Sistema y procedimiento para eliminar mercurio en gas de escape.
Un sistema de eliminación de mercurio para eliminar mercurio del gas de combustión tratado en unsistema de tratamiento de gases de combustión,
que incluye una caldera (1) y un equipo de desulfuración (2) queelimina el componente de azufre del gas de combustión emitido por la caldera (1), comprendiendo el sistema deeliminación de mercurio:
una unidad de alimentación de biomasa (11) que alimenta biomasa a la caldera (1);
una unidad de control de hidrógeno-cloro (12) que mide el contenido de cloruro de hidrógeno en el gas decombustión alimentado en el equipo de desulfuración (2);
una unidad de control de mercurio (13) que mide el contenido de mercurio en el gas de combustión tratado emitidopor el equipo de desulfuración (2); y
una unidad de indicación de la cantidad alimentada (14) que indica la cantidad alimentada adecuada de la biomasaen la unidad de alimentación de biomasa (11), basado en valores de medición obtenidos por la unidad de control dehidrógeno-cloro (12) y la unidad de control de mercurio (13).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2006/303316.
Solicitante: MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD..
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 16-5, KONAN 2-CHOME MINATO-KU, TOKYO 108-8215 JAPON.
Inventor/es: HONJO, SHINTARO, OKINO, SUSUMU, NAKAYAMA, YOSHIO, TAKEUCHI,YASUHIRO, SUGITA,SATORU.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D53/50 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › Oxidos de azufre (B01D 53/60 tiene prioridad).
- B01D53/64 B01D 53/00 […] › Metales pesados o sus compuestos, p. ej. mercurio.
- B01D53/77 B01D 53/00 […] › Procedimientos en fase líquida.
- B01D53/86 B01D 53/00 […] › Procedimientos catalíticos.
PDF original: ES-2443652_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema y procedimiento para eliminar mercurio en gas de escape.
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere a un procedimiento y sistema para eliminar mercurio del gas de combustión emitido por una caldera.
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA
Los sistemas para eliminar mercurio del gas de combustión se han estudiado de diferentes formas porque el gas de combustión emitido por una caldera, que es un equipo de combustión en una central térmica, contiene mercurio muy tóxico.
En general, la caldera incluye un equipo de desulfuración en húmedo para eliminar el azufre del gas de combustión. Es conocido que, en un sistema de tratamiento de gases de combustión que incluye el equipo de desulfuración como un equipo de tratamiento del gas de combustión y la caldera, cuando la cantidad de cloro (Cl) en el gas de combustión aumenta, aumenta la proporción de la cantidad de mercurio divalente soluble en agua a la cantidad de cloro, haciendo más fácil atrapar el mercurio en el equipo de desulfuración. Basándose en el conocimiento anterior, convencionalmente se ha propuesto un sistema para eliminar mercurio, en el que se añaden compuestos de cloro tales como el CaCl2 al combustible que se va a alimentar a la caldera, para mejorar la eficacia de la eliminación de mercurio en el equipo de desulfuración (Documento de patente 1) .
Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público nº 2000-325747.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
PROBLEMA A RESOLVER POR LA INVENCIÓN
Sin embargo, de acuerdo con el sistema convencional para eliminar mercurio del gas de combustión, hay una preocupación creciente sobre la degradación de la eficacia de la combustión y existe el problema de que se acumula exceso de residuo de combustión en la parte inferior de un reactor, producido por la adición de dichas sustancias tales como el CaCl2, que no está relacionada con la combustión en el reactor.
La presente invención se ha hecho en vista del problema anterior y un objeto de la misma es proporcionar un procedimiento y sistema para eliminar mercurio del gas de combustión sin degradar la eficacia de la combustión, sin aumentar un residuo de combustión, y produciendo una reducción del coste de la operación de eliminación.
MEDIO PARA RESOLVER EL PROBLEMA
Para resolver los problemas anteriores, los autores de la presente invención han llevado a cabo activamente experimentos y exámenes, y han encontrado el siguiente conocimiento.
