burned in the presence of various mercury sorbents added to the furnace, as described below. In accordance with preferred aspects, halogens, as well as preferably silicon and aluminum, are added in sufficient quantities to reduce mercury emissions into the atmosphere and put mercury in a state where it cannot enter the environment and remains in the ash.

В состав угля, помимо углерода, входят еще следующие основные элементы: кремний, алюминий, кальций и несколько меньшие количества железа. Помимо этого, обычно, присутствуют следовые количества таких тяжелых металлов, как мышьяк, сурьма, свинец, хром, кадмий, никель, ванадий, молибден, марганец, медь и барий. Эти элементы входят в состав золы, образующейся при сгорании угля. Уголь содержит также значительные количества серы. При сгорании сера также сгорает, образуя летучие оксиды серы, которые покидают отопительную станцию в газообразной форме. Желательно удалять оксиды серы, выбрасываемые в атмосферу при сгорании угля, или уменьшать их содержание.The composition of coal, in addition to carbon, also includes the following basic elements: silicon, aluminum, calcium and slightly smaller amounts of iron. In addition, usually there are trace amounts of heavy metals such as arsenic, antimony, lead, chromium, cadmium, nickel, vanadium, molybdenum, manganese, copper and barium. These elements are part of the ash formed during the combustion of coal. Coal also contains significant amounts of sulfur. During combustion, sulfur also burns, forming volatile sulfur oxides, which leave the heating station in gaseous form. It is advisable to remove sulfur oxides emitted into the atmosphere during the combustion of coal, or to reduce their content.

Уголь содержит еще и ртуть. Хотя она и присутствует в небольшой концентрации, но легко испаряется в процессе горения и улетает в атмосферу. Даже в низких концентрациях, образующихся при горении угля, выброс ртути нежелателен, так как элемент токсичен и накапливается в тканях организма. Из-за вредного влияния ртути на здоровье и окружающую среду ее выбросы недавно стали предметом законодательного регулирования в Соединенных Штатах и по всему миру. Независимо от законодательного регулирования, чрезвычайно желательно уменьшить количество ртути, попадающей в окружающую среду из угольных отопительных станций.Coal also contains mercury. Although it is present in a small concentration, it easily evaporates during combustion and flies into the atmosphere. Even in the low concentrations resulting from coal burning, mercury emissions are undesirable, since the element is toxic and accumulates in the tissues of the body. Due to the harmful effects of mercury on health and the environment, mercury emissions have recently been regulated in the United States and around the world. Regardless of the legal regulation, it is extremely desirable to reduce the amount of mercury that enters the environment from coal-fired heating stations.

В типичной отопительной станции сырой уголь поступает в вагонетках и выгружается на принимающий конвейер, который доставляет его в устройство для размола. Размолотый уголь выгружается на подающий конвейер и переправляется в хранилище. В днище хранилища, обычно, располагаются колосники; прошедший через них уголь доставляется ленточными транспортерами в открытую область хранения, иногда называемую бункером. В печь уголь доставляют из бункера или из дробилки. Чтобы уголь попадал в печь в мелко размолотом состоянии, его с помощью конвейеров или другими способами загружают в оборудование для размола, например в дробилку, а затем в пульверизатор. В системе хранения уголь распыляют и потоком воздуха или газа переносят в коллектор, откуда он доставляется на склад, а из него по мере необходимости поступает в печь. В полупрямой системе уголь из пульверизатора поступает в коллектор циклонного типа, а из циклона - непосредственно в печь.In a typical heating station, coal comes in trolleys and is discharged to a receiving conveyor, which delivers it to a grinding device. Ground coal is discharged onto a feed conveyor and transported to storage. In the bottom of the storage, usually, grate; The coal passing through them is delivered by conveyor belts to an open storage area, sometimes called a hopper. Coal is delivered to the furnace from the hopper or from the crusher. To get the coal into the furnace in a finely ground state, it is loaded with conveyors or other methods into grinding equipment, such as a grinder, and then into a spray gun. In the storage system, coal is atomized and transferred to a collector by a stream of air or gas, from where it is delivered to the warehouse, and from it enters the furnace as necessary. In a semi-direct system, coal from the atomizer enters the cyclone-type collector, and directly from the cyclone to the furnace.

В процессе работы уголь поступает в печь и сгорает в присутствии кислорода. Для топлив с высоким btu типичная температура пламени, приблизительно, составляет от 2700°F (около 1480°С) до 3000°F (около 1640°С) или даже выше, например от 3300°F (около 1815°С) до 3600°F (около 1982°С).In the process, coal enters the furnace and burns in the presence of oxygen. For high btu fuels, the typical flame temperature is approximately from 2700 ° F (about 1480 ° C) to 3000 ° F (about 1640 ° C) or even higher, for example from 3300 ° F (about 1815 ° C) to 3600 ° F (about 1982 ° C).

В соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, композиции сорбента изобретения добавляют к сырому углю, к размолотому углю, на принимающий или подающий конвейер, в область хранения угля, в коллектор, на склад, в коллектор циклонного типа, в пульверизатор до или во время распыления и/или при переносе из пульверизатора в камеру сгорания. В соответствии с различными аспектами, удобно добавлять сорбенты во время процессов, при которых происходит перемешивание угля, например при его размоле или в пульверизатор. В соответствии с различными аспектами, сорбенты добавляют к углю в пульверизаторе.In accordance with various aspects of the present invention, the sorbent compositions of the invention are added to raw coal, to ground coal, to a receiving or feeding conveyor, to a coal storage area, to a collector, to a warehouse, to a cyclone-type collector, to a spray gun before or during spraying and / or when transferred from the atomizer to the combustion chamber. In accordance with various aspects, it is convenient to add sorbents during processes in which the mixing of coal occurs, for example when it is milled or sprayed. In accordance with various aspects, sorbents are added to coal in a spray bottle.

Альтернативно или в дополнение к вышесказанному, компоненты сорбента добавляют в установку, в которой сжигается уголь, вводя их в печь при его горении. В соответствии с предпочтительным аспектом, их вводят в уголь для растопки или в непосредственной близости от него, например, там, где температура равняется приблизительно 1093°С (2000°F), или 1260°С (2300°F), или 1482°С (2700°F). В соответствии с конструкцией горелок и эксплуатационными характеристиками печи, эффективно вводить сорбент прямо на топливо, в первичный воздух горения, поверх пламени, совместно с или поверх острого дутья и т.д. Кроме того, в зависимости от конструкции и режима работы печи, сорбенты вбрасывают из одной или нескольких граней печи или из одного или нескольких углов печи. Введение композиций и компонентов сорбентов оказывается особенно эффективным, если температура в момент ввода достаточно высока и/или если аэродинамика горелок и печи обеспечивает адекватную смесь порошкообразных сорбентов с топливом и/или продуктами сгорания. Альтернативно или в дополнение к этому, сорбенты добавляют в конвекционный поток на выходе из пламени и печи. В соответствии с различными аспектами, для нахождения оптимального места ввода или применения сорбентов, необходимо построить модель печи и выбрать параметры (скорость и место введения, расстояние от пламени, расстояние от стенок, режим распыления порошка и т.д.), приводящие к наилучшему смешиванию сорбента, угля и продуктов сгорания для достижения желаемых результатов.Alternatively or in addition to the above, the components of the sorbent are added to the installation in which coal is burned, introducing them into the furnace during its combustion. In accordance with a preferred aspect, they are introduced into the coal for kindling or in close proximity to it, for example, where the temperature is approximately 1093 ° C (2000 ° F), or 1260 ° C (2300 ° F), or 1482 ° C (2700 ° F). In accordance with the design of the burners and the furnace operating characteristics, it is effective to introduce the sorbent directly onto the fuel, into the primary combustion air, above the flame, together with or over sharp blast, etc. In addition, depending on the design and operation of the furnace, sorbents are thrown from one or more faces of the furnace or from one or more corners of the furnace. The introduction of compositions and components of sorbents is particularly effective if the temperature at the time of entry is high enough and / or if the aerodynamics of the burners and furnace provide an adequate mixture of powdered sorbents with fuel and / or combustion products. Alternatively or in addition to this, sorbents are added to the convection stream at the exit of the flame and furnace. In accordance with various aspects, in order to find the optimal place of introduction or use of sorbents, it is necessary to build a model of the furnace and select parameters (speed and place of introduction, distance from the flame, distance from the walls, spraying mode of the powder, etc.) leading to the best mixing sorbent, coal and combustion products to achieve the desired results.

В установках, в которых сжигается уголь, горячие газообразные продукты сгорания и воздух уносятся от пламени с потоком конвекции (прочь от топлива). Конвекционный путь печи состоит из большого количества зон, характеризующихся температурой газов и продуктов сгорания в каждой из них. В общем случае, температура газов сгорания снижается при удалении от топлива. В печи, в которой уголь горит, например, при температуре, приблизительно, 2700-3600°F (около 1480-1650°С), летучая зола и газообразные продукты сгорания двигаются в потоке конвекции в зоны постоянно снижающихся температур. Для примера, сразу после топлива находится зона с температурой ниже 1482°С (2700°F). Несколько дальше находится область с температурой около 815,6°С (1500°F). Между этими двумя точками располагается зона с температурой, колеблющейся в интервале, приблизительно, от 815,6°С (1500°F) до 1482°С (2700°F). Дальше достигается зона с температурой меньшее 815,6°С (1500°F) и т.д. Двигаясь по конвекционному потоку, газы и летучая зола проходят через зоны со все более низкой температурой, пока не достигают пылеуловителей или электростатических преципитаторов, температура которых, обычно, составляет, приблизительно, 148,9°С (300°F) и после которых газы улетают через выхлопную трубу.In plants where coal is burned, hot gaseous products of combustion and air are carried away from the flame with a convection stream (away from fuel). The convection path of the furnace consists of a large number of zones characterized by the temperature of the gases and products of combustion in each of them. In general, the temperature of the combustion gases decreases with distance from the fuel. In a furnace in which coal burns, for example, at a temperature of approximately 2700-3600 ° F (about 1480-1650 ° C), fly ash and gaseous products of combustion move in a convection stream into areas of constantly decreasing temperatures. For example, immediately after the fuel there is a zone with a temperature below 1482 ° C (2700 ° F). A little further is the area with a temperature of about 815.6 ° C (1500 ° F). Between these two points is a zone with a temperature ranging from approximately 815.6 ° C (1500 ° F) to 1482 ° C (2700 ° F). Then a zone with a temperature lower than 815.6 ° C (1500 ° F), etc. is reached. Moving along the convection stream, gases and fly ash pass through areas of ever lower temperatures until they reach dust collectors or electrostatic precipitators, whose temperature is usually around 148.9 ° C (300 ° F) and after which the gases escape through the exhaust pipe.

Газообразные продукты сгорания содержат двуокись углерода и различные вредные газы, содержащие серу и ртуть. С конвекцией совместно с высокотемпературными газами переносится также большое количество золы. Чтобы удалить золу перед эмиссией газа в атмосферу, устанавливают специальные системы удаления мелких частиц. На потоке конвекции устанавливают разнообразные системы такого рода, такие как электростатические преципитаторы и пылеуловители. Кроме того, там размещают еще химические газопромыватели. При желании в систему можно включить еще различные инструменты по мониторингу компонентов газа, таких как сера и ртуть.Gaseous products of combustion contain carbon dioxide and various harmful gases containing sulfur and mercury. Convection, together with high-temperature gases, also transfers a large amount of ash. To remove the ash before the emission of gas into the atmosphere, special systems for removing small particles are installed. A variety of systems of this kind are installed on the convection stream, such as electrostatic precipitators and dust collectors. In addition, they also place chemical gas scrubbers. If desired, various other tools for monitoring gas components such as sulfur and mercury can be included in the system.

Таким образом, в соответствии с различными аспектами, настоящее изобретение направлено на введение сорбентов:Thus, in accordance with various aspects, the present invention is directed to the introduction of sorbents:

- непосредственно в печи при горении (введение в режиме "горение");- directly in the furnace during combustion (introduction in the "burning" mode);

- непосредственно в топливо, такое как уголь, до начала горения (режим "пред-горение");- directly to fuel, such as coal, before combustion (pre-combustion mode);

- непосредственно в поток газообразных продуктов сгорания, предпочтительно, в температурной зоне более 500°С, предпочтительно, более 800°С (режим "пост-горение").- directly into the flow of gaseous products of combustion, preferably in a temperature zone of more than 500 ° C, preferably more than 800 ° C (post-combustion mode).

Совместное введение в режимах горения, пред-горения и пост-горенияJoint introduction in combustion, pre-combustion and post-combustion modes

Сорбенты вводят в установку сжигания угля в любом из режимов пред-горения, горения и пост-горения или в любой их комбинации. В этом случае говорят, что уголь и любое другое топливо сгорает "в присутствии" различных сорбентов, композиций сорбентов или компонентов сорбентов.Sorbents are introduced into the coal burning unit in any of the pre-combustion, combustion and post-combustion modes, or in any combination thereof. In this case, it is said that coal and any other fuel burns "in the presence" of various sorbents, sorbent compositions or sorbent components.

В соответствии с предпочтительным аспектом, введение сорбентов в поток отводимых газов осуществляют при температуре, приблизительно, от 1500°F (815,6°C) до 2700°F (1482°C). В соответствии с некоторыми аспектами и в зависимости от конструкции печи и расположения конвекционных потоков, различие между "печью", "топливом" и "конвекционными потоками" может быть достаточно произвольным. В определенном месте образующиеся при сгорании газы выходят из четко определенной печи или камеры сгорания и поступают в другую область, которая может быть четко определена как дымоход или конвекционный путь для газов на выходе из печи. Однако часто печи бывают достаточно велики и позволяют добавлять сорбенты "в печь" на значительном удалении от топлива или газа. Например, в некоторых печах установлен порт для входа газов над огнем. Такой порт и подобные ему отверстия специально предназначены для доставки дополнительного кислорода в область выше топлива, что позволяет обеспечить более полное сгорание и/или контролировать эмиссию таких газов, как оксиды азота. Эти порты могут располагаться на высоте 20 футов или выше над местом ввода топлива. В соответствии с различными аспектами, компоненты или композиции сорбентов вводят непосредственно в топливную область совместно с поступающим углем, в область непосредственно над углем или под дополнительными портами над областью пламени или в более высокую область камеры сгорания, например прямо или чуть ниже носовой части печи. Каждое такое место характеризуется температурой и состоянием турбулентного потока, участвующего в перемешивании сорбентов с топливом и/или продуктами сгорания (например, летучей золой). В соответствии с такими аспектами изобретения, когда сорбенты поступают в печь или в поток газов на выходе из нее, температура в месте из ввода, предпочтительно, должна быть выше 815,6°С (1500°F), предпочтительно, выше 1093°С (2000°F), еще более предпочтительно, если выше 1260°С (2300°F), и наиболее предпочтительно, если выше 1482°С (2700°F).In accordance with a preferred aspect, the introduction of sorbents in the exhaust gas stream is carried out at a temperature of from about 1500 ° F (815.6 ° C) to 2700 ° F (1482 ° C). In accordance with some aspects and depending on the design of the furnace and the location of convection flows, the distinction between “furnace”, “fuel” and “convection flows” can be quite arbitrary. In a certain place, the gases generated during combustion exit a well-defined furnace or combustion chamber and enter another area, which can be clearly defined as a chimney or convection path for gases at the outlet of the furnace. However, ovens are often quite large and allow sorbents to be added “to the oven” at a considerable distance from fuel or gas. For example, some stoves have a port for the entry of gases over a fire. Such a port and similar openings are specially designed to deliver additional oxygen to the area above the fuel, which allows for more complete combustion and / or control the emission of gases such as nitrogen oxides. These ports can be located 20 feet or higher above the fuel injection site. In accordance with various aspects, the components or compositions of the sorbents are injected directly into the fuel area together with the incoming coal, into the area directly above the coal, or beneath additional ports above the flame area or into a higher area of the combustion chamber, for example, directly or just below the bow of the furnace. Each such place is characterized by the temperature and state of the turbulent flow involved in mixing the sorbents with fuel and / or combustion products (for example, fly ash). In accordance with such aspects of the invention, when the sorbents enter the furnace or into the gas stream leaving it, the temperature at the inlet should preferably be above 815.6 ° C (1500 ° F), preferably above 1093 ° C ( 2000 ° F), even more preferably if above 1260 ° C (2300 ° F), and most preferably if above 1482 ° C (2700 ° F).

В соответствии с различными аспектами, сорбенты добавляют по мере сгорания угля совместно с другими видами топлива на станциях совместной генерации. Такие станции могут работать на самых разных видах топлива. Помимо битумного и небитумного угля, в них можно использовать топливо, полученное из сточных вод, включая, но не ограничиваясь, бытовые сточные воды, осадок после отстоя сточных вод (шлам), сточные воды с животноводческих ферм и после переработки растений (такие как, не ограничиваясь, отходы деревообрабатывающих комбинатов, рисовая шелуха, древесные опилки, щепа и/или сельскохозяйственные отходы), остатки пластика, поврежденные покрышки и т.д. Если эти виды топлива содержат ртуть или серу, то применение описанных в настоящем изобретении сорбентов облегчает или снижает эмиссию этих элементов, которые иначе попали бы в атмосферу при горении. В зависимости от качества топлива, температура пламени на таких станциях совместной генерации колеблется, приблизительно, от 537,8-648,9°С (1000-1200°F) (для низкокачественных видов топлива или таких видов, которые содержат большое количество биомассы или других плохо горящих компонентов) до 1482-1982°С (2700-3600°F) или выше (для топлива с высоким индексом BTU). В соответствии с различными аспектами, сорбенты настоящего изобретения уменьшают эмиссию ртути из установок, в которых горение происходит при относительно низкой температуре. Полагают, что сорбенты особенно эффективно удаляют окисленную ртуть из топливных газов, а соединения окисленной ртути, в основном, образуются при низкотемпературном горении.In accordance with various aspects, sorbents are added as coal is burned together with other fuels at co-generation stations. Such stations can operate on a wide variety of fuels. In addition to bituminous and non-bituminous coal, they can use fuels obtained from wastewater, including, but not limited to, domestic wastewater, sludge after sludge (sludge), wastewater from livestock farms and after processing plants (such as not limited to waste from woodworking plants, rice husks, sawdust, wood chips and / or agricultural waste), plastic debris, damaged tires, etc. If these fuels contain mercury or sulfur, then the use of the sorbents described in the present invention facilitates or reduces the emission of these elements, which would otherwise enter the atmosphere during combustion. Depending on the quality of the fuel, the flame temperature at such co-generation stations ranges from approximately 537.8-648.9 ° C (1000-1200 ° F) (for low-quality fuels or those that contain large amounts of biomass or other poorly burning components) up to 1482-1982 ° С (2700-3600 ° F) or higher (for fuel with a high BTU index). In accordance with various aspects, the sorbents of the present invention reduce mercury emissions from plants in which combustion occurs at a relatively low temperature. It is believed that sorbents are particularly effective in removing oxidized mercury from fuel gases, and oxidized mercury compounds are mainly formed during low-temperature combustion.

Таким образом, в соответствии с различными аспектами, добавление композиций сорбента настоящего изобретения к топливу на станциях совместной генерации, использующих комбинацию угля и различных других видов топлива, позволяют значительно уменьшить выброс ртути и/или серы. В соответствии с различными описанными здесь аспектами, композиции сорбентов, снижающие выброс ртути и/или серы при сжигании угля, благоприятно влияют также и на качество золы, образующейся при сжигании топлива; они придают ей цементирующие свойства. В результате, такая зола может использоваться коммерчески для частичной или полной замены портландцемента в различных продуктах из цемента и бетона.Thus, in accordance with various aspects, the addition of the sorbent compositions of the present invention to fuel at co-generation stations using a combination of coal and various other fuels can significantly reduce mercury and / or sulfur emissions. In accordance with various aspects described herein, sorbent compositions that reduce the release of mercury and / or sulfur during coal combustion also have a beneficial effect on the quality of the ash generated during fuel combustion; they give it cementing properties. As a result, such ash can be used commercially for partial or complete replacement of Portland cement in various cement and concrete products.

Сжигание угля с описанными здесь композициями сорбента приводит к образованию золы, характеризующейся, в соответствии с различными аспектами, повышенным содержанием тяжелых металлов, по сравнению с золой, образующейся при сгорании угля без сорбентов. Однако содержание в такой золе тяжелых металлов, способных к утечке из нее в окружающую среду, оказывается ниже, чем в случае золы, образовавшейся без сорбентов. Таким образом, зола становится безопаснее для работы, и ее можно использовать коммерчески, например, в качестве цементирующего материала.Burning coal with the sorbent compositions described herein leads to the formation of ash, characterized, in accordance with various aspects, with an increased content of heavy metals, compared with ash formed during the combustion of coal without sorbents. However, the content in such ashes of heavy metals capable of leakage from it into the environment is lower than in the case of ash formed without sorbents. Thus, the ash becomes safer to work with and can be used commercially, for example, as a cementitious material.

Для получения продукта из золы, прежде всего, сжигают углеродсодержащее топливо с выделением тепловой энергии. Несгоревшие вещества и продукты горения в виде макрочастиц формируют золу, часть которой остается на днище печи, но большая часть собирается в виде летучей золы в дымоходе преципитаторами или фильтрами, например пылеуловителями, установленными на предприятии по сжиганию топлива. Состав донной золы или летучей золы зависит от химического состава угля и от количества и состава компонентов сорбента, добавляемых в печь при горении.To obtain a product from ash, first of all, carbon-containing fuel is burned with the release of thermal energy. Unburned substances and combustion products in the form of particulates form ash, part of which remains on the bottom of the furnace, but most of it is collected in the form of fly ash in the chimney with precipitators or filters, for example dust collectors installed at a fuel burning plant. The composition of bottom ash or fly ash depends on the chemical composition of the coal and on the amount and composition of the components of the sorbent added to the furnace during combustion.

В соответствии с различными аспектами, за эмиссией ртути из топливных станций ведется мониторинг. За выбросом следят по количеству элементной ртути, окисленной ртути или того и другого. Элементная ртуть представляет собой атомы ртути в степени окисления 0, а окисленная ртуть соответствует степени окисления +1 или +2. В зависимости от содержания ртути в дымовых газах перед выбросом со станции, количество композиций сорбента, добавляемых до, во время или после горения, можно увеличить, уменьшить или сохранять в неизменном состоянии. В общем случае, желательно удалить столько ртути, сколько возможно. В соответствии с типичными аспектами, достигается удаление 90% ртути и больше от общего количества ртути в угле. Это число означает процент ртути, удаляемый из дымовых газов, так что эта ртуть не попадет в атмосферу через дымовую трубу. Как правило, удаление ртути из дымовых газов ведет к повышению содержания ртути в золе. Чтобы уменьшить количество сорбента, добавляемого к углю в процессе его горения, так чтобы снизить общее количество образующейся в печи золы, желательно, в соответствии с различными аспектами изобретения, измерять выброс ртути. Это позволит отрегулировать скорость подачи композиции сорбента так, чтобы добиться желаемого снижения содержания ртути, не вводя в систему избыточного количества вещества.In accordance with various aspects, mercury emissions from fuel stations are monitored. Emissions are monitored by elemental mercury, oxidized mercury, or both. Elemental mercury represents mercury atoms in oxidation state 0, and oxidized mercury corresponds to oxidation state +1 or +2. Depending on the mercury content in the flue gas before being discharged from the station, the amount of sorbent compositions added before, during or after combustion can be increased, decreased or kept unchanged. In general, it is advisable to remove as much mercury as possible. In accordance with typical aspects, 90% of the mercury and more of the total mercury in the coal is removed. This number indicates the percentage of mercury removed from the flue gas, so that this mercury will not enter the atmosphere through the chimney. Typically, the removal of mercury from flue gases leads to an increase in the mercury content in the ash. To reduce the amount of sorbent added to coal during its combustion, so as to reduce the total amount of ash generated in the furnace, it is desirable, in accordance with various aspects of the invention, to measure mercury emissions. This will allow you to adjust the feed rate of the sorbent composition so as to achieve the desired reduction in mercury content without introducing an excessive amount of substance into the system.

