TWI248831B - Method for controlling mercury emissions in flue gas - Google Patents

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TWI248831B TW090122511A TW90122511A TWI248831B TW I248831 B TWI248831 B TW I248831B TW 090122511 A TW090122511 A TW 090122511A TW 90122511 A TW90122511 A TW 90122511A TW I248831 B TWI248831 B TW I248831B
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Ralph T Bailey
William Downs
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Babcock & Wilcox Co
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1248831 A7 B7 五、發明説明(1) 【發明說明】 相關申請案的交互參照 本案與美國專利申請序號0 9 / 2 8 2,81 7 (“使用含硫化物的 氣體及液體由煙道氣中去除永”,1999年3月31日申請)及 09/464,806(“使用含硫化物的液體由煙道氣中去除录”,1999 年12月17日申請),其皆倂於本文中作參考。 發明領域及背景 本發明大體上係關於一種由釋放或存在於大氣中的氣 體去除元素汞以提高空氣品質及恢復環境之方法,且更尤 其係關於一種控制煙道氣之汞放出的方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 近年來,已經進行硏究以測量及控制由燃燒煤的公用 5又備鍋爐及廢物-變-能源工廠所放出的危險空氣污染物 (HAPS) 〇數個硏究計畫的最初結果顯示重金屬及揮發性有 機碳(V〇Cs)的放出係非常少的,但汞(Hg)是例外。不像大部 分的其它金屬,在靜電集塵器和織物過濾器所典型使用的 溫度,大部分的汞仍殘留在蒸氣相中且不會凝結在飛灰粒 子上。因此,不像其它金屬,不能伴隨著飛灰來收集和處 置它。使事情複雜的是,汞可能以氧化形式(Hg + 2)存在,例 如爲氯化汞(HgCh),或以元素形式(Hg°)存在,各物的相對 量似乎是取決於許多因素,如燃料類型、鍋爐燃燒效率、 所裝設的粒子收集器之型態及各種其它因素。 就由工業煙道氣體中捕捉汞而言,工業上可接受的方 法之硏究已經包括非常努力地判定藉由現存的、傳統空氣 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) M規格(210X 297公釐) -4- 1248831 A7 B7 五、發明説明(2 ) 污染設備’如濕或乾式滌氣器,可去除多少的汞。 因此,在一& 或試驗規模的濕滌氣器,已經 進行試驗’該滌氣器係被設計用於捕捉硫氧化物及其酸氣 。這些試驗已經產生部分預期且部分令人驚異的結果。一 般預料:經氧化的汞將容易被捕捉,而元素汞將難以被捕 捉。這些預料的根據爲氯化汞在水中的高溶解度,及元素 汞在水中的非常低之溶解度。 令人驚異的結果係與元素汞有關。在測量煙道氣中的 元素汞濃度期間,重複的試驗顯示離開濕滌氣器的元素汞 係比進入者多。 一個用於解釋濕滌氣器中產生元素汞的原因之假設係 例如由以下一般反應:
