PL234183B1

PL234183B1 - Method for removing mercury and nitrogen oxides from waste gases produced in coal power plants

Info

Publication number: PL234183B1
Application number: PL420709A
Authority: PL
Inventors: Maria Jędrusik; Mieczysław Adam Gostomczyk; Arkadiusz Świerczok; Mariola Kobylańska-Pawlisz
Original assignee: Rafako Spolka Akcyjna
Priority date: 2017-03-02
Filing date: 2017-03-02
Publication date: 2020-01-31
Also published as: PL420709A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania rtęci i tlenków azotu ze spalin emitowanych z instalacji wytwarzania energii w elektrowniach węglowych.The present invention relates to a method of removing mercury and nitrogen oxides from flue gases emitted from power generating installations in coal-fired power plants.

Proces wytwarzania energii, z paliw kopalnych charakteryzuje się emisją pyłu, SO2, NO i rtęci. Emisja rtęci z elektrowni opalanych węglem szczególnie negatywnie działa na środowisko naturalne i stan zdrowia społeczeństwa, gdyż pary wolnej rtęci (Hg⁰) przepływają przez cały układ oczyszczania spalin i są emitowane do atmosfery.The process of generating energy from fossil fuels is characterized by the emission of dust, SO2, NO and mercury. Mercury emissions from coal-fired power plants have a particularly negative impact on the natural environment and the health of society, as free mercury (Hg ⁰ ) vapors flow through the entire flue gas treatment system and are emitted to the atmosphere.

Wolna rtęć nie jest usuwana z gazów spalinowych przez tradycyjne urządzenia odpylające. Stwierdzono że przy spalaniu węgla zawierającego chlor lub brom, następuje częściowe utlenianie rtęci. Utleniona rtęć Hg+² w dużej części jest usuwana w trakcie procesów eliminowania tlenku azotu, tlenków siarki oraz pyłów, ze spalin: w elektrofiltrach, filtrach tkaninowych lub w absorberach SO2. W przypadku dużej zawartości rtęci w spalinach oraz niewystarczającej skuteczności metod pasywnych jej usuwania, konieczne są skuteczniejsze metody eliminacji rtęci. Metodą ograniczania emisji rtęci, stosowaną najczęściej jest wprowadzanie do spalanego węgla soli NaBr lub NaCl, w celu zwiększenia stężenia Hg+² łatwiej eliminowanego ze spalin. Stosowana też bywa iniekcja do spalin, przed odpylaczem, węgla aktywnego adsorbującego Hg⁰ i Hg⁺².Free mercury is not removed from the flue gas by conventional dust extraction equipment. It has been found that when coal containing chlorine or bromine is burnt, the mercury is partially oxidized. Oxidized mercury Hg + ² is largely removed during the processes of eliminating nitrogen oxide, sulfur oxides and dust from exhaust gases: in electrostatic precipitators, fabric filters or SO2 absorbers. In the case of high mercury content in the flue gas and inadequate effectiveness of passive removal methods, more effective mercury elimination methods are necessary. The most common method of reducing mercury emissions is the introduction of NaBr or NaCl salts to the burned coal in order to increase the concentration of Hg + ^{2, which is} easier to eliminate from the exhaust gas. Injection into the flue gas is also used, before the dust collector, of active carbon adsorbing Hg ⁰ and Hg ⁺² .

