CN101939082A - 利用了氯系化合物的废气内汞除去方法 - Google Patents

利用了氯系化合物的废气内汞除去方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101939082A
CN101939082A CN200980104537XA CN200980104537A CN101939082A CN 101939082 A CN101939082 A CN 101939082A CN 200980104537X A CN200980104537X A CN 200980104537XA CN 200980104537 A CN200980104537 A CN 200980104537A CN 101939082 A CN101939082 A CN 101939082A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mercury
oxidation
naclo
waste gas
clo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200980104537XA
Other languages
English (en)
Inventor
申东南
高东准
卞泳喆
李起万
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Original Assignee
Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Institute of Industrial Science and Technology RIST filed Critical Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Publication of CN101939082A publication Critical patent/CN101939082A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75—Multi-step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/10—Oxidants
    • B01D2251/108—Halogens or halogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/30—Alkali metal compounds
    • B01D2251/304—Alkali metal compounds of sodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts

Abstract

本发明提供一种汞除去方法，该方法包括：NaClO2注入步骤，向含有元素汞和NOx的废气中注入NaClO2；转换步骤，所述NaClO2和所述NOx形成氧化剂，将元素汞转换为氧化的汞；以及，氧化的汞的除去步骤，从所述废气中除去氧化的汞。

Description

利用了氯系化合物的废气内汞除去方法
技术领域
本发明涉及一种利用氯系化合物有效除去废气中的元素汞的方法，更详细的涉及，利用由废气中包含的NOx与从外部注入的NaClO2反应而产生的OClO、ClO、ClOO、Cl、Cl2和瞬态Cl种(transient Cl species)这样的强氧化剂，将以现有方法难以除去的元素汞转换为更容易除去的氧化的汞后，将废气中含有的汞除去的方法。
背景技术
一般情况下，汞在自然界中以与其它金属的合金(汞齐)状态或者与硫磺反应的HgS形态存在，对环境和人体无害。但是，在各种燃烧工序，例如，在炼钢工序、烧结工序、煤炭火力发电、焚烧工序等中，通过高温还原成元素汞，并作为废气排放时情况就会不同。与废气中包含的各种化学种反应的汞会以元素汞、氧化的汞和粒子态汞等有毒的形态排放到空气中。
特别是经过燃烧过程生成的废气中所包含的汞化合物的组成比会根据原料中包含的氯、硫组成，以及燃烧温度等而变化，一般情况下，原料中包含很多卤化物和硫成分时，氧化的汞的比例会增加。但是，在这样燃烧后产生的汞化合物中，元素汞与氧化的汞或粒子汞相比几乎没有反应性，很难除去。因此，过去曾研究过将用现有的防止大气污染设备难以除去的元素汞氧化成氧化的汞而除去的方法。
将元素汞转换成氧化的汞的方法中，容易适用的方法是向高温废气中注入能够氧化元素汞的化学物质。美国专利US 2005/0255022、US 2008/0060520，以及韩国公开专利2007-0040752号中公开了利用过氧化氢除去元素汞的方法。另外，在美国专利US 2003/0161771中，将卤素分子或通过引入热分解方式产生卤素分子的前体物质(thermolabile molecular halogen precursor)注入到废气中氧化元素汞时，使用了Ca(OCl)2、MgBr2、KI3这样的化合物。美国专利US2005/0147549、日本公开专利2005-230810中使用了向燃烧室后端的高温废气中注入NH4Cl、NH4Br、NH4I这样的铵盐的方法，还有如美国专利US2007/0202020，将NH4Cl、HCl、Cl2注入到废气中来氧化元素汞。
进一步，在美国专利US 6,294,139、韩国专利0367140号中，作为在湿式除尘器中将汞进行氧化的工序，公开了将在除尘溶液中包含的NaClO2和HCl进行反应，产生能够氧化元素汞的物质的方法，与此类似，在美国专利US2002/0068030和韩国专利2002-0044537号中，作为在使用湿式除尘器将汞进行氧化的工序中使用的氯系酸(an aqueous solution of oxi-acids of chlorine)，使用了HClOx(x＝1、2、3、4)和盐。
