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CN105142755B - 用于改进湿洗涤器的操作的方法和设备 - Google Patents

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CN105142755B CN201480023569.8A CN201480023569A CN105142755B CN 105142755 B CN105142755 B CN 105142755B CN 201480023569 A CN201480023569 A CN 201480023569A CN 105142755 B CN105142755 B CN 105142755B
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Abstract

说明书涉及通过降低供入洗涤器中的燃烧气体中可溶性氯化物的量而改进湿洗涤器，尤其是基于碳酸钙的那些的操作。通过将燃烧气体中的气体HCl转化成固体氯化铜并在氯化物到达洗涤器以前除去它，会较好地保持洗涤淤浆的反应性。将燃烧气体用称为含铜氯化物处理剂(CBCR)的含水铜化合物处理。该方法优选通过确定燃烧器内供入CBCR的位置，确定CBCR的物理形式和注射参数并在有效降低HCl和/或硫氧化物的条件下注入CBCR而执行。用于引入CBCR的有效温度优选为约250‑900°F。其中，更优选的CBCR为包含铜、有机结构部分和/或氨结构部分的铜组合物。

Description

用于改进湿洗涤器的操作的方法和设备
相关申请的交叉引用
本申请涉及共同未决美国专利No.13/854,361(申请2013年4月1日提交)和No.13/873,668(2013年4月30日提交)，并要求2013年2月27日提交的共同未决美国临时专利申请No.61/769,819、2013年5月24日提交的美国临时申请No.61/827296和2013年12月11日提交的美国临时申请No.61/914,592的优先权，通过引用将其全部公开内容全部并入本文中。
发明领域
本发明涉及通过降低湿洗涤器的氯化物输入而改进湿洗涤器的操作以降低燃烧器的硫氧化物排放。SO2洗涤器、特别是基于碳酸钙的那些在操作中通过降低流入它们中的燃烧气体中可溶性氯化物的量而增强。通过燃烧气体中的气体HCl转化成可通过颗粒物脱除设备回收的固体不溶形式并在氯化物到达洗涤器以前除去颗粒物，可较好地保持洗涤淤浆的反应性并可降低来自洗涤器的水的排放频率和/或量。本发明通过降低排放频率和限制待处理的废水的体积而使液体排放最小化。
发明背景
多年来，一些煤、石油馏分和各种废物的燃烧期间氯化氢的产生对燃烧装置操作者和监管者提出挑战。产生的氯化物可通过包括湿洗涤在内的方法有效地控制，然而，可溶性氯化物的存在对碳酸钙基洗涤器具有不利的影响。
当可溶性氯化物到达湿洗涤器如单回路开放塔逆流石灰石湿洗涤器时，会不利地影响洗涤淤浆的反应性，因为任何形式的氯、例如氯化物倾向于高度可溶的，并且通过由其作为CaSO3俘获SO2的主要功能除去一些钙而破坏洗涤器内的平衡。如美国专利No.5,635,149，Klingspor等人中所指出，为保持反应器效率，应监控氯化物含量，根据需要除去吸收剂淤浆并用新鲜吸收剂置换。这从原料观点看是昂贵的，并且可通过降低在氧气供入其中以将CaSO3转化成石膏CaSO4的反应罐中的停留时间而降低产生的石膏的质量，如果具有足够的质量的话，其可提供所需的收入。
如果可控制进入设计用于硫氧化物脱除的湿洗涤器中的氯化物的量，这类洗涤器的操作可通过基于超过设定限度的氯化物浓度除去淤浆的频率的降低而改进。如果频率降低，则其它因素如石膏质量、石膏粒度、其它污染物的俘获等可用于工艺控制。进入洗涤器中的氯化物浓度的控制可提高反应罐停留时间并降低来自罐的排放。
