Procedimiento para la eliminación de mercurio del gas de combustión.

Un procedimiento para la eliminación continua de mercurio de un suministro de gas de combustión,

comprendiendo el procedimiento: ajustar la entrada de energía a un precipitador electrostático (25) para controlar lacantidad de ceniza volante emitida desde el precipitador electrostático; producir (47) un flujo turbulento de gas decombustión para suspender la materia particulada que incluye la cantidad de ceniza volante contenida en elsuministro de gas de combustión; absorber una parte del mercurio dentro de la materia particulada que incluye lacantidad de ceniza volante; filtrar (55) el suministro de gas de combustión para eliminar la materia particulada quecontiene el mercurio; y controlar (70) la cantidad de sitios de absorción disponibles para la absorción de mercuriomediante control (72) de la emisión de ceniza volante desde el precipitador electrostático.

Procedimiento para la eliminación de mercurio del gas de combustión Esta invención se refiere a un procedimiento para la eliminación de compuestos tóxicos de gases de combustión y, de forma más particular, a un procedimiento para la eliminación continua de mercurio de un suministro de gas de combustión.

Se describe en el documento US-A-5505766 un procedimiento para la eliminación de contaminantes de un gas fino.

Durante un procedimiento de combustión típico dentro de un horno o caldera, por ejemplo, se produce un gas de combustión. El gas de combustión contiene productos de combustión que incluyen, sin límitarse a estos, monóxido de carbono, agua, hidrógeno, nitrógeno y mercurio como un resultado directo de la combustión de combustibles sólidos y/o líquidos. Antes de que el gas de combustión se pueda emitir a la atmósfera, se deben eliminar suficientemente cualquier producto de combustión peligroso o tóxico, tal como mercurio, de acuerdo con las normas y protocolos gubernamentales y/o ambientales.

Procedimientos convencionales de eliminación de mercurio de gases de combustión incluyen inyección de carbono activado en el gas de combustión cuando el gas de combustión se dirige a través de la canalización. Con estos procedimientos convencionales es difícil obtener distribución uniforme de la materia particulada dentro de la canalización. Como consecuencia de la pobre mezcla y/o deposición de carbono, el mercurio no se elimina de forma eficiente del gas de combustión. En un intento para resolver estos problemas se aumenta una tasa de inyección del carbono activado que exacerba adicionalmente los problemas asociados con los procedimientos convencionales.

La presente invención proporciona un procedimiento para la eliminación continua de mercurio de un suministro de gas de combustión. El procedimiento incluye el ajuste de una entrada de energía a un precipitador electrostático para controlar una cantidad de ceniza volante emitida desde el precipitador electrostático. Se produce un flujo turbulento de gas de combustión para suspender la materia particulada que incluye la cantidad de ceniza volante contenida en el suministro de gas de combustión. Se absorbe una parte sustancial del mercurio dentro de la materia particulada que incluye la cantidad de ceniza volante. El suministro de gas de combustión se filtra para eliminar la materia particulada del mercurio. Se controla una pluralidad de sitios de absorción disponibles para absorber mercurio mediante seguimiento de una emisión de ceniza volante del precipitador electrostático.

También se describe un sistema de control para el control de la eliminación continua de mercurio de un suministro de gas de combustión. El sistema de control se configura para ajustar una emisión de ceniza volante de un precipitador electrostático para controlar una cantidad de sitios de absorción disponibles aguas abajo del precipitador electrostático.

De forma adicional se describe un sistema para la eliminación continua de mercurio de un suministro de gas de combustión. El sistema incluye un precipitador electrostático configurado para ajustar una emisión de ceniza volante del precipitador electrostático para controlar la cantidad de sitios de absorción de mercurio disponibles aguas abajo. Un dispositivo de enfriamiento se encuentra comunicado con el precipitador electrostático. El dispositivo de enfriamiento enfría el suministro de gas de combustión cuando el suministro de gas de combustión fluye a través del dispositivo de enfriamiento. Una sección del sistema produce un flujo turbulento de gas de combustión. Un sistema de control se encuentra en comunicación de control operacional con el precipitador electrostático para llevar el seguimiento de una emisión de ceniza volante y controlar la cantidad de sitios de absorción disponibles aguas abajo del precipitador electrostático.

Se describirán ahora varios aspectos y realizaciones de la presente invención junto con los dibujos acompañantes, en los que:

La figura 1 es una vista esquemática de un sistema para la eliminación de mercurio de un suministro de gas de combustión, de acuerdo con una realización de esta invención; y

La figura 2 es una vista esquemática de una cámara de filtros de bolsas, de acuerdo con una realización de esta invención.

Diversas realizaciones de la presente invención proporcionan un procedimiento para la eliminación continua de compuestos peligrosos y/o tóxicos, tales como vapor de mercurio del gas de combustión producido durante un procedimiento de combustión dentro de un horno o caldera, por ejemplo. Gas de combustión que presenta productos de combustión que incluyen, sin limitación, monóxido de carbono, agua, hidrógeno, nitrógeno y mercurio, es un resultado directo de la combustión de combustibles sólidos y/o líquidos. Antes de que el gas de combustión se pueda emitir a la atmósfera se deben eliminar suficientemente cualquier producto de combustión tóxico, tal como mercurio, de acuerdo con las normas y protocolos gubernamentales y/o ambientales.