MeX + Hg + 2 2Mex + Hg' 請 閱 讀 背 ιέ 5 意 事 項 再 M,2 + Hg0 2Mex + 1 + Hg° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Μ ε係任何數目的過渡金屬,如F e、Μ n、c o等,或其它 金屬,如Sn,其可以數種可能的氧化態x存在著。這些或其 它化學還原物能造成元素录的產生。 過渡金屬離子一般係存在於工業應用的濕滌氣器派漿 中當作雜質。因此,當吸收氯化汞時,一部分與微量的過 渡金屬及金屬離子反應而變成被還原的,而且由於其之低 的溶解度,元素汞由液體脫離出及回到煙道氣中。 在由燃煤單元所產生的煙道氣中捕捉及去除汞之方面 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1248831 A7 B7 五、發明説明(3) ’近來大部分的努力已經集中於導入試劑如活性碳的氣相 反應。 另外,美國專利申請序號〇9/282,8 1 7 (“使用含硫化物的 氣體及液體由煙道氣中去除汞”)及09/464,8 06(“使用含硫化 物的液體由煙道氣中去除汞”)敘述一種在濕或乾滌氣器中, 在可被過渡金屬還原之前,於滌氣器中的氣/液界面快速地 沈澱已氧化的汞之方式。汞的最不溶解形式之一係硫化汞 (HgS),其之礦物形式係硃砂。一供應硫化物來源與氧化的 汞反應之方式係包括使用硫化氫(H2S)及/或水性硫化物離子 。因此,在滌氣機中的氣/液界面,以下反應被提議用於離 子化的(氧化的)汞之吸收及沈澱(取決於硫化物是否衍生自 硫化氫氣體、水性硫化物離子、或一些其它的硫化物離子 源): S.2(aq) + HgCh(g) -> HgS(s) + 2CT(aq) 及/或 H2S(g) + HgCh(g) HgS(s) + 2H + (aq) + 2Cl — (aQ)
HgS之溶解度積爲3χ1 0·52,而因此本質上完全地沈澱。 水性硫化物係加到滌氣器的滌氣液中且與煙道氣中的汞接 觸,俾當汞被吸收進入液體後形成HgS。同樣地,在硫化氫 氣體的情況中,有良好的理由預料沈澱反應的進行係比還 原反應快。具體言之,在沈澱反應的情況中,兩種反應物 皆在氣相中良好地混合。因此,當它們由氣體擴散至氣/液 本纸張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(2!0X 297公釐)
-6- 1248831 A7 B7 五、發明説明(4) 界面時,兩種反應物立即在界面反應。對照下,還原反應 需要使反應物,即Hg + 2與過渡金屬離子或其它化學還原用物 ,在液相中擴散至液體中的反應平面。液相擴散係比氣相 擴散慢幾數量級。 因此,使用氣體及/或水性硫化物,則氧化的汞將快速 地在滌氣器中以硃砂形式沈澱,而藉以防止該汞還原回到 蒸氣態的元素汞。汞沈澱成爲硃砂具有明顯的優點優於其 它汞螯合方法,即其將汞轉化成爲非常不可溶之形式。依 此方式,則汞應爲惰性的且有效地從食物鏈中被去除。 然而,以上討論的方法皆具有明顯的限制一煙道氣中 的元素汞量。具體言之,這些方法皆需要汞在氧化態(如 HgCl2),但是氧化物相對於元素汞的相對量似乎是取決於數 種因素,如燃料類型、鍋爐燃燒效率、所裝設的粒子收集 器之型態及各種其它因素。因此,用於處理具有一半爲氧 化形式的汞且一半爲元素形式者的滌氣器將被限制於僅有 約50%的總汞移除率內。一能完全去除汞(氧化的及元素的) 的方法將被產業所觀迎的。 美國專利第5,009.87 1號敘述一種方法,其中氯係加到 適當形式的滌氣溶液中,以便防止所吸收的氯化汞之化學 還原以及汞與氯形成錯合離子。此方法特別針對於捕捉氣 態氯化汞,如於廢物焚化爐中發現者。其方法排除汞且沒 有說明汞一旦在溶液中時的命運。 美國專利第4,4 4 3,4 1 7號敘述~種方法和裝置,其可使 用氯當作氧化劑由氣流中去除元素汞。然而,此方法使用 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2】ΟΧ 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再^T本頁) —裝. 本 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -7 - 1248831 A7 B7 五、發明説明(5) 含硫酸(H2S〇0、鹽酸(HC1)及氟化氫(HF)的酸性液體,濃度 約1重量%,因此需要處理潛在危險性的材料。再者,此方 法不適合於用於由煙道氣中去除二氧化硫(S〇〇時所用的鹼 性淤漿類型。
