[发明专利]用于湿法烟道气脱硫系统的汞捕捉系统和方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及用于湿法烟道气脱硫(WFGD)系统的汞捕捉，并且特别地，涉及WFGD吸收容器，它具有与其中设置有活性碳的另一个容器处于流体连通的出口，以从供应自WFGD吸收容器的反应物浆料中吸附汞。

背景技术

一些矿物燃料发电站燃烧煤来产生蒸汽，蒸汽又用来发电。煤包含硫。由于煤的燃烧，硫的一部分与氧反应，并且形成二氧化硫(SO₂)，二氧化硫存在于煤燃烧所产生的烟道气中。二氧化硫是已知的污染物。烟道气还可包含其它污染物，包括(但不限于)颗粒、氮氧化物(NOx)、汞、二氧化碳(CO₂)等。汞、特别是有机结合汞会对人类造成严重的健康危害。

因此，一些国家已经建立了限制释放到大气中的烟道气中的二氧化硫和汞的量的环境法令。一种在烟道气释放之前减少或消除烟道气中的二氧化硫的方法是在脱硫吸收塔中处理烟道气。烟道气可与吸收塔中的湿石灰石(CaCO₃)浆料反应，以形成亚硫酸钙(CaSO₃)和硫酸钙(CaSO₄)。刚开始可在脱硫吸收塔中移除汞的一部分，诸如电离汞(即，Hg²⁺)。但是，由于脱硫吸收塔中的化学反应，捕捉到的Hg²⁺的一部分可转化回元素汞(即，Hg⁰)，并且传送回烟道气中，这被称为“再次排放的”汞。这种再次排放可提高烟道气中的汞水平，使其超过规定的极限。

发明内容

根据本文公开的方面，提供一种湿法烟道气脱硫(WFGD)系统，它包括可运行来从供应到其中的烟道气中移除污染物的吸收容器。吸收容器包括用于在其中容纳反应物浆料的浆料区段。吸收容器包括与浆料区段处于流体连通的出口。另外，WFGD系统包括与出口处于流体连通的汞移除容器。汞移除容器具有设置在其中的活性碳。在一个实施例中，活性碳在汞移除容器中设置成堆、移动床、流化床，并且/或者与富汞流出物混在一起。

在本文限定的另一方面，活性碳可运行来从接收在汞移除容器中的反应物浆料中移除基本所有汞。在一个实施例中，活性碳为卵块和/或颗粒形式。

在本文公开的又一方面，提供一种WFGD系统，它包括可运行来从供应到其中的烟道气中移除污染物的吸收容器。吸收容器限定用于在其中容纳反应物浆料的浆料区段。吸收容器包括与浆料区段处于流体连通的出口。WFGD系统包括与出口处于流体连通的脱水系统。WFGD系统包括与脱水系统处于流体连通且定位在脱水系统下游的汞移除容器。汞移除容器具有设置在其中的活性碳。在一个实施例中，活性碳在汞移除容器中设置成堆、移动床、流化床，并且/或者与富汞流出物混在一起。

本文还公开了一种运行WFGD系统的方法。该方法包括提供吸收容器，吸收容器限定用于在其中容纳反应物浆料的浆料区段。吸收容器包括与浆料区段处于流体连通的出口。出口与汞移除容器处于流体连通。汞移除容器具有设置在其中的活性碳。将反应物和水供应到吸收容器。将包含汞的烟道气引入到吸收容器中，并且使它们与反应物浆料接触。反应物浆料吸收汞，并且变得富含汞(即，富汞反应物浆料)。将富汞反应物浆料的一部分供应到汞移除容器。活性碳从富汞反应物浆料中吸附汞，从而产生经处理的反应物浆料。使经处理的反应物浆料回到吸收容器。

本文还公开了另一种运行WFGD系统的方法，包括提供吸收容器，吸收容器限定用于在其中容纳反应物浆料的浆料区段。吸收容器包括与浆料区段处于流体连通的出口。脱水系统与出口处于流体连通。汞移除容器定位在脱水系统下游，并且与脱水系统处于流体连通。汞移除容器具有设置在其中的活性碳。方法包括将反应物和水供应到吸收容器。将包含汞的烟道气引入到吸收容器中，并且使它们与反应物浆料接触。反应物浆料吸收汞，并且变得富含汞(即，富汞反应物浆料)。将富汞反应物浆料的一部分引入到脱水系统中。从富汞反应物浆料中分离出固体，以产生富汞流出物流，富汞流出物流比引入到脱水系统的富汞反应物浆料具有显著更少的悬浮固体。将富汞流出物供应到汞移除容器，在那里，活性碳从富汞流出物中吸附汞，从而产生经处理的流出物。经处理的流出物回到吸收容器或WFGD系统的其它部分。可将经处理的流出物的一部分发送出WFGD系统，以对它们进行处置，或者为了其它目的对它们进行进一步处理。

附图说明

现在参照附图，在图中，以相同的方式对所有相同部件编号；

图1是本文公开的湿法烟道气脱硫系统的横截面示意图；以及