湿洗涤器废水流出物流的组成(例如排放物、来自石膏过滤的滤液等)通常主要包含5,000-40,000mg/L的氯盐(例如氯化钙)和其它溶解固体，参见Shaw，William A.，PowerMagazine，10/1/2011，第56-62页。由于水中痕量有毒元素，包括砷、硒和硼的存在，愈加控制废水的排放。发电厂日益被要求零液体排放限度。零液体排放的选择包括资本密集的废水处理系统，其后是用于使无机盐结晶的蒸发塔。蒸发塔可具有约18-35kWh/公吨水的大的附加的负载要求。明显的资本降低可通过在进入洗涤器中以前除去氯化物而实现，由此使通常由湿洗涤器液体中的氯化物浓度控制的排放的总体积和频率最小化。
现有技术处理了洗涤器罐中的卤化物形成问题，但仍期待有效且经济的解决方法。罐的添加剂是昂贵的且影响其它化学过程。预洗涤器产生必须处理或废弃的大量废水。必须处理排放物的后洗涤器处理以除去调节的污染物(例如硼、砷、硒)，或者水必须蒸发，留下待填埋的固体废物。
在湿洗涤器之前的HCl降低的低资本替代方案为吸收剂注射。吸收剂注射可用于降低进入洗涤器中的氯化物浓度；然而，现有的吸收剂(例如二碳酸氢三钠、碳酸氢钠和熟石灰)与SO2和HCl都反应。通常，烟道气SO2浓度(例如1500-3000ppmv)比HCl浓度(例如1-200ppmv)大几个量级。由于对HCl的弱选择性，吸收剂注射率通常可超过实用和经济的限度。
因此，目前需要可降低进入湿洗涤器中的氯化物的量的方法。
发明概述
本发明提供通过能够除去气流中的HCl而对空气质量和水使用具有非常积极的影响，由此还提供其它益处的方法、设备、组合物和系统。
一方面，这通过一种方法实现，所述方法包括：引入含水形式的含铜氯化物处理剂(remediator)(CBCR)组合物与燃烧气体接触以与气体中的HCl反应而将它转化成固体可回收形式；使气体进入颗粒物回收装置中以收集固体，包括氯化物；和将所得降低氯化物的气流供入湿洗涤器中，由此使得洗涤器可以更有效地操作。
另一方面，本发明提供一种设备，所述设备包含：用于将含水形式的含铜氯化物处理剂(CBCR)组合物引入燃烧气体中的装置；用于收集气体中的固体的颗粒物回收装置；和用于将所得降低氯化物的气流供入湿洗涤器中的装置。
其它优选的方面，包括优选条件和设备及其优点描述于以下描述中。
附图简述
当连同附图一起阅读以下详细描述时，会更好地理解本发明，且其优点变得更加明显，其中：
图1为涉及单回路开放塔逆流石灰石湿洗涤器的本发明一个实施方案的流程图。
图2为涉及双回路开发塔逆流湿洗涤器的本发明另一实施方案的流程图。
图3为涉及填充床湿洗涤器的本发明另一实施方案的流程图。
发明详述
本发明提供通过使湿SO2洗涤器更有效地操作而对空气质量具有积极影响并降低待处理的洗涤器流出物废水的量的方法和设备。该效率通过在气体通过湿洗涤器前降低来自燃烧器的气流中的HCl浓度而实现。
降低进入湿洗涤器中的氯化物浓度的能力可用作对现有洗涤器的翻新方法或者在其初始设计中。发现某些含水形式的含铜氯化物处理剂(CBCR)组合物在与燃烧气体接触时可有效用于降低引入湿洗涤器中的HCl。
首先参考图1，其为涉及单回路开放塔逆流石灰石湿洗涤器的本发明一个实施方案的流程图，其用于降低由燃烧产生的气体的SO2含量。所述燃烧装置包括具有在燃烧区12中的烧嘴(burner)的燃烧器10，所述烧嘴通过在燃烧区14中使来自来源16的燃料与通过管道系统18提供的空气燃烧而提供热。