Zhao及Rochelle(“次氯酸鹽水溶液中的汞吸收”,1 999年8 月出版)已經揭示:元素录可被吸收在次氯酸鹽水溶液內, 且氣相分子氯(Ch)幫助水溶液吸收元素录。然而,此文章 簡單地說明反應的可行性,但是並沒有提供此反應的任何 實際應用。 歐洲專利W099 5 8228敘述將氯加到煙道氣中以便將元素 (金屬)汞蒸氣(以及氮氧化物(NOx)、S〇2及H2S)氧化成氯化汞 ,其然後被硫酸溶液所吸收而造成3〇2轉化成爲H2S〇4。然 後使用驗金屬鹵素鹽如破化鉀(KI)使氯化录沈澱。依此方法 ,必須將氯注入溫度超過loot的煙道氣中,於其中汞在氣 相中被氧化,而氯化汞被吸收進入酸性硫酸溶液內。其沒 有包含鹼性淤漿,氯加到水相,或所吸收的汞當作硫化汞 沈澱,同時包括H2s的氧化,其被視爲有害且不利的反應, 因爲需要硫化物(H2s及/或水性硫化物)來幫助汞的螯合。 鑒於上述,產業將歡迎一種方法,其容許選擇地或完 全地控制由煙道氣中去除所有的汞物及/或不需要高溫注射 計畫。同樣地,需要一種方法,其不需要處理危險物質及/ 或其選擇地將元素汞氧化。 發明槪述 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2】0X297公釐) 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 ¥ 士 養 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 1248831 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(6) 本發明提供一種控制或幾乎完全消除煙道氣中的氧化 及兀素永之放出的方法。具體言之,分子氯及/或氯的含水 物(例如次氯酸鹽)係加到進入濕滌氣區的煙道氣中,俾其可 在滌氣槽的外部或內部進行。氯物的加入會依照以下反應 將元素形式的录氧化: 2H (sq) + 20C1 (ag) + Hg° Hg + 2(aq) + Cl2(g) + 20H"(aq) 及/或 2H + (aq) + 2CT(aq) + Hg° ^ HgCh(aq) + H2(g) 及/或 Ch(aq) + Hg° -> HgCl2(aq) 由於此預處理的結果,經由已知的方式,預氯化的煙 道氣之後續處理以去除氧化的汞,將能以趨近100%的效率 去除氣體中所存在的汞。另外,可調整預處理步驟以容許 在特定的效率下去除汞。 本發明包括:提供一種具有元素汞量的煙道氣’用至 少一種的氯和水性氯物來處理煙道氣以將元素汞轉化成爲 經氧化汞,及接著去除經氧化汞。較宜地’水性氯物係次 氯酸鹽(hypochlorous acid salt) ’ 如次氯酸鹽(hypochlorite)。 去除氧化汞的步驟可包括用至少一種的硫化氫氣體及/或水 性硫化物來處理煙道氣。明顯地’氯和硫化物的加入必須 分開地進行,以便在經氧化汞的沈澱之前避免該兩者之間 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) -裝·
