[發(fā)明專(zhuān)利]水泥廠(chǎng)的汞排放的減少

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180022266.0
• 申請(qǐng)日: 2011-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102892482A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.R.蘭德雷思;X.劉;J.E.米勒;A.E.奧弗霍爾特;Z.唐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 阿爾比馬爾公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/10
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/10;C04B7/36;B01D53/04;B01D53/08;B01D45/04
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孔青;梁謀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水泥廠(chǎng)的汞排放的減少。

背景

在美國(guó)，對(duì)汞排放來(lái)源的研究已確認(rèn)水泥生產(chǎn)設(shè)施是重要的汞排放來(lái)源。目前，水泥廠(chǎng)是美國(guó)的第四大汞排放來(lái)源。美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(EPA)已提出用來(lái)限制水泥廠(chǎng)的汞排放的規(guī)定。所提出的規(guī)定對(duì)現(xiàn)有水泥廠(chǎng)的汞排放做出了首要限制并且加強(qiáng)了對(duì)新工廠(chǎng)的限制。所提出的規(guī)定將對(duì)現(xiàn)有來(lái)源的汞排放限值設(shè)定在26磅汞/百萬(wàn)噸進(jìn)料(約13kg/百萬(wàn)噸)或43磅汞/百萬(wàn)噸產(chǎn)生的熟料(約21.5kg/百萬(wàn)噸)。對(duì)于新的水泥廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，汞排放限值為14磅汞/百萬(wàn)噸產(chǎn)生的熟料(約7.0kg/百萬(wàn)噸)。所提出的規(guī)定被指定在2013年生效。EPA估計(jì)，當(dāng)該規(guī)定被全面實(shí)施時(shí)，水泥廠(chǎng)每年的汞排放將會(huì)減少至少81％。

另外，由EPA提出的規(guī)定還將控制水泥廠(chǎng)的總烴(THC)、微粒物質(zhì)(PM)以及鹽酸的排放。對(duì)于這些排放物來(lái)說(shuō)，所提出的規(guī)定中的限制要求污染物控制，而不僅是管理實(shí)踐。對(duì)THC的限值為百萬(wàn)分之7(ppm，體積)；微粒物質(zhì)的限值為0.085磅/噸產(chǎn)生的熟料(約0.43kg/噸)；對(duì)于HCl來(lái)說(shuō)，限值是2ppm(體積)。

已知可以將活性炭注入到含有汞蒸汽的氣體流中。當(dāng)汞蒸汽與活性炭微粒接觸時(shí)，活性炭微粒捕集并容納汞。然后，這些微粒被如靜電沉淀器或袋式過(guò)濾器的微粒收集裝置收集。由活性炭微粒捕集的汞似乎會(huì)穩(wěn)定地與微粒結(jié)合。在水泥廠(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由控制裝置捕集的微粒通常再循環(huán)至水泥生產(chǎn)工藝。然而，活性炭不適合于所生產(chǎn)水泥的許多應(yīng)用。

十分需要用于減少水泥廠(chǎng)的汞排放以及微粒物質(zhì)、總烴以及鹽酸排放的相對(duì)廉價(jià)而有效的方式。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供了以相對(duì)低的成本減少汞和包括微粒物質(zhì)、總烴以及鹽酸的其它物質(zhì)的排放的方法。本文提供的方法可以合并到現(xiàn)有水泥廠(chǎng)中，而不需要大范圍的重新配置。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案是用于減少水泥廠(chǎng)的汞排放的方法，所述水泥廠(chǎng)包括至少一個(gè)窯爐和微粒收集裝置。所述方法包括在位于水泥廠(chǎng)的窯爐之后和微粒收集裝置之前的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處將粉末狀活性炭吸附劑注入到水泥廠(chǎng)的氣體流中。所注入的具有低于約30毫克/克吸附劑的酸性藍(lán)80指數(shù)(在利用臭氧或硝酸進(jìn)行的任何任選后處理之前)的吸附劑不會(huì)行進(jìn)穿過(guò)窯爐。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是用于減少水泥廠(chǎng)的汞排放的設(shè)備，所述水泥廠(chǎng)包括至少一個(gè)微粒收集裝置和煙囪。所述設(shè)備包括兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)的床層，所述床層包括：

第一床層，其為移動(dòng)床，以及

一個(gè)或多個(gè)其余床層，其為固定床，每個(gè)固定床均包含至少一種吸附劑，所述吸附劑能夠吸收汞、烴以及鹽酸中的至少一種。

本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案是用于減少水泥廠(chǎng)的(i)微粒物質(zhì)排放，和(ii)汞、鹽酸以及烴中的至少一種的排放的方法，所述方法采用剛剛描述的設(shè)備。

附圖簡(jiǎn)述

圖1是一般化水泥廠(chǎng)配置的示意圖。

圖2是本發(fā)明第二方面的設(shè)備的示意圖。

圖3A是在不存在旁通管道時(shí)本發(fā)明第二方面的設(shè)備的布局的示意圖。

圖3B是在存在旁通管道時(shí)本發(fā)明第二方面的設(shè)備的布局的示意圖。

如隨后的描述、附圖以及所附權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的這些和其它實(shí)施方案及特征將更加明顯。

發(fā)明的進(jìn)一步詳述

水泥廠(chǎng)的配置是變化的，但有都一些共同的特征。示出相關(guān)部分的一般化水泥廠(chǎng)配置在圖1中示出。在具有原材料磨機(jī)和預(yù)熱器塔的水泥廠(chǎng)中，來(lái)自原材料磨機(jī)2(生料磨機(jī))的材料被送入預(yù)熱器塔4(有時(shí)稱(chēng)為預(yù)煅燒爐塔)的頂部并且從預(yù)熱器塔4送入到窯爐6中。熟料在窯爐中產(chǎn)生，并且從窯爐排出。氣體流8a從窯爐6離開(kāi)。氣體流8a進(jìn)入預(yù)熱器塔4的底部并且從預(yù)熱器塔4的頂部離開(kāi)。然后，氣體流8b常在增濕塔(conditioning?tower)中被冷卻，通常是由水來(lái)冷卻。當(dāng)生料磨機(jī)2在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷卻的氣體流8b被再循環(huán)至生料磨機(jī)2；當(dāng)生料磨機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷卻的氣體流8b轉(zhuǎn)而行進(jìn)至微粒收集裝置10。在通過(guò)微粒收集裝置10后，氣體流8c通過(guò)行進(jìn)穿過(guò)煙囪12而離開(kāi)水泥廠(chǎng)。

不希望附圖被解讀為限制本發(fā)明。例如，本發(fā)明適用于不具有原材料磨機(jī)和/或預(yù)熱器塔的水泥廠(chǎng)。