来自化石燃料(例如油、煤和/或气)至生物质(例如植物废物或专用生长物)和废弃物(例如具有合适BTU值的家庭和工业废物)的任何常规燃料可单独或者作为混合物使用。本发明的一个优点是富含氯和硫的煤可以在所得污染物例如HCl排放相对于SOx选择性地降低的情况下燃烧。应当理解本发明的原理可适用于其它含碳燃料和燃料混合物(选择的任何其它燃料，通常含碳热燃料或废弃物)。生物质是有意义的，尤其是作为混合组分，因为它被认为是环境友好的；然而，它可具有明显的氯化物含量。就该讨论而言，生物质用于描述废品和专用能源作物。废品包括木废弃物(例如锯末、木片等)、作物残渣(例如玉米壳、小麦糠等)以及市政、动物和工业废物(例如下水道污泥、粪肥等)。专用能源作物、包括短轮伐木本作物如硬木树和草本作物如柳枝稷为仅仅生长以用作生物质燃料的农作物。这些作物具有非常快的生长速度，因此可用作燃料的定期供应。本发明的优点是具有较高氯含量如高于0.1％的生物质可非常有效地与较高硫煤混合以利用它们的低硫含量抵消煤中的硫而不会有害地影响湿洗涤器的操作。
石灰石为碳酸钙的优选形式，但如果需要的话可用另一形式置换。除石灰石外，碳酸钙的其它形式包括牡砺壳、文石、方解石、白垩、大理石、泥灰岩和石灰华。它可以为开采或生产的。在本说明书中，术语碳酸钙和石灰石互换地使用。
热燃烧气体如粗箭头(block arrow)所示流过燃烧器10的上部，然后流过各个段20-22中所示的换热器，其将来自燃烧气体的热传递至水或蒸汽以产生蒸汽或过热蒸汽。也可使用由特定锅炉的设计决定的其它构型。由管线28提供的燃烧用空气通常如所示通过气体-气体换热器26预热，所述换热器将来自燃烧设备出口端的管道系统的热传递至例如换热器段20和22的下游，在那里从燃烧器中回收有用的热能。
在换热器20和22以后，燃烧气体可进入选择性催化还原(SCR)反应器24中，在那里可将燃烧期间产生的NOx用可由储罐25等提供的氨或气化脲(包括氨和HNCO)处理，以将NOx转化成氮气和水。或者，许多装置获益于在较高的温度下使用单独的脲选择性非催化还原(SNCR)而不需要反应器24，例如如Epperly等人在美国专利No.5,057,293中所教导的。
在SCR反应器24以后，燃烧气体流过空气-空气换热器26。离开换热器26的燃烧气体在它们通过管道系统30进入颗粒物回收装置32时明显冷却，所述颗粒物回收装置可以为静电除尘器(ESP)、袋式除尘室(baghouse)或其其它类似的合适装置。颗粒物回收装置32在将气体通过湿洗涤器40排放到未显示的烟囱中以前收集颗粒物。洗涤器40在图1中作为单回路开放塔逆流石灰石湿洗涤器阐述。这是实际工业或公用事业(utility)燃烧器结构和流出物处理方法的非常概括的方案，但阐述了可使用的方案。导入SCR反应器中的气体的温度为适于SCR反应的温度，例如为约500°至约1000°F的温度。并且在SCR以后和在颗粒物回收装置32以前，即管线29-30中的温度通常为约250°F至约1000°F。当然，不是所有实施方案都包括SCR装置，且这些实施方案通常在颗粒物回收装置32上游遇到相同的温度。
本发明通过从燃烧气体中俘获气体氯化物并将它们转化成不溶性固体形式而改进类似洗涤器的操作，这通过如下实现：引入含水形式的含铜氯化物处理剂(CBCR)组合物与燃烧气体接触以与气体中的HCl反应，从而将它转化成固体可回收形式；使气体进入颗粒物回收装置32中以收集包含氯化物的固体；和将所得降低氯化物浓度的气流供入湿洗涤器40中，由此赋予洗涤器更有效地操作。
发现一组高活性铜组合物有效用于在将它们供入湿洗涤器中以前处理燃烧气体中的HCl，并且可作为用于引入待处理烟道气中的水基化学品使用。有效用于HCl控制的铜组合物根据本发明称为含铜氯化物处理剂(CBCR)。重要的是，这些组合物不是收集污染物并且在通过燃烧器以后幸存而在下游收集的吸收剂。本发明确定的CBCR不会幸存，而是化学改变并且认为与HCl和其它氯化物反应。如本说明书中所用，术语“组合物”包含化合物和络合物，并且不意指区分键类型，例如“强键”如共价或离子键，和“弱键”如偶极子-偶极子相互作用、色散力和氢键。认为一些CBCR为化学络合物。
