用于從燃料燃燒過程中產生的排放物中除去汞的改進的吸附劑制造技術

通過暴露于非鹵化的添加劑并且任選地暴露于鹵素和/或含鹵素的化合物，活性炭被賦予更具熱穩定性。這樣處理的碳適用于降低煙道氣、特別是溫度在約100℃至約420℃的范圍內的煙道氣中危害物質的含量。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于從燃料燃燒過程中產生的排放物中除去汞的改進的吸附劑背景減少工業煙道氣的危害物質含量已經成為所希望和必需的。危害物質可對于公眾健康和環境造成有害的影響。工業界和政府一直致力于減少這些物質的排放，并取得了良好進展。特別關注于燃煤爐的煙道氣，例如在發電廠中所發現的。近年來也關注于來自水泥窯的排放物。但是仍然有很多事情要做。危害物質包括顆粒，例如飛灰、酸性氣體如SOx、NOx,以及二卩惡英、呋喃、重金屬等。用于減輕危害物質的排放的方法取決于危害物質的性質、尋求的最小排放水平、每單位時間待處理的排放氣體的體積、以及降低方法的成本。一些危害物質通過機械手段使它們從氣態流出物中除去，例如使用靜電濾塵器(ESP)、織物過濾器(FF)或濕式除塵器來捕獲和除去。其它物質不使它們直接機械除去。考慮到從氣流中直接機械除去任何特定氣態組分是有困難的，氣態流出物中存在的危害氣態物質呈現出吸引人的挑戰。然而，已知工業實踐通過下列方式從氣態流出物中除去危害氣態組分:使微細顆粒吸附物均勻地分散在流出物中，以在飛行中接觸和捕獲靶氣態組分。在這之后是下列步驟:通過ESP、FF或濕式除塵器來從流出物蒸汽中使吸附劑和其被吸附物機械除去。一種高效吸附劑是碳，例如，呈像粉末活性炭(PAC)形式的纖維素基碳以及煤基碳。這些PAC例如可在改性或不改性的情況下來使用。改性的PAC可通過增強吸附效果來增強靶危害物質的捕獲。PAC改性示例于US 4，427，630 ；US 5，179，058 ；US6,514, 907 ；US 6, 953, 494 ；US 2001/0002387 ；US 2006/0051270 和 US 2007/0234902。纖維素基碳包括但不限于衍生自木材材料、椰子殼材料或其它植物性材料的碳。煤基PAC包括但不限于衍生自泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤或其它類似來源的碳。在工業應用中使用碳的問題在于它們不可靠的熱穩定性，即缺乏保證它們是耐自點燃的。當碳被用于處理暖或熱的氣態流出物時或當包裝或收集為大量時，自點燃是特別成問題的。例如，當下列情況時遇到大批PAC:⑴PAC被包裝時，例如在超級麻袋中；或(ii)當在FF單元中形成為過濾器濾餅時或在和ESP、T0XEC0N單元與集塵室有關的料槽或貯煤槽中收集時。自點燃源自所述碳的未減輕的氧化，并且可導致其陰燃或燃燒。自點燃通過溫暖或加熱碳而加劇，當用于處理燃煤爐流出物時可能是這樣的情況。如果氧氣(空氣)未被拒絕給予氧化位點或如果這個位點未被冷卻，來自初始氧化的熱量將傳播直到碳陰燃或點燃。這種點燃可以是災難性的。公用廠關于自點燃特別敏感，因為流出物線內的陰燃或燃燒可引起工廠關閉，并且對服務的客戶造成普遍的后果。關于PAC熱穩定性的另外的信息可發現于US 6，843，831, “Process for thePurification of Flue Gas”。一些碳比其它碳更加耐自點燃。例如,在美國，煤衍生的PAC的使用經常被用于 公用廠的煙道氣處理，部分上是因為煤衍生的PAC的一般公認的良好的熱穩定性。如果熱穩定性較差的PAC，例如，衍生自某些纖維素基碳的那些，可被改性以更加熱穩定，以使得從業者可以享受到纖維素基碳的優異的吸附品質的益處，這將是有利的。還有利的是改善某些煤基PAC的熱穩定性，例如褐煤基的那些，因為甚至這些碳也已經和自點燃與陰燃事件有關聯。