、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(2丨0X 297公釐) -9- 1248831 A7 ______ B7 五、發明説明(7 ) 的任何不宜反應(在硫化汞沈澱之後,氯與硫化物之間的反 應係不重要的)。 因此’本發明一目的在於提供一種選擇地或完全地由 煙道氣中去除汞之方法。 本發明另一目的在於說明一種用於去除永的特殊、連 續方法’其非以前已知的或熟悉技藝者所能預料到的。 本發明又一目的在於提供一種汞控制之方法,其不需 要處理危險的化學物或需要在過熱的溫度注入氯氣。 本發明猶一目的在於提供一種由煙道氣中去除元素汞 之方法’其可交換地使用相同的濕滌氣裝置(爲電力設施工 業所用者)以去除其它的污染物,包括(但非用以限制)用於 由煙道氣中去除二氧化硫的設備。此可交換性將容許本發 明能更容易地被倂入目前存在的煙道氣處理設備中。 本發明猶另一目的在於使蒸發狀元素汞以外的氣體物 之氧化達到最小程度。這氣體物包括:S〇2、NOx、及/或H2S 。這些氣體的氧化可分別產生:形成腐蝕性硫酸霧、煙囪 流出的煙道氣中之不宜的褐色羽毛狀物、減少後續螯合氧 化點之下游的汞所需要的硫化物(經由沈澱成爲硫化汞)。 申請專利範圍中將詳細地指出本發明之各種特徵及新 穎性,且其形成此揭示的一部分。爲了更佳地了解本發明 ,及使用其所達成的操作優點,請參考附圖及其說明,其 構成本發明的一部分,其中說明本發明的一較佳實施例。 圖式之簡單說明 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項
頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 12.48831 Α7 Β7 五、發明説明(8) 附圖係構成本發明的一部分,其中圖式中所示的參考 號數係指同樣或對應的部分。 第1圖係本發明一實施例之示意代表圖。 第2圖係本發明另一實施例之示意代表圖。 第3圖係本發明第三實施例之示意代表圖。 第4圖係本發明第四實施例之示意代表圖。 第5圖係本發明第五實施例之示意代表圖,及包括本發 明所考慮的較佳間隔頭部之分解圖。 元件對照表
1 Η 2 S 2 煙道 3 槽 4 噴嘴 5 循環泵 6 泵 7 桶槽 8 篩盤 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 滌氣器 11 吸入側 12 濕滌氣器 13 點 14 泵 15 桶槽 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) >11 - 1248831 A7 B7 五、發明説明(9) 1 6 氯氣 1 7 Η 2 S 1 8 氣液接觸區 1 9 噴灑頭 2 〇 噴灑頭 2 1 桶槽 2 2 吸入側 2 3 桶槽 2 4 吸入側 2 6 栗 2 7 循環泵 2 8 循環泵 2 9 間隔頭部 3 0 氯流 3 1 漿流 較佳實施例之說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如相關申請案即倂於本文中作參考的美國專利申請序 號09/2 8 2,8 1 7 (“使用含硫化物的氣體及液體由煙道氣中去除 汞”,1 999年3月31日申請)及〇9/464,806(“使用含硫化物的液 體由煙道氣中去除汞”,1 999年12月17日申請)中所揭示者, 硫化物的加入會螯合滌氣器液內所吸收的經氧化之汞物質 。數據顯示氣相元素末通過濕滌氣器,因爲元素录在水溶 液中具有極低的溶解度。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -12- 1248831 Α7 Β7 五、發明説明(1〇) 然而,當使用這些相關的發明,根據煙道氣中氧化相 汞的演變,濕滌氣器的總汞去除效率係有限的。因此,用 於處理具有一半汞爲氧化形式且另一半爲元素形式的煙道 氣之滌氣器將被限制於總汞去除率在約50%內。依照本發明 ’把元素录轉化成爲可溶解的氧化形式,將使的衆的去除 效率不受元素汞蒸氣的低溶解度所限制。把氯和硫化物的 組合物加到煙道氣/滌氣器淤漿中將能捕捉平常通過滌氣器 的元素氣相汞。 本發明亦應能去f余汞,同時仍有效地控制與煙道氣之 處理有關的成本。爲了說明此點,提供以下實例:在美國 800MWe發電廠服務約一百萬人的需要。此型發電廠每小時 將燃燒約300公噸的煤。此發電氣每小時將產生約3,〇〇〇,〇〇〇 Nm3的煙道氣。此煙道氣每Nm3將含有約5至30微克的录。取 2(Htg/Nm。的標稱値,此800MWe發電廠每小時將放出約6〇克 未經控制的汞。此相當於每小時約〇 · 3克。依照以下反應, 一莫耳的氫硫化鈉(NaHS)與一莫耳的氧化汞反應:
Hg42 + HS~ -> HgS(s) + H + 若此竇例中全部汞的一半係經氧化汞,則化學計算當 量將每小時需要(0.5)(0.3) = 0.15克莫耳的NaHS。若將心則送 到濕滌氣器當作2莫耳溶液。即就800MWe發電廠而言,每 小時約5湯匙。實務上’爲了效的汞控制,需要遠更高的 N a H S試劑流速。已經藉由試驗工廠的試驗而判定:需要 本紙張尺度適用中國國家標準(OSS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ 13- 1248831 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明( NaHS對Hg + 2的約100之化學計量比以有效地控制汞。需要較 高量的NaHS以確保反應物的適當混合及加進反應動力學。 上述反應的第一級係在Hg + 2和HS—,而反應速率可以由以下 表示: r 二 k[Hg + 2][HS-] 因此’在100的化學計量時,反應速率應約1〇〇倍快於 其在最小化學計量者。在較佳的化學計量時,此實例中的 試劑流量要求將爲7· 5升。由成本的觀點看,此速率係可忽 視的。NaHS的價格爲每磅約$〇.25。800MWe發電廠的試劑成 本係每小時約$0.45或每仟瓦小時約$〇.〇〇〇〇〇〇57. 將元素汞氧化所需要的氯量係可相比擬於硫化物要求 。化學計量反應由以下表示: Hg° + H〇C1 + H+ — Hg + 2 + Cl + H2〇 因此’一莫耳的次氯酸與一莫耳的元素汞反應。或, 若直接使用氯時,則一莫耳的氯與一莫耳的元素汞反應。 氯的成本係每噸約$300。在100的化學計量比時,此實例中 白勺氯試劑成本係每小時約$0.35或每仟瓦小時約$0.00000044 〇 現參閱附圖,其中相同的參考號數係指同樣的元件。 H 1圖係本發明一實施例的示意代表圖。此實施例係由用於
I 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2]ΟΧ 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再_馬本頁) 訂 -I. -14- 1248831 A7 B7 五、發明説明(12) 請 先 閲 讀 背 面 意 事 項 再 填 寫 本 頁 將氣態H2s 1注入緊鄰於濕滌氣器1 2上游的煙道2。此點的煙 道氣係乾燥的,且溫度爲在1 25 °C至200 °C的範圍內。在此 溫度範圍內的乾Ηβ之反應性係比較低的。載有H2S的煙道 氣係在槽3內所保持的液位上之一高度處進入滌氣器9內。 煙道氣朝上轉,經過噴嘴4排,其主要噴灑水漿狀態的鹼及/ 或鹼土族試劑。此漿體主要與煙道氣中所存在的硫氧化物 反應,而使該氣體在排放至大氣之前被脫硫。在一些實施 例中,使用篩盤8來幫助脫硫。在此例中,少量的來自桶槽 7之氯的含氧酸係被泵送經過泵6而至循環泵5的吸入側11。 這些氯的含氧酸可包括(但非用以限制的)HC10、HC1〇2、 HCl〇3及/或HCl〇4或其鹽。 H2S與氧化汞在或靠近氣-液接觸區內的氣-液界面反應 ’以沈澱出硫化汞。同時地,當氣-液接觸區的漿體之pH下 降時,溶液中的氯化合物分解成爲Cl2、ChO及〇2。這些難 溶的氣體係離開水相而進入煙道氣中,於其中它們與煙道 氣中的元素汞反應及將元素汞氧化。然後氧化後的汞吸收 氣-液界面處的已溶解之硫化物並與它反應,而沈澱成爲硫 化汞。