В соответствии с различными аспектами процесса горения угля или других видов топлива с компонентами сорбента, ртуть и другие входящие в состав угля тяжелые металлы, такие как мышьяк, сурьма, свинец и другие, оседают в пылеуловителе или электростатическом преципитаторе и становятся частью общего зольного содержания отопительной станции; альтернативно или в дополнение, ртуть или другие тяжелые металлы оказываются в составе донной золы. В результате ртуть и другие тяжелые металлы не покидают станции по сжиганию. В целом, ртуть и другие тяжелые металлы золы устойчивы к выщелачиванию в кислых условиях, даже хотя их содержание в золе оказывается более высоким, чем в золе, полученной при сгорании угля без описанных здесь компонентов сорбента. Преимуществом является то, что тяжелые металлы не выщелачиваются из золы сильнее, чем установлено законодательством; фактически, снижение содержания в золе тяжелых металлов происходит в количестве нескольких ppm (parts per million, частей на миллион), хотя полученная при горении с сорбентами зола содержит их значительно большее количество. Вследствие усиления цементирующей природы золы, она становится пригодной для продажи и использования, например, в качестве цементирующего материала при изготовлении портландцемента, а также бетона и готовых смесей.In accordance with various aspects of the combustion process of coal or other fuels with sorbent components, mercury and other heavy metals included in coal, such as arsenic, antimony, lead and others, settle in a dust collector or electrostatic precipitator and become part of the total ash content of the heating station ; alternatively or in addition, mercury or other heavy metals are included in bottom ash. As a result, mercury and other heavy metals do not leave the incinerator. In general, mercury and other heavy ash metals are resistant to leaching under acidic conditions, even though their content in the ash is higher than in the ash obtained by burning coal without the sorbent components described here. The advantage is that heavy metals do not leach out of the ash more than is established by law; in fact, a decrease in the content of heavy metals in the ash occurs in the amount of several ppm (parts per million, parts per million), although the ash obtained by burning with sorbents contains significantly more of them. Due to the strengthening of the cementing nature of ash, it becomes suitable for sale and use, for example, as a cementing material in the manufacture of Portland cement, as well as concrete and ready-mixes.

В соответствии с предпочтительными аспектами, за выщелачиванием (утечкой) тяжелых металлов в процессе горения периодически или непрерывно следят и анализируют эти данные. Наиболее распространенным методом является разработанная американским агентством по охране окружающей среды процедура TCLP. На основании результатов анализа регулируется количество сорбента, в особенности, компонентов сорбента, содержащих Si (SiO2 или эквивалентов) и/или Аl (Аl2О3 или эквивалентов), таким образом обеспечивается желаемый уровень выщелачивания.In accordance with preferred aspects, the leaching (leakage) of heavy metals during combustion is periodically or continuously monitored and analyzed by these data. The most common method is the TCLP procedure developed by the US Environmental Protection Agency. Based on the results of the analysis, the amount of the sorbent, in particular, the components of the sorbent, containing Si (SiO 2 or equivalents) and / or Al (Al 2 O 3 or equivalents) is regulated, thus providing the desired leaching level.

В соответствии с одним аспектом, способ направлен на снижение количество выбрасываемой в атмосферу ртути при горении угля. Способ включает применение к установке сгорания угля композиций сорбента, содержащих соединения галогена. Соединения галогена, предпочтительно, представляют собой соединения брома; в соответствии с предпочтительным аспектом, сорбент не содержит соединений щелочных металлов, что позволяет избежать коррозии труб бойлера и других компонентов печи. Уголь сжигают в печи с получением золы и газов сгорания. Последние содержат ртуть, серу и другие компоненты. Чтобы добиться желаемого снижения содержания ртути в газах сгорания и тем самым ограничить их выброс в атмосферу, предпочтительно осуществлять мониторинг содержания ртути в этих газах, например, измеряя это содержание аналитическими методами. В соответствии с предпочтительными аспектами, количество вводимой композиции сорбента регулируют (то есть увеличивают, уменьшают это количество или, иногда, оставляют его в неизменном состоянии), в зависимости от содержания ртути в дымовых газах. В соответствии с предпочтительным аспектом, сорбент вводят в установку, смешивая его с углем до зажигания, а затем доставляют содержащий сорбент уголь в печь в качестве топлива.In accordance with one aspect, the method aims to reduce the amount of mercury released into the atmosphere during coal combustion. The method includes applying to the coal combustion plant sorbent compositions containing halogen compounds. Halogen compounds are preferably bromine compounds; in accordance with a preferred aspect, the sorbent does not contain alkali metal compounds, which avoids corrosion of the boiler pipes and other components of the furnace. Coal is burned in a furnace to produce ash and combustion gases. The latter contain mercury, sulfur and other components. In order to achieve the desired reduction in the mercury content in the combustion gases and thereby limit their emission into the atmosphere, it is preferable to monitor the mercury content in these gases, for example, by measuring this content by analytical methods. In accordance with preferred aspects, the amount of sorbent composition introduced is controlled (i.e., increased, decreased, or sometimes left unchanged), depending on the mercury content in the flue gas. In accordance with a preferred aspect, the sorbent is introduced into the installation, mixing it with coal before ignition, and then the coal containing the sorbent is delivered to the furnace as fuel.

В соответствии с другим аспектом, в установку сгорания угля вводят компоненты сорбента, включающие соединения галогена (предпочтительно, брома или йода, наиболее предпочтительно, брома) и по меньшей мере один алюмосиликат. Компоненты вводят по отдельности или в виде цельной композиции; их добавляют до зажигания смеси, в печь во время горения или в дымовые газы на выходе из печи при подходящей температуре. В соответствии с предпочтительным аспектом, компоненты смешивают с углем до зажигания, а затем доставляют содержащий сорбент уголь в печь в качестве топлива. Как и ранее, предпочтительно следить за содержанием ртути в дымовых газах и изменять скорость подачи сорбента в зависимости от полученных данных о содержании ртути. Соединения галогена уменьшают эмиссию ртути, а алюмосиликаты делают ртуть в золе невыщелачиваемой. В соответствии с родственным аспектом, способ уменьшения выщелачивания ртути и/или других тяжелых металлов в золе, образующейся при сгорании угля или других видов топлива в отопительной системе или в мусоросжигающей печи, включает введение туда содержащих кремний или алюминий сорбентов во время горения, измерение выщелачивания ртути и других тяжелых металлов из образующейся золы и регулирование количества добавляемого кремния или алюминия в зависимости от полученных данных. Если выщелачивание идет сильнее, чем нужно, то скорость подачи сорбентов можно увеличить, чтобы понизить скорость выщелачивания до желательных значений. В соответствии с предпочтительным аспектом, сорбент содержит также соединения галогенов (например, брома), которые усиливают улавливание ртути и перевод ее в состав золы.In accordance with another aspect, sorbent components are introduced into the coal combustion unit, including halogen compounds (preferably bromine or iodine, most preferably bromine) and at least one aluminosilicate. The components are administered individually or as an integral composition; they are added before ignition of the mixture, in the furnace during combustion, or in flue gases at the outlet of the furnace at a suitable temperature. In accordance with a preferred aspect, the components are mixed with coal before ignition, and then the sorbent-containing coal is delivered to the furnace as fuel. As before, it is preferable to monitor the mercury content in the flue gas and change the feed rate of the sorbent depending on the data on the mercury content. Halogen compounds reduce mercury emissions, and aluminosilicates make mercury in the ash non-leachable. In accordance with a related aspect, a method of reducing the leaching of mercury and / or other heavy metals in the ash generated by the combustion of coal or other fuels in a heating system or in an incinerator, includes introducing silicon or aluminum containing sorbents therein during combustion, measuring the leaching of mercury and other heavy metals from the resulting ash and controlling the amount of added silicon or aluminum depending on the data obtained. If leaching is stronger than necessary, then the feed rate of the sorbents can be increased to lower the leach rate to the desired values. In accordance with a preferred aspect, the sorbent also contains halogen compounds (e.g. bromine) that enhance the capture of mercury and its conversion to ash.

В соответствии с одним аспектом, изобретение направлено на способ снижения количества окисленной ртути в дымовых газах, генерируемых при горении ртутьсодержащих углеродсодержащих видов топлива, такого как уголь, и получения при этом золы с цементирующими свойствами. Способ включает сжигание топлива в присутствии щелочного порошкообразного сорбента, где щелочной порошкообразный сорбент содержит кальций, кремний и алюминий. Щелочной порошок добавляют к углю до его зажигания, вводят в печь во время горения, добавляют к дымовым газам на выходе из печи (предпочтительно, при температуре 815,6°С (1500°F) или выше); возможны любые комбинации. Порошки являются щелочными, при смешивании с водой рН смеси должен быть выше 7, предпочтительно, выше 8, еще более предпочтительно, выше 9. Предпочтительно, чтобы сорбент содержал от 0,01 до, приблизительно, 5% щелочи по весу, например, это может быть щелочь, основанная на Na2O и K2O. В соответствии с различными аспектами, сорбент содержит также железо и магний. В соответствии с различными аспектами, содержание окиси алюминия в сорбенте выше, чем в портландцементе, предпочтительно, выше 5% или выше 7%.In accordance with one aspect, the invention is directed to a method for reducing the amount of oxidized mercury in flue gases generated by burning mercury-containing carbon-containing fuels such as coal, and thereby producing ashes with cementitious properties. The method includes burning fuel in the presence of an alkaline powder sorbent, where the alkaline powder sorbent contains calcium, silicon and aluminum. Alkaline powder is added to coal before ignition, introduced into the furnace during combustion, added to the flue gases at the outlet of the furnace (preferably at a temperature of 815.6 ° C (1500 ° F) or higher); any combinations are possible. The powders are alkaline, when mixed with water, the pH of the mixture should be above 7, preferably above 8, even more preferably above 9. Preferably, the sorbent contains from 0.01 to about 5% alkali by weight, for example, it can be alkali based on Na 2 O and K 2 O. In accordance with various aspects, the sorbent also contains iron and magnesium. In accordance with various aspects, the content of alumina in the sorbent is higher than in Portland cement, preferably above 5% or above 7%.

При горении топлива содержание ртути (окисленной, элементной или обоих видов) измеряют в дымовых газах на выходе из печи. Измеренный уровень сравнивают с заданным значением, и если он превышает заданное значение, то количество порошкообразного сорбента, добавляемого к сжигаемому топливу, увеличивают. Альтернативно, если измеренный уровень меньше заданного, скорость подачи сорбента можно уменьшить или оставить неизменной.When burning fuel, the mercury content (oxidized, elemental, or both) is measured in flue gases at the outlet of the furnace. The measured level is compared with a predetermined value, and if it exceeds a predetermined value, the amount of powdered sorbent added to the combusted fuel is increased. Alternatively, if the measured level is less than a predetermined one, the feed rate of the sorbent can be reduced or left unchanged.

В соответствии с другим аспектом, порошкообразная композиция представляет собой щелочную композицию сорбента, содержащую щелочной кальциевый компонент совместно с большим количеством кремнезема и окиси алюминия. В соответствии с аспектом, не ограничивающим область изобретения, порошковая композиция содержит от 2 до 50% алюмосиликата и от 50 до 98% по весу щелочного порошка, содержащего кальций. В соответствии с предпочтительным аспектом, щелочной порошок содержит один или больше компонентов из числа извести, оксида кальция, портландцемента, обожженного цемента, обожженной извести и свекловичной извести, а алюмосиликат представляет собой один или больше компонентов из числа монтмориллонита кальция, монтмориллонита натрия и каолина. Порошкообразную композицию добавляют к углю в количестве, приблизительно, от 0,1 до 10% по весу от количества угля, вводимого в печь совместно с ним, или от количества угля, расходуемого при непрерывном горении. В соответствии с предпочтительным аспектом, эта скорость составляет от 1 до 8% по весу, от 2 до 8% по весу, от 4 до 8% по весу, от 4 до 6% по весу или, приблизительно, 6% по весу. В соответствии с предпочтительными аспектами, порошковую композицию вводят в место для топлива или в печь при горении и/или смешивают с углем при температуре окружающей среды до его зажигания. Предпочтительно, чтобы в месте ввода композиции температура составляла, по меньшей мере, 537,8°С (1000°F) или выше. Для некоторых видов топлива низкого качества это требует введения в область топлива или рядом с ним.In accordance with another aspect, the powder composition is an alkaline sorbent composition containing an alkaline calcium component together with a large amount of silica and alumina. In accordance with a non-limiting aspect of the invention, the powder composition contains from 2 to 50% aluminosilicate and from 50 to 98% by weight of an alkaline powder containing calcium. According to a preferred aspect, the alkaline powder contains one or more components of lime, calcium oxide, Portland cement, calcined cement, calcined lime and beet lime, and the aluminosilicate is one or more components of calcium montmorillonite, sodium montmorillonite and kaolin. The powder composition is added to coal in an amount of about 0.1 to 10% by weight of the amount of coal introduced into the furnace together with it, or of the amount of coal consumed during continuous combustion. In accordance with a preferred aspect, this rate is from 1 to 8% by weight, from 2 to 8% by weight, from 4 to 8% by weight, from 4 to 6% by weight, or about 6% by weight. In accordance with preferred aspects, the powder composition is introduced into the fuel site or into the furnace during combustion and / or mixed with coal at ambient temperature prior to ignition. Preferably, the temperature at the injection site of the composition is at least 537.8 ° C (1000 ° F) or higher. For some low-quality fuels, this requires introduction into or near the fuel area.

В соответствии с еще одним аспектом, изобретение направлено на новые композиции сорбента, содержащие от 50 до 98% по весу по меньшей мере одного компонента из числа портландцемента, обожженного цемента, обожженной извести и свекловичной извести, а также от 2 до 50% по весу алюмосиликата. В соответствии с различными аспектами, композиции также содержат соединения брома, например бромид, такой как бромид кальция.In accordance with another aspect, the invention is directed to new sorbent compositions containing from 50 to 98% by weight of at least one component of Portland cement, calcined cement, calcined lime and beet lime, as well as from 2 to 50% by weight of aluminosilicate . In accordance with various aspects, the compositions also contain bromide compounds, for example bromide, such as calcium bromide.

Описанное выше использование сорбентов при горении угля позволяет снизить выбросы вредных соединений серы или ртути и при этом получить золу, приемлемую с точки зрения безопасности для окружающей среды (то есть выщелачивание тяжелых металлов оказывается ниже требуемого по закону уровня и ниже, чем для золы, полученной при горении угля без сорбентных добавок) и обладающую цементирующими свойствами, так что такая зола является полной или частичной (более чем 40%, предпочтительно, более 50%) заменой портландцемента в цементирующих смесях и в процессах их применения.The use of sorbents for coal combustion described above allows one to reduce emissions of harmful sulfur or mercury compounds and, at the same time, to obtain ash acceptable from the point of view of environmental safety (i.e., leaching of heavy metals is lower than the level required by law and lower than for ash obtained with burning coal without sorbent additives) and having cementing properties, so that such ash is a complete or partial (more than 40%, preferably more than 50%) replacement of Portland cement in cementitious mixtures and in processes of their application.

В соответствии с еще одним аспектом, способ направлен на регулирование горения топлива, содержащего ртуть и, возможно, серу, так чтобы снизить количество вредных компонентов, попадающих в газы сгорания и затем в окружающую среду. В соответствии с предпочтительным аспектом, способ включает введение сорбента в топливо и сжигание топлива с сорбентом с образованием газов и летучей золы. Сорбент содержит бром, кальций, кремнезем и окись алюминия.In accordance with another aspect, the method aims to control the combustion of fuels containing mercury and possibly sulfur, so as to reduce the amount of harmful components that enter the combustion gases and then into the environment. In accordance with a preferred aspect, the method includes introducing the sorbent into the fuel and burning the fuel with the sorbent to form gases and fly ash. The sorbent contains bromine, calcium, silica and alumina.

В соответствии с еще одним предпочтительным аспектом, способ снижения содержания ртути и/или серы, выбрасываемой в окружающую среду при горении угля на отопительных станциях, включает введение содержащих бром, кальций, кремнезем и окись алюминия компонентов в установку сжигания угля и сжигание угля в присутствии компонентов сорбента с получением газов сгорания и летучей золы. При этом измеряют количество ртути в газах сгорания и регулируют количество содержащих бром компонентов, добавляемых в установку, в зависимости от требуемого содержания ртути в газах сгорания.In accordance with another preferred aspect, a method of reducing the content of mercury and / or sulfur released into the environment by burning coal in heating stations includes introducing bromine, calcium, silica and alumina components into a coal burning plant and burning coal in the presence of components sorbent to produce combustion gases and fly ash. In this case, the amount of mercury in the combustion gases is measured and the amount of bromine-containing components added to the unit is controlled, depending on the required mercury content in the combustion gases.

В соответствии с различными аспектами, четыре компонента (кальций, кремнезем, оксиды алюминия и бром) добавляют совместно или порознь к углю до его зажигания, в печь и/или в газы сгорания при подходящей температуре, как описано в этой заявке. Предпочтительно, чтобы бром присутствовал в количестве, эффективно позволяющем перехватывать и переводить в золу по меньшей мере 90% ртути угля, а кремнезем и окись алюминия - в количестве, позволяющем эффективно получать летучую золу с выщелачиванием менее 0,2 ppm (200 ppb) no отношению к ртути, предпочтительно, менее 100 ppb Hg, менее чем 50 ppb и, наиболее предпочтительно, менее 2 ppb по отношению к ртути. Уровень 2 ppb соответствует текущему нижнему пределу детекции выщелачивания ртути теста TCLP.In accordance with various aspects, the four components (calcium, silica, aluminum oxides and bromine) are added together or separately to the coal before ignition, to the furnace and / or to the combustion gases at a suitable temperature, as described in this application. Preferably, the bromine is present in an amount that effectively intercepts and transfers to ash at least 90% of the mercury of coal, and silica and alumina in an amount that allows the efficient production of fly ash with leaching of less than 0.2 ppm (200 ppb) no ratio to mercury, preferably less than 100 ppb Hg, less than 50 ppb, and most preferably less than 2 ppb with respect to mercury. A ppb level of 2 corresponds to the current lower limit of mercury leach detection for the TCLP test.

В соответствии с конкретным аспектом, используется двойная сорбционная система, когда кальций, кремнезем и оксиды алюминия добавляют в составе порошкообразного сорбента, а бром или другие галогены - в составе жидкого сорбента. Жидкий и порошкообразный сорбенты вводят в установку сжигания угля, нанося их на уголь до зажигания, в печь и в печные газы (при подходящей температуре, как описано в настоящей заявке) или в любой комбинации. В соответствии с предпочтительным аспектом, жидкий сорбент наносят на уголь до его зажигания, а порошкообразный сорбент - либо на уголь до его зажигания, либо в печь во время горения. Содержание жидкого и порошкообразного сорбента, а также предпочтительные композиции описаны в настоящей заявке.In accordance with a specific aspect, a double sorption system is used when calcium, silica and aluminum oxides are added as a powder sorbent, and bromine or other halogens as a part of a liquid sorbent. Liquid and powder sorbents are introduced into the coal burning unit, applying them to coal before ignition, into the furnace and into the furnace gases (at a suitable temperature, as described in this application), or in any combination. In accordance with a preferred aspect, the liquid sorbent is applied to coal before it is ignited, and the powdered sorbent is either applied to coal before it is ignited, or to the furnace during combustion. The contents of the liquid and powder sorbent, as well as preferred compositions are described in this application.

В соответствии с предпочтительными аспектами, способ направлен на получение угольной золы и/или летучей золы, содержащей ртуть в концентрации, соответствующей, по меньшей мере, 90% ртути, первоначально содержавшейся в угле до его сжигания. В соответствии с некоторыми аспектами, содержание ртути выше, чем в известных летучих золах, из-за того, что большая часть ртути оказывается в золе, а не выбрасывается в атмосферу. Полученная в ходе описываемого процесса летучая зола содержит до 200 ppm ртути или выше; в соответствии с некоторыми аспектами, содержание ртути в летучей золы превышает 250 ppm. Поскольку, как правило, объем золы возрастает при использовании сорбентов (в соответствии с типичными аспектами, объем золы, как правило, удваивается), увеличенное измеренное содержание ртути в золе означает существенный захват ртути, которая иначе попала бы в атмосферу. В общем случае, содержание ртути и других тяжелых металлов, таких как свинец, хром, мышьяк и кадмий, в образующейся летучей золе значительно выше, чем в золе, образующейся при горении угля без дополнительных сорбентов или их компонентов.In accordance with preferred aspects, the method is directed to producing coal ash and / or fly ash containing mercury in a concentration corresponding to at least 90% of the mercury originally contained in the coal before burning it. In accordance with some aspects, the mercury content is higher than in known fly ash, due to the fact that most of the mercury is in the ash and not released into the atmosphere. Obtained during the process described fly ash contains up to 200 ppm of mercury or higher; in accordance with some aspects, the mercury content in fly ash exceeds 250 ppm. Since, as a rule, the ash volume increases with the use of sorbents (in accordance with typical aspects, the ash volume is usually doubled), the increased measured mercury content in the ash means a significant capture of mercury, which would otherwise enter the atmosphere. In general, the content of mercury and other heavy metals, such as lead, chromium, arsenic, and cadmium, in the resulting fly ash is much higher than in the ash formed during the combustion of coal without additional sorbents or their components.

В соответствии с различными аспектами, образующаяся при горении угля в присутствии компонентов сорбента зола содержит кальций, кремнезем, окиси алюминия и, предпочтительно, галогены, такие как бром. Компоненты в составе одной или нескольких композиций сорбента вводят в установку сжигания угля. В соответствии с одним неограничивающим примером, сорбент, содержащий кальций, кремнезем и оксиды алюминия, представляет собой щелочную порошковую композицию, включающую, приблизительно, 2-15% Аl2O3 по весу, 30-75% СаО по весу, 5-20% SiO2 по весу, 1-10% Fe2O3 и 0,1-5% общей щелочи, такой как оксид натрия или калия. В соответствии с предпочтительным аспектом, сорбенты содержат, приблизительно, 2-10% Аl2О3, 40-70% СаО и около 5-15% SiO2 в дополнение к щелочам. В соответствии с предпочтительным аспектом, описанная здесь порошковая композиция сорбента содержит один или несколько щелочных порошков, содержащих кальций и, в меньшем количестве, один или больше алюмосиликатных материалов. Если требуется, к щелочному порошку добавляют галогенсодержащий компонент или его вводят отдельно в составе жидкой или порошковой композиции. Включение сорбентов в установку сжигания угля ведет к такому преимуществу, как снижение содержания серы, ртути и других тяжелых металлов.In accordance with various aspects, the ash generated by burning coal in the presence of sorbent components contains calcium, silica, alumina and, preferably, halogens such as bromine. Components in one or more sorbent compositions are introduced into a coal combustion plant. In accordance with one non-limiting example, the sorbent containing calcium, silica and aluminum oxides is an alkaline powder composition comprising approximately 2-15% Al 2 O 3 by weight, 30-75% CaO by weight, 5-20% SiO 2 by weight, 1-10% Fe 2 O 3 and 0.1-5% of the total alkali, such as sodium or potassium oxide. In accordance with a preferred aspect, the sorbents contain approximately 2-10% Al 2 O 3 , 40-70% CaO and about 5-15% SiO 2 in addition to alkalis. In accordance with a preferred aspect, the sorbent powder composition described herein comprises one or more alkaline powders containing calcium and, in smaller amounts, one or more aluminosilicate materials. If required, a halogen-containing component is added to the alkaline powder, or it is administered separately as part of a liquid or powder composition. The inclusion of sorbents in a coal combustion plant leads to such an advantage as a decrease in the content of sulfur, mercury and other heavy metals.