En concreto, se asegura que el carbón y el aceite pesado, que se usan principalmente como combustible para una caldera, en general tienen un contenido bajo de cloro, mientras que la biomasa que se puede usar como combustible tiene un contenido relativamente alto de cloro. La biomasa es una energía orgánica de seres vivos, que incluye material de madera, residuos agrícolas, basura, aguas residuales, etc. Por lo tanto, se asegura que, si una parte de combustible se sustituye por la biomasa, al menos una parte de la cantidad necesaria del cloro para eliminar
mercurio en el equipo de desulfuración puede ser alimentada automáticamente. Por consiguiente, se asegura que la eliminación del mercurio en el equipo de desulfuración ciertamente se puede mejorar. Se confirma que usando biomasa de carburo de lodo de aguas residuales que tienen un contenido de cloro alto de aproximadamente 0, 2% en peso y el doble combustible de una parte de la biomasa equivalente a 5% en cal del combustible principal, tal como carbón y aceite pesado, es suficiente para eliminar de forma suficiente el mercurio del equipo de desulfuración.
Un sistema de eliminación de mercurio de acuerdo con un aspecto de la presente invención es para eliminar el mercurio del gas de combustión tratado en un sistema de tratamiento de gases de combustión que incluye una caldera y un equipo de desulfuración que elimina el componente de azufre del gas de combustión emitido por la caldera. El sistema de eliminación de mercurio incluye una unidad de alimentación de biomasa que alimenta 60 biomasa a la caldera; una unidad de control de hidrógeno-cloro que mide el contenido de hidrógeno-cloro en el gas de combustión alimentado al equipo de desulfuración; una unidad de control del mercurio que mide el contenido de mercurio en el gas de combustión tratado emitido por el equipo de desulfuración; y una unidad de indicación de la cantidad alimentada que indica la cantidad de biomasa alimentada adecuada en la unidad de alimentación de biomasa, basado en los valores de medición obtenidos por la unidad de control de hidrógeno-cloro y la unidad de 65 control de mercurio.
El sistema de eliminación de mercurio de acuerdo con la presente invención incluye además una unidad de inyección de cloruro de hidrógeno que inyecta cloruro de hidrógeno al gas de combustión emitido por la caldera.
El sistema de eliminación de mercurio de acuerdo con la presente invención incluye además al menos un depósito 5 de catalizador de oxidación de mercurio instalado en una ruta del gas de combustión entre una salida de la caldera y una posición donde está instalada la unidad de control de hidrógeno-cloro.
El sistema de eliminación de mercurio de acuerdo con la presente invención incluye además una unidad de control del potencial de oxidación-reducción que mide un potencial de oxidación-reducción de la disolución de absorción recogida en la parte inferior del equipo de desulfuración, y controla la cantidad alimentada de un agente de oxidación que se va a alimentar en la parte inferior del equipo de desulfuración, basado en el potencial de oxidación-reducción medido.
Un procedimiento de acuerdo con otro aspecto de la presente invención es para eliminar el mercurio del gas de combustión tratado en un sistema de tratamiento de gas de combustión que incluye una caldera y un equipo de desulfuración para eliminar el azufre del gas de combustión emitido por la caldera. El procedimiento incluye alimentar biomasa a la caldera; medir el contenido de cloruro de hidrógeno en el gas de combustión alimentado al equipo de desulfuración; medir el contenido de mercurio en el gas de combustión tratado emitido por el equipo de desulfuración; y controlar la cantidad de biomasa alimentada adecuada, en proporción con la cantidad de cloro permitida para eliminar el mercurio en el equipo de desulfuración, basado en valores de medición obtenidos midiendo el contenido de hidrógeno-cloro y midiendo el contenido de mercurio.
El procedimiento de acuerdo con la presente invención incluye además inyectar cloruro de hidrógeno en el gas de combustión emitido por la caldera. La inyección incluye inyectar, cuando la cantidad de cloro alimentada por la biomasa es deficiente, cloruro de hidrógeno en la cantidad en que es deficiente, en el gas de combustión.
El procedimiento de acuerdo con la presente invención incluye además promocionar la oxidación del mercurio en el gas de combustión alimentado en el equipo de desulfuración, instalando al menos un depósito de catalizador de oxidación de mercurio en la ruta del gas de combustión entre una salida de la caldera y una posición donde está instalada la unidad de control del hidrógeno-cloro.
El procedimiento de acuerdo con la presente invención incluye además prevenir la reemisión de mercurio atrapado en la disolución de absorción recogida en la parte inferior del equipo de desulfuración, instalando una unidad de control del potencial de oxidación-reducción que mide un potencial de oxidación-reducción de la disolución de absorción recogida en la parte inferior del equipo de desulfuración, y controlando la cantidad alimentada de un agente de oxidación que se va a alimentar en la parte inferior del equipo de desulfuración, basado en el potencial de oxidación-reducción medido.
