ES2201082T3 - Procedimiento para la eliminacion de mercurio a partir de un gas de escape que contiene mercurio. - Google Patents

Abstract

EN UN PROCEDIMIENTO PARA LA ELIMINACION DE MERCURIO EN UN GAS DE EXHAUSTACION QUE CONTIENE MERCURIO, POLVO Y EVENTUALMENTE CONTENIENDO OTROS COMPONENTES DAÑINOS GASEOSOS, DONDE EL MERCURIO SE TRANSPORTA CON LA AYUDA DE UN POLISULFURO DE SODIO APLICADO EN EL GAS DE EXHAUSTACION PARA LA FORMACION DE SULFURO DE MERCURIO, SE HA PREVISTO PARA LA REDUCCION DEL COSTE DE SEPARACION, QUE SE ROCIE EN EL GAS (A) DE EXHAUSTACION UNA SOLUCION (2) DE TETRASULFURO DE SODIO Y QUE DESPUES SE GUIE EL GAS DE EXHAUSTACION A TRAVES DE UN FILTRO (3) DE POLVO FORMADOR DE CAPA.

Description

Procedimiento para la eliminación de mercurio a partir de un gas de escape que contiene mercurio.

La invención se refiere a un procedimiento para la eliminación de mercurio a partir de un gas de escape que contiene mercurio, que contiene polvo y que contiene, dado el caso, otros componentes nocivos gaseosos, en el que el mercurio es transferido como un sulfuro de mercurio, con la ayuda de un polisulfuro de sodio incorporado en el gas de escape.

En el gas de escape de instalaciones de combustión, especialmente instalaciones de combustión de basura, se encuentra mercurio esencialmente en forma de cloruro de mercurio (II) y de mercurio metálico. El mercurio metálico aparece en altas concentraciones en el gas de escape de instalaciones de combustión de lodo de clarificación. La separación de cloruro de mercurio(II) se lleva a cabo en muchos casos en sistemas de lavado húmedo junto con componentes de gas nocivos ácidos, puesto que el componente de mercurio bivalente es bien soluble en agua, especialmente en el intervalo pH ácido. No es posible una absorción de mercurio metálico en lavadores ácidos o neutros. El Hg(O) solamente es bien absorbido en soluciones de lavar oxidantes.

Se conoce añadir al gas de escape, antes de entrar en un lavadero de HCl, polisulfuros de sodio Na_{2}Sx o monosulfuro de sodio Na_{2}S, para conseguir compuestos de mercurio insolubles en agua (ver el documento DE-PS 41 23 258).

Estos compuestos insolubles en agua son precipitados en lavadores de SO_{2} conectados aguas abajo del lavador de HCl con el yeso, y son separados de éstos con el agua residual.

Los compuestos de mercurio insolubles en agua son retirados del agua residual.

El documento WO 89/08493A muestra un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1.

El cometido de la presente invención es indicar un procedimiento en el que se separa mercurio iónico y metálico con gasto tolerable esencialmente desde el gas de escape.

Este cometido se soluciona a través de las características de la reivindicación 1.

La invención parte del reconocimiento de que a través de la adición de tetrasulfuro de sodio al gas de escape como proveedor de azufre coloidal y que está presente para azufre iónico y de que las substancias sólidas que se forman se pueden separar de manera sencilla por medio de un filtro de polvo, se forma sobre su elemento de filtro una capa de material separado. Esta capa asegura que se separe con seguridad el mercurio iónico y metálico, aunque el trayecto entre el lugar de la inyección de la solución de tetrasulfuro de sodio y el filtro de polvo no sea todavía suficiente como trayecto de reacción. Las reacciones posteriores tienen lugar en la capa de polvo.

Con preferencia, como filtro de polvo de formación de la capa se utiliza un filtro de tejido. Cuando la entrada de polvo con el gas a purificar propiamente dicho no es suficiente para la formación de la capa, se reconduce una parte de la substancia sólida separada del filtro de polvo.

Cuando está presente HCl como otro componente nocivo, está previsto que el gas entre en un lavadero de HCl a continuación del filtro de polvo.

Cuando el gas de escape contiene también todavía SO_{2}, está previsto que el gas sea sometido a un lavado con SO_{2} después del lavadero de HCl. Si con la adición de tetrasulfuro de sodio se produce la formación de sulfuro de hidrógeno, éste es absorbido en los lavadores siguientes, y en particular en una parte más reducida en el lavadero ácido y en una parte mayor en el lavadero neutro previsto para el lavado de SO_{2}. No son de esperar emisiones críticas de H2S durante la manipulación del líquido de lavar o en caso de fugas.

En el caso de que el gas presente un contenido de polvo demasiado alto, está previsto que el gas sea desempolvado parcialmente antes de la inyección de la solución acuosa de tetrasulfuro de sodio, con preferencia a través de un filtro eléctrico.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de la figura adjunta.