上述的各种现有技术均相当于用于对高温废气中的元素汞进行氧化的方法，但是这样的现有技术存在需要与湿式除尘器一起使用才能适用，或者若废气温度低，则产生的HX(X＝Cl、Br、I)与汞的反应性降低，而可能与未反应的NH3重新反应，而且由此产生的盐还可能会堵塞排管的缺陷。另外，还存在由于作为汞的氧化剂注入的HX和X2(X＝Cl、Br、I)为腐蚀性气体，所以使用并操作时需要注意，还会产生额外的设备或费用的问题。
发明内容
技术课题
本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供能够从废气中有效且容易地除去元素汞的方法，从而提供不需要大型设备投资费和运转费，就可将废气中包含的微量的汞经济地除去的方法。
解决课题的手段
本发明为了达到上述目的提供一种汞除去方法，该方法包括：NaClO2注入步骤，向含有元素汞和NOx的废气中注入NaClO2；转换步骤，所述NaClO2和所述NOx形成氧化剂，将元素汞转化为氧化的汞；以及，氧化的汞的除去步骤，从所述废气中除去氧化的汞。其中，所述NaClO2可以以粉末、水溶液相、或粉末和水溶液相的混合相的方式注入，所述氧化剂可以是选自由与NaClO2通过气相反应或气相-固相反应形成的OClO、ClO、ClOO和Cl2组成的组中的一种或两种以上。另外，所述氧化的汞可以是选自由HgO、HgOCl和HgCl2组成的组中的一种或两种以上。另外，所述氧化的汞的除去步骤可以通过选自由静电集尘器、过滤集尘器以及湿式除尘器或湿式脱硫设备组成的组中的一种或两种方法来完成。
发明效果
根据本发明的方法，通过向废气中注入NaClO2生成能够有效地氧化元素汞的氧化剂，从而以较少的费用将废气中包含的微量的汞有效地除去。
附图说明
图1是表示通过由NOx和NaClO2之间发生的反应而生成的产物来除去元素汞的实验结果的曲线。
具体实施方式
根据本发明，提供一种利用NaClO2除去废气中元素汞的方法，该方法包括：第一步骤，在含有元素汞的废气中注入NaClO2粉末或其水溶液，则与废气中含有的NOx反应而生成能够氧化元素汞的OClO、ClO、ClOO、Cl和Cl2，利用其促进元素汞的氧化，从而由元素汞生成氧化形态的汞；以及第二步骤，从所述废气中除去氧化的汞。
下面对本发明进行详细说明。
如上所述，为了有效除去通过现有的防止大气污染设备难以除去的元素汞，还为了解决现有技术中存在的诸多问题，本发明提供向废气中注入化学添加剂，从经济及技术方面有效地将元素汞氧化为氧化的汞的方法。根据本发明，如果将元素汞转换为氧化的汞，则其溶解度如下表1所示将大幅增加。
表1
元素汞及氧化的汞的溶解度
特性     Hg     HgO   HgCl2
水中溶解度(μg/l)@20℃，1atm     20     69,000,000   53,000@25℃
如果氧化的汞的溶解度增加，则将其除去就能变得经济又容易。尤其是与上述的现有技术不同，如果在废气中注入NaClO2粉末或水溶液，就会与废气中存在的。NOx发生化学反应，在气相(gas phase)中充分生成能够有效氧化元素汞的OClO、ClO、ClOO、Cl和Cl2，因此，与现有技术相比能够有效地将元素汞转换成氧化的汞，并且即使适用利用静电集尘器、过滤集尘器和湿式除尘器的方法也能够除去氧化的汞。
在本发明中，为了生成能够将废气中含有的元素汞氧化为氧化的汞的强氧化剂，首先注入NaClO2粉末或水溶液。若将NaClO2水溶液注入到废气中，则因高温废气而使NaClO2水汽(mist)中包含的水分蒸发，使数微米大小的NaClO2存在于废气中。注入的NaClO2粒子和在废气中一般共存的NOx会产生气相-固相化学反应(gas-solid phase reaction)(参照下面的反应式(1)和(2))。
NO+NaClO2→NO2+NaCl+NaClO3(1)
NO2+NaClO2+1/2O2→OClO+NaNO3(2)
另外，经过下面的反应式(3)至(8)的过程，生成能够氧化元素汞的强氧化剂OClO、ClO、ClOO、Cl和Cl2。
OClO+NO→NO2+ClO(3)
ClO+NO→NO2+Cl(4)
Cl+OClO→ClO+ClO(5)
Cl+Cl→Cl2(6)
ClO+ClO→Cl2+O2(7)
ClO+ClO→ClOO+Cl(8)
这样生成的氧化剂与元素汞反应生成HgO、HgOCl和HgCl2。下面将此处发生的反应用反应式(9)至(19)表示。
Hg0+OClO→HgO+ClO(9)
Hg0+ClO→HgO+Cl(10)
Hg0+ClO+M→HgOCl+M(11)
HgOCl+O2→HgO+ClOO(12)
Hg0+ClOO→HgCl+O2(13)
Hg0+ClOO→HgO+ClO(14)
Hg0+Cl+M→HgCl+M(15)
Hg0+Cl2→HgCl+Cl(16)
HgCl+Cl→HgCl2(17)
HgCl+Cl2→HgCl2+Cl(18)
Hg0+Cl2+M→HgCl2(19)
这样转换为氧化形态的氧化的汞能够容易地用静电集尘器、过滤集尘器以及湿式除尘器或湿式脱硫设备除去。
以下，通过实施例更详细地说明本发明。但是下面的实施例是用于更详细地说明本发明，本发明的权利要求的范围不被下述实施例所决定或限定。
实施例
在废气温度130℃的条件下，使含有150ppm NO2的2.6l/m流量的废气通过NaClO21.2g的流动层后，在其后端以1l/m注入含有浓度为260μg/m3的元素汞的气体来进行反应，则元素汞完全不反应。
但是，在后端一起注入200ppm的NO时，确认元素汞100％转换为氧化的汞。这里，若重新终止注入NO，元素汞就不会被氧化。
即，在本实施例中可知，虽然NO2与NaClO2反应而生成OClO，但是单独的OClO与汞的反应性较低，对氧化元素汞无法作出大的贡献，相反，与NO同时存在的情况下，所生成的OClO与NO快速反应而产生ClO、以及通过下述表2所述的反应对氧化元素汞起到重要作用的ClO、ClOO、Cl和Cl2。在这样的过程中NO被氧化为NO2，元素汞被氧化为HgO、HgOCl、HgCl2。