В соответствии с другим аспектом, способ настоящего изобретения позволяет получить угольную золу, содержащую ртуть в концентрации, соответствующей перехвату по меньше мере 90% ртути, первоначально входившей в состав угля до сжигания смеси. Процесс получения угольной золы включает сжигание угля в присутствии добавленного кальция, кремнезема и оксидов алюминия и, предпочтительно, в присутствии галогенов, таких как бром. В соответствии с предпочтительным аспектом, золу получают, сжигая уголь в присутствии сорбентов или компонентов сорбента, описанных в настоящей заявке. Предпочтительно, чтобы ртуть в золе находилась в невыщелачиваемом состоянии, так чтобы концентрация ртути в ее экстрактах составляла менее чем 0,2 ppm при тестировании по методу Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP), test Method 1311, описанному в руководстве "Test Methods for Evaluating Solid Waste, Physical/Chemical Methods", EPA Publication SW - 846 - Third Edition, включенному по ссылке 40 CFR §260.11. Обычно, летучая зола, образующаяся после сгорания угля с описанными здесь сорбентами, содержит меньше выщелачиваемой ртути, чем зола, получаемая при сгорании угля без сорбентов, даже хотя общее содержание ртути в золе, полученной из угля с сорбентами, в 2 раза или больше превышает его содержание в золе, полученной из угля без сорбентов. Для примера, типичная зола после сгорания угля PRB содержит, приблизительно, 100-125 ppm ртути; в соответствии с различными аспектами, зола, образовавшаяся после сгорания угля PRB, приблизительно, с 6% описанных здесь сорбентов по весу, содержит около 200-250 ppm ртути или больше.In accordance with another aspect, the method of the present invention allows to obtain coal ash containing mercury in a concentration corresponding to the capture of at least 90% of the mercury that was originally part of the coal before burning the mixture. The process for producing coal ash involves burning coal in the presence of added calcium, silica and aluminum oxides, and preferably in the presence of halogens such as bromine. In accordance with a preferred aspect, ash is obtained by burning coal in the presence of sorbents or components of the sorbent described in this application. Preferably, the mercury in the ash is in an un-leachable state, so that the concentration of mercury in its extracts is less than 0.2 ppm when tested using the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP), test Method 1311, described in Test Methods for Evaluating Solid Waste, Physical / Chemical Methods ", EPA Publication SW - 846 - Third Edition, incorporated by reference 40 CFR §260.11. Typically, fly ash generated after burning coal with the sorbents described here contains less leachable mercury than fly ash obtained from burning coal without sorbents, even though the total mercury content of ash obtained from coal with sorbents is 2 times or more content in ash obtained from coal without sorbents. By way of example, a typical ash after coal combustion of PRB contains approximately 100-125 ppm of mercury; in accordance with various aspects, the ash formed after burning PRB coal, with about 6% of the sorbents described herein by weight, contains about 200-250 ppm mercury or more.

В соответствии с еще одним аспектом, изобретение направлено на гидравлический цементирующий продукт, содержащий портландцемент и, приблизительно, от 0,1% до 99% по весу (от общего веса цементирующего продукта) угольной золы или летучей золы, описанной выше.In accordance with another aspect, the invention is directed to a hydraulic cementitious product containing Portland cement and from about 0.1% to 99% by weight (of the total weight of the cementitious product) of coal ash or fly ash described above.

В соответствии с еще одним аспектом, изобретение направлено на пуццолановый продукт, содержащий пуццолан и, приблизительно, от 0,1% до 99% по весу (от общего веса пуццоланового продукта) угольной золы или летучей золы, описанной выше.In accordance with another aspect, the invention is directed to a pozzolanic product containing pozzolan and from about 0.1% to 99% by weight (of the total weight of the pozzolanic product) of coal ash or fly ash described above.

Изобретение направлено также на цементирующую смесь, содержащую гидравлический цементирующий продукт.The invention is also directed to a cementitious mixture containing a hydraulic cementitious product.

Изобретение направлено также на готовый бетон, содержащий заполнитель и гидравлический цементирующий продукт.The invention is also directed to finished concrete containing aggregate and hydraulic cementitious product.

В соответствии с еще одним аспектом, цементирующая смесь содержит описанную здесь угольную золу в качестве единственного цементирующего продукта; в этих аспектах зола полностью замещает традиционные цементы, такие как портландцемент. Цементирующие смеси содержат цемент и, возможно, заполнители, наполнители и/или другие примеси. Цементирующие смеси, обычно, смешивают с водой и используют в качестве бетона, известкового раствора, жидкого строительного раствора, текучего наполнителя, стабилизированного основания и других составов.In accordance with another aspect, the cementitious mixture comprises coal ash described herein as the only cementitious product; in these aspects, ash completely replaces traditional cements such as Portland cement. Cementing mixtures contain cement and possibly aggregates, fillers and / or other impurities. Cementing mixtures are usually mixed with water and used as concrete, mortar, mortar, flowing filler, stabilized base and other compositions.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Таким образом, способы направлены на сжигание угля с сорбентами с получением угольной золы и энергии для генерации тепла или электричества. Золу затем восстанавливают и используют в составе цементирующих смесей, включая цементы, известковые растворы и жидкие растворы.Thus, the methods are aimed at burning coal with sorbents to produce coal ash and energy to generate heat or electricity. The ash is then reduced and used as part of cementitious mixtures, including cements, lime mortars and grouts.

Используемые в различных аспектах настоящего изобретения и описанные выше композиции сорбента и входящие в них компоненты содержат кальций, кремнезем и/или оксиды алюминия, предпочтительно, в форме щелочных порошков. В соответствии с различными аспектами, композиции содержат также оксид железа, а также основные порошки, основанные на оксиде натрия (Na2O) и калия (K2О). В соответствии с неограничивающим примером, порошковый сорбент содержит, приблизительно, 2-10% Аl2О3 по весу, 40-70% СаО, 5-15% SiO2, 2-9% Fе2O3 и 0,1-5% щелочей, таких как оксид натрия или калия. Компоненты, содержащие кальций, кремнезем и оксиды алюминия, а также другие элементы при их наличии, объединяют в одну композицию или вводят по отдельности или в любой возможной комбинации в установку сжигания топлива. В соответствии с предпочтительными аспектами, применение сорбентов ведет к снижению количества серы и/или ртути, выбрасываемой в атмосферу. В соответствии с различными аспектами, применение композиций сорбента ведет к удалению ртути, особенно, окисленной ртути.Used in various aspects of the present invention and the above-described sorbent compositions and their constituent components contain calcium, silica and / or aluminum oxides, preferably in the form of alkaline powders. In accordance with various aspects, the compositions also contain iron oxide, as well as basic powders based on sodium oxide (Na 2 O) and potassium (K 2 O). According to a non-limiting example, the powder sorbent contains approximately 2-10% Al 2 O 3 by weight, 40-70% CaO, 5-15% SiO 2 , 2-9% Fe 2 O 3 and 0.1-5 % alkalis, such as sodium or potassium oxide. Components containing calcium, silica and aluminum oxides, as well as other elements, if any, are combined into a single composition or added individually or in any possible combination to a fuel combustion unit. In accordance with preferred aspects, the use of sorbents reduces the amount of sulfur and / or mercury released into the atmosphere. In accordance with various aspects, the use of sorbent compositions removes mercury, especially oxidized mercury.

Кроме того, композиции уменьшают содержание высвобождаемой при горении серы, делая это благодаря входящим в их состав соединениям кальция.In addition, the compositions reduce the content of sulfur released during combustion, due to their calcium compounds.

Преимуществом является то, что композиции сорбента содержат достаточно высокие уровни кремнезема и окиси алюминия. Полагают, что наличие окиси алюминия и/или кремнезема ведет к нескольким преимуществам при использовании сорбента. Например, полагают, что наличие окиси алюминия и/или кремнезема и/или баланс кремния/алюминия и кальция, железа и других ингредиентов обеспечивает незначительное кислое выщелачивание ртути и/или других тяжелых металлов, наблюдаемое в золе, полученной при горении угля или других видов топлива, содержащих ртуть, в присутствии сорбентов.An advantage is that the sorbent compositions contain sufficiently high levels of silica and alumina. It is believed that the presence of alumina and / or silica leads to several advantages when using the sorbent. For example, it is believed that the presence of alumina and / or silica and / or the balance of silicon / aluminum and calcium, iron and other ingredients provides slight acidic leaching of mercury and / or other heavy metals, observed in the ash obtained by burning coal or other fuels containing mercury in the presence of sorbents.

В соответствии с различными аспектами и данными наблюдений, полагают, что использование композиций сорбента при горении угля или других видов топлива ведет к образованию на стенках печи и в трубах бойлера отражающей облицовки. Полагают также, что такая облицовка отражает тепло в печи и повышает температуру бойлера. В соответствии с различными аспектами, отмечено также, что использование сорбента ведет к уменьшению образования нагара или ошлаковывания на бойлерных трубах. Таким образом, применение сорбента ведет к большей чистоте печей и, что более важно, улучшает теплообмен между горящим углем и водой в бойлерных трубах. В результате, в соответствии с различными аспектами, использование сорбентов ведет к более высокой температуре воды в трубах бойлера при сжигании того же количества топлива. Альтернативно, отмечено, что использование сорбента позволяет снизить скорость подачи, например, угля, обеспечивая на выходе такую же мощность или температуру воды бойлера. Для иллюстрации, введение 6% сорбента приводит к горению композиции уголь/сорбент, в ходе которого выделяется столько же энергии, что и при горении композиции такого же веса, целиком состоящей из угля. В соответствии с этими аспектами, видно, что использование сорбента, который, обычно, затем улавливают в составе летучей золы и подвергают рециклингу, фактически, повышает эффективность горения угля при меньшем потреблении топлива. Преимуществом такого процесса является то, что летучая зола, объем которой, как правило, возрастает при использовании сорбента, подвергается рециклингу и может использоваться для изготовления портландцемента и подобных составов, так как обладает улучшенными цементирующими свойствами и низкой выщелачиваемостью тяжелых металлов.In accordance with various aspects and observational data, it is believed that the use of sorbent compositions during the combustion of coal or other fuels leads to the formation of reflective linings on the walls of the furnace and in the pipes of the boiler. It is also believed that such a lining reflects heat in the furnace and raises the temperature of the boiler. In accordance with various aspects, it is also noted that the use of a sorbent reduces the formation of carbon deposits or slagging on boiler pipes. Thus, the use of the sorbent leads to greater purity of the furnaces and, more importantly, improves the heat transfer between the burning coal and water in the boiler pipes. As a result, in accordance with various aspects, the use of sorbents leads to a higher temperature of the water in the boiler pipes while burning the same amount of fuel. Alternatively, it is noted that the use of a sorbent can reduce the feed rate of, for example, coal, providing the same output or water temperature of the boiler at the outlet. To illustrate, the introduction of a 6% sorbent leads to the combustion of the coal / sorbent composition, during which the same energy is released as during the combustion of the composition of the same weight, consisting entirely of coal. In accordance with these aspects, it is seen that the use of a sorbent, which is usually then captured as part of fly ash and recycled, actually increases the efficiency of coal combustion with less fuel consumption. The advantage of this process is that fly ash, the volume of which, as a rule, increases with the use of the sorbent, is recycled and can be used for the manufacture of Portland cement and similar compositions, since it has improved cementing properties and low leachability of heavy metals.

Как уже упоминалось, содержащие кальций, кремнезем и/или оксиды алюминия компоненты, предпочтительно, используются в виде щелочных порошков. Не ограничивая себя теоретическими представлениями, авторы изобретения полагают, что щелочная природа компонентов сорбента, по меньшей мере, частично обуславливает описанные здесь требуемые свойства. Например, полагают, что щелочная природа порошков ведет к уменьшению образования серных ям. Считают, что после нейтрализации в присутствии сорбентов формируется геополимерная зола - она взаимодействует с силикатами и оксидом алюминия из сорбента с образованием керамикоподобной матрицы, составляющей стабилизированную золу. Стабилизированная зола характеризуется чрезвычайно низким выщелачиванием ртути и других тяжелых металлов. В соответствии с некоторыми аспектами, выщелачивание ртути находится ниже пределов детекции.As already mentioned, calcium, silica and / or alumina containing components are preferably used in the form of alkaline powders. Without limiting themselves to theoretical concepts, the inventors believe that the alkaline nature of the components of the sorbent, at least partially determines the required properties described here. For example, it is believed that the alkaline nature of the powders leads to a decrease in the formation of sulfur pits. It is believed that after neutralization in the presence of sorbents, a geopolymer ash is formed - it interacts with silicates and alumina from the sorbent with the formation of a ceramic-like matrix constituting a stabilized ash. Stabilized ash is characterized by extremely low leaching of mercury and other heavy metals. In accordance with some aspects, leaching of mercury is below detection limits.

Источники кальция композиций сорбента настоящего изобретения включают, не ограничиваясь, кальциевые порошки, такие как карбонат кальция, известь, доломит, оксид кальция, гидроксид кальция, фосфат кальция и другие кальциевые соли. Основную долю кальциевых солей составляют промышленные продукты, такие как известь, известняки, гашеная известь. Все они являются подходящими компонентами композиций сорбента настоящего изобретения.Sources of calcium for the sorbent compositions of the present invention include, but are not limited to, calcium powders such as calcium carbonate, lime, dolomite, calcium oxide, calcium hydroxide, calcium phosphate and other calcium salts. The main share of calcium salts is made up of industrial products such as lime, limestone, slaked lime. All of them are suitable components of the sorbent compositions of the present invention.

Другие источники кальция включают разнообразные продукты, производимые в промышленности. Такие продукты коммерчески доступны, некоторые из них являются отходами или сопутствующими продуктами других промышленных процессов. В соответствии с предпочтительными аспектами, продукты также вносят кремнезем, алюмосиликаты или то и другое в композиции изобретения. Неограничивающими примерами промышленных продуктов, содержащих кремнезем и/или оксиды алюминия (помимо кальция), являются портландцемент, обожженный в печи цемент и известь, свекловичная известь, разные виды окалины (такие как окалина из стали, из нержавеющей стали и доменная окалина), осадок на купольном задерживающем фильтре, а также пыль с верхней части печи.Other sources of calcium include a variety of industrial products. Such products are commercially available, some of which are waste products or by-products of other industrial processes. In accordance with preferred aspects, the products also contribute silica, aluminosilicates, or both to the compositions of the invention. Non-limiting examples of industrial products containing silica and / or aluminum oxides (other than calcium) are Portland cement, kiln-burned cement and lime, beet lime, various types of scale (such as steel, stainless steel and blast furnace scale), dome stop filter, as well as dust from the top of the furnace.

Эти и, возможно, другие материалы смешивают с получением щелочных порошков или содержащих кальций смесей щелочных порошков, эти смеси, предпочтительно, содержат также кремнезем и оксиды алюминия. Другие содержащие кальций, кремнезем и оксиды алюминия щелочные порошки включают пуццолановые материалы, древесную золу, золу после сжигания рисовой шелухи, летучей золы класса С и класса F. В соответствии с различными аспектами, эти и похожие материалы являются подходящими компонентами композиций сорбента, особенно если готовая композиция содержит их в виде компонентов в количестве, приблизительно, 2-15% по весу Аl2О3, 30-75% по весу СаО, 5-20% по весу SiO2, 1-10% Fe2O3 и, приблизительно, 0,1-5% по весу общей щелочи. Применяются также смеси материалов. Неограничивающие примеры включают смеси портландцемента и извести, а также смеси, содержащие обожженный цемент, такие как цементная пыль и известковая пыль, обожженные в печи.These and possibly other materials are mixed to form alkaline powders or calcium containing mixtures of alkaline powders; these mixtures preferably also contain silica and aluminum oxides. Other alkaline powders containing calcium, silica, and aluminum oxides include pozzolanic materials, wood ash, ash after burning rice husks, fly ash class C and class F. In accordance with various aspects, these and similar materials are suitable components of the sorbent compositions, especially if the finished the composition contains them in the form of components in an amount of about 2-15% by weight of Al 2 O 3 , 30-75% by weight of CaO, 5-20% by weight of SiO 2 , 1-10% Fe 2 O 3 and, approximately , 0.1-5% by weight of total alkali. Mixtures of materials are also used. Non-limiting examples include mixtures of Portland cement and lime, as well as mixtures containing calcined cement, such as cement dust and calcareous dust, calcined in a kiln.

Свекловичная (sugar beet lime) известь является твердым отходом, образующимся при производстве сахара из сахарной свеклы. Она содержит большое количество кальция, а также различные примеси, осаждающиеся при выделении сахара с помощью извести их сахарной свеклы. Этот коммерческий продукт, обычно, продают ландшафтным рабочим, фермерам и другим категориям покупателей в качестве почвенной добавки.Beetroot (sugar beet lime) lime is a solid waste formed in the production of sugar from sugar beets. It contains a large amount of calcium, as well as various impurities precipitated during the isolation of sugar using lime from their sugar beets. This commercial product is usually sold to landscape workers, farmers, and other categories of buyers as a soil supplement.

Под обожженной цементной пылью (обожженный цемент, cement kiln dust (CKD)), обычно, понимают сопутствующий продукт, образующийся в печи для обжига цемента или в подобных устройствах при изготовлении портландцемента.Burnt cement dust (burnt cement, cement kiln dust (CKD)) is usually understood to mean a by-product formed in a cement kiln or similar devices in the manufacture of Portland cement.

В общем случае, CKD содержит комбинацию различных частиц, образующихся в различных местах печи, в устройствах предварительной обработки и/или в системах хранения веществ, включая, например, клинкерную пыль, особенно, полностью кальцинированную пыль, а также пыль из "сырых веществ" (гидрированных и дегидрированных). Состав CKD зависит от использованных исходных веществ и топлива, от условий производства и обработки, а также от расположения точек сбора CKD в процессе производства цемента. CKD может включать пыль или частицы, собранные из потоков печного эффлюента, эффлюента клинкерного охладителя, эффлюента прекальцинирования, устройств по контролю загрязнения воздуха и подобных систем.In general, CKD contains a combination of various particles generated at various locations in the furnace, in pre-treatment devices and / or in storage systems, including, for example, clinker dust, especially fully calcined dust, as well as “raw material” dust ( hydrogenated and dehydrated). The composition of CKD depends on the starting materials and fuels used, the conditions of production and processing, as well as the location of the collection points of CKD in the cement production process. CKD may include dust or particles collected from furnace effluent streams, clinker cooler effluent, precalcification effluent, air pollution control devices, and the like.

Хотя состав CKD зависит от типа печи, обычно, CKD характеризуется по меньшей мере некоторыми цементирующими и/или пуццолановыми свойствами из-за наличия там клинкерной пыли и кальцинированных веществ. Как правило, композиции CKD включают кремнийсодержащие материалы, такие как силикаты, включая трикальций силикат, дикальций силикат; алюмосодержащие материалы, такие как алюминаты, включая трикальций алюминат; и железосодержащие материалы, такие как ферриты, включая тетракальция алюминоферрит. В общем случае, CKD содержат оксид кальция (СаО). Примеры композиций CKD включают, приблизительно, от 10 до 60% оксида кальция, возможно, от 25 до 50% или даже от 30 до 45% по весу. В соответствии с некоторыми аспектами, CKD содержат свободную известь (доступную для реакции гидратирования водой) в концентрации, приблизительно, от 1 до 10%, возможно, от 1 до 5% или, в некоторых аспектах, от 3 до 5%. Более того, в соответствии с некоторыми аспектами, CKD содержат, помимо прочих, соединения щелочных металлов, щелочно-земельных металлов и серы.Although the composition of CKD depends on the type of furnace, usually CKD is characterized by at least some cementing and / or pozzolanic properties due to the presence of clinker dust and calcined substances. Typically, CKD compositions include silicon-containing materials such as silicates, including tricalcium silicate, dicalcium silicate; aluminum-containing materials such as aluminates, including tricalcium aluminate; and iron-containing materials such as ferrites, including tetracalcium aluminoferrite. In general, CKDs contain calcium oxide (CaO). Examples of CKD compositions include from about 10 to 60% calcium oxide, possibly from 25 to 50%, or even from 30 to 45% by weight. In accordance with some aspects, CKDs contain free lime (available for hydration water reaction) at a concentration of from about 1 to 10%, possibly from 1 to 5%, or, in some aspects, from 3 to 5%. Moreover, in accordance with some aspects, CKDs include, but are not limited to, alkali metal, alkaline earth metal, and sulfur compounds.

К числу других примеров щелочных порошков, содержащих кальций и, предпочтительно, также содержащих кремнезем и оксиды алюминия, относятся различные продукты, связанные и сопутствующие получению цемента (помимо описанных выше портландцемента и CKD). Одним примером такого продукта является смесь различных видов цемента. Такие цементные смеси, как правило, содержат смеси портландцемента и/или клинкера с окалиной (окалинами) и/или пуццоланом (пуццоланами) (например, летучая зола, силикатный дым, обожженный глинистый сланец). Пуццоланы, обычно, представляют собой силикатные вещества, сами по себе не обладающие цементирующими свойствами, но приобретающие свойства гидравлического цемента при взаимодействии со свободной известью (свободный СаО) и водой. Другими источниками являются каменный цемент и/или гидравлическая известь, включая смеси портландцемента и/или его клинкера с известью или известняком. Можно указать также алюминиевый цемент, представляющий собой гидравлический цемент, приготовленный обжигом смеси известняка и боксита (природного гетерогенного материала, состоящего из одного или нескольких минералов гидроксидов алюминия, а также различных смесей кремнезема, оксидов железа, титана, алюмосиликатов и других примесей, присутствующих в небольших или следовых количествах). Еще одним примером является пуццолановый цемент, представляющий собой смесь цементов, содержащую значительное количество пуццоланов. Обычно, пуццолановый цемент содержит оксид кальция, но не содержит портландцемента. Распространенные примеры широко используемых пуццоланов включают природные пуццоланы (такие как вулканическая зола или туф, некоторые диатомовые земли, обожженная глина и глинистые сланцы), а также синтетические пуццоланы (такие как силикатный дым и летучая зола).Other examples of alkaline powders containing calcium and, preferably, also containing silica and aluminum oxides, include various products associated and concomitant with the production of cement (in addition to the Portland cement and CKD described above). One example of such a product is a mixture of various types of cement. Such cement mixtures typically contain a mixture of Portland cement and / or clinker with scale (s) and / or pozzolan (pozzolan) (e.g. fly ash, silicate smoke, burnt shale). Pozzolans are usually silicate substances, which in themselves do not have cementing properties, but acquire the properties of hydraulic cement when interacting with free lime (free CaO) and water. Other sources are stone cement and / or hydraulic lime, including mixtures of Portland cement and / or its clinker with lime or limestone. You can also specify aluminum cement, which is a hydraulic cement prepared by roasting a mixture of limestone and bauxite (a natural heterogeneous material consisting of one or more minerals of aluminum hydroxides, as well as various mixtures of silica, iron oxides, titanium, aluminosilicates and other impurities present in small or trace amounts). Another example is pozzolanic cement, which is a mixture of cements containing a significant amount of pozzolan. Typically, pozzolanic cement contains calcium oxide but does not contain Portland cement. Common examples of commonly used pozzolans include natural pozzolans (such as volcanic ash or tuff, some diatoms, calcined clay and shales), as well as synthetic pozzolans (such as silicate smoke and fly ash).

Обожженная известковая пыль (обожженная известь, lime kiln dust (LKD)) представляет собой продукт, сопутствующий получению извести. LKD представляет собой пыль или частицы, собранные в печи для производства извести или в подобном оборудовании. Изготовляемую в промышленности известь можно разделить на высококальциевую и на доломитовую известь, состав LKD зависит от процессов, которые ее формируют. Известь часто получают реакцией кальцинирования, проводимой при нагревании кальцитов, таких как карбонат кальция (СаСО3), с получением свободной (негашеной) извести СаО и диоксида углерода (СО2). Известь с высоким содержанием кальция содержит много оксида кальция и, как правило, некоторые примеси, включая алюминий- и железосодержащие соединения. Высококальциевую известь, как правило, получают из высокочистого карбоната кальция (чистота, приблизительно, 95% или выше). Типичное содержание оксида кальция в LKD, полученной из высококальциевой извести, не менее 75% по весу, возможно, не менее 85% по весу и иногда не менее 90% по весу. В некоторых производствах извести доломит (СаСО3·МgСО3) разлагают нагреванием, получая сначала оксиды кальция (СаО) и магния (МgО). Это называется доломитовой известью. Если LKD получают при обработке доломитовой извести, то содержание оксида кальция может составлять, приблизительно, не менее 45% по весу, возможно, не менее 50% по весу, а иногда не менее 55% по весу. Хотя состав LKD зависит от типа обрабатываемой извести, обычно, она содержит большое количество негашеной извести. Типичные количества негашеной извести в составе LKD, приблизительно, составляют от 10 до 50%, возможно, от 20 до 40%, в зависимости от относительной концентрации оксида кальция, присутствующего в получаемой извести.Calcined lime dust (calcined lime, lime kiln dust (LKD)) is a product associated with lime production. LKD is dust or particles collected in a lime kiln or similar equipment. Lime produced in industry can be divided into high calcium and dolomite lime, the composition of LKD depends on the processes that form it. Lime is often obtained by calcining by heating calcites, such as calcium carbonate (CaCO 3 ), to produce free (quicklime) lime CaO and carbon dioxide (CO 2 ). High calcium limes contain a lot of calcium oxide and, as a rule, some impurities, including aluminum and iron compounds. High calcium lime is typically obtained from high purity calcium carbonate (purity approximately 95% or higher). A typical content of calcium oxide in LKD obtained from high calcium lime is not less than 75% by weight, possibly not less than 85% by weight and sometimes not less than 90% by weight. In some lime industries, dolomite (CaCO 3 · MgCO 3 ) is decomposed by heating, first producing oxides of calcium (CaO) and magnesium (MgO). This is called dolomite lime. If LKD is obtained by treating dolomite lime, then the content of calcium oxide may be at least 45% by weight, possibly at least 50% by weight, and sometimes at least 55% by weight. Although the composition of LKD depends on the type of lime being processed, it usually contains a large amount of quicklime. Typical amounts of quicklime in LKD are approximately 10 to 50%, possibly 20 to 40%, depending on the relative concentration of calcium oxide present in the resulting lime.

