RU2441905C2

RU2441905C2 - Use of compounds containing halogen and nitrogen for reducing mercury emissions during coal combustion

Info

Publication number: RU2441905C2
Application number: RU2010103456/05A
Authority: RU
Inventors: Кристофер Дж. НАЛЕПА (US); Кристофер Дж. НАЛЕПА; Роберт М. Мл. МУР (US); Роберт М. Мл. МУР
Original assignee: Альбемарл Корпорейшн
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2012-02-10
Also published as: RU2010103456A

Abstract

FIELD: fuel.

SUBSTANCE: processes and systems are provided for using bromide-containing compounds derived from a nitrogen-containing compound, such as ammonia, sulfamic acid, or one or more salts thereof, to reduce mercury emissions during coal combustion.

EFFECT: removal of mercury compounds from flue gases.

7 cl, 2 ex

Description

Известный уровень техникиPrior art

В 2005 г. Управление по Охране Окружающей Среды (EPA) издало правило чистого от ртути воздуха для локализации и уменьшения выбросов ртути от угольных электростанций. Это правило, вместе с федеральным правилом чистого воздуха (CAIR) EPA, потребует значительного снижения выбросов ртути от угольных электростанций к 2010 г.In 2005, the Environmental Protection Agency (EPA) issued a mercury-free air rule to localize and reduce mercury emissions from coal-fired power plants. This rule, together with the EPA Federal Clean Air Regulation (CAIR), will require a significant reduction in mercury emissions from coal-fired power plants by 2010.

Некоторая часть ртути может быть удалена из топочного газа угольных электростанций устройствами для контроля SO₂. Тем не менее, топочные газы обычно включают значительные количества элементарной и окисленной ртути; и устройства для контроля SO₂ подходят для удаления окисленной ртути, но не элементарной ртути. Низкие уровни брома или водных растворов солей брома щелочных или щелочноземельных металлов, таких как бромида кальция, бромида натрия или бромида калия, могут быть использованы для окисления ртути в топочных газах. Тем не менее, когда бромид окисляется, это приводит к образованию брома. По меньшей мере, некоторое количество брома может взаимодействовать с элементарной ртутью с образованием нелетучих солей ртути, таких как HgBr₂. Избыток брома относительно количества удаляемой Hg приводит к тому, что значительное количество брома остается в топочном газе, что, как известно, может привести к коррозии газоочистительных систем и другого оборудования электростанции.Some of the mercury can be removed from the flue gas of coal-fired power plants with SO ₂ control devices. However, flue gases typically include significant amounts of elemental and oxidized mercury; and SO ₂ control devices are suitable for removing oxidized mercury, but not elemental mercury. Low levels of bromine or aqueous solutions of alkali or alkaline earth metal bromide salts, such as calcium bromide, sodium bromide or potassium bromide, can be used to oxidize mercury in flue gases. However, when bromide is oxidized, this leads to the formation of bromine. At least some bromine can interact with elemental mercury to form non-volatile salts of mercury, such as HgBr ₂ . An excess of bromine relative to the amount of Hg removed leads to a significant amount of bromine remaining in the flue gas, which, as you know, can lead to corrosion of gas cleaning systems and other equipment of the power plant.

Учитывая вышеизложенное, создание способов снижения выбросов ртути из топочных газов угольных электростанций будет коммерчески выгодным для использования при удалении как окисленной, так и элементарной ртути из топочных газов, не приводя к коррозии оборудования электростанции.Given the above, the creation of methods to reduce mercury emissions from the flue gases of coal-fired power plants will be commercially viable for use in the removal of both oxidized and elemental mercury from flue gases, without leading to corrosion of the power plant equipment.

Описание изобретенияDescription of the invention

Настоящее изобретение удовлетворяет вышеуказанным потребностям путем создания способов для снижения выбросов ртути из угля во время сгорания, включающих добавление композиции, содержащей бром и/или бромсодержащее соединение, образованное, по меньшей мере, из одного азотсодержащего соединения или одной или нескольких его солей, в уголь либо до, либо во время сжигания. В данных процессах бром и/или бромсодержащее соединение может содержать азотсодержащую соль брома, такую как бромид аммония. Настоящее изобретение обеспечивает преимущества: полученное таким образом бром и/или бромсодержащее соединение имеет гораздо меньшую склонность вызывать коррозию оборудования электростанции по сравнению с известными соединениями для окисления ртути в топочных газах, такими как бромид кальция.The present invention satisfies the above needs by providing methods for reducing mercury emissions from coal during combustion, comprising adding a composition containing bromine and / or bromine-containing compound formed from at least one nitrogen-containing compound or one or more salts thereof to coal or before or during burning. In these processes, the bromine and / or bromine-containing compound may contain a nitrogen-containing bromine salt, such as ammonium bromide. The present invention provides advantages: the bromine and / or bromine-containing compound thus obtained has a much lower tendency to cause corrosion of power plant equipment compared to the known compounds for oxidizing mercury in flue gases such as calcium bromide.