Znany z amerykańskiego patentu nr US 5900042 sposób usuwania rtęci z gazów spalinowych, polega na wprowadzaniu roztworu chloru lub kwasu chlorowego (HCIO3) do strumienia gazu w celu przekształcenia wolnej rtęci na jej rozpuszczalne związki, które podczas przepuszczania gazu przez płuczkę są w niej pochłaniane. Zgodnie ze sposobem opisanym w europejskim patencie EP 0860197 czynnik chlorujący rtęć, taki jak chlorowodór (HCl) lub chlorek amonowy (NH4CI) wprowadza się do gazów spalinowych przed selektywną redukcją katalityczną tlenku azotu (SCR), w celu przekształcenia wolnej rtęci na chlorek rtęci (HgCb), na katalizatorze denitrującym. Rozpuszczony w wodzie HgCl2 jest usuwany, w zasadowym roztworze absorbującym podczas mokrego odsiarczania spalin. Inny sposób opisany w patencie US 6960329, polega na kontakcie rtęci, zawartej w gazach spalinowych z roztworem przynajmniej jednej soli chlorkowej, takiej jak NH4CI, NaCl, KCl lub CaCl2, która po rozpuszczeniu w wodzie jest wprowadzana do kanału pomiędzy komorą spalania a odpylaczem. w celu utlenienia rtęci do HgCl2. Ponadto sposób obejmuje ogrzewanie roztworu do temperatury 300°C i usuwanie utlenionej rtęci z gazów spalinowych w odpylaczu. W metodzie tej częściowo recyrkuluje się popiół lotny z odpylacza do kanału, a do recyrkulowanego pyłu dodaje się substancje katalizujące proces utleniania rtęci, takie jak: Fe2O3 lub CuO. Inną metodą jest bezpośrednie utlenienie Hg⁰ do Hg+², przez iniekcję do spalin utleniaczy np. H2O2, ozonu lub KMnO4 i utleniaczy chlorowych.The method of removing mercury from flue gases, known from the US patent No. 5,900,042, consists in introducing a solution of chlorine or chloric acid (HClO3) into a gas stream to convert the free mercury into its soluble compounds, which are absorbed in it when the gas is passed through the scrubber. According to the method described in European patent EP 0860197, a mercury chlorinating agent such as hydrogen chloride (HCl) or ammonium chloride (NH4Cl) is introduced into the flue gas before selective catalytic reduction of nitric oxide (SCR) to convert free mercury into mercury chloride (HgCb) ), on a denitrating catalyst. HgCl2 dissolved in water is removed in an alkaline absorbing solution during wet flue gas desulfurization. Another method described in US Patent No. 6,960,329 involves contacting the mercury contained in the flue gas with a solution of at least one chloride salt, such as NH4Cl, NaCl, KCl or CaCl2, which, when dissolved in water, is introduced into the duct between the combustion chamber and the dust collector. to oxidize mercury to HgCl2. In addition, the method comprises heating the solution to a temperature of 300 ° C and removing oxidized mercury from the flue gas in a dust collector. In this method, fly ash is partially recirculated from the dust collector to the duct, and substances that catalyze the mercury oxidation process, such as Fe2O3 or CuO, are added to the recirculated dust. Another method is the direct oxidation of Hg ⁰ to Hg + ² , by injecting oxidants such as H2O2, ozone or KMnO4 and chlorine oxidants into the flue gas.

Z patentu US 6855859 znany jest sposób usuwania Hg⁰ i Hg+² ze spalin, polegający na utlenianiu rtęci z użyciem tlenowych związków chloru, dostarczanych przed absorberem SO2 do spalin o temperaturze 125°C-200°C, a następnie usuwaniu z zawiesiny sorpcyjnej związków rtęci w wyniku kontaktu z siarczkami (H2S).Patent US 6,855,859 describes a method of removing Hg ⁰ and Hg + ² from the flue gas, consisting in the oxidation of mercury with the use of oxygen compounds of chlorine, supplied before the SO2 absorber to the flue gas at a temperature of 125 ° C-200 ° C, and then removing mercury compounds from the sorption suspension from contact with sulfides (H2S).

W innym patencie US 7118720 ujawniono metodę usuwania ze spalin rtęci i tlenków azotu, polegającą na utlenianiu zarówno Hg⁰ jak NO przez CIO2 uzyskany w wyniku rozkładu NaClO2. Zgodnie z tym sposobem z roztworu NaClO2 zawierającego od 0,001 do 5% soli odparowuje się CIO2, który wprowadza się do spalin, a następnie rozpuszczone w wodzie, związki rtęci HgCl 2 usuwa się w alkalicznych wodnych skruberach. Nadmiar utleniacza w stosunku do Hg zawartego w gazie jest rzędu 100000 : 1 do 1000 : 1.Another patent, US 7,118,720, discloses a method of removing mercury and nitrogen oxides from flue gases by oxidizing both Hg ⁰ and NO by ClO2 obtained by decomposing NaClO2. According to this process, ClO2 is evaporated from a NaClO2 solution containing from 0.001 to 5% of salt, which is fed to the flue gas, and then dissolved in water, mercury compounds HgCl2 are removed in alkaline water scrubbers. The excess of oxidant in relation to the Hg contained in the gas is in the range of 100,000: 1 to 1,000: 1.