專利技術本專利技術通過提供活性炭而滿足上述需要，所述活性炭已經暴露于非鹵化的添加齊 ，所述非齒化的添加劑包括硫、硫酸、氨基磺酸、硼酸、磷酸、硫酸銨、尿素、氨基磺酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽、硼酸/硼酸鹽組合、硅膠/碳酸鈉、或尿素/甲醛，并且任選地暴露于鹵素和/或含鹵素的化合物，并且具有下列中的至少一種:α)初始能量釋放的溫度大于未暴露于所述非鹵化的添加劑、并且任選地未暴露于所述鹵素和/或所述含鹵素的化合物的相同活性炭的初始能量釋放的溫度；αυ自維持點火溫度大于未進行所述暴露的相同活性炭的自維持點火溫度；或an)早期階段的能量釋放值小于未進行所述暴露的相同活性炭的早期階段的能量釋放值。據信α)、αυ和an)中引用的任何一種或多種品質都指示:和未進行所述暴露的相同活性炭相比，根據本專利技術的暴露于一種或多種非鹵化的添加劑、并且任選地暴露于鹵素和/或含鹵素的化合物的活性炭的熱穩定性的增強。本專利技術還涉及一種提高活性炭的熱穩定性的方法。所述方法包括:在一定溫度下使所述活性炭暴露于非鹵化的添加劑，所述非鹵化的添加劑包括硫、硫酸、氨基磺酸、硼酸、磷酸、硫酸銨、尿素、氨基磺酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽、硼酸/硼酸鹽組合、硅膠/碳酸鈉、或尿素/甲醛、并且任選地暴露于鹵素和/或含鹵素的化合物足夠的時間，使得經過暴露的活性炭具有下列中的至少一種:α)初始能量釋放的溫度大于未暴露于所述非鹵化的添加劑、并且任選地未暴露于所述鹵素和/或所述含鹵素的化合物的相同活性炭的初始能量釋放的溫度；αυ自維持點火溫度大于未進行所述暴露的相同活性炭的自維持點火溫度；或an)早期階段的能量釋放值小于未進行所述暴露的相同活性炭的早期階段的能量釋放值。本專利技術還涉及一種降低氣態危害物質從含有這些物質的煙道氣中大氣釋放的方法，所述方法包括:使所述煙道氣接觸活性炭，所述活性炭已經暴露于非鹵化的添加劑，所述非 鹵化的添加劑包括硫、硫酸、氨基磺酸、硼酸、磷酸、硫酸銨、尿素、氨基磺酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽、硼酸/硼酸鹽組合、硅膠/碳酸鈉、或尿素/甲醛，并且任選地暴露于鹵素和/或含鹵素的化合物，并且具有下列中的至少一種:α)初始能量釋放的溫度大于未暴露于所述非鹵化的添加劑、并且任選地未暴露于所述鹵素和/或所述含鹵素的化合物的相同活性炭的初始能量釋放的溫度；( )自維持點火溫度大于未進行所述暴露的相同活性炭的自維持點火溫度；或an)早期階段的能量釋放值小于未進行所述暴露的相同活性炭的早期階段的能量釋放值。如上所述，本專利技術的活性炭可衍生自纖維素基和煤基材料。纖維素基活性炭例如木材基PAC的制備是熟知的，并且通常必須具有熱活化或化學活化過程。對于更多細節，參見 Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,第4版，第4卷，第1015-1037頁(1992年)。木材基活性炭可從任何木材材料來制備，例如鋸末、木材屑、椰子殼材料或其它植物性材料。煤基活性炭例如褐煤基PAC的生產通過類似的方法來制備。纖維素基活性炭是市售的。例如，木材基活性炭可得自MeadWestvacoCorporation, Specialty Chemical Division。煤基活性炭也是市售的。褐煤基活性炭可得自Norit Americas, Inc.，而煙煤基活性炭可得自Calgon Corporation。活性炭的特征可以為它們的粒徑分布(D' D50和D9tl);平均粒徑；BET表面積；碘值；總孔體積；孔體積分布(大/中和微孔)；元素分析；含水量；以及灰分規格和含量。特別有用的活性炭具有一種或多種下列特性:特性一般范圍具體范圍 Dlu1-10 μιη2-5 μιη D15-35 μιη10-本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：CJ奈爾帕，WS皮克雷爾，GH蘭貝思，Q周，
申請(專利權)人：阿爾比馬爾公司，
類型：
國別省市：