ES2298452T3 - Procedimiento para la separacion de mercurio de gases de combustion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la separación de mercurio de gases de combustión de instalaciones a alta temperatura, de forma particular de centrales eléctricas e instalaciones de incineración de residuos, caracterizado porque - se alimenta bromo y/o un compuesto que contiene bromo y/o una mezcla de distintos compuestos que contienen bromo al hogar dado el caso de varias etapas y/o al gas de combustión en una parte de la instalación más adelante del hogar, en donde la temperatura en el contacto del compuesto que contiene bromo con el gas de combustión es de al menos 500º C, preferiblemente al menos 800º C, - la combustión se realiza en presencia de un compuesto que contiene azufre, de forma particular dióxido de azufre, dado el caso con adición de azufre y/o un compuesto que contiene azufre y/o una mezcla de distintos compuestos que contienen azufre, - y a continuación el gas de combustión se somete a una purificación dado el caso en varias etapas para la separación de mercurio del gas de combustión, que comprende un lavado en húmedo y/o una purificación en seco.
Description
Procedimiento para la separación de mercurio de
gases de combustión.
La invención se refiere a un procedimiento para
la separación de mercurio de gases de combustión de instalaciones a
alta temperatura, de forma particular de centrales eléctricas e
instalaciones de incineración de residuos.
Debido a la elevada toxicidad del mercurio, de
forma particular de mercurio unido orgánicamente que es captado
directa o indirectamente en la cadena alimentaria por humanos,
existen estrechos valores límite para las emisiones permitidas
legalmente de mercurio, por ejemplo, de instalaciones de combustión
y centrales eléctricas. A pesar de las hoy en día ya bajas
concentraciones del gas limpio en mercurio - en la actualidad en
Alemania el valor promedio de media hora permitido para emisiones
de mercurio de instalaciones de incineración de residuos es de 30
\mug/m^{3} en condiciones normales en base seca (en estado
normal seco)- se consiguen en base a mayores corrientes
volumétricas, por ejemplo, de grandes centrales eléctricas,
reducciones de mercurio considerables, de modo que se pretende una
reducción adicional de los valores límites permitidos hoy en
día.
Se conocen de la bibliografía diversos
procedimientos para la reducción de emisiones de mercurio de
centrales eléctricas, instalaciones de incineración de residuos o
similares. Cual de los procedimientos es conveniente para una
aplicación determinada depende en gran medida de la carga aplicada y
del contenido en cloro del combustible. Con alto contenido en cloro
la proporción en mercurio iónico en el gas de combustión es elevada.
El mercurio iónico se puede separar fácilmente en equipos lavadores.
El mercurio metálico cuasi-insoluble en agua se puede
transformar, por ejemplo, con la adición de oxidantes como
peróxidos, ozono o clorito sódico, en el gas bruto de caldera antes
de la purificación del gas de combustión o en el gas bruto de
caldera despolvoreado en mercurio iónico y a continuación se
separan en equipos lavadores. Otros procedimientos para la
separación del mercurio son: la adición de reactivos como
tetrasulfito de sodio para la unión del mercurio mediante azufre en
el gas bruto de caldera antes de la purificación del gas de
combustión o en el gas puro parcialmente purificado; el mejor
arrastre por lavado de mercurio iónico mediante reducción del pH o
pCl en el lavado ácido o mediante tratamiento con
1,3,5-triazin-2,4,6-tritiol
(trimercapto-S-triazina, TMT) en los
lavados débilmente ácidos o débilmente alcalinos; la separación por
sorción de mercurio iónico y metálico con adición de sorbentes en
polvo o suspensiones pulverizadas.
Las técnicas actuales para la reducción no son
suficientemente efectivas y son relativamente caras, por ejemplo, en
base a su elevada inversión adicional y al consumo de recursos
adicionales.
Es objetivo de la invención proporcionar un
procedimiento para la separación de mercurio, especialmente para la
separación completa de mercurio (Hg), de los gases de combustión de
procesos a alta temperatura. El procedimiento debe ser de
aplicación lo más amplia posible como en el caso de concentraciones
de Hg bajas esencialmente constantes, por ejemplo, en centrales
eléctricas de carbón, pero también en el caso de concentraciones de
Hg relativamente altas, por ejemplo, en la combustión de lodos de
clarificación, o concentraciones de Hg muy altas, por ejemplo, en la
incineración de residuos domésticos o residuos especiales. Además el
procedimiento no debería necesitar un gran equipamiento de las
instalaciones a alta temperatura así como el la medida de lo posible
pocos recursos adicionales, de modo que el procedimiento se pueda
implementar y operar de la forma económica.