Claims (5)

1.一种汞除去方法，其特征在于，包括：
NaClO2注入步骤，向含有元素汞和NOx的废气中注入NaClO2；
转换步骤，所述NaClO2和所述NOx形成氧化剂，将元素汞转化为氧化的汞；
以及，氧化的汞的除去步骤，从所述废气中除去氧化的汞。
2.根据权利要求1所述的汞除去方法，其特征在于，所述NaClO2是以粉末、水溶液相、或者粉末和水溶液相的混合相的方式注入。
3.根据权利要求1所述的汞除去方法，其特征在于，所述氧化剂是选自由与NaClO2通过气相反应或气相-固相反应形成的OClO、ClO、ClOO和Cl2组成的组中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的汞除去方法，其特征在于，所述氧化的汞是选自由HgO、HgOCl和HgCl2组成的组中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的汞除去方法，其特征在于，所述氧化的汞的除去步骤是通过选自由静电集尘器、过滤集尘器以及湿式除尘器或湿式脱硫设备组成的组中的一种或两种方法来完成。
CN200980104537XA 2008-07-17 2009-07-17 利用了氯系化合物的废气内汞除去方法 Pending CN101939082A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2008-0069595 2008-07-17
KR1020080069595A KR100953535B1 (ko) 2008-07-17 2008-07-17 염소계 화합물을 이용한 배가스 내 수은 제거 방법
PCT/KR2009/003984 WO2010008253A2 (ko) 2008-07-17 2009-07-17 염소계 화합물을 이용한 배가스 내 수은 제거 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101939082A true CN101939082A (zh) 2011-01-05