在实施方案中，在将气体冷却至约250°F以下以前，在指定条件下在指定引入区中将CBCR以含水形式引入，例如由罐50供应。在实施方案中，引入区设计用于提供足够的反应时间以与导管29和/或30中的气体中的HCl反应以与它反应，从而转化成可回收的固体形式。气体然后进入颗粒物回收装置32中以提供低氯化物气流。将该低氯化物气流以正常方式供入湿洗涤器40中，但能使洗涤器更有效地操作，因为氯化物不会像不用本发明的话一样快速地积累。
引入CBCR以降低HCl，且方法需要以下步骤：在指定区(例如管道部分29、29’和29”)以前和在指定区以后，监控燃烧气体中的HCl浓度，其中温度为小于1000°F、优选约250°至约900°F。就这点而言，恰在SCR装置以前将CBCR引入导管部分29”中在使用它们的装置中可能是有利的，因为此时气体始终在适于SCR反应器的温度下，且导管部分29”通常具有放大部分，其中在进入SCR反应器24中以前气体速度降低。
一方面，CBCR包含至少一种水溶性或水分散性铜组合物，认为其在原位被待处理的烟道气加热时形成铜氧化物。具体提及的组合物为在美国专利No.4,020,180中描述为包含铜较低级羧酸盐和含胺较低级羧酸盐的含水铜胺(cupramine)较低级羧酸盐络合物的那些。根据美国专利No.4,020,180，理想地，络合物可包含作为二水合物测量为约13份铜较低级羧酸盐比约2份铵较低级羧酸盐和约10份的29％氨水的重量比例，所述溶液在约7.1至7.4的pH下。在美国专利No.4,020,180中，主张的组合物互换地称为“乙酸铜氨络合物”和“铜铵较低级羧酸盐络合物”。当时专利陈述了未测定产物的结构，但是认为反应产物具有式Cu(NH3)2(O-CO.CH3)2。显示出美国专利4,020,180的发明人不知道结合在铜上的含氮基团是氨(NH3)还是铵(NH4 +)。我们对US 4,020,180中主张的组合物的结构研究表明结合在铜上的含氮基团为氨(NH3)基团；然而，为了与专利一致，我们使用US 4,020,180中所用的相同命名，并且将该化合物称为“铜铵较低级羧酸盐”。
在实施方案中，本发明CBCR是高度可溶或可分散于水中的并且与热燃烧气体反应以产生在化学上不同于与燃烧气体接触时的组合物。理想地，CBCR包括具有在形成反应性铜物质的温度下可以以活性形式释放的铜的铜组合物。将CBCR引入升高的温度导致分解成反应性铜物质。CBCR分解成元素铜、Cu2O和CuO。
其中，本发明感兴趣的CBCR为包含铜和氨结构部分的组合物。其中，这些为含胺铜组合物，包括具有一个或多个铜原子与一个或多个含氮结构部分的那些。水溶性或分散性是重要的，因为随着水引入它们已经被显示是获得必要的分布、其后解离的非常有效的方式。可根据需要使用化学分散剂和搅拌。
在本发明实施方案中，CBCR包含选自如下的铜组合物：碳酸铜、乙酸铜、乙酸胺铜、二乙酸二胺铜、三乙酸胺铜、乙酸三胺铜、硫酸四胺铜、葡糖酸铜(及其水合物)和这些中任何的混合物。从另一观点看，含铜氯化物处理剂可以选自由式Cu(NH3)x(较低级羧酸根)y定义的组合物，其中较低级羧酸根选自甲酸根、乙酸根和丙酸根，x为0-4的整数，y为0-2的整数，且x+y等于或大于1。
可使用密切相关的组合物及其水合物以及其它在与HCl反应中显示出类似效力的铜来源。可使用不包含含氮结构部分的铜组合物。如果需要的话，这些组合物可任选用涉及氨的化合物补充，例如作为加工(例如对于NOx降低)的结果，或者通过根据需要用氨或者脲或者在涉及的温度下有效产生氨的其它材料以及效果上相等的化合物如胺及其盐、脲分解产物、有机和无机酸的胺盐、氨基甲酸铵、缩二脲、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺、氰酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵；三脲、氰尿酸；异氰酸；脲甲醛；三聚氰胺；三氰基脲以及这些的任何数目的混合物和等价物补充。