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可藉由數種方法將硫化物和氯加到滌氣器系統,以便 將元素汞氧化成爲可溶性物及將所吸收的汞沈澱成爲硫化 汞。在添加這些物的過程中,重要的是可分開地添加它們 ,俾在與汞可能發生反應之前,使氯不會與硫化物供給物 反應及去除此供給物。 氯可加到煙道氣,如以氣體Ch或氯的含氧酸,包括非 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -15- 1248831 ΑΊ B7 五、發明説明(13) 用以限制的Ch〇、Cl〇2、Cl〇4、CIO、HC1〇、HCICh、HC1〇3 及/或HCl〇4或其鹽。煙道氣中的元素汞係被自由氯所氧化’ 形成氯化汞,其容易被吸入滌氣器液內。加到滌氣器液內 的硫化物係恰在液體噴嘴的上游,其與所吸收的氯化汞在 氣-液界面反應,形成硫化汞沈澱物。 第2圖係另一方式的代表圖,藉其可同時完成元素汞的 氧化及硫化汞的沈澱。此處,氯氣1 6,或其氣態氧化物(如 Cl〇2)係注入溫度範圍在125°C至200°C的煙道2內,以與濕滌 氣器1 2上游的煙道氣混合。乾的氯氣係相當鈍性的。但是 氯氣係非常強的氧化劑。因此,濕滌氣器12上游的煙道容 積係主要當作氯與煙道氣的混合點。一旦進入濕滌氣器的 濕環境內,則氯的反應性迅速增加,而在此點其將元素汞 氧化。同時地,硫化物的水溶液包括非用以限制的硫化鈉 、氫硫化鈉、硫化鉀、及/或氫硫化鉀或其混合物,係由桶 槽15經由泵14送至在點13之泵5的吸口。
第3圖顯示氯與h2S皆當作氣體注入的架構。通常,將 互相緊鄰的這兩種氣體注入將會有反效果的,因爲氯將易 於將H2S氧化。然而,在此架構中,氯氣16係注入滌氣器12 上游的煙道2中,以提供時間給混合。一旦在9進入滌氣器 i內’則於水存在下,氯的反應性將能刺激元素汞的較佳氧 化。在下游處,氣態H2S丨7係直接注入濕滌氣器的氣液接觸 區18 ’於其中它伴隨著s〇2被快速地吸入鹼性漿體內。h2S 分配陣列(未於圖示)將H2S均勻地分配在濕滌氣器的橫剖面 上。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再^Γ本頁) 衣· 太 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16 - 1248831 ΑΊ B7 五、發明説明(14) 第4圖顯示一種用於注射兩種液相的反應物之裝置。設 計用於煙道氣脫硫的最濕滌氣器係具有多個噴灑頭及多個 循環泵。典型地,各噴灑高度位置係使用獨立的循環泵, 藉以提供注入各反應物、氯及H2S的手段,俾使它們以最大 程度暴露於汞中,而不會過早地互相反應。在此架構中, 氯的水性含氧酸或對應的鹽係由桶槽23經由泵2 6送至循環 泵27的吸入側24。然後它伴隨著循環之漿體被泵送至噴灑 頭20,此噴灑頭將含氯的漿體遞送至氣-液接觸區18。同時 地,鹼硫化物或氫硫化物水溶液係由桶槽21經由泵2 5送至 循環泵28的吸入側22。然後,含硫化物的漿體被遞送至噴 灑頭1 9,於該處它被噴入氣-液接觸區1 8內。 此特定的實施例具有許多比先前技藝方法優良的優點 ,該先前技藝方法需要將反應物注入熱的煙道氣內。特別 地,當經由先前技藝方法將反應物注入煙道氣內時,氣或 液體在煙道氣中必須均勻分佈,俾使反應物達成均勻的濃 度,因此達成均勻濃度的反應物所需要的反應物量係被減 至最少。對照下,使用本發明,則不需要額外的分配裝置 ,因爲噴嘴的既有能力(將水性氯及/或硫化物注入噴嘴上游 之滌氣器液內的能力)係容許使用噴嘴的既有能力而不需要 更進一步考慮均勻的分佈(當然,假設既有噴嘴已經排列用 於該均勻分佈)。然而,重要的是應記住:如使用第一實施 例,則在注入煙道氣內以使不宜的氧化-還原反應減到最小 程度之前,氯或硫化物供給物必須分開的。 第5圖顯不第4圖中所示的架構之一變化例。美國專利 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 請 閲 讀 背 之 注 意 事 項