Окалины, обычно, представляют собой продукт, сопутствующий производству и обработке металлов. Термин "окалина" охватывает большое количество таких сопутствующих соединений. Обычно, туда попадает множество неметаллических продуктов, сопутствующих производству и обработке железа и/или стали. В общем случае, окалина является смесью различных оксидов металлов, хотя содержит также сульфиды и атомы металлов в элементной форме.Dross, usually a product associated with the production and processing of metals. The term “scale” encompasses a large number of such concomitant compounds. Usually, there are many non-metallic products that accompany the production and processing of iron and / or steel. In general, scale is a mixture of various metal oxides, although it also contains sulfides and metal atoms in elemental form.

Примерами различных видов окалины, полезных для определенных аспектов настоящего изобретения, являются железистые окалины, такие как получаются в домнах (называемых также купольными печами), включая, например, окалину из домен с воздушным охлаждением (ACBFS), расширенную или пенную окалину из домен, гранулированную окалину из домен разного типа (GBFS) и подобные им. Стальные окалины получают в основных кислородных печах по производству стали или в печах, работающих по принципу электрической дуги. Известно, что многие виды окалины обладают цементирующими и/или пуццолановыми свойствами, однако степень выраженности этих свойств зависит от их относительного состава и процесса их производства, что должно быть понятно опытному специалисту. Примеры окалин включают кальцийсодержащие соединения, кремнийсодержащие соединения, алюмосодержащие соединения, магнийсодержащие соединения, железосодержащие соединения, марганецсодержащие соединения и/или серосодержащие соединения. В соответствии с некоторыми аспектами, окалина содержит также, приблизительно, от 25 до 60% оксида кальция, возможно, от 30 до 50% или даже от 30 до 45% по весу. Примером подходящей окалины, в целом, обладающей цементирующими свойствами, является земная гранулированная доменная окалина (ground granulated blast furnace slag (GGBFS)).Examples of various kinds of scale that are useful for certain aspects of the present invention are glandular scales, such as those obtained in blast furnaces (also called dome furnaces), including, for example, air-cooled domain scale (ACBFS), expanded or foamy scale from a granular domain dross from a different type of domain (GBFS) and the like. Steel scales are obtained in the main oxygen furnaces for steel production or in furnaces operating on the principle of an electric arc. It is known that many types of scale have cementing and / or pozzolanic properties, however, the severity of these properties depends on their relative composition and the process of their production, which should be understood by an experienced specialist. Examples of scale include calcium-containing compounds, silicon-containing compounds, aluminum-containing compounds, magnesium-containing compounds, iron-containing compounds, manganese-containing compounds and / or sulfur-containing compounds. In accordance with some aspects, the scale also contains about 25 to 60% calcium oxide, possibly 30 to 50%, or even 30 to 45% by weight. An example of a suitable scale, generally having cementitious properties, is ground granulated blast furnace slag (GGBFS).

Как упоминалось, другими подходящими примерами является доменная (из купола) пыль, собранная средствами контроля воздуха, установленными в доменных печах, например купольными фильтрами. Еще одним подходящим сопутствующим продуктом является зола после сжигания бумаги. Компетентный специалист понимает, что существует множество сопутствующих продуктов, получаемых в производственных процессах, которые являются приемлемым источником кальция для щелочных порошков композиций сорбента изобретения. Многие из этих хорошо известных сопутствующих продуктов также содержат кремнезем или оксиды алюминия. Некоторые из них, например обожженная известь, содержат много СаО и сравнительно мало кремнезема и оксидов алюминия. Комбинации этих и других сопутствующих продуктов также годятся для использования в качестве щелочных порошков некоторых аспектов настоящего изобретения.As mentioned, other suitable examples are blast furnace dust (from a dome) collected by air control devices installed in blast furnaces, such as dome filters. Another suitable by-product is ash after burning paper. A competent specialist understands that there are many related products obtained in production processes that are an acceptable source of calcium for alkaline powders of the sorbent compositions of the invention. Many of these well-known related products also contain silica or aluminum oxides. Some of them, such as calcined lime, contain a lot of CaO and relatively little silica and aluminum oxides. Combinations of these and other related products are also suitable for use as alkaline powders of certain aspects of the present invention.

В соответствии с различными аспектами, желаемый уровень кремнезема и/или оксидов алюминия превосходит тот, что получается при добавлении таких материалов, как портландцемент, обожженный цемент или известь, а также свекловичная известь. Чтобы обеспечить предпочтительный уровень кремния или алюминия, возможно добавить такие вещества, как алюмосиликаты, например, без ограничений, глины (например, монтмориллонит, каолинит и подобные им). В соответствии с различными аспектами, дополнительные алюмосиликаты составляют, по меньшей мере, 2%, а предпочтительно, по меньшей мере, 5% по весу от общего числа компонентов сорбента, вводимых в установку сжигания угля. В целом, с технической точки зрения, здесь не существует верхнего предела, если только добавлять адекватное количество кальция. Однако с точки зрения стоимости, обычно, бывает желательно ограничить количество дорогих алюмосиликатов. Так, компоненты сорбента, предпочтительно, содержат, приблизительно, от 2 до 50%, предпочтительно, от 2 до 20% и, наиболее предпочтительно, от 2 до 10% алюмосиликатов по весу (примерами алюмосиликатов являются приведенные выше глины). Неограничивающим примером сорбента является продукт, содержащий, приблизительно, 93% смеси CKD и LKD по весу (например, смесь 50:50) и около 7% алюмосиликатной глины.In accordance with various aspects, the desired level of silica and / or alumina is superior to that obtained by the addition of materials such as Portland cement, calcined cement or lime, and beet lime. To provide a preferred level of silicon or aluminum, it is possible to add substances such as aluminosilicates, for example, without limitation, clays (for example, montmorillonite, kaolinite and the like). In accordance with various aspects, the additional aluminosilicates comprise at least 2%, and preferably at least 5% by weight of the total number of sorbent components introduced into the coal combustion plant. In general, from a technical point of view, there is no upper limit, if only an adequate amount of calcium is added. However, in terms of cost, it is usually desirable to limit the amount of expensive aluminosilicates. Thus, the components of the sorbent preferably contain from about 2 to 50%, preferably from 2 to 20% and, most preferably, from 2 to 10% aluminosilicates by weight (the above clays are examples of aluminosilicates). A non-limiting example of a sorbent is a product containing approximately 93% of a mixture of CKD and LKD by weight (e.g., a 50:50 mixture) and about 7% aluminosilicate clay.

В соответствии с различными аспектами, щелочные порошковые композиции сорбента содержат один или больше кальцийсодержащих порошков, таких как портландцемент, обожженный цемент или известь, различные окалины, свекловичная известь, а также алюмосиликатную глину, например, не ограничиваясь, монтмориллонит или каолинит. Сорбентная композиция, предпочтительно, содержит SiO2 и Аl2О3, формирующие отражательную смесь с сульфатом кальция, который образуется при горении серосодержащих видов угля в присутствии компонента сорбента СаО с улавливанием сульфата кальция системой контроля содержания частиц в печных газах; или формирующие отражающую смесь с ртутью и другими тяжелыми металлами, такую, что последние не выщелачиваются из золы в кислых условиях. В соответствии с предпочтительными аспектами, кальцийсодержащий порошковый сорбент содержит, по весу, по меньшей мере, 2% кремнезема и 2% оксидов алюминия, предпочтительно, по меньшей мере, 5% кремнезема и 5% оксидов алюминия. Предпочтительно, чтобы содержание оксидов алюминия было выше, чем в портландцементе, то есть выше чем, приблизительно, 5% по весу, предпочтительно, выше 6% по весу, в пересчете на Аl2О3.In accordance with various aspects, alkaline powder sorbent compositions comprise one or more calcium-containing powders, such as Portland cement, calcined cement or lime, various scale, beet lime, and aluminosilicate clay, for example, but not limited to, montmorillonite or kaolinite. The sorbent composition preferably contains SiO 2 and Al 2 O 3 forming a reflective mixture with calcium sulfate, which is formed during the combustion of sulfur-containing types of coal in the presence of a CaO sorbent component with calcium sulfate capture by a control system for the content of particles in furnace gases; or forming a reflective mixture with mercury and other heavy metals, such that the latter do not leach out of the ash under acidic conditions. In accordance with preferred aspects, the calcium-containing sorbent powder contains, by weight, at least 2% silica and 2% alumina, preferably at least 5% silica and 5% alumina. Preferably, the content of aluminum oxides is higher than in Portland cement, that is, higher than about 5% by weight, preferably higher than 6% by weight, based on Al 2 O 3 .

В соответствии с различными аспектами, компоненты сорбентов щелочной порошковой композиции сорбента, возможно, совместно с добавленным соединением или соединениями галогена (такого как бром) перехватывают хлорид, а также ртуть, свинец, мышьяк и другие тяжелые металлы, удерживая их в золе, делают их невыщелачиваемыми в кислых условиях и повышают цементирующие свойства полученной золы. В результате, эмиссия вредных элементов уменьшается, снижается или прекращается, а в качестве сопутствующего горению продукта образуются ценный цементирующий материал.In accordance with various aspects, the components of the sorbents of the alkaline powder sorbent composition, possibly together with the added compound or halogen compounds (such as bromine) intercept chloride, as well as mercury, lead, arsenic and other heavy metals, holding them in the ash make them non-leachable in acidic conditions and increase the cementing properties of the resulting ash. As a result, the emission of harmful elements decreases, decreases or ceases, and valuable cementitious material is formed as a concomitant of the combustion product.

Подходящие алюмосиликаты включают большое количество неорганических веществ и минералов. Например, большое количество минералов, природных и синтетических веществ содержат кремний и алюминий в окислительном окружении, а также, возможно, и другие катионы, такие как, не ограничиваясь, Na, K, Be, Mg, Ca, Zr, V, Zn, Fe, Mn, и/или другие анионы, такие как гидроксид, сульфат, хлорид, карбонат и, возможно, вода гидратации. Такие природные и синтетические вещества называются здесь алюмосиликатами; для примера можно, не ограничиваясь, назвать указанные выше глины.Suitable aluminosilicates include a large number of inorganic substances and minerals. For example, a large number of minerals, natural and synthetic substances contain silicon and aluminum in an oxidizing environment, as well as, possibly, other cations, such as, but not limited to, Na, K, Be, Mg, Ca, Zr, V, Zn, Fe , Mn, and / or other anions, such as hydroxide, sulfate, chloride, carbonate, and possibly hydration water. Such natural and synthetic substances are referred to herein as aluminosilicates; for example, you can, without limitation, call the above clay.

В алюмосиликатах кремний, обычно, образует тетраэдры, а алюминий - тетраэдры, октаэдры или их комбинацию. Цепи или сетки алюмосиликатов в таких веществах образуются при обобществлении 1, 2 или 3 атомов кислорода между тетраэдрами или октаэдрами кремния и алюминия. Для подобных минералов существует множество названий, например кремнезем, глинозем, алюмосиликаты, геополимеры, силикаты и алюминаты. В любом случае, содержащие алюминий и/или кремний соединения выделяют оксиды кремния и алюминия при экспозиции высоким температурам горения в присутствии кислорода.In aluminosilicates, silicon usually forms tetrahedra, and aluminum forms tetrahedra, octahedra, or a combination thereof. Chains or networks of aluminosilicates in such substances are formed by the socialization of 1, 2 or 3 oxygen atoms between the tetrahedra or octahedra of silicon and aluminum. For such minerals, there are many names, for example silica, alumina, aluminosilicates, geopolymers, silicates and aluminates. In any case, compounds containing aluminum and / or silicon emit silicon and aluminum oxides upon exposure to high combustion temperatures in the presence of oxygen.

В соответствии с одним аспектом, алюмосиликаты включают полиморфы SiO2·Аl2О3. Например, силиминат содержит октаэдр кремния и алюминий, равномерно распределенный между тетраэдрическими и октаэдрическими структурами. Кианит основан на структурах тетраэдра кремния и октаэдра алюминия. Еще одним полиморфом SiO2·Аl2О3 является андализит.In accordance with one aspect, aluminosilicates include SiO 2 · Al 2 O 3 polymorphs. For example, a silyminate contains a silicon octahedron and aluminum uniformly distributed between tetrahedral and octahedral structures. Kyanite is based on the structures of a silicon tetrahedron and an aluminum octahedron. Another polymorph of SiO 2 · Al 2 O 3 is andalysite.

В соответствии с другими аспектами, в композиции изобретения вносят свой вклад цепочечные алюмосиликаты, они поставляют туда кремний (в виде оксидов кремния) и/или алюминий (в виде оксидов алюминия). Цепочечные силикаты включают, не ограничиваясь, пироксен и пироксеноидные силикаты, состоящие из бесконечных цепей тетраэдров SiO4, связанных общими атомами кислорода.In accordance with other aspects, chain aluminosilicates contribute to the composition of the invention, they supply there silicon (in the form of silicon oxides) and / or aluminum (in the form of aluminum oxides). Chain silicates include, but are not limited to, pyroxene and pyroxenoid silicates consisting of endless chains of SiO 4 tetrahedra linked by common oxygen atoms.

Другие подходящие алюмосиликаты включают слоистые материалы, такие как, без ограничений, слюда, глина, хризолиты (такие как асбест), тальк, мыльный камень, пирофиллит и каолинит. Такие вещества характеризуются наличием слоистых структур, в которых октаэдры и тетраэдры кремния и алюминия связаны между собой через два общих атома кислорода. Слоистые алюмосиликаты включают глины, такие как хлорит, глауконит, иллит, полигорксит, пирофиллит, сауконит, вермикулит, каолинит, монтмориллонит кальция и натрия и бентонит. Можно указать также слюду и тальк.Other suitable aluminosilicates include laminates, such as, without limitation, mica, clay, chrysolites (such as asbestos), talc, soapstone, pyrophyllite and kaolinite. Such substances are characterized by the presence of layered structures in which the octahedra and tetrahedra of silicon and aluminum are interconnected via two common oxygen atoms. Laminated aluminosilicates include clays such as chlorite, glauconite, illite, polygorxite, pyrophyllite, saukonite, vermiculite, kaolinite, calcium and sodium montmorillonite and bentonite. You can also specify mica and talc.

Подходящие алюмосиликаты включают синтетические и природные цеолиты, такие как, не ограничиваясь, аналцим, содалит, хабазит, натролит, филлипсит и морденит. К числу других цеолитов относятся хьюландит, брустерит, эпистилбит, стилбит, ягаваралит, лаумонтит, ферриерит, паулингит и клионптиолит. Цеолиты представляют собой минералы или синтетические вещества, характеризующиеся наличием алюмосиликатной тетраэдрической структуры, большими катионами, которые могут подвергаться ионному обмену (такие как Na, K, Са, Ва и Sr), и слабо удерживаемыми молекулами воды.Suitable aluminosilicates include synthetic and natural zeolites, such as, but not limited to, analcime, sodalite, habazite, natrolite, phillipsite and mordenite. Other zeolites include hjulandite, brosterite, epistilbit, steelbit, lagavaralite, laumontite, ferrierite, Paulingite, and clionptiolite. Zeolites are minerals or synthetic substances characterized by the presence of an aluminosilicate tetrahedral structure, large cations that can undergo ion exchange (such as Na, K, Ca, Ba and Sr), and weakly retained water molecules.

В соответствии с другими аспектами, используются каркасные, или 3D-, силикаты, алюминаты и алюмосиликаты. Каркасные алюмосиликаты характеризуются наличием структуры, в которой тетраэдры SiO4, AlO4 и/или октаэдры АlO6 связаны в трех направлениях. Неограничивающие примеры каркасных силикатов, содержащих кремний и алюминий, включают полевые шпаты, такие как альбит, анортит, андезин, битовнит, лабрадорит, микроклин, санидин и ортоклас.In accordance with other aspects, framework, or 3D, silicates, aluminates and aluminosilicates are used. Frame aluminosilicates are characterized by the presence of a structure in which SiO 4 , AlO 4 tetrahedra and / or AlO 6 octahedra are connected in three directions. Non-limiting examples of framework silicates containing silicon and aluminum include feldspars such as albite, anorthite, andesine, bitovnit, labradorite, microcline, sanidin and orthoclas.

В соответствии с одним аспектом, порошковые композиции сорбента содержат большое количество кальция, предпочтительно, более 20% по весу в пересчете на оксид кальция, а также содержание в них кремнезема и оксида алюминия больше, чем в таких коммерческих продуктах, как портландцемент. В соответствии с предпочтительными аспектами, композиции сорбента содержат более 5% оксида алюминия по весу, предпочтительно, более 6%, еще предпочтительнее, более 7% и, наиболее предпочтительно, более 8%. Уголь или другие виды топлива обрабатывают композициями сорбента в таких количествах, чтобы эффективно контролировать количество серы и/или ртути, высвобождаемой в атмосферу при горении. В соответствии с различными аспектами, общее содержание компонентов сорбента колеблется от 0,1 до 20% по весу относительно веса обрабатываемого угля или относительно угля, расходуемого при горении, причем сорбент представляет собой порошковый сорбент, содержащий кальций, кремнезем и оксид алюминия. Если компоненты сорбента объединяют в одну композицию, то содержание компонента соответствует содержанию сорбента. Таким образом, можно создать единую композицию сорбента и измерять ее при определении добавок в установку сжигания угля. В общем случае, желательно использовать минимальное количество сорбента, так чтобы не перегружать установку избыточным количеством золы, однако чтобы этого количества было достаточно для желаемого эффекта на эмиссию ртути и/или серы. Таким образом, в соответствии с предпочтительными аспектами, содержание сорбента колеблется, приблизительно, от 1 до 10% по весу, предпочтительно, от 1-2% по весу до, приблизительно, 10% по весу. Для многих видов угля достаточно бывает 6% порошкового сорбента по весу.In accordance with one aspect, the sorbent powder compositions contain a large amount of calcium, preferably more than 20% by weight, calculated as calcium oxide, and also have a higher silica and alumina content than commercial products such as Portland cement. In accordance with preferred aspects, the sorbent composition contains more than 5% alumina by weight, preferably more than 6%, even more preferably more than 7% and, most preferably, more than 8%. Coal or other fuels are treated with sorbent compositions in such quantities as to effectively control the amount of sulfur and / or mercury released into the atmosphere during combustion. In accordance with various aspects, the total content of the components of the sorbent ranges from 0.1 to 20% by weight relative to the weight of the processed coal or relative to the coal consumed during combustion, the sorbent being a powder sorbent containing calcium, silica and alumina. If the components of the sorbent are combined into one composition, then the content of the component corresponds to the content of the sorbent. Thus, it is possible to create a single sorbent composition and measure it when determining additives in a coal combustion plant. In general, it is desirable to use a minimum amount of sorbent so as not to overload the installation with an excessive amount of ash, however, so that this amount is sufficient for the desired effect on the emission of mercury and / or sulfur. Thus, in accordance with preferred aspects, the sorbent content ranges from about 1 to 10% by weight, preferably from 1-2% by weight to about 10% by weight. For many types of coal, 6% powder sorbent by weight is sufficient.

Порошковые сорбенты, содержащие кальций, кремнезем и оксид алюминия, как описано в настоящей заявке, в общем случае, эффективно снижают количество серы в газах, образующихся при горении угля. Для снижения эмиссии серы предпочтительно ввести в композицию кальций в молярном отношении, по меньшей мере, 1:1 относительно числа молей серы в сжигаемом топливе (таком как уголь). Если желательно избегать образования избыточной золы, то количество кальция можно ограничить молярным соотношением, например, 3:1 опять относительно количества серы в угле.Powder sorbents containing calcium, silica and alumina, as described in this application, in the General case, effectively reduce the amount of sulfur in the gases formed during the combustion of coal. To reduce sulfur emissions, it is preferable to add at least 1: 1 calcium relative to the number of moles of sulfur in the combustible fuel (such as coal) in the composition. If it is desirable to avoid the formation of excess ash, then the amount of calcium can be limited by a molar ratio, for example, 3: 1 again relative to the amount of sulfur in the coal.

В соответствии с некоторыми аспектами, количество ртути в выбросе уменьшается, снижается, или ртуть устраняется вовсе, при использовании таких сорбентов даже без введения дополнительного галогена. Полагают, что сорбенты эффективно удаляют окисленную ртуть в установках, температура пламени в которых не выше 537,8°С (1000°F). Однако, во многих аспектах, включая такие, когда температура пламени значительно превышает 537,8°С (1000°F), предпочтительно обрабатывать уголь композициями сорбента, содержащими соединения галогенов. Включение соединений галогенов в щелочной порошковый сорбент снижает количество неокисленной ртути в отходящих газах.In accordance with some aspects, the amount of mercury in the discharge decreases, decreases, or mercury is eliminated altogether when using such sorbents even without the introduction of additional halogen. It is believed that sorbents effectively remove oxidized mercury in plants where the flame temperature is not higher than 537.8 ° C (1000 ° F). However, in many aspects, including when the flame temperature is well above 537.8 ° C (1000 ° F), it is preferable to treat the coal with sorbent compositions containing halogen compounds. The inclusion of halogen compounds in an alkaline powder sorbent reduces the amount of unoxidized mercury in the exhaust gases.

Сорбентные композиции с соединениями галогенов содержат одно или больше неорганических соединений галогенов. Галогены включают хлор, бром и йод. Предпочтительными галогенами являются бром и йод. Соединения галогенов являются источниками галогенов, в особенности, брома и йода. В случае брома источники галогенов включают различные неорганические соли брома, включая бромиды, броматы и гипобромиты. В соответствии с различными аспектами, органические соединения брома менее предпочтительны из-за их стоимости или доступности. Однако в область действия изобретения входят органические источники брома, содержащие достаточно большое количество этого элемента. Неограничивающие примеры органических соединений брома включают метиленбромид, этилбромид, бромоформ и тетрабромид углерода. Неограничивающие неорганические источники йода включают гипойодиты, йодаты и йодиды, причем йодиды предпочтительны. Можно использовать также и органические соединения йода.Sorbent compositions with halogen compounds contain one or more inorganic halogen compounds. Halogens include chlorine, bromine and iodine. Preferred halogens are bromine and iodine. Halogen compounds are sources of halogens, especially bromine and iodine. In the case of bromine, halogen sources include various inorganic bromine salts, including bromides, bromates and hypobromites. In accordance with various aspects, organic bromine compounds are less preferred due to their cost or availability. However, the scope of the invention includes organic sources of bromine containing a sufficiently large amount of this element. Non-limiting examples of organic bromine compounds include methylene bromide, ethyl bromide, bromoform and carbon tetrabromide. Non-limiting inorganic sources of iodine include hypoiodites, iodates, and iodides, with iodides being preferred. Organic iodine compounds may also be used.