其中，不含含氮结构部分的CBCR为碳酸铜、碱式碳酸铜、乙酰丙酮酸铜(及其水合物)、柠檬酸铜(及其水合物，例如2.5水合物)、甲酸铜(及其水合物)、乙酸铜(及其水合物)、硝酸铜(及其水合物)、2,4-戊二酮合铜(及其水合物)、硫酸铜(及其水合物)、葡糖酸铜(及其水合物)、脂肪酸的铜皂、其它皂化、螯合铜化合物和这些中任何的混合物。
再次参考图1，其描述了混合阶段50，所述混合阶段50用于制备包含经由管线52提供的水和经由管线54提供的一种或多种CBCR的含水处理试剂。可根据需要搅动容器50。材料和水的相对量可通过合适的控制器60控制，或者可手动地实现CBCR的分批和进料。图中的虚线示意性地表示用于各控制线和阀与控制器60之间的合适连通的控制线。
CBCR通常以含水形式提供，包含60-99.8％水，其中较窄的范围为约70至约95％。本申请中给出的这些和其它百分数基于重量。取决于将它引入其中温度为小于1000°F、优选约250°至约900°F的指定区中的测量温度，CBCR可分别经由管线56、56’和/或56”引入喷嘴矩阵57、57’和/或57”中，其可通过控制器60和合适的阀如58控制。350-800°F的较窄温度范围可用于实施方案中。
在一些实施方案中，条件需要使用建模技术如计算流体动力学引入CBCR，其可用于初始确定锅炉和/或导管内引导处理化学品的最佳位置(区)。理想地，最好的CBCR引入会实现CBCR在待处理气体通道的三维部分上的基本完全覆盖。优选地，区内大量喷嘴会间隔开以实现在反应所需温度下至少90％覆盖率。该部分可根据需要具有在流动方向上的深度以确保来自所用吸收剂注射器的完全覆盖。换言之，该区优选在流动方向上具有足够的深度，使得来自用于引入CBCR的喷嘴的圆锥或类似喷洒形状(spray pattern)各自与至少一种气体喷洒形状重叠，由此在该区的整个横截面上提供CBCR。用于处理的该三维部分可称为指定引入区，且含水CBCR在有效用于HCl和/或SOx排放控制的条件下引入该区中。在该区以后(即在它的下游)，现在已用CBCR处理的燃烧气体在足够的反应时间以后排出以降低气体中的HCl和/或SOx浓度。
用于HCl的监控器位于引入区以前和/或以后以确定处理的有效性。在该区以后的监控器位于该区下游足够远处以确保污染物与CBCR之间基本完全反应的时间。至少1秒，优选2-5秒的停留时间通常是有效的。
理想地，本发明这样地实现完全的效果，即通过建模，例如通过机械建模或计算流体动力学使用计算机和数据输入装置以确定燃烧器中供入含水CBCR的位置并取决于指定区中以通过控制器60和合适的阀如58控制的引入而测量的温度，确定物理形式和注射参数如压力、液滴大小、液滴动量和位于一定位置上的注射装置(例如经由可分别经由管线56、56’和/或56”至喷嘴矩阵57、57’和/或57”)的喷洒形状。
每一注射器位置通常使用在指定位置处战略性地散布在横截面上的多个喷嘴，例如在矩阵57和/或57’中，以实现基本完全的横截面覆盖。应当指出图1显示含水CBCR加入管道系统的合适部分，例如在空气预热器26以前或以后，在颗粒降低设备32以前或以后，其中温度为合适的。
含水CBCR的处理率提供有效量的含水CBCR以使进入洗涤器中的氯化物含量降低大于50％。这可能与通常由洗涤器实现的确保HCl含量保持在约0.002磅/MMBtu(约2ppmv)以下不同。在本文中提供的本发明优点是随着讨论的伴随的优点洗涤器的氯化物极大降低。进料率通常为小于10磅/吨燃料，例如约1-8磅/吨，通常大于约1至约6磅/吨燃料。