En primer lugar hay que indicar que los mecanismos de separación se pueden representar de forma simplificada a través de las siguientes reacciones, donde se parte de que el gas de escape contiene como otro componente gaseoso nocivo HCl:

(i)Na_{2}S_{4} + 2 HCl \rightarrow 3 S + H_{2}S + 2 NaCl

(ii)Hg^{2+} + S^{2-} \rightarrow HgS

(iii)Hg(0) + S \rightarrow HgS

Las reacciones que proporcionan azufre coloidal y sulfuro de hidrógeno comparables tienen lugar también en los componentes nocivos SO_{2} y HF, pudiendo partirse, sin embargo, de que prevalece la reacción con HCl.

También en el caso de que no estén presentes otros componentes nocivos gaseosos, el procedimiento según la invención puede conducir al éxito, puesto que el tetrasulfuro de sodio se descompone después en la entrada en la corriente de gas de escape en Na_{2}S + 3 S. El vapor de agua que está presente siempre en el gas de escape se ocupa entonces de que se liberen iones de S^{2-} desde el sulfuro de sodio.

En las ecuaciones (i) - (iii), el tetrasulfuro de sodio sirve como proveedor de azufre coloidal y de sulfuro de hidrógeno. El sulfuro de hidrógeno según (ii) pone a disposición azufre iónico, que reacciona con el mercurio(II)) en una reacción rápida de iones para formar sulfuro de mercurio. La reacción del mercurio metálico Hg(O) se realiza con el azufre libre S. El producto de la reacción HgS es una substancia sólida y es separado en el filtro de polvo.

En el esquema del procedimiento representado en la figura se parte de que el gas de escape A alimentado presenta un contenido demasiado alto de polvo, de manera que es conducido en primer lugar a través de un filtro eléctrico 1, desde el que es alimentada la ceniza volátil F separada a un silo de ceniza volátil. Después de abandonar el filtro-E, se pulveriza en el gas de escape que presenta un contenido residual de polvo, una solución de tetrasulfuro de sodio a través del conducto 2. Después de un trayecto de reacción predeterminado, el gas de escape entra en un filtro de tejido 3, sobre cuyas superficies de tejido se separa una capa de substancia sólida formada por polvo residual y H_{2}S formado. Una parte de las substancias sólidas separadas en el filtro de tejido 3 es extraída a través del conducto 4 y se puede conducir, por ejemplo, a un basurero. Una parte de las substancias sólidas es recirculada a través del conducto 5. La recirculación sirve, por una parte, para que el azufre coloidal S, que ha sido separado en la capa de polvo y que no ha reaccionado todavía con mercurio, sea introducido de nuevo en el trayecto de reacción. Por otra parte, la recirculación es necesaria cuando el gas de escape A propiamente dicho tiene un contenido de polvo tan reducido que no se produce una formación suficiente de capa en el filtro de tejido 3. Es posible soplar las substancias sólidas separadas directamente al canal de gas de humo aguas arriba del filtro de tejido, o se aplica con las substancias sólidas una suspensión acuosa y esta suspensión es pulverizada aguas arriba del filtro de tejido.

Se ha comprobado que a partir del gas de escape alimentado a un lavador de HCl 6 conectado aguas abajo han sido eliminadas partes muy esenciales de mercurio iónico (por ejemplo, 97-99%) y de mercurio metálico (por ejemplo, 93-97%) de la concentración respectiva de gas bruto.

Desde el lavador de HCl, el gas de escape entra en un lavador de SO_{2} 7 desde allí es descargado a través de una chimenea -dado el caso todavía después de una desnitrogenación-. Al lavador de HCl 6 se alimenta agua a través del conducto 8 y al lavador de SO_{2} 7 se alimenta lechada de cal a través del conducto 9. El líquido de lavar procedente del lavador de HCl 6 es conducido a través del conducto 10 para una preparación de HCl y la suspensión procedente del lavador de SO_{2} es conducida a través del conducto 11 para una preparación de yeso.

Claims (7)

1. Procedimiento para la eliminación de mercurio desde un gas de escape que contiene mercurio, que contiene polvo y que contiene, dado el caso, otros componentes nocivos gaseosos, en el que el mercurio es transferido a sulfuro de mercurio con la ayuda de una solución acuosa de sulfuro de sodio pulverizada en el gas de escape, y a continuación el gas de escape es conducido a través de un filtro de polvo de formación de capa, caracterizado porque se pulveriza una solución de tetrasulfuro de sodio (2) en el gas de escape.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplea un filtro de tejido (3) como filtro de polvo de formación de capa.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se realimenta una parte de la substancia sólida (5) separada por el filtro de polvo (3).

4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el gas entra en un lavadero de HCI (6) después del filtro de polvo (3).

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el gas es sometido a un lavadero de SO_{2} (7) después del lavadero de HCl (6).

6. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el gas es desempolvado parcialmente antes de la inyección de la solución acuosa de tetrasulfuro de sodio (2), con preferencia a través de un filtro eléctrico.

7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se inyecta una solución (2) como máximo al 40%m, con preferencia al 10-20%.