Также предложены способы для снижения выбросов ртути из топочного газа, полученного при сжигании угля, включающие добавление композиции, содержащей бром и/или бромсодержащее соединение, образованное, по меньшей мере, из одного азотсодержащего соединения или одной или нескольких его солей, в топочный газ.Also provided are methods for reducing emissions of mercury from flue gas obtained by burning coal, comprising adding a composition containing bromine and / or bromine-containing compound formed from at least one nitrogen-containing compound or one or more salts thereof to the flue gas.

Также предложены способы сжигания угля со снижением количества ртути, выбрасываемой в атмосферу, включающие: (i) добавление композиции, содержащей бром и/или бромсодержащее соединение, образованное, по меньшей мере, из одного азотсодержащего соединения или одной или нескольких его солей, в уголь; (ii) подачу угля в угольную печь; (iii) сжигание угля, содержащего композицию, в угольной печи с получением золы и газообразных продуктов горения; (iv) измерение содержания ртути в газообразных продуктах горения и (v) установка количества композиции, добавляемой в уголь, на основе величины содержания ртути.Also provided are methods of burning coal to reduce the amount of mercury released into the atmosphere, including: (i) adding a composition containing bromine and / or bromine-containing compound formed from at least one nitrogen-containing compound or one or more salts thereof to coal; (ii) feeding coal into a coal furnace; (iii) burning coal containing the composition in a coal furnace to produce ash and gaseous combustion products; (iv) measuring the mercury content in the gaseous products of combustion; and (v) setting the amount of composition added to the coal based on the mercury content.

Также предложены системы для сжигания угля со сниженными уровнями содержания ртути, выбрасываемой из системы, включающие: (а) композицию, содержащую бром и/или бромсодержащее соединение, образованное, по меньшей мере, из одного азотсодержащего соединения или одной или нескольких его солей; (b) печь для сжигания угля, включающую камеру сгорания, конвекционный контур для прохождения газообразных продуктов сгорания, проходящих от камеры сгорания к выходу из конвекционного контура, и устройство для сбора частиц, расположенное в конвекционном контуре; (с) устройство для подачи угля к печи для сжигания; (d) устройство, расположенное в конвекционном контуре, для измерения уровня ртути в конвекционном контуре; (е) устройство для доставки композиции в уголь до поступления угля в печь; и (f) контролирующее устройство, расположенное для получения внешнего сигнала от устройства для измерения уровня ртути и оперативно соединенное с устройством для доставки композиции с регулировкой количества композиции по величине внешнего сигнала.Also provided are systems for burning coal with reduced levels of mercury emitted from the system, including: (a) a composition containing bromine and / or a bromine-containing compound formed from at least one nitrogen-containing compound or one or more salts thereof; (b) a furnace for burning coal, including a combustion chamber, a convection circuit for passing gaseous products of combustion passing from the combustion chamber to the exit of the convection circuit, and a particle collecting device located in the convection circuit; (c) a device for supplying coal to the combustion furnace; (d) a device located in the convection loop for measuring the level of mercury in the convection loop; (e) a device for delivering the composition to coal before coal enters the furnace; and (f) a monitoring device located to receive an external signal from the mercury level measuring device and operatively connected to the device for delivering the composition by adjusting the amount of the composition by the magnitude of the external signal.