Family

ID=41550882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980104537XA Pending CN101939082A (zh) 2008-07-17 2009-07-17 利用了氯系化合物的废气内汞除去方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8017096B2 (zh)
JP (1) JP4733784B2 (zh)
KR (1) KR100953535B1 (zh)
CN (1) CN101939082A (zh)
WO (1) WO2010008253A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107261811A (zh) * 2017-07-18 2017-10-20 成都赋阳技术开发有限公司 一种用于处理含汞工业废气的过滤分离装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK2989095T3 (en) * 2013-04-26 2019-03-18 Sanofi Sa TARTRATE SALT OF 5-CHLORTHIOPHEN-2-CARBOXYLIC ACID [(S) -2- [METHYL-3- (2-OXOPYRROLIDIN-1-YL) -BENZENESULPHONYLAMINO] -3- (4-METHYLPIPERAZIN-1-YL) -3-OX AMID
KR102404379B1 (ko) * 2021-11-29 2022-05-31 대구대학교 산학협력단 고체상의 염화암모늄의 열분해를 이용한 원소수은 산화 및 질소산화물 제거 장치 및 이를 이용한 원소수은 산화 및 질소산화물 제거방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1253535A (zh) * 1997-04-22 2000-05-17 加利福尼亚友联石油公司 从油田产生的水中除去烃、汞和砷
US20010007647A1 (en) * 1999-12-10 2001-07-12 Shintaro Honjo Exhaust gas treatment process
US6284199B1 (en) * 1999-03-31 2001-09-04 Mcdermott Technology, Inc. Apparatus for control of mercury
CN1962034A (zh) * 2006-10-25 2007-05-16 华北电力大学 锅炉烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法及装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63100918A (ja) 1986-10-16 1988-05-06 Zensuke Inoue 排ガス中の水銀および窒素酸化物の同時除去方法
JPS63315136A (ja) 1987-04-03 1988-12-22 Zensuke Inoue 排ガス中の水銀および窒素酸化物の同時除去方法
FR2724577B1 (fr) * 1994-09-21 1996-12-27 Lab Sa Perfectionnement aux procedes d'epuration des fumees par voie humide pour des polluants gazeux
US6855859B2 (en) 1999-03-31 2005-02-15 The Babcock & Wilcox Company Method for controlling elemental mercury emissions
US6808692B2 (en) * 2002-02-14 2004-10-26 Oehr Klaus H Enhanced mercury control in coal-fired power plants
US20040022707A1 (en) 2002-06-05 2004-02-05 Exxonmobil Research And Engineering Company Oxidation of NOx's with sodium chlorite in combination with a thermal NOx removal process
US7628967B2 (en) 2002-10-01 2009-12-08 Airborne Industrial Minerals, Inc. Removal of Hg, NOx, and SOx with using oxidants and staged gas/liquid contact
TWI306410B (en) * 2003-10-22 2009-02-21 Nippon Catalytic Chem Ind Method for treating exhaust gas
JP4098698B2 (ja) 2003-10-22 2008-06-11 株式会社日本触媒 排ガス処理方法
US7514052B2 (en) 2004-01-06 2009-04-07 General Electric Company Method for removal of mercury emissions from coal combustion
US7582271B2 (en) * 2004-05-11 2009-09-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Emission control system
KR20070040752A (ko) 2004-05-11 2007-04-17 네셔날 에어로노틱스 앤드 스페이스 어드민스트레이션 ＳＯｘ, ＮＯｘ 및 중금속 배출을 감소시키기 위하여과산화수소를 사용하는 방법 및 장치