Es objeto de la invención un procedimiento para
la separación de mercurio de gases de combustión de instalaciones a
alta temperatura, de forma particular de plantas eléctricas e
instalaciones de incineración de residuos, que comprende que se
alimente al hogar, dado el caso en varias etapas y/o al gas de
combustión en una parte de la instalación más adelante del hogar,
bromo y/o un compuesto que contiene bromo y/o una mezcla de
distintos compuestos que contienen bromo, en donde la temperatura
en el contacto del compuesto que contiene bromo con el gas de
combustión es de al menos 500ºC, preferiblemente al menos 800ºC, la
combustión se realiza en presencia de un compuesto que contiene
azufre, especialmente dióxido de azufre, dado el caso con adición de
azufre y/o un compuesto que contiene azufre y/o una mezcla de
distintos compuestos que contienen azufre y a continuación se
somete el gas de combustión a una purificación, dado el caso de
varias etapas, para la separación de mercurio del gas de
combustión, que comprende un lavado en húmedo y/o una purificación
en seco.
La separación de mercurio de los gases de
combustión en una purificación del gas de combustión más adelante de
la combustión o de un proceso a alta temperatura similar, depende de
forma decisiva de en qué forma de especie está presente el mercurio
antes de la entrada en la purificación del gas de combustión. Es
ventajosa una proporción lo más elevada posible en mercurio iónico
ya que el mercurio iónico es soluble en agua, por tanto se puede
lavar, así mismo se puede adsorber bien en diversos agentes
adsorbentes. La adición de bromo o de compuestos que contienen bromo
al hogar provoca en las condiciones dadas de un proceso a alta
temperatura o similar en presencia de un compuesto que contiene
azufre, de forma particular en presencia de dióxido de azufre, una
amplia oxidación, esencialmente completa, del mercurio y permite por
tanto una gran separación del mercurio de los gases de
combustión.
Por instalaciones a alta temperatura en el
sentido de la presente invención se entiende de forma particular
instalaciones de incineración de residuos, por ejemplo,
instalaciones de incineración de residuos domésticos, residuos
especiales y lodos de clarificación, así como centrales eléctricas,
por ejemplo, centrales eléctricas de hulla o de lignito, pero
también aquellas instalaciones para procesos de alta temperatura
como, por ejemplo, la combustión de cemento, así como instalaciones
de alta temperatura de incineración conjunta de residuos o
instalaciones de alta temperatura combinadas (de varias etapas)
como, por ejemplo, centrales eléctricas o hornos rotativos para
cemento con pirólisis de residuos o gasificación de residuos aguas
arriba. La dimensión de la instalación a alta temperatura no juega
papel alguno para el procedimiento de acuerdo con la invención. De
forma ventajosa en el procedimiento de acuerdo con la invención, se
puede usar este en distintos tipos de instalaciones a alta
temperatura y en instalaciones a alta temperatura de distintos
tamaños. Esto incluye tanto instalaciones con una corriente
volumétrica de gas de combustión de sólo 15\cdot10^{3} m^{3}
en condiciones normales en base seca, por ejemplo para la
incineración de lodos de clarificación o de 50\cdot10^{3}
m^{3} en condiciones normales en base seca, por ejemplo en
instalaciones de incineración de residuos especiales, o de
150\cdot10^{3} m^{3} en condiciones normales en base seca, por
ejemplo, en la incineración de residuos domésticos, así como en
grandes centrales eléctricas, por ejemplo, con 2 a 3\cdot10^{6}
m^{3} en condiciones normales en base seca.
Para el procedimiento de acuerdo con la
invención no es relevante en qué forma está presente el bromo
añadido. Es posible usar bromo libre o unido orgánicamente o unido
inorgánicamente. El bromo o los compuestos que contienen bromo se
pueden alimentar de forma individual o en mezcla. Se usa con
especial preferencia una solución acuosa de ácido bromhídrico o un
bromuro alcalino, de forma particular bromuro de sodio, o una
solución acuosa del bromuro alcalino. Mediante esta forma de
realización es especialmente interesante económicamente el
procedimiento ya que se pueden mantener bajos los costes para
recursos adicionales. Además se prefiere una forma de realización
en la que el compuesto que contiene bromo o bien la mezcla de
distintos compuestos que contienen bromo se componen de materias
residuales ricas en bromo como, por ejemplo, residuos líquidos poco
o muy halogenados, que son parte del combustible o se mezcla con el
combustible, por ejemplo, residuos especiales.