Бром и/или бромсодержащие соединенияBromine and / or bromine compounds

Бром и/или бромсодержащие соединения, образованные, по меньшей мере, из одного азотсодержащего соединения или одной или нескольких его солей, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают нижеуказанные, но не ограничивающие настоящее изобретение, соединения, образованные, по меньшей мере, аммиаком, сульфаминовой кислотой, мочевиной, одним или несколькими гидантоином, биуретом, сукцинимидом, низшей алифатической моно- или дизамещенной мочевиной, содержащей от приблизительно 2 до приблизительно 4 атомов углерода в каждой замещающей группе, алкилсульфамидом и тому подобными; азотсодержащие соли брома и другие соединения, такие как бромид аммония; композиция, полученная из BrCl и сульфамата натрия (NaSO₃NH₂), продаваемого под торговой маркой STABROM 909 Albemarle Corporation (как описано, например, в патенте США 6068861); и стабилизированный водный раствор гипробромита щелочного или щелочноземельного металла, продаваемый под торговой маркой STABREX Nalco (как описано, например, в патенте США 5683654).Bromine and / or bromine-containing compounds formed from at least one nitrogen-containing compound or one or more salts thereof suitable for use in the present invention include, but are not limited to, the following compounds formed from at least ammonia, sulfamic acid, urea, one or more hydantoins, biuret, succinimide, lower aliphatic mono- or disubstituted urea containing from about 2 to about 4 carbon atoms in each a substituent group, alkyl sulfamide and the like; nitrogen-containing bromine salts and other compounds such as ammonium bromide; a composition derived from BrCl and sodium sulfamate (NaSO ₃ NH ₂ ) sold under the trademark STABROM 909 Albemarle Corporation (as described, for example, in US patent 6068861); and a stabilized aqueous solution of alkali or alkaline earth metal hydrobromite sold under the trademark STABREX Nalco (as described, for example, in US Pat. No. 5,683,654).

Обработка угля для снижения выбросов ртути во время сгоранияCoal processing to reduce mercury emissions during combustion

Способы и системы настоящего изобретения, композиции, включающие бром и/или бромсодержащее соединение, образованное, по меньшей мере, из азотсодержащего соединения или одной или нескольких его солей, или, по меньшей мере, часть композиции может быть добавлена в уголь как до, так и во время сгорания угля для снижения выбросов ртути во время сжигания.The methods and systems of the present invention, compositions comprising bromine and / or bromine-containing compound formed from at least a nitrogen-containing compound or one or more salts thereof, or at least a portion of the composition can be added to coal both before and during the combustion of coal to reduce mercury emissions during combustion.

Композиция, включающая бром и/или бромсодержащее соединение, как описано в настоящем документе, может быть добавлена в/на уголь перед его сжиганием. Например, уголь может быть измельченным и может быть необязательно дроблен или приведен в состояние порошка традиционными способами. Композиция может быть нанесена на уголь как жидкость или как твердое вещество. В общем, твердые композиции находятся в форме порошка. Если композиция добавлена в качестве жидкости, уголь может остаться влажным при загрузке в камеру сгорания. Композиция может наноситься на уголь непрерывно в установку сжигания угля путем распыления или смешивания с углем пока он на конвейере, в червячном экструдере или другом подающем устройстве. Кроме того, или как альтернативный вариант, композиция может быть отдельно смешана с углем в угольной печи или при добыче угля. Композиция может быть добавлена в жидком состоянии или как порошок к углю пока он загружается в камеру сгорания. Например, композиция может быть нанесена из пульверизаторов, которые измельчают уголь до впрыска. При желании количество добавляемой композиции может быть варьировано для достижения желаемого уровня выбросов ртути. Уровень ртути в топочных газах может контролироваться, а уровень добавляемой композиции может регулироваться ниже или выше, как то требуется для поддержания желаемого уровня выброса ртути.A composition comprising bromine and / or a bromine-containing compound, as described herein, may be added to / on the coal before burning it. For example, the coal may be ground and may optionally be crushed or pulverized by conventional methods. The composition may be applied to coal as a liquid or as a solid. In general, solid compositions are in powder form. If the composition is added as a liquid, the coal may remain wet when loaded into the combustion chamber. The composition can be applied to coal continuously in a coal burning unit by spraying or mixing with coal while it is on a conveyor, in a screw extruder, or other feed device. In addition, or as an alternative, the composition may be separately mixed with coal in a coal furnace or in coal mining. The composition may be added in a liquid state or as a powder to coal while it is being loaded into the combustion chamber. For example, the composition may be applied from atomizers that grind the coal prior to injection. If desired, the amount of composition added can be varied to achieve the desired mercury emission level. The level of mercury in the flue gases can be controlled, and the level of added composition can be adjusted lower or higher, as required to maintain the desired level of mercury emissions.