Opisana w patencie US 7544338 metoda polega na usuwaniu rtęci z gazów w wyniku kontaktu z chlorowym utleniaczem otrzymanym w wyniku przemiany ciekłego utleniacza w gazowy. Zgodnie ze sposobem usuwania SO2, NOx i Hg ujawnionym w amerykańskim patencie US 7514053 gazy spalinowe kontaktuje się z sorbentami potasowymi, które usuwają część kwaśnych gazów, a następnie na kontakcie z utleniaczami, między innymi H2O2, NaClO2, które usuwają Hg i NOx, w postaci soli przechodzących do roztworu. W innej metodzie opisanej w patencie US 7628967 również stosuje się jako utleniacze H2O2 i NaClO2, ale jako sorbenty stosowane są sole sodowe, wapniowe i magnezowe. Sposób opisany w kolejnym patencie US 8242324 polega na wstępnym usunięciu SO 2 w absorberze, a następnie podaniu w górnej części tego samego absorbera roztworu utleniacza takiego jak H2O2 i NaClO2 w celu usunięcia Hg, reszty SOx i NOx.The method described in US Patent No. 7,544,338 is based on the removal of mercury from gases by contact with a chlorine oxidant obtained by converting a liquid oxidant into a gaseous one. According to the SO2, NOx and Hg removal method disclosed in US Patent No. 7,514,053, the flue gas is contacted with potassium sorbents which remove some of the acid gases, and then on contact with oxidants, including H2O2, NaClO2, which remove Hg and NOx, in the form of the salts into solution. Another method described in US Patent 7,628,967 also uses H2O2 and NaClO2 as oxidants, but sodium, calcium and magnesium salts are used as sorbents. The method described in the subsequent patent US 8242324 consists in initially removing SO 2 in the absorber and then adding an oxidant solution such as H 2 O 2 and NaClO 2 on top of the same absorber to remove Hg, residual SOx and NOx.

Natomiast sposób usuwania rtęci ze spalin ujawniony w patencie US 8865099 polega na iniekcji do spalin utleniaczy chlorowych o temperaturze niższej od temperatury rozkładu halogenków, które w reakcji z SO3 rozkładają się z wytworzeniem związków utleniających rtęć. Znany z polskiego patentuOn the other hand, the method of removing mercury from the flue gas disclosed in US patent 8865099 consists in injecting chlorine oxidants into the flue gas at a temperature lower than the decomposition temperature of the halides, which decompose with SO3 to form mercury oxidizing compounds. Known from the Polish patent

