[發明專利]排氣中微量有害物質的除去裝置和其運行方法

有效

• 申請號: 200680055665.6
• 申請日: 2006-07-26
• 公開（公告）號: CN101511446A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 永井良憲;勝部利夫;森田勇人;吉川博文;加藤泰良
• 申請（專利權）人: 巴布考克日立株式會社
• 主分類號: B01D46/02
• 分類號: B01D46/02;B01D53/94;B01D53/64;B01J23/28;B01D53/86
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 段承恩;田 欣

技術領域

本發明涉及用于除去石油或煤的燃燒排氣中含有的微量有害物質、特別是金屬汞化合物的裝置和其運行方法，涉及即使長時間使用也可穩定高效地除去金屬汞化合物的排氣中微量有害物質的除去裝置和其運行方法。?

背景技術

在從使用石油或煤等的鍋爐等燃燒設備排出的排氣中，除了作為導致光化學霧和酸雨的物質的氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)以外，還含有作為微量有害物質的金屬汞等貴金屬化合物。作為有效的NOx去除方法，以火力發電廠為首廣泛使用以氨(NH₃)等為還原劑進行選擇性催化還原的排煙脫硝法。催化劑主要使用以釩(V)、鉬(Mo)或鎢(W)為活性成分、以二氧化鈦(TiO₂)為載體的催化劑，特別是作為活性成分之一含有釩的催化劑不僅活性高，而且受排氣中含有的雜質影響劣化小，可以在更低溫度下使用，由于這些因素等成為現在的脫硝催化劑的主流(特開昭50-128681號公報等)。另外，該催化劑成分通常形成蜂窩狀或片狀結構體后使用，為此以發明了各種制造方法。?

另一方面，關于上述燃燒設備的排氣中的SOx的除去，使用石灰石漿液吸收除去排氣中的SOx的濕式脫硫裝置可以實現高效脫硫，所以成為脫硫法的主流。另外還提出了在吸收劑中使用石灰、氫氧化鎂(Mg(OH)₂)的半干式脫硫裝置。使用上述半干式脫硫裝置的脫硫方法，是向除塵裝置上游側的排氣通路內的排氣中直接噴霧石灰石等的吸收劑，使其在噴霧后的排氣通路內或除塵設備中滯留規定的時間，從而除去排氣中的SOx的方法。該方法雖然不適合高效脫硫，但具有設備費用少，經濟的優點。?

另一方面，這些年來，關于降低在石油或煤燃燒的排氣中存在的金屬汞化合物的排出的研究活躍起來。金屬汞化合物一旦被排到大氣中，則會通過食物鏈對人體造成嚴重影響。由石油或煤所帶入的金屬汞等微量有害物質經燃燒，其氣化后的成分被轉移到排氣中。雖說通常在1500℃附近的燃燒區域中金屬汞作為氣體金屬汞排出，但已確認在排氣通路的溫度較低的區域(300～450℃的區域)，金屬汞被一起存在的氯化氫(HCl)如下式(1)那樣被部分氧化成氯化汞(HgCl₂)，另外還已知該反應在設置在300～450℃左右的溫度區域的脫硝催化劑層上得到促進。另外還已知，該反應在300℃以下的溫度幾乎完全向右進行，金屬汞被氧化成氯化汞。?

Hg+HCl+1/2O₂＝HgCl₂+H₂O??(1)?

已知上述反應式(1)生成的氯化汞(HgCl₂)，與金屬汞相比蒸氣壓低，容易在配置在排氣通路的下游側的除塵裝置中被粉塵吸附除去，另外容易被水吸收，所以可以被濕式脫硫裝置的石灰石漿液等的吸收液吸收，另外可以利用半干式脫硫裝置的噴霧吸收劑吸收除去。?

但沒有被氧化的金屬汞的大部分可能會直接以氣態(金屬汞蒸氣)從煙囪排出。?

于是，作為降低金屬汞的排出量的技術提出了下述方案：向設置在低溫區域的除塵設備的上游側的排氣通路中噴霧活性炭，利用活性炭的吸附效果和催化劑效果來有效除去金屬汞的方法(現有技術1)；如特開2003-53142號公報所記載的發明那樣，在從上游側開始依次配置脫硝催化劑、空氣預熱器、除塵裝置和熱交換器的排氣通路內，在熱交換器的下游側的低溫區域(300℃以下)中設置固體氧化催化劑層使金屬汞氧化，接著在濕式脫硫裝置內用吸收液吸收除去的方法(現有技術2)；以及，使用用于除去排氣中含有的有害物質的、在濾布上保持金屬汞吸附劑的排氣處理用袋式除塵器的方法(特開平10-66814號公報；現有技術3)等。?

專利文獻1：特開2003-53142號公報?

專利文獻2：特開平10-66814號公報?

發明內容

上述現有技術(1～3)存在下述問題。?

即，現有技術1，在大型發電設備的燃燒設備中使用時，由于處理氣體量非常大，所以活性炭的使用量非常多，而連續使用活性炭是不經濟的，難以實用化。而且由于在除塵裝置中捕集的粉塵中混入了大量的活性炭，所以存在粉塵處理困難的課題。?