Композиция, включающая бром и/или бромсодержащее соединение, как описано в настоящем документе, может добавляться к углю порциями или непрерывно. При непрерывной подаче уровни обработки могут быть основаны на расходе сжигаемого угля. Когда композиция добавляется порциями, как при добыче угля или на отдельной установке смешения, уровень обработки может быть основан на массе обрабатываемого угля. Кроме того, скорость добавления или уровень обработки могут быть установлены на основе определения выброшенного количества ртути.A composition comprising bromine and / or a bromine-containing compound, as described herein, may be added to the coal in batches or continuously. With continuous feed, treatment levels can be based on the consumption of coal burned. When the composition is added in portions, as in coal mining or in a separate mixing plant, the level of processing can be based on the weight of the coal being processed. In addition, the rate of addition or level of processing can be set based on the determination of the amount of mercury released.

Обработка топочных газов угольных электростанций для снижения выбросов ртутиFlue gas treatment for coal-fired power plants to reduce mercury emissions

Также в способах и системах настоящего изобретения композиция, включающая бром и/или бромсодержащее соединение, образованное, по меньшей мере, одним азотсодержащим соединением или одним или несколькими его солями, или, по меньшей мере, часть композиции может быть добавлена в содержащие ртутьсодержащие отходящие газы для снижения выбросов ртути с газом. Например, композиция может быть добавлена в топочный газ на угольной электростанции для снижения выбросов ртути.Also in the methods and systems of the present invention, a composition comprising bromine and / or bromine-containing compound formed by at least one nitrogen-containing compound or one or more salts thereof, or at least a portion of the composition may be added to mercury-containing exhaust gases for reduce mercury emissions from gas. For example, a composition may be added to flue gas in a coal-fired power plant to reduce mercury emissions.

Композиция может быть помещена или впрыснута в конвекционный контур угольной печи для снижения уровня ртути. Композиция может быть добавлена в зону конвекционного контура ниже шара пламени (вызванного сгоранием угля), причем эта зона имеет температуру выше приблизительно 1500°F (816°С) и меньшую, чем температура пламени, примерно 2200°F (1204°С). Что касается добавления до сжигания, композиция может быть в виде жидкости и в твердом состоянии (порошок). Скорость добавления композиции в конвекционный контур может быть изменена в зависимости от результатов наблюдения за уровнем ртути, как описано в настоящем документе.The composition can be placed or injected into the convection circuit of a coal furnace to reduce mercury levels. The composition may be added to the convection loop zone below the flame ball (caused by the combustion of coal), which zone has a temperature above about 1500 ° F (816 ° C) and lower than the flame temperature, about 2200 ° F (1204 ° C). As for the pre-combustion addition, the composition may be in the form of a liquid and in a solid state (powder). The rate of addition of the composition to the convection circuit can be varied depending on the results of monitoring the level of mercury, as described herein.

Для любой обработки угля или топочного газа композиция может быть добавлена в таком количестве, что имеется, по меньшей мере, приблизительно 2000 ч./млн брома или бромида в расчете на количество сжигаемого угля, чтобы обеспечить, по меньшей мере, приблизительно 90% снижения выбросов ртути в топочном газе. Используя приведенные положения данного описания, специалист в данной области может определить количество композиции, необходимое для обеспечения, по меньшей мере, приблизительно 2000 ч./млн брома или бромида, и может определить количество ч./млн брома/бромида, желательное для достижения, например, 70% снижения, 80% снижения и т.д. Обычно жидкого раствора может быть использовано больше по сравнению с такой же твердой композицией. Например, когда композиция включает NH₄Br, может быть добавлено, по меньшей мере, примерно 7500 ч./млн по массе 35 мас.%-ного раствора NH₄Br или, по меньшей мере, примерно 2500 ч./млн по массе твердого NH₄Br (100% активного вещества), в расчете на массу сжигаемого угля. Также, используя положения данного описания, специалист в данной области может определить соответствующие количества композиции для осуществления, например, по меньшей мере, примерно 70% снижения в выбросах ртути в топочном газе, по меньшей мере, примерно 80% снижения и т.д.For any treatment of coal or flue gas, the composition may be added in such an amount that there is at least about 2000 ppm of bromine or bromide based on the amount of coal burned to provide at least about 90% reduction in emissions mercury in the flue gas. Using the above provisions of this description, a person skilled in the art can determine the amount of composition needed to provide at least about 2000 ppm of bromide or bromide, and can determine the amount of ppm of bromine / bromide desired to achieve, for example , 70% reduction, 80% reduction, etc. Generally, more liquid solution can be used compared to the same solid composition. For example, when the composition comprises NH ₄ Br, at least about 7,500 ppm by weight of a 35 wt% NH ₄ Br solution or at least about 2,500 ppm by weight of solid can be added. NH ₄ Br (100% active substance), based on the weight of coal burned. Also, using the provisions of this description, a person skilled in the art can determine the appropriate amount of the composition to implement, for example, at least about 70% reduction in emissions of mercury in the flue gas, at least about 80% reduction, etc.