PL 234 183 B1PL 234 183 B1

PL 206167 sposób usuwania NOx i SO2 ze spalin polega na iniekcji do spalin płynących przez reaktor fluidalny, strumienia drobnych cząsteczek pyłu, o wielkości < 60 μm, stanowiącego mieszaninę alkalicznego sorbentu w postaci Ca(OH)2 i utleniacza w postaci Ca(ClO)2. Strumień cząsteczek sorbentu i utleniacza, wprowadza się do spalin ochłodzonych do temperatury od 60°C do 110°C, o wilgotności 15-35%. Produkty oczyszczania spalin i nieprzereagowany sorbent usuwa się ze spalin przy pomocy filtrów tkaninowych. Sposób oczyszczania spalin z tlenków azotu opisany w patencie US 9327235 polega na iniekcji do strumienia spalin, strumienia gazowego zawierającego CIO2, przy czym stężenie CIO2 w tym drugim strumieniu jest 8000 ppmV lub mniejsze, nadmiar CIO2 w stosunku do stechiometrycznej ilości NOx wynosi maksimum 20%, a czas kontaktu wynosi około 3 sekund. Strumień drugi zawierający CIO2 wprowadza się przed reaktorem (SO2). W patencie nr PL 218635 opisano sposób usuwania tlenków azotu i rtęci ze spalin, który polega na tym, że utleniacz wybrany z grupy obejmującej H2O2, O3, CIO2, NaOCl, Ca(ClO)2, NaClO2 i wodę wprowadza się do spalin przed instalacją odsiarczania spalin, a następnie wytworzonym z kropelek wody i NO2 kwasem azotowym usuwa się rtęć ewentualnie inne metale. Do kanału spalin wprowadza się utleniacz w postaci roztworów wodnych o cząsteczkach < 63 μm o wymiarach < 50 μm w przeciwprądzie do przepływu spalin przez co najmniej jedną dyszę umieszczoną w kanale spalin.PL 206167 the method of removing NOx and SO2 from the flue gas consists in injecting a stream of fine dust particles <60 μm into the flue gas flowing through the fluidized bed reactor, consisting of a mixture of alkaline sorbent in the form of Ca (OH) 2 and oxidant in the form of Ca (ClO) 2 . The stream of sorbent and oxidant particles is fed to the flue gas cooled to a temperature of 60 ° C to 110 ° C, with a humidity of 15-35%. Flue gas treatment products and unreacted sorbent are removed from the flue gas by means of fabric filters. The method of purifying flue gas from nitrogen oxides described in the patent US 9327235 consists in injecting a gaseous stream containing ClO2 into the flue gas stream, the concentration of ClO2 in the second stream being 8000 ppmV or less, the excess of ClO2 in relation to the stoichiometric amount of NOx is a maximum of 20%, and the contact time is approximately 3 seconds. The second stream containing ClO2 is fed upstream of the reactor (SO2). The patent PL 218635 describes a method of removing nitrogen oxides and mercury from flue gas, which consists in that an oxidant selected from the group consisting of H2O2, O3, ClO2, NaOCl, Ca (ClO) 2, NaClO2 and water is introduced into the flue gas before the desulphurization plant The exhaust gas and then the nitric acid produced from the water droplets and NO2 remove mercury and other metals. The oxidant is introduced into the flue gas channel in the form of aqueous solutions with particles <63 μm with dimensions <50 μm counter-current to the flow of flue gas through at least one nozzle located in the flue gas channel.

Stosowane są liczne metody eliminacji tlenków azotu i rtęci, z użyciem utleniaczy, ale nadal problemem do rozwiązania jest nie tylko dobór utleniacza, ale też jego najbardziej skuteczne wykorzystanie, w celu obniżenia kosztów produkcji energii.Numerous methods of elimination of nitrogen oxides and mercury with the use of oxidants are used, but the problem to be solved is not only the selection of the oxidant, but also its most effective use in order to reduce the cost of energy production.

Sposób usuwania rtęci i tlenków azotu ze spalin według wynalazku polega na iniekcji wodnego roztworu chlorynu sodu (NaClO2) lub podchlorynu sodu (NaClO), rozpylonego na krople o średnicy Sautera poniżej 20 μm, do kanału spalin pomiędzy elektrofiltrem, a absorberem SO2. Przy czym stosunek strumienia roztworu chlorowego utleniacza, do strumienia spalin L/G [litr/m³] wynosi od 0,0001 litra/m³ do 0,001 litra/m³ spalin. Zgodnie ze sposobem utleniacz wprowadza się do kanału spalin, który wyposażony jest w wentylator wspomagający przepływ spalin, usytuowany przed absorberem SO2, przez co najmniej jedną dyszę rozpylającą roztwór NaClO lub NaClO2 na krople o średnicy Sautera < 20 mikrometrów.The method of removing mercury and nitrogen oxides from the exhaust gas according to the invention consists in injecting an aqueous solution of sodium chlorite (NaClO2) or sodium hypochlorite (NaClO), sprayed into droplets with a Sauter diameter below 20 μm, into the exhaust gas channel between the electrostatic precipitator and the SO2 absorber. Wherein the ratio of the flow of the solution of chloric oxidant into the flow of exhaust gas L / G [L / m ^3] is from 0.0001 l / m ³ to 0.001 liters / m ³ flue gas. According to the method, the oxidant is introduced into the exhaust gas duct, which is equipped with a fan to assist the exhaust gas flow upstream of the SO2 absorber through at least one nozzle spraying the NaClO or NaClO2 solution into droplets with a Sauter diameter <20 micrometers.

