专利名称：在煤中使用汞试剂的方法
在煤中j顿汞试剂的方法发明的领i凝n背景[ooi]本发明涉及锅炉，炉中化石燃料的燃烧，特别是涉及一种在燃烧之前 对化石燃料进行卣化以提高烟道气中汞脱除量的方法。
为满足许多国家的育旨量需求，燃烧煤的公用的工厂是必须的。利用燃烧化石燃料来产生热能，例如禾,煤产生的蒸汽来驱动产生能量的涡轮机。燃烧 过程的畐IJ产品为烟气鄉烧气体，其经过净化过程后排放到大气中。
象煤这样的化石燃料包含不同含量的汞。燃烧后的汞可以以单质汞或者以多种氧化态形式中的一种氧化态的形式作为固体颗粒或蒸汽相中的气体进入烟道气。烟道气涤气器能M去除大部分以氧化态形式存在的汞，然而目前的涤气器技术对于从烟道气中去除单质汞是相对无效的。
环境规则严格控制带有污染物，例如硫和氮的氧化物，的烟道气的排放，，美国环保协会正在考虑施行汞排放标准。为了满足上述提出的环境规则，就需要一个新的和更加有效的控制化石燃料燃烧所产生的汞排放物的方法。发明推，
本发明的总目的涉及一禾中能提高烟道气中汞的去除量的方法。更具体地， 本发明的目的涉及一种在燃烧之前对化石燃料如煤进行卤化的方法，以抑制蒸 汽相中单质汞的形成，同时促使其向氧化态转化。
—方面，本发明提供了一种用氯或其化合物卣化化石燃料如煤的方法，卣fct后的i;徵料至粉碎机i中，在粉碎机中进一步使煤和氯进行混合，这样就使氯更加均匀地分散在粉碎的煤颗粒之间。 一次性粉碎的煤要进料至至少一 个燃烧炉中，并且在氧气的存在下燃烧。在燃烧的过程中，混入的氯很容易氧 化包含在煤中的元素荥，因此能够抑制单质态的录的形成。然后，利用涤气器 或本领域普通技术人员所熟知的其它汞去除手段，将氧化后的汞从燃烧器的下 游去除。
另一方面，本发明包括用含氯的化合物处理包含汞的煤的步骤，将处理过的煤粉碎，将己粉碎的处理过的煤输送至碎煤燃烧器，在燃烧器中燃烧己粉
碎的处理过的煤，在燃烧器中燃烧时，含氯的化合物将大部他含在煤中的汞 氧化，并产生包含氧化的汞的烟道气。
另一方面，本发明包括将包含荥的煤送入燃烧器的步骤，利用该燃烧器燃烧煤，并且是在含卤化合物存在的情况下燃烧煤，其中单质汞在燃烧的过程 中被氧化。
另一方面，采用一种烟道气监测體监测从锅炉中排放出来的烟道气中 的汞浓度。该监测装置向调节，传递一个信号，以调节粉碎之前煤中用于处 理煤的氯含量，以f嫁能最大禾號被氧化。
本发明的另一方面，除氯之外的卤素，例如溴，碘，氟，或者它们的化 合物，也可以被用来卣化化石燃料。
本发明，由于容易加入和有禾盱汞的去除，产生了料想不到的效果，和 不需要为降低荥排放而采取昂贵的汞蒸汽去除装置从而节约了成本。因此本发 明较在先的工艺方法具有重要的优势。进一步，作为单独的粉碎机1可以将煤 提供给多个燃烧器，通过在燃烧之前使煤氯化，并且利用存在于粉碎机和燃烧 器之间的管线2，这样就不需要纟^^燃烧器安装额,的管线或输送管，因而节 约了可观的经济成本。 附图的简要说明
图1为本发明一个实施方式的简图。
实施方式的描述
现在参考图l,其给出了本发明一个实施方式的简图。 一种化石燃料， 例如煤，从煤仓4运至带式给料机3 ，例如为重力给料机或其它的带式给料设备。 带式给料机3依次将，至粉碎机1 ，在其中将煤粉碎至预定的颗粒尺寸。
在粉碎之前，,当煤在带式给料机3上或可选掛ttA^碎机后，用 液体或固体氯化试剂对纟IiS行处理，所述氯化试剂im为氯化钠或氯化钙。位 于输料带的上面和/或周围的喷嘴5被用来采用液体氯化试齐赃粉碎之前处理 煤。可以通过阀6手动控制试剂的流量或者可选择地采用自动控制装置。可选 择地，试齐何以利用固体进料机以固体颗粒，粉末，或者细粒的形式加入到煤 中，而不采用喷嘴5。优选的，以含有约2ppmw和约1200ppmw之间的卤素处 理煤，更,在约200 ppmw和600 ppmw之间，其中ppmw是f晦一百万磅湿 化石燃料例如湿煤中的卤素磅数。
包括用足够量的氯处理煤的步骤的处理基本上抑制了单质汞蒸汽的形成，并且在氯试剂的存在下对j:魏fi^碎。在粉碎煤的过程中，能使氯试剂与卡微一步混合以使氯试剂能更加均匀的分布在被粉碎的鹏粒中间。
从粉碎机出&后，处ffl;的j:，米ail—系列的的输煤管2aA燃烧器，在燃烧器中，氧气的存招封某燃烧， 的鹏在约105(TC和约200(TC之间。在燃烧的过程中，在氯存在下，包含在煤中的汞被氧化为汞的氧化态产物，例如氯化汞，而不是以蒸汽态存在的单质汞。