Если в качестве источника галогена используется неорганическое соединение, оно, предпочтительно, представляет собой бром- или йодсодержащую соль щелочно-земельного элемента. Примеры щелочно-земельных элементов включают бериллий, магний и кальций. Среди соединений галогенов особенно предпочтительны бромиды и йодиды щелочно-земельных металлов, таких как кальций. Соединения брома и йода и щелочных металлов, такие как бромиды и йодиды щелочных металлов, эффективно снижают выбросы ртути. Однако, в соответствии с некоторыми аспектами, они менее предпочтительны, поскольку могут вызвать коррозию трубок бойлера и других стальных поверхностей, а также способствуют разрушению трубок и/или огнеупорного кирпича. В соответствии с некоторыми аспектами, чтобы не допустить разрушения печи, желательно избегать калиевых соединений галогенов.If an inorganic compound is used as a halogen source, it is preferably a bromine or iodine salt of an alkaline earth element. Examples of alkaline earth elements include beryllium, magnesium and calcium. Among the halogen compounds, alkaline earth metal bromides and iodides, such as calcium, are particularly preferred. Compounds of bromine and iodine and alkali metals, such as bromides and iodides of alkali metals, effectively reduce mercury emissions. However, in accordance with some aspects, they are less preferred because they can cause corrosion of the boiler tubes and other steel surfaces, and also contribute to the destruction of the tubes and / or refractory bricks. In accordance with some aspects, in order to prevent destruction of the furnace, it is desirable to avoid potassium halogen compounds.

В соответствии с различными аспектами обнаружено, что использование солей щелочно-земельных металлов, таких как кальций, позволяет избежать проблем, связанных с использованием натрия и/или калия. Так, в соответствии с различными аспектами, добавляемые в установку сжигания угля сорбенты, фактически, не содержат соединений брома или йода и щелочных металлов, или, конкретнее, фактически, не содержат натрий- или калийсодержащих соединений брома или йода.In accordance with various aspects, it has been found that the use of alkaline earth metal salts, such as calcium, avoids the problems associated with the use of sodium and / or potassium. Thus, in accordance with various aspects, the sorbents added to the coal combustion plant do not actually contain bromine or iodine and alkali metal compounds, or, more specifically, do not actually contain sodium or potassium-containing bromine or iodine compounds.

В соответствии с различными аспектами, содержащие галогены композиции сорбента представляют собой жидкие или твердые композиции. В соответствии с различными аспектами, галогенсодержащие композиции смешивают с углем перед зажиганием, добавляют в печь во время горения и/или вводят в поток газов на выходе из печи. Если галогеновая композиция находится в твердой форме, она может содержать также кальций, кремнезем и оксид алюминия, описанные в настоящей заявке, в качестве порошкового сорбента. Альтернативно, твердая галогеновая композиция смешивается с углем и/или иначе вводится в установку сгорания отдельно от композиции сорбента, содержащей кальций, кремнезем и оксид алюминия. Если соединения галогена вводят в жидкой форме, то их, как правило, вводят отдельно от других частей композиции.In accordance with various aspects, halogen-containing sorbent compositions are liquid or solid compositions. In accordance with various aspects, halogen-containing compositions are mixed with coal before ignition, added to the furnace during combustion, and / or introduced into the gas stream at the outlet of the furnace. If the halogen composition is in solid form, it may also contain calcium, silica and alumina described herein as a powder sorbent. Alternatively, the solid halogen composition is mixed with coal and / or otherwise introduced into the combustion unit separately from the sorbent composition containing calcium, silica and alumina. If halogen compounds are administered in liquid form, they are usually administered separately from other parts of the composition.

В соответствии с различными аспектами, жидкий сорбент ртути представляет собой раствор, содержащий от 5 до 60% по весу растворимой соли брома или йода. Неограничивающие примеры предпочтительных солей брома или йода включают бромид и йодид кальция. В соответствии с различными аспектами, жидкие сорбенты содержат 5-60% бромида и/или йодида кальция по весу. В соответствии с различными аспектами, при добавлении композиции к углю перед зажиганием для повышения эффективности предпочтительно вводить сорбенты ртути, содержащие настолько высокую концентрацию брома или йода, насколько это возможно. В соответствии с неограничивающим аспектом, жидкий сорбент содержит не менее 50% соединения галогена по весу (например, бромида или йодида кальция).In accordance with various aspects, a liquid mercury sorbent is a solution containing from 5 to 60% by weight of a soluble salt of bromine or iodine. Non-limiting examples of preferred bromine or iodine salts include bromide and calcium iodide. In accordance with various aspects, liquid sorbents contain 5-60% calcium bromide and / or calcium iodide by weight. In accordance with various aspects, when adding the composition to coal before ignition, it is preferable to introduce mercury sorbents containing as high a concentration of bromine or iodine as possible to increase efficiency. In accordance with a non-limiting aspect, the liquid sorbent contains at least 50% by weight of the halogen compound (e.g., calcium bromide or calcium iodide).

В соответствии с различными аспектами, содержащие соединения галогена композиции сорбента содержат, кроме того, еще соединения нитратов, нитритов или комбинацию соединений нитратов и нитритов. Предпочтительные соединения нитратов и нитритов включают соединения магния и кальция, в особенности, кальция.In accordance with various aspects, halogen compounds containing sorbent compositions further comprise nitrate, nitrite compounds or a combination of nitrate and nitrite compounds. Preferred compounds of nitrates and nitrites include compounds of magnesium and calcium, in particular calcium.

Для дополнительной иллюстрации, один аспект настоящего изобретения включает введение жидкого сорбента ртути непосредственно в сырой или размолотый уголь перед его сжиганием. Например, сорбент ртути можно добавлять к углю на ленте подачи топлива. Количество жидкого сорбента ртути колеблется от 0,01 до 5%. В соответствии с различными аспектами, количество сорбента составляет менее 5%, менее 4%, менее 3% или менее 2%, где все проценты выражены относительно количества обрабатываемого или сжигаемого угля. Можно добавлять и больше сорбента, но при этом он расходуется впустую, так как большее количество не дает дополнительных преимуществ. Предпочтительное содержание сорбента составляет, приблизительно, от 0,025 до 2,5% по весу относительно содержания сырого угля. Если таким же способом, как и в случае жидкого сорбента, добавляют твердую соль брома или йода, то ее, разумеется, требуется меньше, с учетом доли сорбента в жидкой системе. В качестве иллюстративного аспекта, соединения брома или йода вводят в низкой концентрации, например, от 0,01 до 1% от веса топлива. В случае использования 50% раствора, чтобы добиться того же содержания вводимых компонентов, необходимо добавлять уже 0,02%-2% сорбента. Например, в соответствии с предпочтительным аспектом, уголь обрабатывают жидким сорбентом в количестве 0,02-1%, предпочтительно, 0,02-0,5%, из расчета, что концентрация бромида кальция составляет 50% от веса сорбента. В соответствии с типичным аспектом, с углем перед зажиганием смешивают, приблизительно, 1%, 0,5% или 0,25% жидкого сорбента, содержащего 50% бромида кальция, процент определяют исходя из веса угля. В соответствии с предпочтительным аспектом, сначала добавляют небольшую концентрацию сорбента (например, 0,01-0,1%) и затем ее постепенно повышают до достижения желаемого (низкого) уровня эмиссии ртути, основываясь на данных мониторинга. Схема обработки соединениями галогена сохраняется одинаковой, если эти соединения вводят самостоятельно или в составе многокомпонентной композиции, где другие компоненты представляют собой кальций, кремнезем, оксиды алюминия и железа и т.д.To further illustrate, one aspect of the present invention includes introducing a liquid mercury sorbent directly into raw or ground coal before burning it. For example, a mercury sorbent can be added to coal on a fuel feed tape. The amount of liquid mercury sorbent ranges from 0.01 to 5%. In accordance with various aspects, the amount of sorbent is less than 5%, less than 4%, less than 3%, or less than 2%, where all percentages are expressed relative to the amount of coal processed or burned. You can add more sorbent, but it is wasted, since a larger amount does not provide additional benefits. A preferred sorbent content is from about 0.025 to 2.5% by weight relative to the content of raw coal. If a solid salt of bromine or iodine is added in the same way as in the case of a liquid sorbent, then, of course, it requires less, taking into account the proportion of the sorbent in the liquid system. As an illustrative aspect, bromine or iodine compounds are administered in a low concentration, for example, from 0.01 to 1% by weight of the fuel. In the case of using a 50% solution, in order to achieve the same content of the introduced components, it is necessary to add already 0.02% -2% of the sorbent. For example, in accordance with a preferred aspect, the coal is treated with a liquid sorbent in an amount of 0.02-1%, preferably 0.02-0.5%, based on the assumption that the concentration of calcium bromide is 50% by weight of the sorbent. According to a typical aspect, approximately 1%, 0.5% or 0.25% of a liquid sorbent containing 50% calcium bromide is mixed with coal before ignition, the percentage is determined based on the weight of the coal. In accordance with a preferred aspect, a small concentration of sorbent (for example, 0.01-0.1%) is added first and then gradually increased to achieve the desired (low) level of mercury emission based on monitoring data. The treatment scheme for halogen compounds remains the same if these compounds are administered alone or as part of a multicomponent composition, where the other components are calcium, silica, aluminum and iron oxides, etc.

В процессе использования жидкий сорбент распыляют, разбрызгивают или другим способом наносят на уголь или вводят в установку его сжигания. В соответствии с различными аспектами, добавки вносят в уголь или другое топливо при температуре окружающей среды перед доставкой топлива/композиции сорбента в печь. Например, сорбент смешивают с измельченным в порошок углем перед вводом последнего в печь. Альтернативно или в дополнение, жидкий сорбент вводят в печь при горении и/или в дымовые газы на выходе из печи. Введение галогенсодержащих сорбирующих ртуть композиций часто сопровождается падением содержания ртути в дымовых газах, происходящим в течение одной или нескольких минут; в соответствии с различными аспектами, это снижение содержания ртути происходит независимо от снижения, вызванного применением щелочных порошковых сорбентов, основанных на кальции, кремнеземе и оксиде алюминия.In the process of use, the liquid sorbent is sprayed, sprayed or otherwise applied to coal or introduced into the combustion plant. In accordance with various aspects, additives are added to coal or other fuel at ambient temperature before the fuel / sorbent composition is delivered to the furnace. For example, the sorbent is mixed with powdered charcoal before entering the latter into the furnace. Alternatively or in addition, the liquid sorbent is introduced into the furnace during combustion and / or into the flue gases at the outlet of the furnace. The introduction of halogen-containing sorbing mercury compositions is often accompanied by a drop in the content of mercury in flue gases occurring within one or several minutes; in accordance with various aspects, this reduction in mercury occurs regardless of the reduction caused by the use of alkaline powder sorbents based on calcium, silica and alumina.

В соответствии с другим аспектом, галогенсодержащий компонент (для иллюстрации, это может быть раствор бромида кальция) вводят непосредственно в печь при горении. В соответствии с еще одним аспектом, изобретение направлено на введение раствора бромида кальция, например, описанного выше, в поток газов на выходе из печи в зоне, характеризующейся температурой от 1482°С (2700°F) до 815,6°С (1500°F), предпочтительно, от 1204°С (2200°F) до 815,6°С (1500°F). В соответствии с различными аспектами, соединения брома (например, бромид кальция) вводят в печь при горении, а также в режиме пред- и пост-горения в любых пропорциях.In accordance with another aspect, the halogen-containing component (for illustration, it may be a solution of calcium bromide) is introduced directly into the furnace during combustion. In accordance with another aspect, the invention is directed to the introduction of a solution of calcium bromide, for example, described above, in the gas stream at the outlet of the furnace in an area characterized by a temperature of from 1482 ° C (2700 ° F) to 815.6 ° C (1500 ° F), preferably from 1204 ° C (2200 ° F) to 815.6 ° C (1500 ° F). In accordance with various aspects, bromine compounds (eg, calcium bromide) are introduced into the furnace during combustion, as well as in pre- and post-combustion in any proportions.

В соответствии с одним аспектом, различные компоненты сорбента смешивают с углем до его зажигания. Предпочтительно, чтобы уголь был размолот на частицы, а возможно, распылен или измельчен в порошок традиционными методами. В соответствии с неограничивающим примером, уголь распыляют так, чтобы 75% частиц по весу могло пройти через сито с отверстием 200 (диаметр отверстия 200 в фильтре составляет 75 мкм). В соответствии с различными аспектами, компоненты сорбента смешивают с углем в твердом виде или в комбинации твердых и жидких составов. В общем случае, твердые композиции сорбента применяют в виде порошков. Если сорбент вводят в виде жидкости (например, в виде раствора одной или нескольких солей брома в воде), то, в соответствии с одним аспектом, уголь остается сырым до попадания в печь. В соответствии с различными аспектами, композиции сорбента подают на уголь непрерывно, распыляя или смешивая их с углем, пока последний находится на конвейере, винтовом экструдере или в другом подающем устройстве. В дополнение или альтернативно, композиции сорбента можно смешать с углем отдельно в печи для его сжигания или в месте его добычи. В соответствии с предпочтительным аспектом, композицию сорбента смешивают с углем в виде жидкости или порошка при его поступлении в камеру сгорания. Например, в соответствии с предпочтительным коммерческим аспектом, сорбент вводят в пульверизатор, который размельчает уголь перед его подачей в печь. Если требуется, то скорость введения композиции сорбента варьируют, чтобы добиться желаемого уровня эмиссии ртути. В соответствии с одним аспектом, следят за содержанием ртути в газах сгорания, а скорость ввода сорбента увеличивают или уменьшают, чтобы поддерживать требуемый уровень эмиссии.In accordance with one aspect, various components of the sorbent are mixed with coal prior to ignition. Preferably, the coal is pulverized, and optionally pulverized or pulverized by conventional methods. In accordance with a non-limiting example, coal is atomized so that 75% of the particles by weight can pass through a sieve with an opening 200 (the diameter of the opening 200 in the filter is 75 μm). In accordance with various aspects, the components of the sorbent are mixed with coal in solid form or in a combination of solid and liquid formulations. In general, solid sorbent compositions are used in the form of powders. If the sorbent is introduced in the form of a liquid (for example, in the form of a solution of one or more bromine salts in water), then, in accordance with one aspect, the coal remains crude until it enters the furnace. In accordance with various aspects, the sorbent composition is fed onto the coal continuously by spraying or mixing them with coal while the latter is on a conveyor, screw extruder or other feeding device. In addition or alternatively, the sorbent composition can be mixed with coal separately in the furnace for burning it or at the place of its production. In accordance with a preferred aspect, the sorbent composition is mixed with coal in the form of a liquid or powder when it enters the combustion chamber. For example, in accordance with a preferred commercial aspect, the sorbent is introduced into the atomizer, which grinds the coal before it is fed into the furnace. If required, the rate of administration of the sorbent composition is varied to achieve the desired mercury emission level. In accordance with one aspect, the mercury content of the combustion gases is monitored, and the sorbent feed rate is increased or decreased to maintain the desired emission level.

В соответствии с различными аспектами, за содержанием ртути и/или серы, попадающих в атмосферу из топливной станции, следят с использованием традиционного аналитического оборудования с помощью промышленных стандартных методов детекции. В соответствии с одним из аспектов, мониторинг осуществляется периодически, автоматически или вручную. В соответствии с неограничивающим примером, мониторинг проводят раз в час, это соответствует требованиям законодательства. Для примера, применяется гидро-метод Онтарио (метод Ontario Hydro). В соответствии с этим хорошо известным методом, газы собирают в заранее заданное время, например, один раз в час. Ртуть оседает из собранных газов, после чего содержание элементной или окисленной ртути определяют количественно подходящим методом, например методом атомной абсорбции. В зависимости от технической или коммерческой целесообразности, мониторинг можно проводить чаще или реже, чем раз в час. Коммерческие системы непрерывного слежения за содержанием ртути позволяют измерять этот параметр с любой заданной частотой, например каждые 3-7 минут. В соответствии с различными аспектами, на основании данных мониторинга содержания ртути можно изменять скорость подачи сорбента этого элемента. В зависимости от результатов мониторинга скорость подачи сорбента изменяют - увеличивают или уменьшают - а могут оставить неизменной. Например, если по данным мониторинга содержание ртути оказывается выше требуемого, то скорость подачи сорбента повышают, пока содержание ртути не упадет до требуемого уровня. Если содержание ртути остается на требуемом уровне, то скорость подачи сорбента можно оставить без изменений. Альтернативно, скорость подачи сорбента можно уменьшить, пока по данным мониторинга не окажется, что ее требуется увеличить, чтобы не допустить больших выбросов. Таким способом удается снизить эмиссию ртути и избежать чрезмерного расходования сорбента (и соответствующего увеличения количества золы).In accordance with various aspects, the mercury and / or sulfur content entering the atmosphere from a fuel station is monitored using conventional analytical equipment using industry standard detection methods. In accordance with one aspect, monitoring is carried out periodically, automatically or manually. In accordance with a non-limiting example, monitoring is carried out once an hour, this complies with the requirements of the law. For example, the Ontario hydro method (Ontario Hydro method) is used. In accordance with this well-known method, gases are collected at a predetermined time, for example, once per hour. Mercury settles from the collected gases, after which the elemental or oxidized mercury content is quantified by a suitable method, for example, atomic absorption. Depending on technical or commercial feasibility, monitoring can be carried out more often or less often than once per hour. Commercial systems for continuous monitoring of mercury content allow you to measure this parameter at any given frequency, for example, every 3-7 minutes. In accordance with various aspects, based on the mercury content monitoring data, the sorbent feed rate of this element can be changed. Depending on the results of monitoring, the feed rate of the sorbent is changed - increased or decreased - and can be left unchanged. For example, if, according to monitoring data, the mercury content is higher than required, then the sorbent feed rate is increased until the mercury content drops to the required level. If the mercury content remains at the required level, the feed rate of the sorbent can be left unchanged. Alternatively, the feed rate of the sorbent can be reduced until, according to monitoring data, it appears that it needs to be increased in order to prevent large emissions. In this way, it is possible to reduce mercury emissions and to avoid excessive consumption of the sorbent (and a corresponding increase in the amount of ash).

Мониторинг ртути в конвекционных потоках осуществляют в подходящих местах. В соответствии с различными аспектами, выброс ртути в атмосферу регистрируется на чистой стороне системы контроля за частицами (particulate control system). Мониторинг ртути можно проводить также в восходящем конвекционном потоке системы контроля за частицами. По данным экспериментов, при отсутствии сорбентов ртути в золе остается от 20 до 30% этого элемента. В соответствии с предпочтительными аспектами, введение описанных здесь сорбентов ртути повышает это число до 90% или больше. Эмиссия ртути в атмосферу соответственно снижается.Monitoring of mercury in convection flows is carried out in suitable places. In accordance with various aspects, the release of mercury into the atmosphere is recorded on the clean side of the particulate control system. Mercury monitoring can also be carried out in the upward convection flow of the particle control system. According to experiments, in the absence of mercury sorbents, 20 to 30% of this element remains in the ash. In accordance with preferred aspects, the administration of mercury sorbents described herein increases this number to 90% or more. Emission of mercury to the atmosphere is correspondingly reduced.

В соответствии с различными аспектами, компоненты сорбента или композиции настоящего изобретения вводят более или менее равномерно, перемешивая с углем до его зажигания, добавляя в печь во время горения или в конвекционные потоки в диапазоне температур от 815,6°С (1500°F) до 1482°С (2700°F). В соответствии с различными аспектами, между приборами мониторинга содержания ртути и устройствами подачи сорбента устанавливают автоматическую обратную связь. Это обеспечивает непрерывный мониторинг содержания ртути и регулирование скорости подачи сорбента для контроля процесса.In accordance with various aspects, the components of the sorbent or composition of the present invention are introduced more or less evenly, mixing with coal before ignition, adding to the furnace during combustion or into convection flows in the temperature range from 815.6 ° C (1500 ° F) to 1482 ° C (2700 ° F). In accordance with various aspects, automatic feedback is established between mercury monitoring devices and sorbent feed devices. This provides continuous monitoring of mercury content and regulation of the sorbent feed rate to control the process.

В соответствии с предпочтительными аспектами, за содержанием ртути и серы следят принятыми в промышленности стандартными методами, такими как опубликованы Американским сообществом тестирования и материалов (American Society for Testing and Materials (ASTM)), или международными стандартными методами, опубликованными Международной организацией по стандартам (International Standards Organization (ISO)). Содержащий аналитический инструмент прибор, предпочтительно, устанавливают в конвекционном пути после места введения сорбентов ртути и серы. В соответствии с предпочтительным аспектом, монитор ртути размещают на чистой стороне системы контроля за частицами. Альтернативно или в дополнение, дымовые газы анализируют в подходящих местах конвекционного пути без обязательной установки инструмента или прибора по мониторингу. В соответствии с различными аспектами, измеренное содержание ртути или серы позволяет обеспечить обратную связь с помпами, катушками, распылителями и другими устройствами, активирующими или контролирующими скорость подачи композиции сорбента в установку сжигания угля. Альтернативно или в дополнение, скорость подачи сорбента может изменять и оператор-человек, основываясь на определяемом содержании серы и/или ртути.In accordance with preferred aspects, the mercury and sulfur contents are monitored by industry standard methods, such as those published by the American Society for Testing and Materials (ASTM), or by international standard methods published by the International Standards Organization Standards Organization (ISO)). The instrument containing the analytical instrument is preferably installed in the convection path after the injection site of the mercury and sulfur sorbents. In accordance with a preferred aspect, the mercury monitor is placed on the clean side of the particle control system. Alternatively or in addition, flue gases are analyzed at suitable locations on the convection path without the need for a monitoring tool or instrument. In accordance with various aspects, the measured mercury or sulfur content can provide feedback to pumps, coils, nebulizers, and other devices that activate or control the feed rate of the sorbent composition to the coal combustion plant. Alternatively or in addition, the human operator can also change the sorbent feed rate based on the determined sulfur and / or mercury content.

В соответствии с различными аспектами, зола, полученная при горении угля с описанными здесь сорбентами, обладает цементирующими свойствами в том смысле, что после смешивания с водой она застывает и становится твердой. Благодаря присутствующему в ней кальцию, зола обладает тенденцией самослеживаться. Самостоятельно или в смеси с портландцементом она может использоваться как гидравлический цемент, подходящий для включения в состав цементирующих смесей, таких как известковый раствор или бетон. Бетонная смесь по настоящему изобретению может применяться для изготовления бетонных конструкций посредством ее гидратирования.In accordance with various aspects, the ash obtained by burning coal with the sorbents described herein has cementitious properties in the sense that after mixing with water it solidifies and becomes solid. Due to the calcium present in it, ash has a tendency to self-trace. Alone or mixed with Portland cement, it can be used as hydraulic cement, suitable for inclusion in cementitious mixtures, such as mortar or concrete. The concrete mixture of the present invention can be used for the manufacture of concrete structures by hydrating it.

Цементирующая природа золы, полученной описанным выше способом, может быть продемонстрирована, например, по индексу прочности золы или, точнее, содержащей золу цементирующей смеси. Как описано в документе ASTM C311-05, измерение индекса прочности осуществляют, сравнивая поведение при отверждении у бетона из 100% портландцемента и тестируемого бетона, у которого 20% портландцемента заменено на равное количество тестируемого цемента. В стандартном тесте прочность сравнивают через 7 и 28 дней. Тест считается "сданным", если прочность тестового бетона составляет не менее 75% от прочности бетона из портландцемента. В соответствии с различными аспектами, зола настоящего изобретения демонстрирует прочность от 100% до 150% в соответствии с тестом ASTM, что означает весьма убедительную "сдачу теста". Похожие результаты наблюдаются при выполнении тестов на смесях с другими соотношениями количества портландцемента к золе, а не только 80:20. В соответствии с различными аспектами, индекс прочности от 100 до 150% наблюдается при использовании смесей состава от 85:15 до 50:50, где первая цифра соответствует доле портландцемента, а вторая - доле золы, приготовленной в соответствии с настоящим изобретением. В соответствии с конкретными аспектами, прочность тестовой цементирующей смеси из одной золы (то есть зола представляет 100% цемента смеси) составляет более 50% от прочности смеси из одного портландцемента, предпочтительно, более 75%, более предпочтительно, более 100%, например 100-150%. Эти результаты демонстрируют чрезвычайно сильную цементирующую природу золы, полученной при сжигании угля или другого топлива в присутствии описанных здесь композиций сорбента.The cementing nature of the ash obtained by the method described above can be demonstrated, for example, by the strength index of the ash or, more precisely, containing the ash of the cementitious mixture. As described in ASTM C311-05, the strength index is measured by comparing the curing behavior of concrete made from 100% Portland cement and test concrete, in which 20% of Portland cement is replaced with an equal amount of tested cement. In a standard test, strength is compared after 7 and 28 days. A test is considered “passed” if the strength of the test concrete is at least 75% of the strength of Portland cement concrete. In accordance with various aspects, the ash of the present invention exhibits a strength of 100% to 150% in accordance with the ASTM test, which means very convincing "passing the test." Similar results are observed when performing tests on mixtures with other ratios of the amount of Portland cement to ash, and not only 80:20. In accordance with various aspects, a strength index of 100 to 150% is observed when using mixtures of a composition of 85:15 to 50:50, where the first digit corresponds to the proportion of Portland cement, and the second to the proportion of ash prepared in accordance with the present invention. In accordance with specific aspects, the strength of a single cement test cementitious mixture (i.e., ash represents 100% of the cement mixture) is more than 50% of the strength of a Portland cement mixture, preferably more than 75%, more preferably more than 100%, for example 100- 150% These results demonstrate the extremely strong cementitious nature of the ash obtained by burning coal or other fuels in the presence of the sorbent compositions described herein.