Roztwór wodny chlorowego utleniacza o stężeniu od 12,5 do 25%, wprowadza się przed wentylatorem lub za wentylatorem.The aqueous solution of chlorine oxidant with a concentration of 12.5 to 25% is introduced in front of the fan or after the fan.

Korzystnie utleniacz wprowadza się do kanału spalin przez dysze dwustrumieniowe, usytuowane po jednej na każdym metrze kwadratowym przekroju kanału spalin.Preferably, the oxidant is introduced into the flue gas duct through double-stream nozzles, located one on each square meter of the flue gas duct cross-section.

Stosuje się czas kontaktu intensywnie wymieszanych spalin z utleniaczem nie mniejszy niż 4,7 sekundy.The period of contact of the intensively mixed exhaust gas with the oxidant is not less than 4.7 seconds.

Wykorzystywanie utleniaczy do oczyszczania spalin pochodzących z elektrowni węglowych, należy do najbardziej ekonomicznych metod ograniczenia emisji rtęci, gdyż nie wymaga większych inwestycji. Zaletą sposobu według wynalazku jest optymalne wykorzystanie wprowadzonego do spalin utleniacza, dzięki odkryciu optymalnego miejsca do iniekcji, rozpylenie wybranego utleniacza na krople o średnicy Sautera <20 μm oraz użycie wentylatora do idealnego wymieszania reagentów. Charakteryzujące sposób idealne wymieszanie reagentów, przy pomocy wentylatora i dysz gwarantuje ograniczenie niezbędnego czasu kontaktu utleniacza ze spalinami, do 4,7 sekund. W przypadku dostarczania utleniaczy w każdym innym miejscu niezbędny czas ich kontaktu ze spalinami wynosi ponad 10 sekund.The use of oxidants for the treatment of flue gases from coal-fired power plants is one of the most economical methods of reducing mercury emissions, as it does not require major investments. The advantage of the method according to the invention is the optimal use of the oxidant introduced into the exhaust gas, thanks to the discovery of the optimal injection site, spraying the selected oxidant into drops with a Sauter diameter <20 μm and the use of a fan to mix the reactants perfectly. The perfect mixing of the reactants, with the help of a fan and nozzles, ensures that the necessary time of contact of the oxidant with the flue gas is limited to 4.7 seconds. In the case of supplying oxidants elsewhere, the necessary time for their contact with the exhaust gas is over 10 seconds.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Do strumienia spalin, opuszczających kocioł, w ilości 1 800 000 Nm/h odpylonych w elektrofiltrze, płynących przez kanał spalin, wyposażony w wentylator wspomagający ich przepływ, usytuowany przed absorberem SO2, przez jedną dyszę rozpylającą, umieszczoną w osi kanału spalin, wprowadza się 2 m³ na godzinę, współprądowo wodny 25% roztwór chlorynu sodu (NaClO2). Utleniacz rozpyla się w kanale spalin na krople o średnicy Sautera < 20 μm, utrzymując stosunek strumienia roztworu utleniacza, do strumienia spalin na poziomie L/G = 0,00011 litra/m³. Średnie stężenie zanieczyszczeń w spalinach, mierzone na wyjściu z elektrofiltru wynosiło: NO = 180 mg/Nm³, SO2 = 2200 mg/Nm³, Hg^T = 36 μg/Nm³, a czas kontaktu roztworu NaClO2 ze spalinami od wylotu z dyszy do absorbera SO2 wynosił 5,8 sekundy. W wyniku wymieszania spalin z drobno rozpylonym utleniaczem, zachodzą następujące główne reakcje: 2NO + NaClO2 = 2NO2 + NaCl, 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2, 2HNO3 + Hg = Hg(NO3)2 + 2H oraz 2NO + NaCO = 2NO2 + NaCl.....2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2.....To the flue gas stream leaving the boiler, in the amount of 1,800,000 Nm / h, dust-free in the electrostatic precipitator, flowing through the flue gas duct, equipped with a fan supporting their flow, located in front of the SO2 absorber, through one spraying nozzle located in the axis of the flue gas duct, 2 m ³ per hour, co-current aqueous 25% sodium chlorite solution (NaClO2). The oxidizer is sprayed into the exhaust channel into droplets having a diameter Sauter <20 .mu.m, the ratio of said flow of oxidant into the exhaust stream at the level of L / G = 0.00011 l / m ^3. The average concentration of pollutants in the exhaust gas, measured at the outlet of the ESP, was: NO = 180 mg / Nm ³ , SO2 = 2200 mg / Nm ³ , Hg ^T = 36 μg / Nm ³ , and the contact time of the NaClO2 solution with the exhaust gas from the nozzle outlet to the SO2 absorber was 5.8 seconds. As a result of mixing exhaust gases with a finely atomized oxidant, the following main reactions take place: 2NO + NaClO2 = 2NO2 + NaCl, 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2, 2HNO3 + Hg = Hg (NO3) 2 + 2H and 2NO + NaCO = 2NO2 + NaCl. .... 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 .....