Когда используются способы и системы настоящего изобретения, выбросы ртути в окружающую среду от угольных электростанций снижаются, по меньшей мере, приблизительно на 70%, по меньшей мере, приблизительно на 80% или, по меньшей мере, приблизительно на 90%, в расчете на общее количество ртути в сжигаемом угле. Как использовано в настоящем изобретении, снижение содержания ртути, по меньшей мере, приблизительно на 70% означает, что, по меньшей мере, приблизительно 70% ртути в сжигаемом угле связывается и предотвращается ее выброс в атмосферу. Значительное количество композиции, включающей бром и/или бромсодержащее соединение, как описано в настоящем документе, может быть добавлено в уголь до или во время его сжигания со снижением выбросов ртути в окружающую среду, по меньшей мере, на приблизительно 70% или более, или может быть использовано для обработки газообразных продуктов горения для получения такого же результата, или часть композиции может быть добавлена в уголь до или во время его сжигания, а часть композиции может быть использована для обработки газообразных продуктов горения.When the methods and systems of the present invention are used, mercury emissions from coal-fired power plants are reduced by at least about 70%, at least about 80%, or at least about 90%, based on the total amount of mercury in coal burned. As used in the present invention, a decrease in mercury content of at least about 70% means that at least about 70% of the mercury in the coal burned is bonded and its release into the atmosphere is prevented. A significant amount of a composition comprising bromine and / or a bromine-containing compound, as described herein, may be added to coal before or during its combustion, with a reduction in mercury emissions to the environment of at least about 70% or more, or can be used to process gaseous products of combustion to obtain the same result, or part of the composition can be added to coal before or during its combustion, and part of the composition can be used to process gaseous products burning.

За содержанием ртути можно следить с помощью традиционного аналитического оборудования, используя промышленные стандартные способы обнаружения и определения. Мониторинг может проводиться периодически, как вручную, так и автоматически. Например, выбросы ртути могут наблюдаться один раз в час для выполнения правительственных постановлений. Например, может быть использован водный способ Онтарио. В этом известном способе газы собираются в течение заранее определенного промежутка времени, например в течение одного часа. Ртуть осаждают из собранных газов, и содержание ее количественно определяется при использовании подходящего способа, такого как атомная абсорбция. Мониторинг также можно проводить более или менее чаще, чем раз в час, в зависимости от технической и коммерческой возможности. Коммерческие устройства для проведения мониторинга содержания ртути непрерывного действия могут быть установлены на измерение содержания ртути и вывода результата измерения с подходящей частотой, например раз каждые 3-7 мин. Выходные данные мониторов ртути могут быть использованы для контроля скорости подачи композиции, включающей бром и/или бромсодержащее соединение, как описано в настоящем документе. В зависимости от результатов мониторинга скорость подачи композиции может быть отрегулирована как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения или сохранения на прежнем уровне. Например, если мониторинг показывает, что уровни содержания ртути выше желательного, скорость подачи композиции может быть увеличена, пока содержание ртути не вернется на желательный уровень. Если содержание ртути находится на желательном уровне, то скорость подачи композиции может оставаться неизменной. В альтернативном варианте скорость подачи композиции может снижаться до тех пор, пока мониторинг не покажет необходимость ее повышения, чтобы избежать высоких уровней содержания ртути.Mercury can be monitored using traditional analytical equipment using industry standard detection and determination methods. Monitoring can be carried out periodically, both manually and automatically. For example, mercury emissions may occur once per hour to comply with government regulations. For example, the Ontario water method may be used. In this known method, gases are collected over a predetermined period of time, for example within one hour. Mercury is precipitated from the collected gases, and its content is quantified using a suitable method, such as atomic absorption. Monitoring can also be carried out more or less often than once an hour, depending on technical and commercial capabilities. Commercial continuous mercury monitoring devices can be installed to measure the mercury content and output the measurement result at a suitable frequency, for example once every 3-7 minutes. The output from mercury monitors can be used to control the feed rate of a composition comprising bromine and / or bromine-containing compound, as described herein. Depending on the results of monitoring, the feed rate of the composition can be adjusted either upward or downward or at the same level. For example, if monitoring indicates that mercury levels are higher than desired, the feed rate of the composition may be increased until the mercury content returns to the desired level. If the mercury content is at the desired level, then the feed rate of the composition may remain unchanged. Alternatively, the feed rate of the composition may be reduced until monitoring indicates the need to increase it to avoid high levels of mercury.