Поскольку зола, получаемая при сгорании угля по способам настоящего изобретения, содержит ртуть в форме, не поддающейся выщелачиванию, эту золу можно продавать коммерчески. Неограничивающие примеры использования образующейся в качестве отходов летучей золы или донной золы включают производства цемента, такого как портландцемент. В соответствии с различными аспектами, цемент содержит от 0,1 до 99% по весу угольной золы, образующейся при горении композиций, соответствующих настоящему изобретению. В соответствии с одним аспектом, тот факт, что входящая в состав угольной золы настоящего изобретения ртуть и другие тяжелые металлы не выщелачиваются, делает ее пригодной для всех промышленных применений, которые находит обычная угольная зола.Since the ash obtained by burning coal according to the methods of the present invention contains mercury in a form that cannot be leached, this ash can be sold commercially. Non-limiting examples of the use of fly ash or bottom ash generated as waste include the production of cement such as Portland cement. In accordance with various aspects, cement contains from 0.1 to 99% by weight of coal ash generated by combustion of the compositions of the present invention. In accordance with one aspect, the fact that the mercury and other heavy metals included in the coal ash of the present invention does not leach out makes it suitable for all industrial applications that conventional coal ash finds.

Соответствующая настоящему изобретению угольная зола, особенно, зола, собираемая системой контроля частиц (пылеуловителями, электростатическими преципитаторами и т.д.), используется в составе портландцементного бетона (РСС) в качестве частичной или полной замены портландцемента. В соответствии с различными аспектами, зола применяется в качестве минеральной добавки или как компонент смешанного цемента. В качестве добавки зола может использоваться для полной или частичной замены портландцемента, и ее можно вводить непосредственно в готовую бетонную смесь в бетономешалке. Альтернативно или в дополнение, золу добавляют к цементному клинкеру или смешивают с портландцементом с получением смешанных цементов.Coal ash according to the present invention, especially ash collected by a particle control system (dust collectors, electrostatic precipitators, etc.), is used in Portland cement concrete (PCC) as a partial or complete replacement for Portland cement. In accordance with various aspects, ash is used as a mineral additive or as a component of mixed cement. As an additive, ash can be used to completely or partially replace Portland cement, and it can be added directly to the finished concrete mix in a concrete mixer. Alternatively or in addition, ash is added to the cement clinker or mixed with Portland cement to form mixed cements.

Классы золы уноса F и С описаны, например, в американском стандарте U.S. Standard ASTM С 618. Стандарт ASTM может использоваться как спецификация летучей золы, которую применяют для частичной замены портландцемента. Следует отметить, что угольная зола, полученная описанными здесь способами, содержит больше кальция и меньше кремнезема и оксидов алюминия, чем описано в спецификации ASTM С 618 для золы классов F и С. Типичные значения указанных параметров для летучей золы - это больше 50% по весу СаО и меньше 25% SiO2/Аl2О3/Fe2O3. В соответствии с различными аспектами, зола настоящего изобретения содержит от 51 до 80% СаО по весу и от 2 до 25% общего содержания кремнезема, оксида алюминия и оксида железа. По данным экспериментов, соответствующая настоящему изобретению летучая зола обладает высокоцементирующими свойствами, что позволяет заменить или сократить количество портландцемента в таких цементирующих материалах на 50% и более. В соответствии с различными аспектами, угольная зола, получаемая при горении угля с описанными здесь сорбентами, характеризуется достаточно выраженными цементирующими свойствами, что позволяет использовать ее для полной (100%) замены портландцемента в таких композициях.Classes of fly ash F and C are described, for example, in US Standard ASTM C 618. ASTM can be used as a specification for fly ash, which is used to partially replace Portland cement. It should be noted that coal ash obtained by the methods described here contains more calcium and less silica and aluminum oxides than described in ASTM C 618 for Class F and C ash. Typical values of these parameters for fly ash are more than 50% by weight CaO and less than 25% SiO 2 / Al 2 O 3 / Fe 2 O 3 . In accordance with various aspects, the ash of the present invention contains from 51 to 80% CaO by weight and from 2 to 25% of the total content of silica, alumina and iron oxide. According to the experiments, the fly ash corresponding to the present invention has highly cementing properties, which makes it possible to replace or reduce the amount of Portland cement in such cementitious materials by 50% or more. In accordance with various aspects, coal ash obtained by burning coal with the sorbents described here is characterized by sufficiently pronounced cementing properties, which allows it to be used for a complete (100%) replacement of Portland cement in such compositions.

Для дополнительной иллюстрации изобретения следует отметить, что американский институт бетона (American Concrete Institute (ACI)) рекомендовал заменять золой класса F от 15 до 25% портландцемента, а золой класса С - от 25 до 35%. Обнаружено, что цементирующие свойства полученной описанными здесь способами угольной золы позволяют заменять ею до 50% портландцемента, причем через 28 дней после застывания прочность будет такой же, как и в случае бетона, на 100% состоящего из портландцемента. Это означает, что хотя, в соответствии с различными аспектами изобретения, зола не соответствует химическому составу класса С или F (по стандарту ASTM С 618), она, тем не менее, может быть использована для составления высокопрочного бетона.To further illustrate the invention, it should be noted that the American Concrete Institute (ACI) recommended replacing Class F ashes with 15 to 25% Portland cement, and Class C ashes with 25 to 35%. It was found that the cementing properties of coal ash obtained by the methods described here allow replacing it with up to 50% of Portland cement, and 28 days after hardening, the strength will be the same as in the case of concrete, 100% of Portland cement. This means that although, in accordance with various aspects of the invention, the ash does not correspond to the chemical composition of class C or F (according to ASTM C 618), it can nevertheless be used to formulate high-strength concrete.

Приготовленная в соответствии с настоящим изобретением угольная зола может использоваться в качестве компонента при производстве текучих наполнителей, которые также называют материалами с контролируемой низкой прочностью (controlled low strength material или CLSM). CLSM используют в качестве самовыравнивающегося, самоуплотняющегося наполнителя, который можно применять вместо спрессованной земли или других наполнителей. Описанная здесь зола в соответствии с различными аспектами может на 100% заменить портландцемент в таких CLSM-материалах. Подобные композиции получают из воды, цемента и заполнителя, обеспечивая требуемую текучесть и предел прочности. Например, предел прочности текучего наполнителя не должен превышать 1035 кПа (150 фунтов на квадратный дюйм), если необходимо обеспечить возможность удаления вещества после его застывания. Если у полученной смеси предел прочности выше, то для ее удаления может потребоваться отбойный молоток. Однако если необходимо составить текучий наполнитель для использования в условиях, когда на него будет приходится большая нагрузка, можно сконструировать смеси с большим пределом прочности сжатия.The coal ash prepared in accordance with the present invention can be used as a component in the production of fluid fillers, which are also called controlled low strength material (CLSM). CLSM is used as a self-leveling, self-compacting filler that can be used in place of compressed earth or other fillers. The ash described herein, in accordance with various aspects, can 100% replace Portland cement in such CLSM materials. Such compositions are prepared from water, cement and aggregate, providing the required flow and tensile strength. For example, the tensile strength of a fluid filler should not exceed 1035 kPa (150 psi) if it is necessary to ensure that the substance can be removed after it has solidified. If the resulting mixture has a higher tensile strength, then a hammer may be required to remove it. However, if it is necessary to formulate a flowable filler for use in conditions where it will have a heavy load, it is possible to design mixtures with a large compressive strength.

Полученная описанными здесь способами угольная зола может использоваться также как компонент стабилизированных оснований и субосновных смесей. Начиная с 1950-х годов для приготовления стабилизированных основных смесей использовались различные сочетания основной извести/летучей золы/заполнителя. Например, стабилизированное основание может использоваться в качестве стабилизированного дорожного основания. Для иллюстрации, вместо использования золы настоящих композиций дороги с основанием из гравия можно восстанавливать (рециклировать). Поверхность дороги измельчают и снова высыпают на прежнее место. Золу, например, полученную описанными здесь способами, распыляют поверх измельченного дорожного материала и смешивают с ним. После уплотнения сверху кладут дорожную поверхность. Зола настоящего изобретения полезна в таких приложениях, потому что не содержит тяжелых металлов, выщелачиваемых в концентрациях, описанных в существующем законодательстве. Более того, полученная способами настоящего изобретения зола содержит меньше выщелачиваемой ртути и других тяжелых металлов (таких как мышьяк и свинец), чем угольная зола, полученная при сжигании топлива без описанных здесь сорбентов.Obtained as described here coal ash can also be used as a component of stabilized bases and subbasic mixtures. Since the 1950s, various combinations of base lime / fly ash / aggregate have been used to prepare stabilized base mixes. For example, a stabilized base can be used as a stabilized road base. To illustrate, instead of using the ash of real compositions, roads with a gravel base can be restored (recycled). The road surface is crushed and poured again to its original place. Ash, for example, obtained by the methods described here, is sprayed on top of the crushed road material and mixed with it. After compaction, the road surface is laid on top. The ash of the present invention is useful in such applications because it does not contain heavy metals leached at the concentrations described in existing law. Moreover, the ash obtained by the methods of the present invention contains less leachable mercury and other heavy metals (such as arsenic and lead) than coal ash obtained by burning fuel without the sorbents described herein.

Таким образом, настоящее изобретение направлено на различные способы, избавляющие от необходимости закапывать (захоранивать) угольную золу или летучую золу, образующуюся при горении угля с высоким содержанием ртути. Вместо дорогой процедуры захоронения, золу можно продать или иначе использовать в качестве исходного материала.Thus, the present invention is directed to various methods, eliminating the need to bury (bury) coal ash or fly ash generated by burning coal with a high mercury content. Instead of an expensive burial procedure, ash can be sold or otherwise used as source material.

В соответствии с предпочтительным аспектом, применение сорбента позволяет получить цементирующую золу, способную целиком или частично заменить портландцемент в разнообразных приложениях. Из-за возможности повторного использования цементирующего продукта, можно, по крайней мере, снизить производство портландцемента, сэкономив требуемую для его производства энергию и избежав значительных выбросов двуокиси углерода, происходящих при производстве цемента. Сокращение эмиссии двуокиси углерода обусловлено также уменьшенной потребностью в извести или карбонате кальция для десульфурирующих газопромывателей. Таким образом, изобретение направлено, в соответствии со своими различными аспектами, на методы экономии энергии и снижения эмиссии парниковых газов, таких как двуокись углерода. Ниже описаны дополнительные детали различных направлений реализации этих аспектов.In accordance with a preferred aspect, the use of a sorbent makes it possible to obtain a cementitious ash capable of completely or partially replacing Portland cement in a variety of applications. Due to the possibility of reuse of the cementitious product, it is possible to at least reduce the production of Portland cement, saving the energy required for its production and avoiding the significant carbon dioxide emissions occurring during the production of cement. The reduction in carbon dioxide emissions is also due to the reduced need for lime or calcium carbonate for desulfurizing scrubbers. Thus, the invention is directed, in accordance with its various aspects, to methods for saving energy and reducing greenhouse gas emissions, such as carbon dioxide. Additional details of the various lines of implementation of these aspects are described below.

Портландцемент делают в сырой или сухой печи для обжига. Хотя сырой и сухой процессы различаются, в обоих случаях происходит поэтапное нагревание исходного материала. Исходные материалы для производства цемента включают источники кальция, кремнезема, железа и оксида алюминия и, обычно, представляют собой известь и различные другие материалы, такие как глина, песок и/или глинистый сланец. На первом этапе осуществляют предварительное нагревание, когда из исходных материалов испаряют влагу, удаляют гидратационную воду и поднимают их температуру, приблизительно, до 815,6°С (1500°F). Второй этап представляет собой кальцинирование, протекающее, обычно, в интервале температур от 815,6°С (1500°F) до 1093°С (2000°F), при этом известняк высвобождает двуокись углерода (CO2) и превращается в негашеную известь. После этого исходные вещества нагревают до максимальной температуры, приблизительно, 1371-1649°С (2500-3000°F) в зоне горения, где они в значительной степени плавятся и спекаются, формируя такие неорганические соединения, как трикальция силикат, дикальция силикат, трикальция алюминат и тетракальция алюмоферрит. Типичный анализ портландцемента показывает, что он содержит, приблизительно, 65-70% СаО, 20% SiO2, 5% Аl2О3, 4% Fе2О3 и несколько меньшие количества других соединений, таких как оксиды магния, серы, калия, натрия и подобные вещества. Расплавленный "сырой материал" охлаждают до затвердевания с образованием маленьких комков промежуточного продукта, называемого клинкером, который затем извлекают из печи. Клинкер измельчают и смешивают с другими добавками (такими как замедлитель отверждения, гипс) с получением портландцемента. Последний затем можно смешать с заполнителем и водой, получив бетон.Portland cement is made in a raw or dry kiln. Although the wet and dry processes are different, in both cases there is a gradual heating of the starting material. Cement production feedstocks include sources of calcium, silica, iron, and alumina, and are typically lime and various other materials, such as clay, sand, and / or shale. At the first stage, preheating is performed when moisture is evaporated from the starting materials, hydration water is removed, and their temperature is raised to approximately 815.6 ° C (1500 ° F). The second stage is calcination, usually occurring in the temperature range from 815.6 ° C (1500 ° F) to 1093 ° C (2000 ° F), while limestone releases carbon dioxide (CO 2 ) and turns into quicklime. After this, the starting materials are heated to a maximum temperature of approximately 1371-1649 ° C (2500-3000 ° F) in the combustion zone, where they melt and sinter to a large extent, forming inorganic compounds such as tricalcium silicate, dicalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminoferrite. A typical analysis of Portland cement shows that it contains approximately 65-70% CaO, 20% SiO 2 , 5% Al 2 O 3 , 4% Fe 2 O 3 and slightly smaller amounts of other compounds, such as oxides of magnesium, sulfur, potassium , sodium and the like. The molten "raw material" is cooled to solidify to form small lumps of an intermediate product called clinker, which is then removed from the furnace. The clinker is ground and mixed with other additives (such as a curing retarder, gypsum) to produce Portland cement. The latter can then be mixed with aggregate and water to form concrete.

Производство цемента представляет собой энергоемкий процесс, при котором комбинацию исходных материалов химически модифицируют сильным нагреванием с получением соединения, обладающего связывающими свойствами. Получение цемента является крупнейшим промышленным источником двуокиси углерода, не связанным с выработкой энергии. Этот газ выделяется при нагревании известняка, составляющего, приблизительно, 80% от общего количества исходных материалов. В ходе производства цемента под действием высокой температуры известняк превращается в негашеную известь с выделением в атмосферу двуокиси углерода. При этом одна молекула карбоната кальция разлагается с образованием одной молекулы газообразной двуокиси углерода и одной молекулы оксида кальция.Cement production is an energy-intensive process in which a combination of starting materials is chemically modified by strong heating to give a compound with binding properties. Cement production is the largest industrial source of carbon dioxide, not related to energy production. This gas is released when limestone is heated, accounting for approximately 80% of the total amount of starting materials. During the production of cement under the influence of high temperature, limestone turns into quicklime with the release of carbon dioxide into the atmosphere. In this case, one molecule of calcium carbonate decomposes with the formation of one molecule of gaseous carbon dioxide and one molecule of calcium oxide.

Приблизительно, 100% оксида кальция, образующегося при кальцинировании карбоната кальция, расходуется на производство цемента. Таким образом, количество оксида кальция в цементном клинкере является хорошей характеристикой количества полученной при его производстве двуокиси углерода. Например, для оценки эмиссии двуокиси углерода при производстве цемента, фактор эмиссии получают, умножая долю извести в цементном клинкере на константу, отражающую массу углерода, высвобождаемого на единицу извести. Для иллюстрации, если предположить, что среднее содержание извести составляет 64,6% (на основании рекомендаций международной панели контроля климата, International Panel for Climate Control), получается фактор эмиссии 0,138 тонны углерода на тонну клинкера. Дополнительная двуокись углерода выделятся при добавлении дополнительной порции извести. Например, это имеет место при получении каменного цемента, который более пластичен и, обычно, применяется при производстве строительного раствора.Approximately 100% of the calcium oxide produced by calcining calcium carbonate is spent on cement production. Thus, the amount of calcium oxide in cement clinker is a good characteristic of the amount of carbon dioxide obtained during its production. For example, to estimate carbon dioxide emissions from cement production, an emission factor is obtained by multiplying the proportion of lime in the cement clinker by a constant that reflects the mass of carbon released per unit of lime. To illustrate, assuming that the average lime content is 64.6% (based on the recommendations of the International Panel for Climate Control), an emission factor of 0.138 tons of carbon per ton of clinker is obtained. Additional carbon dioxide will be released when an additional portion of lime is added. For example, this is the case when producing stone cement, which is more plastic and is usually used in the manufacture of mortar.

Эмиссия двуокиси углерода при получении цемента обусловлена сжиганием топлива для получения требуемой энергии и разложением карбоната кальция при производстве клинкера. Уровень эмиссии двуокиси углерода может зависеть от источника топлива для получения энергии. Например, более чистое топливо, такое как природный газ, приводит к меньшим выбросам двуокиси углерода, чем такое топливо, как уголь. В соответствии с различными аспектами, описанное выше изобретение может использоваться при производстве цемента. При этом использование настоящего изобретения при производстве цемента снижает эмиссию двуокиси углерода.The emission of carbon dioxide in the production of cement is due to the combustion of fuel to obtain the required energy and the decomposition of calcium carbonate in the production of clinker. The level of carbon dioxide emissions may depend on the source of fuel for energy. For example, cleaner fuel, such as natural gas, results in lower carbon dioxide emissions than fuels such as coal. In accordance with various aspects, the invention described above can be used in the manufacture of cement. However, the use of the present invention in the production of cement reduces the emission of carbon dioxide.

В соответствии с различными аспектами, описанное выше изобретение может использоваться при производстве цемента для получения "кредитов на эмиссию двуокиси углерода" за счет снижения выбросов двуокиси при производстве цемента. В соответствии с предпочтительными аспектами, точечный источник воздушных выбросов, например цементный завод или отопительная станция, будет приведен в соответствие с Киотским протоколом.In accordance with various aspects, the invention described above can be used in the manufacture of cement to obtain “credits for carbon dioxide emissions” by reducing emissions of dioxide in cement production. In accordance with preferred aspects, a point source of air emissions, such as a cement plant or heating station, will be brought into compliance with the Kyoto Protocol.

Хотя настоящее изобретение не ограничено теоретическими соображениями, полагают, что описанные выше композиции сорбента являются дополнительным источником кремнезема и оксида алюминия при горении угля. Горение угля в присутствии дополнительного количества кремнезема и оксида алюминия формирует геополимерную матрицу, известную в холодной керамике. Хотя уголь от природы содержит небольшое количество кремнезема и оксида алюминия, полагают, что, обычно, этого количества недостаточно для образования геополимерной матрицы при горении. Более того, природный кремнезем и оксид алюминия в угле не всегда бывают сбалансированы природным кальцием и потому не обеспечивают оптимальный захват серы и/или ртути и/или получение при горении золы с цементирующими свойствами.Although the present invention is not limited by theoretical considerations, it is believed that the sorbent compositions described above are an additional source of silica and alumina during coal combustion. Coal burning in the presence of additional silica and alumina forms a geopolymer matrix known in cold ceramics. Although coal naturally contains a small amount of silica and alumina, it is believed that usually this amount is not enough to form a geopolymer matrix during combustion. Moreover, natural silica and alumina in coal are not always balanced by natural calcium and therefore do not provide optimal capture of sulfur and / or mercury and / or production of ash with cementing properties during combustion.

В соответствии с различными аспектами, изобретение направлено на способы улучшения сопротивляемости выщелачиванию тяжелых металлов из угля, таких как ртуть. Способ включает введение в уголь дополнительного количества кремнезема и оксида алюминия, чтобы при горении образовался геополимер. Предпочтительно, кремнезем и оксид алюминия добавляют совместно с достаточным количеством щелочных порошков, чтобы избежать образования серных раковин. Щелочные порошки нейтрализуют кремнезем и оксид алюминия с образованием геополимерной золы и реакцией кремнезема и/или оксида алюминия, в ходе которой образуется керамико-подобная матрица, называемая стабилизированной золой. При горении с углем кремнезем и оксид алюминия могут также формировать состав с отражающей поверхностью, включающий в себя соединения ртути, свинца, мышьяка, кадмия, сурьмы, кобальта, меди, марганца, цинка и/или других тяжелых металлов. Образующаяся в результате угольная зола или летучая зола содержит тяжелые металлы, резистентные к выщелачиванию при стандартных условиях. Как уже упоминалось, сопротивляемость угольной золы выщелачиванию ведет к коммерческим преимуществам, так как такой продукт уже не может считаться опасным веществом.In accordance with various aspects, the invention is directed to methods for improving the resistance to leaching of heavy metals from coal, such as mercury. The method includes introducing into the coal an additional amount of silica and alumina so that a geopolymer is formed during combustion. Preferably, silica and alumina are added together with a sufficient amount of alkaline powders to avoid the formation of sulfur shells. Alkaline powders neutralize silica and alumina to form a geopolymer ash and react with silica and / or alumina to form a ceramic-like matrix called stabilized ash. When burning with coal, silica and alumina can also form a composition with a reflective surface, including compounds of mercury, lead, arsenic, cadmium, antimony, cobalt, copper, manganese, zinc and / or other heavy metals. The resulting coal ash or fly ash contains heavy metals that are resistant to leaching under standard conditions. As already mentioned, the resistance of coal ash to leaching leads to commercial advantages, since such a product can no longer be considered a dangerous substance.

ПримерыExamples

В Примерах 1-6 угли с разными значениями BTU, а также с разным содержанием серы и ртути сжигали в тестовых печах (CTF furnace) в Центре по Исследованию окружающей среды Университета Северной Дакоты (Energy Environmental Research Center (EERC) at the University of North Dakota). Процентное содержание ртути рассчитывалось исходя из общего количества элемента в угле до сжигания. Процент удаления серы представляет собой уменьшение процентного содержания серы относительно базовой линии, где базовая линия определялась при измерении эмиссии серы при горении без сорбента.In Examples 1-6, coals with different BTU values, as well as different sulfur and mercury contents, were burned in CTF furnaces at the University of North Dakota's Environmental Research Center (EERC) at the University of North Dakota ) The percentage of mercury was calculated based on the total amount of the element in the coal before burning. The percentage of sulfur removal is a decrease in the percentage of sulfur relative to the baseline, where the baseline was determined by measuring sulfur emissions from combustion without sorbent.