HNO3 + Hg = Hg(NO3)2 + 2H.HNO3 + Hg = Hg (NO3) 2 + 2H.

PL 234 183 B1PL 234 183 B1

W efekcie reakcji z NaClO2, stężenia zanieczyszczeń w kanale spalin przed absorberem SO2, zmieniły się następująco: NO = 66 mg/m³, SO2 = 2130 mg/m³, Hg^T = 4 ąg/m³. Skuteczność usuwania wynosi odpowiednio 3,2% dla SO2, 63,33% dla NO i 88,9% dla Hg^T.As a result of the reaction with NaClO2, the concentrations of pollutants in the flue gas channel before the SO2 absorber changed as follows: NO = 66 mg / m ³ , SO2 = 2130 mg / m ³ , Hg ^T = 4 µg / m ³ . The removal efficiency is 3.2% for SO2, 63.33% for NO and 88.9% for Hg ^{T, respectively} .

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Sposób jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że utleniacz do strumienia spalin wprowadza się współprądowo do kierunku przepływu spalin, przez jedną dyszę, umieszczoną tym razem za wentylatorem spalin, w kanale łączącym spaliny z absorberem SO2. Przy użyciu dyszy rozpyla się 2 m³ wodnego 25% roztworu chlorynu sodu (NaClO2), na krople o średnicy Sautera < 20 ąm, utrzymując L/G = 0,0005 litra/m³ spalin, czas kontaktu roztworu NaClO2 ze spalinami od wylotu z dyszy do absorbera SO2 wynosił 5,0 sekund. Stężenie zanieczyszczeń w spalinach, mierzone na wyjściu z elektrofiltru wynosiło: NO = 183 mg/m, SO2 = 2198 mg/m³, Hg = 38 ąg/m³.The method is as in example 1, with the difference that the oxidizer is introduced into the exhaust gas flow co-current to the exhaust gas flow direction through one nozzle, this time located downstream of the exhaust fan, in the duct connecting the exhaust gas with the SO2 absorber. Using a spray nozzle 2 m ³ of an aqueous 25% solution of sodium chlorite (NaClO2) into droplets having a diameter Sauter <20 m, while maintaining the L / G = 0.0005 l / m ^{3 of} flue gas, the contact time of the NaClO2 solution with the flue gas outlet of the of the nozzle to the SO2 absorber was 5.0 seconds. The concentration of pollutants in the exhaust gas, measured at the outlet of the electrostatic precipitator, was: NO = 183 mg / m 3, SO2 = 2198 mg / m ³ , Hg = 38 mg / m ³ .