喷嘴的位置可通过计算流体动力学，通过例如美国专利No.5,740,745和美国专利No.5,894,806教导的方法确定，通过引用将其并入本文中。处理流体中CBCR和水的浓度、喷嘴压力、液滴大小、液滴动量、喷洒形状和流速可通过建模初始确定以确保将适量CBCR以合适的物理形式供入燃烧器或者下游设备中的合适位置以实现降低的HCl和/或SO2的所需结果。
再次参考图1，显示单回路开放塔逆流石灰石湿洗涤器40的细节包括4个喷头41a、41b、41c和41d，且各自具有多个喷嘴42。来自颗粒物回收设备32的燃烧气体在底部附近通过恰在反应罐44以上的入口43引入洗涤器40中，所述反应管44通常通过合适的装置(未显示)搅拌。燃烧气体向上移动通过洗涤器并与经由喷嘴42引向出口45的洗涤液气体-液体接触。在离开洗涤器以前，从气体中除去夹带的液体，通过例如此处显示为46和47的一个或多个除雾器，其通常通过经由管线48和相关喷嘴49输入的补充水洗涤。加入来自管线48的水以补充由于蒸发以及伴随产物收集到固体收集器70中而损失的水。用于将氧气供入反应罐中的装置用于将CaSO3氧化成CaSO4。在图中，来自管线44a和喷雾器44b的空气促进供应用于将亚硫酸根和亚硫酸氢根离子氧化成硫酸根离子的氧气。罐44优选通过图中未阐述的常规装置搅拌。新鲜石灰石可经由管线44c加入。
在操作中，燃烧气体中的硫氧化物被吸收到淤浆的水相中，形成亚硫酸氢根和氢离子。一些亚硫酸氢根氧化成硫酸根，释放甚至更多的氢离子。当液滴向下通过向上流过洗涤器并与它们逆流的燃烧气体时，它们变得被氢离子饱和，并且碳酸钙(石灰石)开始以提高的速率溶解，因此形成钙离子和碳酸氢根。碳酸钙以细粉形式提供，其对与淤浆中吸收的氢离子反应而言是有效的。理想的是保持高气体速度和倾向于保持淤浆液滴以流化的程度悬浮的喷洒形状以实现增强的接触。通过赋予淤浆中氯化物的较好控制，本发明促进高气体速度的保持以及因此的液滴夹带。
在如图1所述方法的另一侧面，淤浆经由管线71从反应罐44中取出以使用于循环的反应性碳酸钙浓缩并主要通过除去石膏而降低固体含量。图1显示淤浆经由管线71从反应罐44中取出并进入旋液分离器72中。旋液分离器可将石灰石细粒与通常较大的硫酸钙颗粒分离。较小石灰石颗粒的分离提供富含碳酸钙的再循环料流73和富含硫酸钙的排放料流74。图1显示浓缩碳酸钙的再循环料流和旋液分离器72中的有用的工艺水。可将料流74供入过滤器或类似装置75中以分离固体产物76，所述固体产物从液体滤液中落入料斗70中，所述液体滤液通过装置77收集以再循环至反应罐44中。
通常需要除去随着细粉石灰石或者作为飞灰引入的过量惰性物质和未处理烟道气中的其它固体并控制溶解的氯化物。由于存在于本发明系统中的氯化物含量，可控制工艺，而不是监控再循环管线71中淤浆的氯化物含量，通过该或者另一管线中的惰性固体控制它。排出可例如通过从管线79中可控地排放(bleed)而实现。
图2为类似于图1的流程图，但显示涉及双回路开放塔逆流湿洗涤器的本发明另一实施方案。在图2中，双回路配置提供预洗涤器或骤冷段(由圆括号显示并指定为90)，其在入口43处与洗涤器淤浆回路(在其上以括号括起来显示并指定为92)分开。认为这样将塔分成两个区通过促进预洗涤器/骤冷器回路中的低pH而增强石灰石利用率。在洗涤段上游的骤冷段90倾向于在洗涤段以前将输入烟道气增湿并冷却。双回路方法意欲将氯离子限制在预洗涤器/骤冷器回路中，并且通常要求特殊的构成材料。回路的分离还意欲容许洗涤器回路92以石膏亚饱和模式操作以增强预洗涤器/骤冷器回路90中的氧化并容许产生石膏副产物。预洗涤器/骤冷器回路90显示包括淤浆收集装置94，其收集离开洗涤器淤浆回路92的淤浆并将它送入旋液分离器96中以分成送入喷头97a和97b中的低固体部分和送入反应罐44中的高固体部分。洗涤器回路92经由管线98由反应罐44向喷头97a和97b给料。
