[發明專利]汞排放的控制

有效

• 申請號: 201380059371.0
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN104797324B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 布魯斯·凱澤;伊藤賈·沙赫;羅伯特·W·多爾納;袁建偉;韋恩·M·卡爾森
• 申請（專利權）人: 藝康美國股份有限公司
• 主分類號: B01D53/64
• 分類號: B01D53/64;B01D53/79;B01D53/83;B01D53/48
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 高瑜;鄭霞

提供了用于控制汞排放和/或減少用于燃燒過程的設備的腐蝕的方法，且更特別地，提供了用于控制來自濕法煙氣脫硫裝置的汞再排放和/或減少濕法煙氣脫硫裝置的腐蝕的方法。

技術領域

本公開內容大體涉及用于控制有害的空氣污染物排放的方法，且更特別地，涉及用于控制來自濕法煙氣脫硫裝置的汞排放和/或控制洗滌器設備的腐蝕的方法。

背景

許多發電機組(EGU)燃燒化石燃料產生電。燃燒過程產生強烈的熱和包含有害的空氣污染物(如Hg、CO₂、SO₂、SO₃、HCl)的煙氣。煙氣在釋放到大氣中之前典型地被洗滌以減少污染物的排放。濕法煙氣脫硫裝置(WFGD)是一種通常用于減少排放的洗滌器。WFGD使燃燒氣體與堿性水溶液接觸。該溶液可包含鎂化合物、鈉化合物、和石灰漿或石灰巖，以捕獲和中和酸性氣體，如二氧化硫。堿性水溶液通常被稱為“WFGD液”或“洗滌液(scrubberliquor)”。在強制氧化系統(forced oxidation system)中，氧氣可被引入WFGD液中以將亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽。在許多情況下，這形成石膏(硫酸鈣)，作為洗滌的最終副產物。其他系統可利用抑制的或自然的氧化洗滌，所述抑制的或自然的氧化洗滌導致亞硫酸鹽或混合的亞硫酸鹽/硫酸鹽作為副產物。

作為燃料的污染物進入EGU的汞在燃燒期間被釋放。離開鍋爐的燃燒氣體可包含三種形式的汞：顆粒的、氧化的和單質的。顆粒的汞可以被顆粒控制裝置如靜電除塵器(ESP)和織物過濾器(FF)捕獲。氧化的汞是水溶性的，且因此，WFGD可以從燃燒氣體中吸收氧化的汞至液相。在水中不溶的元素汞難以用現有的空氣質量控制裝置捕獲。因此，大部分元素汞控制措施集中于將元素汞轉化為氧化的汞。機械法如固定床催化劑(如SCR)、和化學添加劑(如溴化鈣、溴化氫、氯化銨)已被開發，該法在氣相中氧化元素汞隨后用WFGD捕獲。捕獲的汞通過WFGD吹出而離開此過程。

由于氧化的汞是水溶性的，WFGD理論上能夠捕獲燃燒氣體中的接近100％的氧化的汞。然而，通過美國能源部(DOE)以及大量實驗室和商業研究收集的數據顯示了較低的捕獲效率。較低的效率是由于在WFGD洗滌液中氧化的汞到元素汞(如Hg²⁺到Hg⁰)的還原的結果。例如，一個還原反應涉及通過WFGD中的離子汞的亞硫酸鹽的氧化，以提供硫酸鹽和元素汞。結果是在洗滌的燃燒氣體中穿過WFGD的元素汞含量增加，且因此測量的從化石燃料到煙道的總的汞捕獲下降。洗滌器中的氧化的汞的此還原反應和隨后的釋放在工業中被稱為汞再排放。由于汞再排放導致的WFGD汞捕獲效率的減少將妨礙一些EGU滿足排放要求，使附加的資本設備的安裝成為必要。

本領域需要控制汞再排放的改進方法，該改進方法可以補充或代替當前的減少有害空氣污染物排放的方法。

概述

在一方面，公開的是組合物，其包含至少兩種選自汞再排放添加劑、自由基清除劑、和聚合物分散劑的組分。所述組合物可包含汞再排放添加劑和自由基清除劑。所述組合物可包含汞再排放添加劑和聚合物分散劑。所述組合物可包含自由基清除劑和聚合物分散劑。所述組合物可包含汞再排放添加劑、自由基清除劑、和聚合物分散劑。

所述汞再排放添加劑可以是聚合的聚二硫代氨基甲酸鹽化合物(polymericpolydithiocarbamate compound)。

所述汞再排放控制添加劑可以是包含從5至55摩爾％的二硫代氨基甲酸鹽基團的二氯化乙烯氨聚合物。

所述汞再排放控制添加劑可以是衍生自至少兩種單體的聚合物，所述至少兩種單體為：丙烯酸-x和烷基胺，其中所述丙烯酸-x具有如下的式：