Пример 1Example 1

Этот пример иллюстрирует способность раствора бромида кальция в воде сорбировать ртуть при сжигании суббитумного угля, добытого в бассейне Powder River. После обжига влажность угля составляла 2,408%, содержание золы 4,83%, содержание серы 0,29%, теплота сгорания 8,999 BTU и содержание ртути 0,122 мкг/г. При сжигании без сорбента концентрация ртути в отходящих газах составляла 13,9 мкг/м3. Уголь измельчили до состояния, когда 70% этого угля проходило через сито (фильтр) с размером ячейки 200, и смешали с сорбентом в следующих соотношениях: 6% порошкообразного сорбента и 0,5% жидкого сорбента в пересчете на массу угля. Порошок содержал по массе 40-45% портландцемента, 40-45% оксида кальция и остальное - монтмориллонит натрия или кальция. Жидкость представляет собой 50% (по весу) водный раствор бромида кальция.This example illustrates the ability of a solution of calcium bromide in water to adsorb mercury when burning sub-bituminous coal mined in a Powder River basin. After firing, the moisture content of coal was 2.408%, the ash content was 4.83%, the sulfur content was 0.29%, the calorific value was 8.999 BTU, and the mercury content was 0.122 μg / g. When burning without sorbent, the concentration of mercury in the exhaust gases was 13.9 μg / m 3 . The coal was crushed to a state where 70% of this coal passed through a sieve (filter) with a mesh size of 200, and mixed with the sorbent in the following proportions: 6% powder sorbent and 0.5% liquid sorbent in terms of the mass of coal. The powder contained 40-45% Portland cement, 40-45% calcium oxide, and the rest was sodium or calcium montmorillonite. The liquid is a 50% (w / w) aqueous solution of calcium bromide.

Сорбенты перемешивали непосредственно с топливом в течение 3 минут и затем оставляли до сжигания. Обработанный уголь помещали в печь. В результате сжигания пылеуловительной камерой удалялось 90% ртути (от общего количества) и 80% серы (по данным на выходе из камеры).Sorbents were mixed directly with fuel for 3 minutes and then left to burn. The treated charcoal was placed in an oven. As a result of burning by the dust-collecting chamber, 90% of mercury (of the total amount) and 80% of sulfur (according to the data at the outlet of the chamber) were removed.

Пример 2Example 2

Этот пример иллюстрирует применение порошкообразных и жидких сорбентов к трем видам битумных углей с различным содержанием ртути. Все угли готовили, как описано в примере 1, содержание сорбентов было таким же, как описано в примере 1.This example illustrates the application of powdered and liquid sorbents to three types of bituminous coals with different mercury contents. All coals were prepared as described in example 1, the sorbent content was the same as described in example 1.

ПараметрParameter УгольCoal % удаления ртути% mercury removal % удаления серы% sulfur removal % влажности;% humidity; 8,488.48 УгольCoal 97,9797.97 40,040,0 % серы;% sulfur; 2,282.28 PittsburghPittsburgh ртуть;mercury; 16,2 мкг/м3 16.2 mcg / m 3 Seam-BaileySeam-bailey значение BTUBTU value 13,32413,324 % влажности;% humidity; 10,4610.46 FreemanFreeman 97,997.9 36,036.0 % серы;% sulfur; 4,244.24 Crown IIICrown III ртуть;mercury; 8,53 мкг/м3 8.53 mcg / m 3 значение BTUBTU value 11,82411,824 % влажности;% humidity; 1,01,0 KentuckyKentucky 90,190.1 52,052.0 % серы;% sulfur; 1,251.25 BlendBlend ртуть;mercury; 5,26 мкг/м3 5.26 mcg / m 3 значение BTUBTU value 12,93712,937

Пример 3Example 3

Этот пример иллюстрирует добавление сорбентов ртути после сжигания. Уголь Pittsburgh Seam-Bailey измельчили до состояния, когда 70% этого угля проходило через фильтр с размером ячейки 200. Перед сжиганием в топливо не добавляли никакого сорбента. Жидкий сорбент, содержащий 50% водный раствор бромида кальция, вводили через трубу в поток газообразных продуктов горения в печи в температурной зоне 1204-815,6°С (2200-1500°F). Жидкий сорбент вводили со скоростью, приблизительно 1,5% от веса угля.This example illustrates the addition of mercury sorbents after incineration. Pittsburgh Seam-Bailey coal was crushed to a state where 70% of this coal passed through a 200 mesh filter. No sorbent was added to the fuel before burning. A liquid sorbent containing a 50% aqueous solution of calcium bromide was introduced through a pipe into a stream of gaseous products of combustion in a furnace in the temperature zone 1204-815.6 ° C (2200-1500 ° F). A liquid sorbent was introduced at a rate of approximately 1.5% by weight of coal.

Тип угляType of coal Состав сорбентаThe composition of the sorbent % снижения S% reduction S Снижение НgHg reduction Уголь PittsburghCoal Pittsburgh 50% СаВr2 50% CaBr 2 28,1328.13 96,096.0 Seam-BaileySeam-bailey 50% Н2O50% H 2 O

Пример 4Example 4

Этот пример иллюстрирует добавление жидкого и порошкообразного сорбента после сгорания. Непосредственно в топливо сорбент не добавлялся. Оба использованных топлива марок Freeman Crown III и Pittsburgh Seam-Bailey являлись битумными. В обоих случаях уголь перед сжиганием измельчили до состояния, когда 70% этого угля проходило через фильтр с размером ячейки 200. Порошкообразные и жидкие сорбенты применялись, как описано в Примере 1. Пропорции, в которых производились добавки жидкости и порошка (расчет производился исходя из веса сжигаемого угля), а также уровень снижения содержания ртути и серы представлены в таблице.This example illustrates the addition of liquid and powder sorbent after combustion. No sorbent was added directly to the fuel. Both used fuels of the brands Freeman Crown III and Pittsburgh Seam-Bailey were bituminous. In both cases, the coal was crushed before burning to a state where 70% of this coal passed through a filter with a mesh size of 200. Powdered and liquid sorbents were used as described in Example 1. The proportions in which the liquid and powder were added (calculation was based on weight coal burned), as well as the level of reduction of mercury and sulfur are presented in the table.

Тип угляType of coal Скорость ввода жидкого сорбентаLiquid sorbent injection rate Скорость ввода порошкового сорбентаPowder sorbent injection rate снижение SS decrease снижение HgHg reduction Уголь FreemanCoal Freeman 1,01,0 4,04.0 36,2736.27 97,8997.89 Crown IIICrown III PittsburghPittsburgh 1,51,5 6,106.10 33,9033.90 96,0096.00 Seam-BaileySeam-bailey

Пример 5Example 5

Уголь Pittsburgh Seam-Bailey был приготовлен, как описано в Примере 1. Порошкообразный сорбент Примера 1 добавляли к углю перед зажиганием в количестве 9,5% по весу. Жидкий сорбент из Примера 1 (50% водный раствор бромида кальция) вводили после сгорания в температурную зону 815,6-1204°С (1500-2200°F) со скоростью 0,77% от скорости сгорания угля. Уровень снижения содержания серы составил 56,89%, уровень снижения содержания ртути составил 93,67%.Pittsburgh Seam-Bailey coal was prepared as described in Example 1. The powder sorbent of Example 1 was added to coal before ignition in an amount of 9.5% by weight. The liquid sorbent from Example 1 (50% aqueous solution of calcium bromide) was introduced after combustion into the temperature zone of 815.6-1204 ° C (1500-2200 ° F) at a rate of 0.77% of the rate of combustion of coal. The level of decrease in sulfur content was 56.89%, the level of decrease in mercury content was 93.67%.

Пример 6Example 6

Уголь Kentucky Blend был приготовлен, как описано в Примере 1. Порошкообразный сорбент Примера 1 добавили к углю перед зажиганием из расчета 6% по весу. Жидкий сорбент из Примера 1 (50% водный раствор бромида кальция) вводили после сгорания в температурной зоне 815,6-1204°С (1500-2200°F) со скоростью 2,63% от скорости сгорания угля. Уровень снижения содержания серы составил 54,91%, Уровень снижения содержания ртути составил 93,0%.Coal Kentucky Blend was prepared as described in Example 1. The powder sorbent of Example 1 was added to coal before ignition at the rate of 6% by weight. The liquid sorbent from Example 1 (50% aqueous solution of calcium bromide) was introduced after combustion in the temperature zone of 815.6-1204 ° C (1500-2200 ° F) at a rate of 2.63% of the rate of combustion of coal. The level of decrease in sulfur content was 54.91%; The level of decrease in mercury content was 93.0%.

В Примерах 7-10 угли с различными величинами BTU, содержанием серы и ртути сжигали в различных бойлерах теплоэлектростанций. Процент уменьшения содержания ртути рассчитывали исходя из общего количества элемента в угле до сжигания. Процент удаления серы - это процент снижения относительно базовой линии, где базовая линия определялась по измерению эмиссии серы при горении без сорбента.In Examples 7-10, coals with different BTU values, sulfur and mercury content were burned in various boilers of thermal power plants. The percentage reduction in mercury was calculated based on the total amount of the element in the coal before burning. Sulfur removal percentage is the percentage reduction relative to the baseline, where the baseline was determined by measuring sulfur emissions from combustion without sorbent.

Пример 7Example 7

Топливо, содержащее битумный и суббитумный угли, нефтекокс, древесную щепу и использованные автомобильные покрышки, сжигали в печи с системой механической подачи, так чтобы произвести 60 МВт электроэнергии. Тяга в топке котла регулировалась. Базовая эмиссия ртути из топлива без добавления сорбента показала, что ртуть находится, главным образом, в окисленной форме. После установления базовой линии композиция порошкообразного сорбента была добавлена в печь из расчета 5,5-6% по весу приблизительно на два фута выше решетки через трубки печи, предназначенные для регенерации/повторного введения летучей золы. После установления квазистационарного состояния удержание ртути составило 96%. Композиция порошкообразного сорбента была составлена из 93% по весу 50:50 смеси порошка обожженного цемента и обожженной извести и 7% по весу монтмориллонита кальция. Обеспечивая постоянную скорость добавления композиции порошкообразного сорбента, в топливо до сжигания добавили жидкий сорбент, содержащий 50% по весу водный раствор бромида кальция, из расчета 0,5% отвеса израсходованного топлива. При добавлении жидкого сорбента, удержание ртути возросло до 99,5%.Fuel containing bituminous and sub bituminous coal, petroleum coke, wood chips and used car tires was burned in a furnace with a mechanical feed system so as to produce 60 MW of electricity. The draft in the boiler furnace was regulated. Basic emission of mercury from fuel without the addition of a sorbent showed that mercury is mainly in oxidized form. After establishing the baseline, the composition of the powdered sorbent was added to the furnace at a rate of 5.5-6% by weight about two feet above the grate through the furnace tubes for the regeneration / reintroduction of fly ash. After the establishment of the quasistationary state, mercury retention was 96%. A powder sorbent composition was composed of 93% by weight 50:50 mixture of powder of calcined cement and calcined lime and 7% by weight of calcium montmorillonite. Providing a constant speed of adding the composition of the powdered sorbent, a liquid sorbent containing 50% by weight aqueous solution of calcium bromide was added to the fuel prior to combustion, based on a 0.5% plumb of spent fuel. With the addition of a liquid sorbent, mercury retention increased to 99.5%.

Пример 8Example 8

Уголь PRB (размельченный до 75% прохождения через сито размером 200) сожгли в тангенциальном котле с регулируемой тягой, так чтобы произвести 160 мВт электроэнергии. После установления базовой величины эмиссии S и Нg при горении угля без добавления сорбента, в печь добавили композицию порошкообразного сорбента, описанную в Примере 7, до содержания 5,5-6%. Введение сорбента производили через трубу, выступающую на 4 фута из внутренней стороны печи и расположенную на 20 футов выше пламени. Температура дымовых газов в точке введения составляла, приблизительно, 1316-1427°С (2400-2600°F) и измерялась с помощью температурного сенсора. Удержание серы увеличилось до 65% выше базовой линии. Удержание ртути, рассчитанное исходя из общего количества ртути в угле марки PRB, составило 3%. Затем, продолжая добавление порошкообразного сорбента, в угольную пыль добавили еще 50% водный раствор бромида кальция. Ввод осуществляли в измельченный уголь в системе подачи угля прикапыванием со скоростью 0,5% относительно скорости расходования угля. Удержание ртути увеличилось до 90%.The PRB coal (crushed to 75% of the passage through a 200 sieve) was burned in a tangential boiler with an adjustable draft, so as to produce 160 mW of electricity. After establishing the base emission value of S and Hg during coal combustion without adding a sorbent, the powder sorbent composition described in Example 7 was added to the furnace to a content of 5.5-6%. Sorbent was introduced through a pipe protruding 4 feet from the inside of the furnace and located 20 feet above the flame. The flue gas temperature at the injection point was approximately 1316-1427 ° C (2400-2600 ° F) and was measured using a temperature sensor. Sulfur retention increased to 65% above baseline. Retention of mercury, calculated on the basis of the total amount of mercury in the coal grade PRB, amounted to 3%. Then, while continuing to add the powdered sorbent, another 50% aqueous solution of calcium bromide was added to the coal dust. The input was carried out in crushed coal in the coal supply system by dropping at a rate of 0.5% relative to the rate of consumption of coal. Mercury retention increased to 90%.

Пример 9Example 9

Уголь PRB, размельченный до прохождения через сито размером 200, сожгли в тангенциальной печи с регулируемой тягой, так чтобы произвести приблизительно 164 МВт электроэнергии. После установления базовой величины эмиссии серы и ртути при горении угля без добавления сорбента (ртуть в отходящих дымовых газах присутствовала, преимущественно, в элементной форме), композиция порошкообразного сорбента, описанная в Примере 7, была добавлена из расчета 5,5-6,0% по весу топлива в печи непосредственно ниже горловины печи, на 20 футов выше пламени. Температура в точке введения составляла, приблизительно, от 1649°С (3000°F) до 1816°C (3300°F). Добавление осуществлялось посредством серии из 3 вбрасываний вдоль одной стороны печи. Каждая порция содержала, приблизительно, одинаковое количество порошка и проникала в печь, приблизительно, на 3 фута от ее внутренней стены. Удержание серы увеличилось до 50% выше базовой линии. Удержание ртути составляло, приблизительно, 1-3% над базовой линией. Продолжая добавление композиции порошкообразного сорбента в печь, непосредственно в топливо ввели 50% водный раствор бромида кальция. Ввод осуществляли прямо в топливо в системе его подачи со скоростью, приблизительно, 0,2% по весу относительно скорости расходования угля. Удержание ртути увеличилось до 90%.The PRB coal, crushed before passing through a 200 mesh sieve, was burned in an adjustable draft tangential furnace to produce approximately 164 MW of electricity. After establishing the base value of sulfur and mercury emissions during coal combustion without adding a sorbent (mercury in the exhaust flue gases was present mainly in elemental form), the composition of the powdered sorbent described in Example 7 was added at the rate of 5.5-6.0% by weight of fuel in the furnace immediately below the neck of the furnace, 20 feet above the flame. The temperature at the injection point was approximately 1649 ° C (3000 ° F) to 1816 ° C (3300 ° F). The addition was carried out through a series of 3 face-offs along one side of the furnace. Each serving contained approximately the same amount of powder and penetrated the oven approximately 3 feet from its inner wall. Sulfur retention increased to 50% above baseline. Mercury retention was approximately 1-3% above the baseline. Continuing to add the composition of the powdered sorbent to the furnace, a 50% aqueous solution of calcium bromide was introduced directly into the fuel. The input was carried out directly into the fuel in its supply system at a rate of approximately 0.2% by weight relative to the rate of consumption of coal. Mercury retention increased to 90%.

Пример 10Example 10

Следовали той же методике, что и в Примере 9, за исключением того, что порошкообразный сорбент добавлялся непосредственно перед подачей в печь, а не непосредственно в печь. Получены те же значения снижения серы и ртути, что и в Примере 9.The same procedure was followed as in Example 9, except that a powdered sorbent was added immediately before being fed into the furnace, and not directly into the furnace. The same sulfur and mercury reduction values are obtained as in Example 9.

Пример 11Example 11

Уголь марки PRB сжигали в тангенциальном котле с искусственной вентиляцией, так чтобы произвести электроэнергию в необходимом для потребителей количестве. Измельченный уголь (75% прохождение через сито 200) поместили в котел. Перед введением измельченного угля в печь, к нему добавляли порошкообразный сорбент со скоростью 6% по весу от скорости сжигания угля. Порошкообразный сорбент содержал 93% по весу смеси 50/50 обожженного порошкообразного цемента и обожженной порошкообразной извести и 7% по весу монтмориллонита кальция. В то же самое время в уголь добавляли прикапыванием 50% водного раствора бромида кальция со скоростью от 0,1 до 2% по весу от скорости расходования угля при сжигании. Образцы летучей золы собирали до добавления сорбентов (базовая линия) и после добавления порошкообразного и жидкого сорбентов. Содержание хлора и тяжелых металлов определялся стандартным методом. Результаты представлены в таблице 1.PRB brand coal was burned in a tangential boiler with artificial ventilation, so as to produce electricity in the quantity necessary for consumers. The crushed coal (75% passage through a 200 sieve) was placed in a boiler. Before the introduction of the crushed coal into the furnace, a powdery sorbent was added to it at a rate of 6% by weight of the rate of burning of coal. The powder sorbent contained 93% by weight of a mixture of 50/50 calcined powder cement and calcined lime powder and 7% by weight calcium montmorillonite. At the same time, coal was added by dropping a 50% aqueous solution of calcium bromide at a rate of 0.1 to 2% by weight of the rate of consumption of coal during combustion. Samples of fly ash were collected before the addition of sorbents (baseline) and after the addition of powdered and liquid sorbents. The content of chlorine and heavy metals was determined by the standard method. The results are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Состав летучей золы при использовании и без использования сорбентовThe composition of fly ash with and without the use of sorbents ЭлементElement Тест - после добавления сорбента (ррm, кроме хлора)Test - after adding the sorbent (ppm, except chlorine) Базовая линия - до добавления сорбента (ppm, кроме хлора)Baseline - before adding sorbent (ppm, except chlorine) AsAs 59,359.3 26,526.5 ВаWa 1,31.3 1,41.4 CdCd 2,32,3 1,11,1 CoCo 44,844.8 38,538.5 CrCr 52,052.0 34,334.3 СuCu 61,061.0 48,848.8 MnMn 445,7445.7 395,5395.5 MoMo 26,026.0 31,531.5 NiNi 208,5208.5 325,5325.5 PbPb 45,845.8 31,331.3 SbSb 23,023.0 7,37.3 VV 473,0473.0 874,5874.5 ZnZn 3954,03954.0 974,7974.7 РтутьMercury 0,2460.246 0,1280.128 ХлорChlorine 0,940%0.940% 0,56%0.56%

Из таблицы видно, что использование сорбентов увеличивает уровень некоторых тяжелых металлов, содержащихся в летучей золе. Например, мышьяк, кадмий, хром, свинец, ртуть и хлор в тестовых образцах золы обнаруживаются в большем количестве по сравнению с базовым уровнем. Предположительно, это связано с повышенным захватом элементов летучей золой. Не ясно, с чем связан повышенный уровень цинка в тестовых образцах золы. Возможно, это связано с большим уровнем удаления шлаков из труб бойлера при использовании сорбентов настоящего изобретения. Можно предположить, что повышенный уровень цинка можно связать с удалением веществ из труб бойлера при сжигании угля с сорбентами.The table shows that the use of sorbents increases the level of some heavy metals contained in fly ash. For example, arsenic, cadmium, chromium, lead, mercury and chlorine in test ash samples are found in larger quantities compared to the baseline. Presumably, this is due to increased capture of elements by fly ash. It is not clear what is associated with increased levels of zinc in test samples of ash. Perhaps this is due to the high level of slag removal from the boiler pipes when using the sorbents of the present invention. It can be assumed that elevated levels of zinc can be associated with the removal of substances from boiler pipes when burning coal with sorbents.

Пример 12Example 12

Следующие образцы золы тестировали в соответствии с процедурой TCLP, разработанной Американским агентством по охране окружающей среды (U.S. Environmental Protection Agency (EPA)), чтобы определить пороговую величину кислотного выщелачивания ключевых элементов. Результаты представлены в таблице 2.The following ash samples were tested according to the TCLP procedure developed by the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) to determine the threshold acid leach of key elements. The results are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Результаты TCLP теста для летучей золыTCLP test results for fly ash ЭлементElement Пороговый предел EPA (ррm)EPA Threshold Limit (ppm) Базовая линия - до добавления сорбента (ррm)Baseline - before adding the sorbent (ppm) Тест - совместно с добавлением сорбента (ррm)Test - together with the addition of sorbent (ppm) МышьякArsenic 5,05,0 <0,04<0.04 <0,04<0.04 БарийBarium 100,0100.0 0,8140.814 0,3130.313 КадмийCadmium 1,01,0 <0,04<0.04 <0,04<0.04 ХромChromium 5,05,0 0,0300,030 <0,007<0.007 СвинецLead 5,05,0 0,5130.513 0,0960,096 РтутьMercury 0,200.20 0,0950,095 0,0780,078 СеленSelenium 1,01,0 <0,07<0.07 <0,07<0.07 СереброSilver 5,05,0 3,8353,835 3,2913,291

Из таблицы 2 видно, что хотя абсолютное количество элементов, таких как мышьяк, свинец и ртуть, в золе выше, количество выщелачиваемого мышьяка, свинца и ртути в тестовых образцах золы ниже по сравнению с базовым уровнем.Table 2 shows that although the absolute amount of elements such as arsenic, lead, and mercury in the ash is higher, the amount of leached arsenic, lead, and mercury in the test samples of ash is lower compared to the baseline.

Пример 13Example 13

Уголь PRB (75% прохождение через сито 200) сжигали в тангенциальной печи с уравновешенной тягой, так чтобы получить 160 МВт энергии. Уголь сжигали столько времени, сколько необходимо, чтобы получить 8 вагонеток летучей золы. Порошкообразный сорбент добавляли в установку со скоростью 4-6% по весу в течение всего периода эксперимента. В первую треть периода добавление сорбента производилось только в печь точно ниже купола печи через форсунку в стенке печи. В следующей трети периода, половина сорбента добавлялась в печь и половина - в измельченный уголь перед его зажиганием. В последнюю треть 100% порошкообразного сорбента добавляли в уголь перед зажиганием. На всем протяжении эксперимента жидкий сорбент (50% водный раствор бромида кальция) добавлялся к измельченному углю на этапе пред-горения со скоростью 0,15% по весу относительно скорости сжигаемого угля. Объединенный образец, отображающий состав 8 вагонеток золы, собрали и определили его выщелачивание по методу US EPA TCLP. Результат выщелачивания для бария составил 26 ppm, что значительно ниже уровня, требуемого в соответствии с законодательными нормами, составляющего 100 ppm. Величины TCLP для As, Cd, Cr, Pb, Hg, Se и Аg были ниже предела чувствительности используемого теста. В частности, выщелачивание ртути составляло <0,0020 ppm, что меньше чем 2 ppb.Coal PRB (75% passing through a 200 sieve) was burned in a balanced traction tangential furnace to produce 160 MW of energy. Coal was burned as long as needed to get 8 trolleys of fly ash. Powdered sorbent was added to the unit at a rate of 4-6% by weight throughout the entire period of the experiment. In the first third of the period, the sorbent was added only to the furnace exactly below the furnace dome through the nozzle in the furnace wall. In the next third of the period, half of the sorbent was added to the furnace and half to the crushed coal before ignition. In the last third, 100% powdered sorbent was added to coal before ignition. Throughout the experiment, a liquid sorbent (50% aqueous solution of calcium bromide) was added to the crushed coal at the pre-combustion stage at a rate of 0.15% by weight relative to the rate of coal burned. A pooled sample showing the composition of 8 ash trolleys was collected and its leach was determined using the US EPA TCLP method. The barium leach was 26 ppm, well below the legal level of 100 ppm. The TCLP values for As, Cd, Cr, Pb, Hg, Se, and Ag were below the sensitivity limit of the test used. In particular, the leaching of mercury was <0.0020 ppm, which is less than 2 ppb.