Мониторинг ртути можно проводить в конвекционном контуре в подходящих местах. Например, мониторинг и измерение содержания высвобождаемой в атмосферу ртути может проводиться на чистой стороне системы по контролю над частицами. Мониторинг ртути также может проводиться в точке конвекционного контура выше системы по контролю над частицами. Эксперименты показывают, что от 20 до 30% ртути в угле остается в золе и не выбрасывается в атмосферу, даже когда не добавляется агент для снижения выбросов ртути. Добавление композиции согласно настоящему изобретению увеличивает количество задержанной ртути (и таким образом снижает количество выбросов ртути), по меньшей мере, приблизительно до 70%.Mercury can be monitored in a convection loop at suitable locations. For example, monitoring and measuring atmospheric mercury can be done on the clean side of a particle control system. Mercury can also be monitored at the point of the convection circuit above the particle control system. Experiments show that from 20 to 30% of mercury in coal remains in the ash and is not released into the atmosphere, even when no agent is added to reduce mercury emissions. Adding a composition according to the present invention increases the amount of trapped mercury (and thus reduces mercury emissions) by at least about 70%.

Мониторинг выбросов ртути может проводиться с использованием промышленных стандартных методов, таких как опубликованные Американским Обществом Тестирования Материалов (ASTM) или международные стандарты, опубликованные Международной Организацией по Стандартизации (ISO). Устройство, включающее аналитический прибор, может располагаться в конвекционном контуре ниже точек введения композиции, включающей бром и/или бромсодержащее соединение согласно настоящему изобретению. Например, ртутный монитор может располагаться на чистой стороне системы по контролю над частицами. Измеряемые уровни содержания ртути могут быть использованы для подачи обратных сигналов на насосы, соленоиды, распылители и другие устройства, которые приводятся в действие или контролируются для регулирования скорости подачи композиции в систему сжигания угля. В альтернативном варианте, или кроме того, скорость подачи композиции может регулироваться обслуживающим оператором на основании наблюдаемых уровней содержания выбросов ртути.Mercury emissions can be monitored using industry standard methods such as those published by the American Society for Testing Materials (ASTM) or international standards published by the International Organization for Standardization (ISO). A device including an analytical device may be located in the convection circuit below the points of introduction of the composition comprising bromine and / or bromine-containing compound according to the present invention. For example, a mercury monitor may be located on the clean side of a particle control system. Measured mercury levels can be used to feed back signals to pumps, solenoids, atomizers, and other devices that are driven or controlled to control the feed rate of the composition to the coal combustion system. Alternatively, or in addition, the feed rate of the composition may be adjusted by a service operator based on observed mercury emission levels.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Следующие примеры носят иллюстративный характер принципов настоящего изобретения. Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается ни одним из нижеприведенных конкретных вариантов его осуществления, как указанным в примерах, так и в остальной части настоящего патента.The following examples are illustrative of the principles of the present invention. It should be understood that the present invention is not limited to any of the following specific options for its implementation, as indicated in the examples, and in the rest of this patent.