Se describen a continuación diversas realizaciones de la presente invención en lo relativo a su aplicación y operación de un sistema para eliminación continua de mercurio de un suministro de gas de combustión generado durante un proceso de combustión. Sin embargo será obvio para los especialistas en la técnica y a la vista de las

indicaciones proporcionadas en esta invención que la misma es probablemente aplicable a cualquier dispositivo de combustión incluyendo, sin limitación, calderas y calentadores, y se puede aplicar a sistemas que consumen fuel, carbón, aceite o cualquier combustible sólido, líquido o gaseoso.

Tal como se usa en esta invención se entiende que las referencias a “materia particulada” se refieren a materia particulada contenida dentro de un gas de combustión. La materia particulada incluye partículas de materia que incluyen, sin limitación, ceniza volante y carbono, contenidas dentro del gas de combustión como un producto de origen natural de un proceso de combustión, y pueden incluir también materia introducida externamente incluyendo, sin limitación, al menos un sorbente y/o ceniza volante adicional, recirculada o inyectada en la materia particulada contenida dentro del gas de combustión.

En una realización se proporciona un sistema 10 para la eliminación continua de mercurio de un suministro de gas de combustión. El gas de combustión se produce durante un proceso de combustión en el que se enciende una fuente de combustible sólido o líquido dentro de un horno o caldera. El proceso de combustión genera mercurio tóxico en forma de vapor de mercurio como un producto de combustión, que se debe eliminar satisfactoriamente antes de que el gas de combustión se pueda emitir a la atmósfera.

La figura 1 muestra de forma esquemática el sistema 10 para la eliminación continua de mercurio de un suministro de gas de combustión. Un suministro de gas de combustión producido durante un proceso de combustión se dirige a través del sistema 10. El sistema 10 incluye un conducto 12 u otra conexión adecuada para dirigir el gas de combustión a través del sistema 10. El conducto 12 proporciona en general comunicación entre los componentes del sistema 10 a través de un paso en el que el gas de combustión se hace fluir. Es evidente para los especialistas en la técnica y a la vista de las indicaciones proporcionadas en esta invención que el conducto 12 puede ser de cualquier tamaño, forma y/o diámetro adecuado para alojar cualquier suministro del gas de combustión producido durante el proceso de combustión descrito.

En una realización el gas de combustión se dirige a través de un dispositivo de reducción con catalizador selectivo (“SCR”) 15 para reducir NOx contenido en el gas de combustión. Dentro del SCR 15 se reduce NOX a nitrógeno y oxígeno. En una realización se inyecta una cantidad adecuada de amoniaco en el gas de combustión antes o cuando el gas de combustión penetra en el SCR 15. El amoniaco inyectado facilita la conversión de NOX en nitrógeno y oxígeno. En esta realización el SCR 15 incluye una pluralidad de platos paralelos con una dirección de flujo del gas de combustión. Cada plato se recubre o reviste con un catalizador adecuado para catalizar la reducción de NOx cuando el gas de combustión fluye a través de la superficie de los platos. Los platos están fabricados de un material cerámico extruido y recubiertos con un material de catalizador adecuados conocidos por los especialistas en la técnica. En realizaciones alternativas el SCR 15 incluye platos fabricados de cualquier material adecuado y/o presentan cualquier configuración adecuada... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la eliminación continua de mercurio de un suministro de gas de combustión, comprendiendo el procedimiento: ajustar la entrada de energía a un precipitador electrostático (25) para controlar la cantidad de ceniza volante emitida desde el precipitador electrostático; producir (47) un flujo turbulento de gas de combustión para suspender la materia particulada que incluye la cantidad de ceniza volante contenida en el suministro de gas de combustión; absorber una parte del mercurio dentro de la materia particulada que incluye la cantidad de ceniza volante; filtrar (55) el suministro de gas de combustión para eliminar la materia particulada que contiene el mercurio; y controlar (70) la cantidad de sitios de absorción disponibles para la absorción de mercurio mediante control (72) de la emisión de ceniza volante desde el precipitador electrostático.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el ajuste de la entrada de energía al precipitador electrostático (25) comprende además mantener la eficiencia de recogida del precipitador electrostático a del 80 % al 90 %.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 que comprende además dirigir la ceniza volante emitida desde el precipitador electrostático (25) a una cámara de filtros de bolsas (56) dispuesta aguas abajo del precipitador electrostático.

4. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior que comprende además: introducir SO3 en el suministro de gas de combustión para oxidar a mercurio iónico al menos una parte del mercurio elemental dentro del suministro de gas de combustión; y controlar la introducción de SO3 basándose al menos en uno de entre la tasa de oxidación de mercurio y la tasa de absorción de mercurio.

5. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior que comprende además controlar la tasa de eliminación de mercurio dentro de un filtro de tejido electrostático (55) dispuesto aguas abajo del precipitador electrostático basándose en un intervalo de ciclo de limpieza del filtro de tejido electrostático.

6. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior que comprende además recircular la materia particulada en el suministro de gas de combustión después de filtrar la materia particulada dentro de un filtro de tejido electrostático (55) .

7. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior que comprende además ajustar la cantidad de agua inyectada en el suministro de gas de combustión para enfriar el suministro de gas de combustión.

8. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior que comprende además introducir la cantidad de sorbente dentro de la materia particulada basándose en el nivel de eliminación de mercurio del suministro de gas de combustión.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la filtración del suministro de gas de combustión comprende además la creación de un lecho fluidizado de la materia particulada dentro de una cámara (45) .

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además el enfriamiento (30) del suministro de gas de combustión antes de producir el flujo turbulento de gas de combustión.

11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además la introducción (50) de al menos un sorbente externo en el flujo turbulento del gas de combustión.