图3为类似于图1的流程图，但显示涉及填充床湿洗涤器的本发明另一实施方案。在该实施方案中，填充床100和102用于增强气体-液体接触。除位于填充床100和102之前的喷头106和108外，图3显示单一开放塔，类型喷头104，其可具有任何合适的设计，例如固定床、移动床和rod deck，如例如D.S.Henzel，B.A.Laseke，E.O.Smith，和D.O.Swenson，Project Summary Limestone FGD Scrubbers：用户手册；1981；EPA-600/S-81-017所述。通过引用将关于湿洗涤器的这一公开完全并入本文中，其都可通过本发明操作改进。还参见例如Srivastava，Ravi K.；Controlling SO2Emissions：A Review of Technologies；EPA/600/R-00/093，2000年11月；也通过引用将其关于对湿洗涤器的描述并入本文中。
除这些洗涤器配置和可包含各种配置中一个或多个所述特征的常用商业装置外，本发明的优点还延伸至其中氯化物可导致操作受损的其它洗涤器。例如，如美国专利公开No.2010/0320294中所述的水平取向水平水平气流、垂直石灰石淤浆流湿洗涤器等可通过本发明改进。
本发明的另一优点是本发明CBCR处理组合物不改变用于汞处理(mercuryremediation)的溴化粉状活性碳的有效性。认为这通过CBCR组合物在处理期间以一定方式分解使得将HCl从燃烧气体中取出并转化成可随颗粒物除去的固体如氯化铜而成为可能。
综上所述，本发明特别包括以下内容：
1.降低气流中的氯化物含量以降低供入湿洗涤器中的氯化物的量的方法，其包括：
a.在有效用于HCl排放控制的条件下在指定引入区内引入含水形式的含铜氯化物处理剂组合物与燃烧气体接触；
b.使来自引入区的气体进入颗粒物回收装置中以提供低氯化物气流；和
c.将低氯化物气流供入湿洗涤器中以使洗涤器更有效地操作。
2.根据以上项目1的方法，其中含铜氯化物处理剂组合物包含选自如下的铜组合物：二乙酸二胺铜、三乙酸胺铜、单乙酸三胺铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、乙酸铜及其水合物、乙酰丙酮酸铜及其水合物、柠檬酸铜及其水合物、甲酸铜及其水合物、硝酸铜及其水合物、戊二酮合铜及其水合物、硫酸铜及其水合物、葡糖酸铜及其水合物、脂肪酸的铜皂和这些中任何的混合物。
3.根据以上项目1的方法，其中引入含铜氯化物处理剂组合物以降低HCl，且方法进一步包括以下步骤：监控在指定引入区以前燃烧气体的HCl浓度；监控在指定引入区以后的HCl浓度，其中温度为小于1000°F；发送代表各监控浓度的控制信号；将控制信号与参比值对比；和基于对比调整含铜氯化物处理剂的引入。
4.根据以上项目1的方法，其中引入含铜氯化物处理剂组合物以降低SO2，且方法进一步包括以下步骤：监控在指定引入区以前燃烧气体的SO2浓度；监控在指定引入区以后的SO2浓度，其中温度为小于1000°F；发送代表各监控浓度的控制信号；将控制信号与参比值对比；和基于对比调整CBCR的引入。
5.根据以上项目1的方法，其中含铜氯化物处理剂在约250°至约900°F的温度下引入以降低HCl。
6.根据以上项目1的方法，其进一步包括：确定燃烧器内供入含铜氯化物处理剂组合物的位置；确定含铜氯化物处理剂组合物的物理形式和注射参数；在有效的条件下注入含铜氯化物处理剂组合物以提供在引入区的整个横截面上的完全覆盖。
7.根据以上项目1的方法，其中洗涤器为单回路逆流石灰石湿洗涤器。
8.根据以上项目1的方法，其中洗涤器为双回路逆流石灰石湿洗涤器。
9.根据以上项目1的方法，其中洗涤器为填充床逆流石灰石湿洗涤器。
10.根据以上项目1的方法，其中洗涤器为水平气流、垂直石灰石淤浆流湿洗涤器。
11.降低气流中的氯化氢的设备，其包含：