W wyniku reakcji z NaClO2, stężenia zanieczyszczeń w kanale spalin, przed absorberem SO2, zmieniły się następująco: NO = 147 mg/Nm³, SO2 = 2142 mg/m³, Hg =16 ąg/Nm³. Skuteczność usuwania wynosi odpowiednio: SO2 = 2,55%, NO = 19,67%, Hg = 57,89%.The reaction with NaClO2 concentration of pollutants in the exhaust duct before the SO2 absorber changed as follows: NO = 147 mg / Nm ^3, SO 2 = 2142 mg / m ^3, Hg = 16 g / Nm ^3. The removal efficiency is, respectively: SO2 = 2.55%, NO = 19.67%, Hg = 57.89%.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Sposób jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast jednej dyszy w osi kanału, za wentylatorem o powierzchni przekroju = 56 m² umieszcza się 56 dysz, każda o wydajności 36 litrów/h, rozpylających roztwór chlorynu sodu (NaClO2), na krople o średnicy Sautera < 20 ąm, utrzymując L/G = 0,00011 litra/m. Łączna wydajność około 2 m³/h, czas kontaktu roztworu NaClO2 ze spalinami od wylotu z dyszy do absorbera SO2 wynosił 5,0 sekund. Średnie stężenia zanieczyszczeń po elektrofiltrze: SO2 = 2164 mg/m³, NO = 185 mg/m³, Hg = 37 ąg/m³.The method is as in example 1, with the difference that instead of one nozzle in the channel axis, 56 nozzles, each with a capacity of 36 liters / h, spraying sodium chlorite (NaClO2) solution into drops are placed behind the fan with a cross-sectional area of 56 m ^2. Sauter diameter <20 μm, maintaining L / G = 0.00011 liters / m. The total yield of about 2 m ³ / h, the contact time of the NaClO2 solution with the flue gas outlet of the nozzle to the SO2 absorber was 5.0 seconds. Average concentrations of pollutants after the electrostatic precipitator: SO2 = 2164 mg / m ³ , NO = 185 mg / m ³ , Hg = 37 mg / m ³ .

W wyniku reakcji z NaClO2, stężenia zanieczyszczeń w kanale spalin, przed absorberem SO2, zmieniły się następująco: SO2 = 2105 mg/m , NO = 64 mg/m , Hg = 5 ąg/m³. Skuteczność usuwania wynosi odpowiednio:SO2 = 2,67%, NO = 65,41%, Hg = 86,49%.As a result of the reaction with NaClO2, the concentration of pollutants in the flue gas channel, before the SO2 absorber, changed as follows: SO2 = 2105 mg / m, NO = 64 mg / m, Hg = 5 µg / m ³ . The removal efficiency is as follows: SO2 = 2.67%, NO = 65.41%, Hg = 86.49%.

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

Sposób jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że do strumienia spalin, przed wentylatorem, wprowadza się 4 m³ na godzinę, przez trzy dysze roztwór utleniacza, zawierającego 12,5% NaClO2. Wartość L/G [litr/m³], wynosiła 0,00022 litra/m³, a czas kontaktu roztworu NaClO2 ze spalinami od wylotu z dyszy do absorbera SO2 wynosił 5,8 sekund. Skuteczność usuwania zanieczyszczeń wyniosła: SO2 = 4,73%, NO = 73,89%, Hg = 92,14%.A method as in Example 1, except that the exhaust stream upstream of the fan, added 4 m ³ per hour for three nozzles oxidizer solution containing 12.5% NaClO2. The value of L / G [L / m ^3], was 0.00022 l / m ^3, and the contact time of the NaClO2 solution with the flue gas outlet of the nozzle to the SO2 absorber was 5.8 seconds. The pollutant removal efficiency was: SO2 = 4.73%, NO = 73.89%, Hg = 92.14%.