US7514053B2 (en) * 2005-04-21 2009-04-07 Envirosolv Energy Llc Method for removing sulfur dioxide, mercury, and nitrogen oxides from a gas stream
JP4611126B2 (ja) * 2005-06-09 2011-01-12 三菱重工業株式会社 水銀除去システムおよびその方法
JP4838579B2 (ja) * 2005-12-21 2011-12-14 三菱重工業株式会社 水銀除去システムおよび水銀除去方法
US20070154374A1 (en) * 2006-01-05 2007-07-05 Envirosolv Energy Llc Method for removing sulfur dioxide and other acid gases, mercury, and nitrogen oxides from a gas stream with the optional production of ammonia based fertilizers
US7524471B2 (en) * 2006-09-13 2009-04-28 Alstom Technology Ltd Mercury emission control for coal-fired boilers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1253535A (zh) * 1997-04-22 2000-05-17 加利福尼亚友联石油公司 从油田产生的水中除去烃、汞和砷
US6284199B1 (en) * 1999-03-31 2001-09-04 Mcdermott Technology, Inc. Apparatus for control of mercury
US20010007647A1 (en) * 1999-12-10 2001-07-12 Shintaro Honjo Exhaust gas treatment process
CN1962034A (zh) * 2006-10-25 2007-05-16 华北电力大学 锅炉烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法及装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107261811A (zh) * 2017-07-18 2017-10-20 成都赋阳技术开发有限公司 一种用于处理含汞工业废气的过滤分离装置
CN107261811B (zh) * 2017-07-18 2021-02-05 叶俊歆 一种用于处理含汞工业废气的过滤分离装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20110052468A1 (en) 2011-03-03
JP2011504805A (ja) 2011-02-17
JP4733784B2 (ja) 2011-07-27
US8017096B2 (en) 2011-09-13
KR20100008952A (ko) 2010-01-27
WO2010008253A2 (ko) 2010-01-21
KR100953535B1 (ko) 2010-04-21
WO2010008253A3 (ko) 2010-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4593850B2 (ja) 元素状水銀放出物の制御法
KR101863940B1 (ko) 배기가스로부터의 질소산화물 제거방법 및 장치
US8980207B1 (en) Method and system for removal of mercury from a flue gas
CN101785962B (zh) 从废气中除掉酸性气体的方法
CN101925393A (zh) 燃煤锅炉的排气处理系统及其方法
CN100361732C (zh) 电子束烟气脱硫脱硝的方法及其装置
CN105289228A (zh) 一种工业烟气协同脱硫脱硝方法
CN101939082A (zh) 利用了氯系化合物的废气内汞除去方法
CN106540524A (zh) 用于高硫浓度烟气的半干法脱硫脱硝装置及脱硫脱硝工艺
JP4944946B2 (ja) 焼却プラント中で窒素酸化物および有機化合物を低減させる方法及び装置
KR20120012993A (ko) 수은 산화 촉매 및 이의 제조방법
CN105289236A (zh) 一种基于双氧水和高锰酸钾氧化no强化烧结烟气同步脱硫脱硝的工艺
JP2014057912A (ja) 排ガス中の水銀処理システム
JP2008110281A (ja) 排ガス処理方法及び処理装置
KR20100075289A (ko) 배가스중의 원소 수은 제거방법
CN104941417A (zh) 烟气处理装置和方法
CN112206642A (zh) 废气处理方法
CN104548877A (zh) 一种能够同时脱硫脱硝的复合吸收剂的制备方法
JP5591446B2 (ja) 排ガス処理方法
KR101254969B1 (ko) 배가스 중 이산화황과 원소수은 제거방법
JP3603178B2 (ja) 脱硫方法
KR101203736B1 (ko) 배가스 중의 기상 황산화물, 원소수은, 및 질소산화물 제거방법
JP2006136856A (ja) 水銀除去装置及び方法
CN113117481A (zh) 利用二氧化氯脱硫脱硝的方法
JP5405164B2 (ja) 窒素成分を含む廃水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110105