a.位于通过燃料燃烧产生的烟道气的通道上的位置处的注射装置，所述注射装置能够相对于所述烟道气中的氯化物浓度以预定速率供入含铜氯化物处理剂组合物；和
b.在与含铜氯化物处理剂接触以后收集来自烟道气的固体的颗粒物收集装置；和
c.用于从烟道气中除去硫氧化物的洗涤器，其包含：
i.来自颗粒物收集装置的烟道气的入口；
ii.来自塔的烟道气的出口；
iii.限定洗涤段以在入口和出口之间引导气体的侧壁；
iv.位于入口与出口之间的侧壁内并且可在操作上布置以喷洒石灰石淤浆与所述塔中的所述烟道气接触的多个喷嘴；和
v.收集离开洗涤段的淤浆的反应罐。
12.根据以上项目11的设备，其进一步包含：
在洗涤段上游以在洗涤段以前将输入烟道气增湿和冷却的骤冷段。
13.根据以上项目11的设备，其进一步包含：
在洗涤段中的至少一个填充床。
14.根据以上项目11的设备，其进一步包含：
用于将氧气供入反应罐中以将CaSO3氧化成CaSO4的装置。
15.包含根据以上项目11的设备的系统，其进一步包含：
a.用于确定燃烧器及其管道系统内供入含铜氯化物处理剂组合物的位置并确定组合物的物理形式和注射参数的计算机建模装置；和
b.用于实现如通过所述计算机建模装置确定的物理形式和注射参数的控制器装置。
以上描述用于教导本领域技术人员如何实践本发明。不意欲详述技术人员经阅读本说明书而获悉的所有那些明显改进和变化。然而，意欲所有这类明显改进和变化包括在由以下权利要求书限定的本发明范围内。除非上下文中明确相反地表明，权利要求书意欲涵盖有效满足此处的意欲目的的任何顺序的所主张组分和步骤。

Claims (8)

1.降低气流中的氯化物含量以降低供入湿洗涤器中的氯化物的量的方法，其包括：
a.在有效用于HCl排放控制的条件下在指定引入区内引入含水形式的含铜氯化物处理剂组合物与燃烧气体接触；
b.使来自引入区的气体进入颗粒物回收装置中以提供低氯化物气流；和
c.将低氯化物气流供入湿洗涤器中以使洗涤器更有效地操作，
其中含铜氯化物处理剂组合物包含选自如下的铜组合物：二乙酸二胺铜、三乙酸胺铜、单乙酸三胺铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、乙酸铜及其水合物、乙酰丙酮酸铜及其水合物、柠檬酸铜及其水合物、甲酸铜及其水合物、硝酸铜及其水合物、戊二酮合铜及其水合物、硫酸铜及其水合物、葡糖酸铜及其水合物、脂肪酸的铜皂和这些中任何的混合物，
其中含铜氯化物处理剂在250°至900°F的温度下引入以降低HCl。
2.根据权利要求1的方法，其中引入含铜氯化物处理剂组合物以降低HCl，且方法进一步包括以下步骤：监控在指定引入区以前燃烧气体的HCl浓度；监控在指定引入区以后的HCl浓度，其中温度为小于1000°F；发送代表各监控浓度的控制信号；将控制信号与参比值对比；和基于对比调整含铜氯化物处理剂的引入。
3.根据权利要求1的方法，其中引入含铜氯化物处理剂组合物以降低SO2，且方法进一步包括以下步骤：监控在指定引入区以前燃烧气体的SO2浓度；监控在指定引入区以后的SO2浓度，其中温度为小于1000°F；发送代表各监控浓度的控制信号；将控制信号与参比值对比；和基于对比调整CBCR的引入。
4.根据权利要求1的方法，其进一步包括：确定燃烧器内供入含铜氯化物处理剂组合物的位置；确定含铜氯化物处理剂组合物的物理形式和注射参数；在有效的条件下注入含铜氯化物处理剂组合物以提供在引入区的整个横截面上的完全覆盖。
5.根据权利要求1的方法，其中洗涤器为单回路逆流石灰石湿洗涤器。
6.根据权利要求1的方法，其中洗涤器为双回路逆流石灰石湿洗涤器。
7.根据权利要求1的方法，其中洗涤器为填充床逆流石灰石湿洗涤器。
8.根据权利要求1的方法，其中洗涤器为水平气流、垂直石灰石淤浆流湿洗涤器。
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