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Sposób jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że do strumienia spalin w ilości 2 200 000 Nm ³/h, płynącego kanałem łączącym elektrofiltr z wentylatorem wspomagającym przepływ, wprowadza się 2,5 m³/h, 25% roztworu wodnego chlorynu sodu (NaClO2), L/G = 0,0001136 litra/m³. A czas kontaktu roztworu NaClO2 ze spalinami od wylotu z dyszy do absorbera SO2 wynosił 4,77 sekundy. Skuteczność usuwania, przy podobnych stężeniach wlotowych, ze względu na krótszy czas kontaktu wyniosła odpowiednio: 2,8% dla SO2, 52,87% dla NO oraz 81,67% dla Hg.A method as in Example 1, except that into the exhaust stream in an amount of 2 200 000 Nm ³ / h of flowing duct connecting the fan with an electrostatic assist flow, are introduced 2.5 m ³ / h, 25% aqueous solution of sodium chlorite ( NaClO2), L / G = 0.0001136 liters / m ³ . And the contact time of the NaClO2 solution with the flue gas from the nozzle outlet to the SO2 absorber was 4.77 seconds. The removal efficiency, at similar inlet concentrations, due to the shorter contact time, was, respectively: 2.8% for SO2, 52.87% for NO and 81.67% for Hg.

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

Sposób jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że do strumienia spalin wprowadza się przez 4 dysze 4 m³ na godzinę wodny 13% roztwór podchlorynu sodu (NaClO). L/G wynosi 0,000222 L/G litr/m³. Skuteczność usuwania zanieczyszczeń wyniosła: SO2 = 5,78%, NO = 51,34%, Hg = 78,3%.A method as in Example 1, except that the exhaust gas flow is fed through nozzles 4 of 4 m ³ per hour of 13% aqueous solution of sodium hypochlorite (NaClO). L / G is 0.000222 L / G liter / m ³ . The pollutant removal efficiency was: SO2 = 5.78%, NO = 51.34%, Hg = 78.3%.

Z analizy wyników badań, jednoznacznie wynika, że najkorzystniejszy efekt uzyskuje się przy użyciu 25% wodnego roztworu NaClO2, wymieszanego ze spalinami na łopatkach wentylatora.The analysis of the test results clearly shows that the best effect is obtained when using a 25% aqueous NaClO2 solution mixed with flue gas on the fan blades.

Stwierdzono ponadto wzrastającą skuteczność usuwania zanieczyszczeń wraz ze wzrostem czasu kontaktu i L/G, czyli ze wzrostem powierzchni rozpylanego roztworu.Moreover, an increasing efficiency in removing impurities was found with increasing contact time and L / G, i.e. with an increase in the surface area of the spray solution.

W związku z tym, że w wyniku reakcji powstają następujące kwasy: HNO3, HNO2, H2SO3, H2SO4 i HCl, wentylator powinien być kwasoodporny.Due to the fact that the reaction produces the following acids: HNO3, HNO2, H2SO3, H2SO4 and HCl, the fan should be acid-resistant.

Claims

Patent claims

1. The method of removing mercury and nitrogen oxides from the flue gases generated in coal-fired power plants equipped with wet flue gas cleaning installations (FGD), consisting in the injection of chlorine oxidants into the flue gases, characterized in that an aqueous solution of sodium hypochlorite (NaClO) or sodium chlorite (NaClO2) , sprayed into droplets with a Sauter diameter of less than 20 μm, is introduced into the exhaust duct, equipped with a fan to assist the exhaust gas flow, between

With an electrostatic precipitator, and an SO2 absorber, through at least one nozzle spraying a sodium hypochlorite solution or sodium chlorite solution, the ratio of the chlorine oxidant solution stream to the flue gas stream L / G [liter / m ³ ] ranges from 0, 0001-0.001 liters of oxidizer / m ^{3 of} exhaust gas, and the contact time of the mixed exhaust gas with the oxidant is not less than 4.7 seconds.

2. The method according to p. A process as claimed in claim 1, characterized in that aqueous solutions of sodium hypochlorite or sodium chlorite with a concentration of 12.5 to 25% are used.

3. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the aqueous solution of the chlorine oxidant is introduced into the exhaust gas upstream of the exhaust gas flow promoting fan located in the exhaust gas duct upstream of the SO2 absorber.

4. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the aqueous solution of the chlorine oxidant is introduced into the exhaust gas downstream of the exhaust gas flow promoting ventilator located in the exhaust gas duct upstream of the SO2 absorber.

5. The method according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that the aqueous solution of the oxidant is introduced into the exhaust gas conduit through two-stream nozzles, positioned one on each square meter of the exhaust conduit cross-section.