从锅炉中出来的烟道气中的最终汞浓度得到了斷氏，这是由于涤气器和其它的烟道气清洁方法更轻易的去除以氧化态存在的汞，由于卤素例如氯的出现导致了以单质态存在的荥得至柳制，而有利于以氧化态存在。
在一个可选择的具体实施方式
中，采用一^H式剂存fil^置7用于向多个带式进料机掛共氯试剂提供氯试剂，利用控制阀6禾口配管能够使任何一个带式进料机的处理速度相对于其它带式进料机处M度能被^l^i魁空制。
在另一个可选择的具体实施方式
中，可以采用能够控制处M度的自动控制装置。在该实施方式中， 一个汞检测装置安装在烟道气的烟囱中，以监测排放到大气的烟道气中的汞含量。然后将电信号传送至一个调节装置，调节装置再传达指M调整处理煤的氯试剂的流量至一个优化低汞排放量的值。
在另一个具体实施方式
中，可以使用其它的卤素试剂如溴，碘，氟等...或它们的化合物来代替氯试剂。
在另一个具体实施方式
中，可以采用多于一种卤素试齐啲组合，例如同时包含溴和氯的试剂混合物，或者如本领域普通技术人员所熟知的将多于一种卤素试剂组合在一起的招可其它数量的卤素试剂的组合。
上述详细地批露和描述的本发明特定实施方式阐明了本发明原理的应用，应该理解，采用不脱离本发明范围的被本领域普通技术人员所理解的其它具体方式也可以实施本发明。
权利要求
1.一种氧化汞的方法，包括用包含卤素的化合物处理包含汞的煤；粉碎处理过的煤；将粉碎的处理过的煤送入碎煤燃烧器；利用燃烧器燃烧粉碎的处理过的煤，其中化合物在燃烧过程中将包含在煤中的大部分汞氧化；并且产生包含氧化的汞的烟道气。
2. 权利要求l的方法，其中燃烧发生在约105(TC和约200CrC之间。
3. 权利要求2的方法，其中采用至少一种去除荥的方式/Ait烧器的下游烟道气中去除一部分被氧化的汞。
4. 权利要求3的方法，其中包含F脱化合物的水溶液与包含汞的煤混合。
5. 权禾腰求4的方法，其中戶;f^K溶液被喷洒在i;肚。
6. 权利要求3的方法，其中包含戶诚化合物的固体与包録的煤混合。
7. 权禾腰求3的方法，其中戶脱化合物选自由氯化钠，氯化药，和溴化韩 组成的组。
8. 权利要求3的方法，其中在处理过程中，约2卯mw至约1200ppmw的卤素与包含汞的煤混合。
9. 权利要求3的方法，其中在处理过程中，约2ppmw至约30ppmw的卤素与包M的煤混合。
10. 权利要求3的方法，其中在处理过程中，约300 ppmw至约600 ppmw的卤素与包含汞的煤混合。
11. 权利要求8的方法，进一步包括监观,道气中汞浓度的步骤，并调节 分散化合物的速率以维持燃烧过程中汞的大fifl化。
12. —种生产氧化的汞的方法，包括 将包含汞的纟I^入燃烧器； 利用该燃烧器f妙腿煤燃烧；并且在包含卣素的化合物存在的情况下使所述煤燃烧，其中在燃烧过程中单质 汞被氧化。
13. 权利要求12的方法，其中将化，加入MM烧器上游的煤中。
14. 权利要求13的方法，其中将包含0M化合物的溶液t^洒在;lJi。
15. 权利要求13的方法，其中将含有该化合物的固体与包含汞的煤混合。
16. 权利要求14的方法，其中该化合物选自由氯化钠和氯化转组成的组。
17. 权利要求15的方法，其中该化合物选自由氯化钠和氯化f丐组成的组。
18. 权利要求17的方法，其中在燃烧之箭将煤粉碎，并且在煤粉碎之前向煤中加入戶，化合物。
19. 权利要求12的方法，其中燃烧发生在约105(TC和约200(TC之间。
20. 权利要求19的方法，其中在处理过程中，将约2ppmw至约1200 ppmw的卤素与包含汞的煤混合。
21. 权利要求19的方法，其中在处理过程中，将约2 ppmw至约30 ppmw的卤素与包含荥的煤混合。
22. 权利要求18的方法，其中在处理过程中，将约300 ppmw至约600 ppmw的卤素与包含荥的煤混合。
全文摘要
一种在燃烧之前卤化煤的方法，其中煤在粉碎之前用一种卤素处理并且将粉碎的卤化煤做为燃料输送至一个燃烧器中进行燃烧。
文档编号C10L5/00GK101133141SQ200680005956
公开日2008年2月27日 申请日期2006年2月23日 优先权日2005年2月24日
发明者A·P·伊文斯, B·J·简库拉, D·K·麦克唐纳德 申请人:巴布考克及威尔考克斯公司