EFECTO DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con la presente invención, el procedimiento y sistema para eliminar mercurio del gas de combustión puede eliminar de forma eficaz el mercurio del gas de combustión sin degradar la eficacia de combustión de una caldera y sin aumentar el residuo de combustión. Además, se pueden reducir el coste de una operación de eliminación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[Fig. 1] La figura 1 es un esquema de una estructura general de un sistema para eliminar mercurio del gas de combustión de acuerdo con una primera realización de la presente invención;
[Fig. 2] La figura 2 es una gráfica de una relación entre la proporción de oxidación de mercurio y la concentración de cloruro de hidrógeno en el gas de combustión;
[Fig. 3] La figura 3 es un esquema de una estructura general de un sistema... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un sistema de eliminación de mercurio para eliminar mercurio del gas de combustión tratado en un sistema de tratamiento de gases de combustión, que incluye una caldera (1) y un equipo de desulfuración (2) que elimina el componente de azufre del gas de combustión emitido por la caldera (1) , comprendiendo el sistema de eliminación de mercurio:
una unidad de alimentación de biomasa (11) que alimenta biomasa a la caldera (1) ;
una unidad de control de hidrógeno-cloro (12) que mide el contenido de cloruro de hidrógeno en el gas de combustión alimentado en el equipo de desulfuración (2) ;
una unidad de control de mercurio (13) que mide el contenido de mercurio en el gas de combustión tratado emitido por el equipo de desulfuración (2) ; y
una unidad de indicación de la cantidad alimentada (14) que indica la cantidad alimentada adecuada de la biomasa en la unidad de alimentación de biomasa (11) , basado en valores de medición obtenidos por la unidad de control de hidrógeno-cloro (12) y la unidad de control de mercurio (13) .
2. El sistema de eliminación de mercurio de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende:
una unidad de inyección de cloruro de hidrógeno (20) que inyecta cloruro de hidrógeno en el gas de combustión emitido por la caldera (1) .
3. El sistema de eliminación de mercurio de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que además comprende:
al menos un depósito de catalizador de oxidación de mercurio (31, 32) instalado en una ruta del gas de combustión entre una salida de la caldera (1) y una posición donde está instalada la unidad de control de hidrógeno-cloro (12) .
4. El sistema de eliminación de mercurio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que además comprende:
una unidad de control del potencial de oxidación-reducción (41) que mide un potencial de oxidación-reducción de la disolución de absorción recogida en la parte inferior del equipo de desulfuración (2) , y controla la cantidad 35 alimentada de un agente de oxidación que se va a alimentar en la parte inferior del equipo de desulfuración (2) basado en el potencial de oxidación-reducción medido.
5. Un procedimiento para eliminar el mercurio del gas de combustión tratado en un sistema de tratamiento de gases de combustión que incluye una caldera y un equipo de desulfuración para separar el azufre del gas de combustión emitido por la caldera, comprendiendo el procedimiento:
alimentar biomasa a la caldera;
medir el contenido de cloruro de hidrógeno en el gas de combustión alimentado en el equipo de desulfuración; 45 medir el contenido de mercurio en el gas de combustión tratado emitido por el equipo de desulfuración; y
controlar la cantidad alimentada adecuada de la biomasa basada en los valores de medición obtenidos midiendo el contenido de hidrógeno-cloro y el contenido de mercurio.
6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, que además comprende:
inyectar cloruro de hidrógeno en el gas de combustión emitido por la caldera, en el que 55 la inyección incluye inyectar, cuando la cantidad de cloro alimentada por la biomasa es deficiente, cloruro de hidrógeno en la cantidad deficiente, en el gas de combustión.
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, que además comprende:
promover la oxidación del mercurio en el gas de combustión alimentado en el equipo de desulfuración, instalando al menos un depósito de catalizador de oxidación de mercurio en una ruta del gas de combustión entre una salida de la caldera y una posición donde está instalada la unidad de control de hidrógeno-cloro.
8. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, que además 65 comprende:
prevenir la reemisión de mercurio atrapado en la disolución de absorción recogida en la parte inferior del equipo de desulfuración, instalando una unidad de control del potencial de oxidación-reducción que mide un potencial de oxidación-reducción de la disolución de absorción recogida en la parte inferior de un equipo de desulfuración, y controlar la cantidad alimentada de un agente de oxidación que se va a alimentar en la parte inferior del equipo de desulfuración, basado en el potencial de oxidación-reducción medido.
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