Claims (71)

1. Способ уменьшения содержания ртути в дымовых газах, получаемых при сжигании угля в установках, работающих на твердом топливе, характеризующийся применением в названных установках компонентов сорбента, в состав которых входит соединение галогена и, по меньшей мере, один минерал алюмосиликата, сжиганием угля с получением золы и газов сгорания, измерением содержания ртути в газообразных продуктах сгорания и регулированием количества применяемого соединения галогена на основании полученного значения ртути.1. A method of reducing the mercury content in flue gases obtained by burning coal in solid fuel plants, characterized by the use of sorbent components in said plants, which include a halogen compound and at least one aluminosilicate mineral, by burning coal to produce ash and combustion gases, by measuring the mercury content in the gaseous products of combustion and by adjusting the amount of the halogen compound used based on the obtained mercury value. 2. Способ по п.1, в котором применение компонентов сорбента осуществляют до подачи угля в установку и его сжигания.2. The method according to claim 1, in which the use of the components of the sorbent is carried out before the supply of coal to the installation and its combustion. 3. Способ по п.1, в котором в состав сорбента включают бромид.3. The method according to claim 1, in which the composition of the sorbent include bromide. 4. Способ по п.1, в котором в состав сорбента включают бромид кальция.4. The method according to claim 1, in which the composition of the sorbent include calcium bromide. 5. Способ по п.1, в котором минерал алюмосиликата представляет собой слоистую структуру, включающую в себя, по крайней мере, один минерал, выбранный из следующей группы: глина, каолинит, монтмориллонит натрия, монтмориллонит кальция, вермикулит, слюда, тальк, хризолит и пирофиллит.5. The method according to claim 1, in which the aluminosilicate mineral is a layered structure comprising at least one mineral selected from the following group: clay, kaolinite, sodium montmorillonite, calcium montmorillonite, vermiculite, mica, talc, chrysolite and pyrophyllitis. 6. Способ по п.1, в котором минерал алюмосиликата представляет собой, по крайней мере, одну слоистую структуру, выбранную из следующей группы: каолинит, монтмориллонит кальция и монтмориллонит натрия.6. The method according to claim 1, in which the aluminosilicate mineral is at least one layered structure selected from the following group: kaolinite, calcium montmorillonite and sodium montmorillonite. 7. Способ уменьшения содержания окисленной ртути в дымовых газах, образующихся при сжигании в установках ртутьсодержащих видов углеродного топлива, характеризующийся введением щелочного порошкообразного сорбента в углеродное топливо перед сжиганием или непосредственно в установку во время сжигания, сжиганием топлива в присутствии указанного щелочного порошкообразного сорбента, измерением содержания ртути в дымовых газах, сравниванием измеренного уровня ртути с заданным уровнем и при измеренной величине большей заданного уровня увеличением количества добавляемого порошкообразного сорбента относительно количества топлива, при этом в состав порошкообразного сорбента включают кальций, кремнезем и окись алюминия.7. A method of reducing the content of oxidized mercury in flue gases generated by burning mercury-containing types of carbon fuel in plants, characterized by introducing an alkaline powder sorbent into carbon fuel before burning or directly into the plant during combustion, burning fuel in the presence of said alkaline powder sorbent, measuring the content mercury in flue gases, by comparing the measured mercury level with a predetermined level and at a measured value greater than a predetermined level by increasing the amount of added powder sorbent relative to the amount of fuel, while calcium, silica and alumina are included in the composition of the powder sorbent. 8. Способ по п.7, в котором в состав порошкообразного сорбента дополнительно включают железо и магний.8. The method according to claim 7, in which the composition of the powder sorbent further include iron and magnesium. 9. Способ по п.7, в котором содержание окиси алюминия в сорбенте берут выше, чем содержание окиси алюминия в портландцементе.9. The method according to claim 7, in which the content of alumina in the sorbent is higher than the content of alumina in Portland cement. 10. Способ по п.7, в котором содержание окиси алюминия в порошкообразном сорбенте берут большим чем 7% по весу.10. The method according to claim 7, in which the content of alumina in the powder sorbent is taken greater than 7% by weight. 11. Способ по п.7, в котором порошкообразный сорбент вводят в установку в процессе сжигания топлива.11. The method according to claim 7, in which the powdered sorbent is introduced into the installation in the process of burning fuel. 12. Способ по п.7, в котором топливо содержит уголь и, по меньшей мере, один компонент, выбранный из следующей группы: биомасса, отходы производства и поврежденные покрышки.12. The method according to claim 7, in which the fuel contains coal and at least one component selected from the following group: biomass, production waste and damaged tires. 13. Способ по п.7, в котором в состав порошкообразного сорбента дополнительно включают алюмосиликат и, по меньшей мере, один компонент, выбранный из следующей группы: портландцемент, оксид кальция, известь, известняк, свекловичная известь, обожженный цемент и обожженная известь.13. The method according to claim 7, in which the composition of the powdered sorbent further includes aluminosilicate and at least one component selected from the following group: Portland cement, calcium oxide, lime, limestone, beet lime, calcined cement and calcined lime. 14. Способ по п.13, в котором в состав порошкообразного сорбента включают, по меньшей мере, два вещества.14. The method according to item 13, in which the composition of the powdered sorbent include at least two substances. 15. Способ уменьшения содержания серы или серы и ртути в дымовых газах, получаемых при сжигании угля в установках, работающих на твердом топливе, характеризующийся введением порошковой композиции в уголь перед его сжиганием и/или во время сжигания при следующем соотношении компонентов, мас.%:
щелочной порошок, содержащий кальций 50÷98 алюмосиликат 2÷50
15. A method of reducing the content of sulfur or sulfur and mercury in flue gases obtained by burning coal in solid fuel plants, characterized by introducing a powder composition into coal before burning it and / or during burning in the following ratio of components, wt.%:
alkaline powder containing calcium 50 ÷ 98 aluminosilicate 2 ÷ 50
16. Способ по п.15, в котором сжигание угля производят при температуре около 537,8°С.16. The method according to clause 15, in which the combustion of coal is carried out at a temperature of about 537.8 ° C. 17. Способ по п.15, в котором содержание алюмосиликата в порошковой композиции составляет 2÷20 мас.%.17. The method according to clause 15, in which the content of aluminosilicate in the powder composition is 2 ÷ 20 wt.%. 18. Способ по п.15, в котором содержание алюмосиликата в порошковой композиции составляет 2÷10 мас.%.18. The method according to clause 15, in which the content of aluminosilicate in the powder composition is 2 ÷ 10 wt.%. 19. Способ по п.15, в котором в состав щелочного порошка включают, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из следующей группы: портландцемент, обожженный цемент, обожженная известь и свекловичная известь.19. The method according to clause 15, in which the composition of the alkaline powder includes at least one substance selected from the following group: Portland cement, calcined cement, calcined lime and beet lime. 20. Способ по п.15, в котором в состав щелочного порошка включают обожженный цемент и обожженную известь.20. The method according to clause 15, in which the composition of the alkaline powder includes calcined cement and calcined lime. 21. Способ по п.15, в котором используют алюмосиликат, содержащий, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из следующей группы: монтмориллонит кальция, монтмориллонит натрия и каолин.21. The method according to clause 15, which uses aluminosilicate containing at least one substance selected from the following group: calcium montmorillonite, sodium montmorillonite and kaolin. 22. Способ по п.15, в котором порошковую композицию вводят в соотношении 0,1÷10 мас.% по отношению к весу сгораемого угля.22. The method according to clause 15, in which the powder composition is administered in a ratio of 0.1 ÷ 10 wt.% In relation to the weight of combustible coal. 23. Способ по п.15, в котором порошковую композицию вводят в печь.23. The method according to clause 15, in which the powder composition is introduced into the furnace. 24. Способ по п.23, в котором температура в точке введения порошковой композиции превышает 1093°С.24. The method according to item 23, in which the temperature at the point of introduction of the powder composition exceeds 1093 ° C. 25. Композиция сорбента для уменьшения содержания ртути и серы в газах сгорания, содержащая щелочной порошок и алюмосиликат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
щелочной порошок, содержащий кальций 50÷98 алюмосиликат 2÷50,

при этом щелочной порошок содержит, по меньшей мере, один следующий компонент, выбранный из группы, включающей: портландцемент, обожженный цемент, обожженную известь и свекловичную известь.
25. The composition of the sorbent to reduce the content of mercury and sulfur in the combustion gases, containing alkaline powder and aluminosilicate in the following ratio of components, wt.%:
alkaline powder containing calcium 50 ÷ 98 aluminosilicate 2 ÷ 50,

wherein the alkaline powder contains at least one of the following components selected from the group consisting of: Portland cement, calcined cement, calcined lime and beet lime.
26. Композиция по п.25, в которой дополнительно содержится соединение брома.26. The composition according A.25, which further comprises a bromine compound. 27. Композиция по п.25, в которой щелочной порошок включает дополнительно обожженный цемент и обожженную известь.27. The composition according A.25, in which the alkaline powder includes additionally calcined cement and calcined lime. 28. Композиция по п.25, в которой содержание алюмосиликата составляет 2-20 мас.%.28. The composition according A.25, in which the content of aluminosilicate is 2-20 wt.%. 29. Композиция по п.28, в которой алюмосиликат представляет собой, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы, включающей монтмориллонит кальция, монтмориллонит натрия и каолинит.29. The composition according to p. 28, in which the aluminosilicate is at least one substance selected from the group comprising calcium montmorillonite, sodium montmorillonite and kaolinite. 30. Способ сжигания угля с пониженным количеством выброса в атмосферу ртути, характеризующийся введением в уголь жидкой композиции сорбента, содержащей соединение брома, подачей угля с сорбентом в печь для сжигания угля, введением порошковой композиции, содержащей кальций, кремнезем и оксид алюминия, в печь при горении и сжиганием угля вместе с жидкой и порошковой композицией в печи для сжигания угля с получением золы и газов сгорания.30. A method of burning coal with a reduced amount of mercury emissions into the atmosphere, characterized by introducing into the coal a liquid sorbent composition containing a bromine compound, feeding coal with a sorbent into a coal burning furnace, introducing a powder composition containing calcium, silica and alumina into a furnace burning and burning coal together with a liquid and powder composition in a furnace for burning coal to produce ash and combustion gases. 31. Способ по п.30, в котором дополнительно измеряют количество ртути, выщелачиваемой из золы, и в зависимости от полученных результатов названного измерения регулируют посредством количества вводимого кремнезема и оксида алюминия состав вводимой в уголь композиции сорбента.31. The method according to claim 30, wherein the amount of mercury leached from the ash is additionally measured, and depending on the results of said measurement, the composition of the sorbent composition introduced into the coal is controlled by the amount of silica and alumina introduced. 32. Способ по п.30, в котором жидкая композиция сорбента включает в себя бромид.32. The method according to clause 30, in which the liquid composition of the sorbent includes bromide. 33. Способ по п.32, в котором жидкая композиция сорбента, по существу, не содержит соединений щелочных металлов.33. The method according to p, in which the liquid sorbent composition essentially does not contain alkali metal compounds. 34. Способ по п.30, в котором в состав порошковой композиции включают алюмосиликат.34. The method according to clause 30, in which the composition of the powder composition includes aluminosilicate. 35. Способ по п.30, в котором в состав порошковой композиции включают, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, включающей портландцемент, обожженный цемент и обожженную известь.35. The method according to clause 30, in which the composition of the powder composition includes at least one component selected from the group comprising Portland cement, calcined cement and calcined lime. 36. Способ по п.30, в котором в состав композиции сорбента включают обожженный цемент, обожженную известь и алюмосиликат.36. The method according to clause 30, in which the composition of the sorbent include calcined cement, calcined lime and aluminosilicate. 37. Способ по п.30, в котором введение порошковой композиции осуществляют при температуре примерно 1093°С.37. The method according to clause 30, in which the introduction of the powder composition is carried out at a temperature of about 1093 ° C. 38. Способ по п.30, в котором введение порошковой композиции осуществляют при температуре примерно 1260°С.38. The method according to clause 30, in which the introduction of the powder composition is carried out at a temperature of about 1260 ° C. 39. Способ по п.30, в котором введение порошковой композиции осуществляют при температуре примерно 1482°С.39. The method according to clause 30, in which the introduction of the powder composition is carried out at a temperature of about 1482 ° C. 40. Способ сжигания ртутьсодержащего угля в установке, работающей на твердом топливе, состоящей из печи и конвекционного пути для дымовых газов на выходе из печи, характеризующийся введением в установку жидкой композиции, содержащей соединение брома, добавлением в установку при горении порошковой композиции, включающей кальций, по меньшей мере, 2 мас.% кремнезема и, по меньшей мере, 2 мас.% оксида алюминия, и сжиганием угля с образованием дымовых газов и летучей золы с уменьшенным содержанием серы и ртути.40. A method of burning mercury-containing coal in a solid fuel-fired plant consisting of a furnace and a convection path for flue gases at the furnace exit, characterized by introducing into the installation a liquid composition containing a bromine compound, adding a powder composition including calcium to the installation during combustion at least 2 wt.% silica and at least 2 wt.% alumina, and burning coal to form flue gases and fly ash with a reduced sulfur and mercury content. 41. Способ по п.40, в котором жидкую композицию вводят в уголь перед его сжиганием.41. The method according to p, in which the liquid composition is introduced into coal before burning it. 42. Способ по п.40, в котором порошковую композицию добавляют к углю перед его сжиганием.42. The method according to p, in which the powder composition is added to coal before burning it. 43. Способ по п.40, в котором жидкая композиция включает бромид кальция.43. The method of claim 40, wherein the liquid composition comprises calcium bromide. 44. Способ по п.40, в котором порошковая композиция включает алюмосиликат и дополнительно, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, включающей портландцемент, обожженный цемент, свекловичную известь и обожженную известь.44. The method according to p, in which the powder composition includes aluminosilicate and additionally at least one component selected from the group comprising Portland cement, calcined cement, beet lime and calcined lime. 45. Способ по п.40, в котором порошковую композицию добавляют в качестве сорбента в процентном соотношении 1÷10 мас.% относительно веса сжигаемого угля.45. The method according to p, in which the powder composition is added as a sorbent in a percentage of 1 ÷ 10 wt.% Relative to the weight of the coal burned. 46. Способ по п.40, в котором соединение брома вводят в процентном соотношении 0,5÷1 мас.% относительно веса сжигаемого угля.46. The method according to p, in which the bromine compound is introduced in a percentage ratio of 0.5 ÷ 1 wt.% Relative to the weight of the coal burned. 47. Способ сжигания угля с уменьшенным количеством выброса в окружающую среду вредных элементов, характеризующийся добавлением к углю композиции сорбента, включающей кальций, кремнезем, оксид алюминия и соединение галогена, выбранный из группы, содержащей бром и иод, и сжиганием угля с получением золы и газов сгорания с уменьшенным содержанием серы и ртути.47. A method of burning coal with a reduced amount of harmful elements released into the environment, characterized by adding to the coal a sorbent composition comprising calcium, silica, alumina and a halogen compound selected from the group consisting of bromine and iodine, and burning coal to produce ash and gases combustion with reduced sulfur and mercury. 48. Способ по п.47, в котором дополнительно определяют содержание ртути в газах сгорания и регулируют количество соединения брома, добавляемого к углю, на основании данных о содержании ртути.48. The method according to clause 47, which further determines the mercury content in the combustion gases and adjusts the amount of bromine compounds added to coal based on mercury content data. 49. Способ по п.47, в котором соединение брома добавляют к углю в количестве, достаточном для снижения эмиссии ртути в окружающую среду на 90% или более по сравнению с эмиссией, наблюдаемой при сгорании угля без бромсодержащих добавок.49. The method according to clause 47, in which the bromine compound is added to coal in an amount sufficient to reduce mercury emissions into the environment by 90% or more compared with the emission observed during the combustion of coal without bromine-containing additives. 50. Способ по п.47, в котором композиция сорбента включает в себя бромид кальция.50. The method according to clause 47, in which the composition of the sorbent includes calcium bromide. 51. Способ по п.47, в котором к углю добавляют жидкую композицию, включающую соединение брома.51. The method according to clause 47, in which a liquid composition comprising a bromine compound is added to coal. 52. Способ по п.51, в котором жидкая композиция включает бромид кальция.52. The method of claim 51, wherein the liquid composition comprises calcium bromide. 53. Способ уменьшения содержания ртути в дымовых газах, образующихся при сгорании угля в печи установки, работающей на твердом топливе, характеризующийся введением в установку компонентов сорбента, включающих соединение галогена, кальций, кремнезем и оксид алюминия, и сжиганием угля с образованием золы и газов сгорания.53. A method of reducing the mercury content in flue gases generated during the combustion of coal in a furnace of a solid fuel-fired plant, characterized by introducing sorbent components into the plant, including halogen, calcium, silica and alumina, and burning coal to form ash and combustion gases . 54. Способ по п.53, в котором дополнительно определяют содержание ртути в газах сгорания и регулируют количество соединения галогена, вводимого в установку, на основании данных о содержании ртути.54. The method according to item 53, which further determines the mercury content in the combustion gases and regulates the amount of halogen compounds introduced into the installation, based on the mercury content. 55. Способ по п.53, в котором соединение галогена представляет собой соединение брома.55. The method according to item 53, in which the halogen compound is a bromine compound. 56. Способ по п.53, в котором, по меньшей мере, один компонент сорбента вводят в уголь до его сжигания.56. The method according to item 53, in which at least one component of the sorbent is introduced into coal before burning it. 57. Способ по п.53, в котором, по меньшей мере, один компонент сорбента вводят напрямую в печь.57. The method according to item 53, in which at least one component of the sorbent is injected directly into the furnace. 58. Способ по п.53, в котором, по меньшей мере, один компонент сорбента вводят в конвекционный поток установки на выходе из печи.58. The method according to item 53, in which at least one component of the sorbent is introduced into the convection stream of the installation at the outlet of the furnace. 59. Способ по п.53, в котором вводят жидкий сорбент, содержащий бром, и порошковый сорбент, содержащий кальций, кремнезем и оксид алюминия.59. The method according to item 53, which introduces a liquid sorbent containing bromine, and a powder sorbent containing calcium, silica and alumina. 60. Способ по п.59, в котором порошковый сорбент включает, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, включающей портландцемент, обожженный цемент, обожженную известь и алюмосиликатную глину.60. The method according to p, in which the powder sorbent includes at least one component selected from the group comprising Portland cement, calcined cement, calcined lime and aluminosilicate clay. 61. Способ по п.59, в котором вводят порошковый сорбент в соотношении 1÷10 мас.% относительно веса сжигаемого угля.61. The method according to p, in which a powder sorbent is introduced in a ratio of 1 ÷ 10 wt.% Relative to the weight of the coal burned. 62. Угольная зола, полученная способом по любому из пп.30, 40, 47 и 53.62. Coal ash obtained by the method according to any one of paragraphs.30, 40, 47 and 53. 63. Цемент, в котором к портландцементу добавлено приблизительно 0,1÷99 мас.% угольной золы по п.62 относительно общего веса цемента.63. Cement in which approximately 0.1–99% by weight of coal ash is added to Portland cement according to claim 62 relative to the total weight of the cement. 64. Пуццолан, в котором добавлено приблизительно 0,1÷99 мас.% угольной золы по п.62 относительно общего веса пуццолана.64. Pozzolan, which added about 0.1 ÷ 99 wt.% Coal ash according to item 62 relative to the total weight of pozzolan. 65. Бетонная смесь, готовая к использованию, включающая заполнитель и цемент, который содержит угольную золу по п.62.65. Concrete mixture, ready for use, including aggregate and cement, which contains coal ash according to paragraph 62. 66. Композиция бетона, известкового раствора, жидкого строительного раствора, текучего наполнителя и стабилизирующей основы, содержащая воду и бетон смесь по п.65.66. The composition of concrete, mortar, mortar, fluid filler and stabilizing base, containing water and concrete mixture according to item 65. 67. Бетонная конструкция, полученная посредством гидратирования бетонной смеси по п.65.67. Concrete structure obtained by hydration of a concrete mixture according to item 65. 68. Способ получения цементирующей смеси, характеризующийся сжиганием угля в присутствии 1÷10 мас.% добавляемого сорбента с содержанием приблизительно 30÷75 мас.% CaO, 2÷15 мас.% оксида алюминия, 5÷20 мас.% кремнезема, 1÷10 мас.% Fe2O3 и 0,1÷5 мас.% щелочи, выбранной из группы, включающей Na2O и K2О, получением золы в результате сжигания угля, последующим сбором золы и приготовлением содержащей золу цементирующей смеси.68. A method of obtaining a cementitious mixture, characterized by burning coal in the presence of 1 ÷ 10 wt.% Added sorbent with a content of approximately 30 ÷ 75 wt.% CaO, 2 ÷ 15 wt.% Alumina, 5 ÷ 20 wt.% Silica, 1 ÷ 10 wt.% Fe 2 O 3 and 0.1 ÷ 5 wt.% Alkali selected from the group comprising Na 2 O and K 2 O, obtaining ash from coal combustion, subsequent collection of ash and preparation of the cementitious mixture containing ash. 69. Способ по п.68, в котором сжигание угля осуществляют дополнительно в присутствии соединения брома.69. The method according to p, in which the combustion of coal is carried out additionally in the presence of a bromine compound. 70. Способ по п.68, в котором добавляемый сорбент включает алюмосиликат.70. The method according to p, in which the added sorbent includes aluminosilicate. 71. Способ по п.68, в котором добавляемый сорбент включает обожженный цемент. 71. The method according to p, in which the added sorbent includes calcined cement.
RU2007138433/05A 2005-03-17 2006-03-16 Method of reducing content of sulphur and/or mercury in flue gases (versions), sorbent composition, method of burning coal with reduced emission of harmful elements into environment (versions), coal ash obtained using said methods, and cement, pozzolan, concrete mixture and mortar thereof, concrete structure, method of producing cementing mixture, obtained based on or through said ash RU2440179C2 (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US66291105P 2005-03-17 2005-03-17
US60/662,911 2005-03-17
US74215405P 2005-12-02 2005-12-02
US60/742,154 2005-12-02
US60/759,994 2006-01-18
US76594406P 2006-02-07 2006-02-07
US60/765,944 2006-02-07

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011138487/04A Division RU2494793C2 (en) 2005-03-17 2006-03-16 Method of combusting mercury-bearing fuel (versions), method of reducing mercury emission, method of combusting coal with reduced emission of harmful elements and method of decreasing mercury content in flue gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007138433A RU2007138433A (en) 2009-04-27
RU2440179C2 true RU2440179C2 (en) 2012-01-20

Family

ID=41018426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007138433/05A RU2440179C2 (en) 2005-03-17 2006-03-16 Method of reducing content of sulphur and/or mercury in flue gases (versions), sorbent composition, method of burning coal with reduced emission of harmful elements into environment (versions), coal ash obtained using said methods, and cement, pozzolan, concrete mixture and mortar thereof, concrete structure, method of producing cementing mixture, obtained based on or through said ash

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2440179C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2547195C1 (en) * 2013-09-26 2015-04-10 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Production of portland cement clinker (versions)
WO2017095895A1 (en) * 2015-12-02 2017-06-08 Nox Ii, Ltd. Enzyme treatment of coal for mercury remediation
RU2655329C2 (en) * 2013-03-15 2018-05-25 Альбемарл Корпорейшн Flue gas sorbents, methods for their manufacture and their use in removal of mercury from gaseous streams

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009035389A1 (en) * 2009-07-30 2011-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Process for pollutant removal from carbon dioxide and apparatus for carrying it out
CN114713207B (en) * 2022-04-07 2024-03-15 江苏索普聚酯科技有限公司 Functional adsorption material for recycling iodine and rhodium elements in organic acetic acid and preparation method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655329C2 (en) * 2013-03-15 2018-05-25 Альбемарл Корпорейшн Flue gas sorbents, methods for their manufacture and their use in removal of mercury from gaseous streams
RU2547195C1 (en) * 2013-09-26 2015-04-10 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Production of portland cement clinker (versions)
WO2017095895A1 (en) * 2015-12-02 2017-06-08 Nox Ii, Ltd. Enzyme treatment of coal for mercury remediation
US10760026B2 (en) 2015-12-02 2020-09-01 Nox Ii, Ltd. Enzyme treatment of coal for mercury remediation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007138433A (en) 2009-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11732889B2 (en) Reducing mercury emissions from the burning of coal by remote sorbent addition
CA2947877C (en) Reducing mercury emissions from the burning of coal
RU2440179C2 (en) Method of reducing content of sulphur and/or mercury in flue gases (versions), sorbent composition, method of burning coal with reduced emission of harmful elements into environment (versions), coal ash obtained using said methods, and cement, pozzolan, concrete mixture and mortar thereof, concrete structure, method of producing cementing mixture, obtained based on or through said ash
AU2016228203B2 (en) Reducing mercury emissions from the burning of coal
AU2012202115B2 (en) Reducing mercury emissions from the burning of coal
AU2014202214B2 (en) Reducing mercury emissions from the burning of coal

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20101217

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20110207

TC4A Altering the group of invention authors

Effective date: 20130207

TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -TC4A- IN JOURNAL: 06-2013 FOR TAG: (72)