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 1248831 ΑΊ _______Β7 五、發明説明(1句 第5,173,093號開發一種稱爲間隔頭部的噴灑頭排列,其倂 於本文中作參考。明顯地,使用此具有專利的頭部係特別 適合於本發明。間隔頭部29係由兩個獨立的泵27、28所供 應。雖然由含硫化物的漿流3 1所放出的H2S與由氯流3 0的含 氧酸所放出氯將在氣-液區1 8中緊鄰靠近,但是化學計量過 量的反應物係比汞物濃度大幾數量級。因此,即使大量的 氯與H2S互相反應,足量的反應物仍與汞物反應。 雖然已經出示及描述本發明的具體實施例及/或細節以 闡釋本發明之原理的應用,但是可了解本發明可被具體化 ,如申請專利範圍中所更完全敘述者,或熟悉技藝所知曉 者(包括任何及所有的均等例),而不脫離該原理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8 1248831 六、申請專利範圍 附件2A:第90 1 225 1 1號專利申請案 中文申請專利範圍·替換本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國94年10月27 日修正 1 · 一種用於在工業程序中對含有不溶性元素汞濃度爲5 至30微克/Nm3的煙道氣控制汞放出量之方法,包括: (a )將煙道氣輸入一含有水性鹼性滌氣液之濕滌氣器 中; (b )將該煙道氣與一氧化劑混合,該氧化劑含有氯, 其量爲足以將全部之不溶性元素汞轉化成爲可溶性汞物質 (c )將該煙道氣與一硫化物類混合,該硫化物類之量 爲足以將可溶性汞物質轉化成不可溶性硫化汞; (d )其中步驟(b )與(c )係分開進行,以避免氯與 硫化物類之間不被需要的直接反應; (e )在該濕滌氣器內形成一氣一液界面,此係爲了: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (i )使步驟(b )與步驟(c )所產生之不溶性硫化汞被負 載於該滌氣液中,及(ii )由煙道氣中移去全部之汞物質; 及 (Ο將所獲得之不含汞的煙道氣由濕滌氣器中排出。 2. 如申請專利範圍第1項之方法,其中步驟(b )所 使用氧化劑之量爲用以將存在於煙道氣中之不溶性元素汞 全部氧化之正常所需量的至少2倍化學計算量。 3. 如申請專利範圍第2項之方法,其中步驟(b )中 將煙道氣與氧化劑混合,及步驟(c )中將煙道氣與硫化物 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 1248831 I D8 六、申請專利範圍 類混合,皆是使用一間隔頭部所施行。 4.如申請專利範圍第1項之方法,其中氧化劑爲一含 氧酸,係選自 C120、C102、Cl〇4、CIO、HC10 ' HC102、 HCl〇3、HCl〇4及其鹽類。 5 .如申請專利範圍第4項之方法,其中該硫化物類爲 選自硫化氫、水性硫化氫根離子及水性硫離子中。 6. 如申請專利範圍第5項之方法,其中步驟(b )中 所使用氧化劑之量爲用以將存在於煙道氣中之不溶性元素 汞全部氧化之正常所需量的至少2倍化學計算量。 7. 如申請專利範圍第6項之方法,其中步驟(b )中 將煙道氣與氧化劑,及步驟(c )中將煙道氣與硫化物類混 合,皆是使用一間隔頭部所施行。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 尺 張 -紙 本 A \—/ Ns C ---- 一準 標 家 I國 一國 I中 用 I適 I釐 公 7 9 2 X ο 2
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