Пример 1Example 1

Твердый NH₄Br добавляли в Powder River Basin суббитуминозный уголь. Уголь имел следующие средние характеристики: содержание влаги 2,8%; содержание золы 4,2% и теплотворная способность 10500 БТЕ/фунт. Твердый NH₄Br добавляли к измельченному углю для достижения уровня брома в получившейся смеси 0,2 мас.%. Смешанный уголь загружали в угольную печь и нагревали до температуры между 1500°F (816°C) и 2200°F (1204°C). Как установили в результате измерений на линии выхода, было достигнуто 90% снижение содержания ртути в образовавшихся газообразных продуктах горения, по сравнению с контрольным измерением (без добавления NH₄Br).Solid NH ₄ Br was added to Powder River Basin sub bituminous coal. Coal had the following average characteristics: moisture content of 2.8%; ash content of 4.2% and calorific value of 10500 BTU / lb. Solid NH ₄ Br was added to the crushed coal to achieve a bromine level of 0.2 wt% in the resulting mixture. Mixed coal was charged into a coal furnace and heated to a temperature between 1500 ° F (816 ° C) and 2200 ° F (1204 ° C). As established as a result of measurements on the outlet line, a 90% decrease in the mercury content in the resulting gaseous products of combustion was achieved, compared with the control measurement (without the addition of NH ₄ Br).

Пример 2Example 2

STARBOM 909 добавляли в такой же Powder River Basin суббитуминозный уголь, как и в примере 1. Содержание брома в получившейся смеси составляло 0,18 мас.%. Смешанный уголь загружали в угольную печь, как в примере 1, с получением снижения содержания ртути в газообразных продуктах горения на 93%, как установлено в примере 1.STARBOM 909 was added to bituminous coal in the same Powder River Basin as in Example 1. The bromine content in the resulting mixture was 0.18 wt.%. Mixed coal was loaded into a coal furnace, as in example 1, to obtain a reduction in mercury in gaseous products of combustion by 93%, as established in example 1.

Способы настоящего изобретения обладают особенно такими преимуществами, которые заключаются в том, что присутствие азота способствует снижению количества брома, вымываемого из системы из золы, и образованию органических бромидов. Вместо этого основным источником брома, вымываемого из системы, являются инертные бромидные соли, которые считаются более безопасными для окружающей среды.The methods of the present invention have especially such advantages that the presence of nitrogen helps to reduce the amount of bromine washed out of the system from the ash and the formation of organic bromides. Instead, inert bromide salts, which are considered safer for the environment, are the main source of bromine washed out of the system.

Следует понимать, что хотя настоящее изобретение описано в рамках одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления, можно делать и другие его модификации, не отклоняясь от объема притязаний настоящего изобретения, которое сформулировано в формуле изобретения ниже.It should be understood that although the present invention is described in the framework of one or more preferred embodiments, other modifications can be made without departing from the scope of the claims of the present invention as set forth in the claims below.

Claims

1. A method of reducing emissions of mercury from coal during its combustion, comprising adding a composition containing a bromide-containing compound formed from at least one nitrogen-containing compound or one or more of its salts into coal before or during its combustion.

2. The method according to claim 1, where the bromide-containing compound contains a nitrogen-containing salt of bromine.

3. The method according to claim 2, where the nitrogen-containing salt of bromine contains ammonium bromide.

4. The method according to claim 2, where the nitrogen-containing salt of bromine contains 35 wt.% A solution of ammonium bromide in an amount of at least about 7500 million ^-1 by weight based on the total weight of coal.

5. The method of claim 2 wherein the nitrogen-containing bromine salt consists essentially of solid ammonium bromide in an amount of at least 2500 ^-1 million by weight based on the total coal weight.

6. A method of burning coal to reduce the amount of mercury released into the atmosphere, including:
(i) adding a composition containing a bromide-containing compound formed from at least a nitrogen-containing compound or one or more salts thereof into coal;
(ii) feeding coal into a coal furnace;
(iii) burning coal containing the composition in a coal furnace to produce ash and gaseous products of combustion;
(iv) measuring mercury in gaseous products of combustion; and
(v) controlling the amount of composition added to the coal based on the mercury content.

7. A system for burning coal with a reduced mercury content emitted from the system, including:
(a) a composition comprising a bromide-containing compound formed from at least a nitrogen-containing compound or one or more salts thereof;
(b) a coal furnace including a combustion chamber, a convection circuit for gaseous products of combustion passing from the combustion chamber to the exit of the convection circuit, and a particle collecting device located in the convection circuit;
(c) a device for supplying coal to a combustion furnace;
(d) a device located in the convection loop for measuring the level of mercury in the convection loop;
(e) a composition feeding device arranged to feed the composition into coal before coal is delivered to the furnace; and
(f) a monitoring device for receiving an output signal from a device for measuring mercury content and operatively connected to the composition supply device with controlling the composition supply based on the value of the output signal.