El procedimiento de acuerdo con la invención
tiene lugar en presencia de un compuesto que contiene azufre. La
adición de un compuesto que contiene bromo según el procedimiento de
acuerdo con la invención conduce a una reacción en fase gas entre
mercurio y bromo en presencia de dióxido de azufre. Debido a que en
el sentido de esta invención procesos de combustión y aquellos a
alta temperatura habituales generan por lo general dióxido de
azufre, para el procedimiento de acuerdo con la invención se
encuentra presente en general una oferta suficiente de un compuesto
que contenga azufre. En el sentido de esta invención se encuentra
una oferta suficiente si con la adición de un compuesto que contiene
bromo al hogar, el contenido en dióxido de azufre en el gas de
combustión antes de la purificación del gas de combustión es
claramente mayor que cero. Sin embargo si se forma en un proceso de
combustión nada o no suficiente dióxido de azufre, se debe alimentar
al proceso un compuesto que contenga azufre. Esto se puede realizar
en forma de azufre libre o unido, por ejemplo, granulado de azufre,
ácido sulfúrico residual u otras materias residuales ricas en
azufre. Además se pueden añadir de forma particular también para la
reducción de un contenido demasiado elevado en halógenos libres en
el gas de combustión un compuesto que contenga azufre, cuando por
ejemplo se haya alimentado más compuesto que contiene bromo del que
sea necesario para la oxidación del mercurio presente. La
dosificación de un compuesto que contiene azufre se puede realizar,
por ejemplo, según el procedimiento descrito en la solicitud de
patente no publicada hasta ahora DE 10131464 a la combustión
conjunta poco corrosiva y de bajas emisiones de residuos altamente
halogenados en instalaciones de incineración de residuos. Según este
procedimiento se dosifica al espacio del hogar primario y/o
secundario azufre o un vehículo de azufre correspondiente. La
regulación de la cantidad de azufre se realiza de forma
esencialmente proporcional a la carga total de halógeno realmente
introducida con los residuos en el gas de combustión de caldera. El
azufre dosificado se quema en el espacio del hogar dando dióxido de
azufre, que conduce en el interior de la caldera a una considerable
supresión de halógenos libres formados entre tanto en el gas de
combustión de caldera así como subsiguientemente a la formación de
halógenos estables en los lavados alcalinos. La dosificación de
azufre se regula de forma que se mantengan el contenido en dióxido
de azufre teórico en el gas de combustión en la entrada a la caldera
o el contenido residual de dióxido de azufre teórico a la salida de
la caldera, es decir en el gas bruto de caldera antes, por ejemplo,
de una purificación del gas de combustión en húmedo en estado de
funcionamiento estacionario durante un circuito cerrado primario
simple.
Si se añade especialmente bromuro de sodio al
hogar se debe observar un consumo múltiple en dióxido de azufre,
que es reciclado para la sulfatación del bromuro de sodio en el
intervalo de altas temperaturas.
Por otro lado un contenido relativamente alto en
un compuesto que contiene azufre, de forma particular en dióxido de
azufre, en el gas de combustión no representa desventaja alguna para
el procedimiento de acuerdo con la invención. Se puede dar un
contenido elevado en dióxido de azufre, por ejemplo, en la
combustión de hullas que contienen normalmente entre 0,5 y 1% en
peso de azufre, o con una dosificación regulada de un compuesto que
contiene azufre que se añade para la supresión intermedia de
halógenos libres formados. En las condiciones dadas de un proceso a
alta temperatura tiene lugar también en presencia de dióxido de
azufre en exceso, la oxidación del mercurio que se consigue según
el procedimiento de acuerdo con la invención con la adición de uno o
varios compuestos que contienen bromo. En esto se encuentra una
ventaja especial del presente procedimiento ya que la oxidación del
mercurio con la adición de compuestos que contienen bromo se muestra
- al contrario que con la adición de compuestos que contienen cloro
- muy insensible frente a un exceso en dióxido de azufre.
La adición de un compuesto que contiene bromo
así como dado el caso un compuesto que contiene azufre, se realiza
de acuerdo con la invención al hogar y/o al gas de combustión en una
parte de la instalación más adelante del hogar, en donde la
temperatura en el contacto del compuesto que contiene bromo con el
gas de combustión es de al menos 500ºC, preferiblemente al menos
800ºC. El compuesto que contiene bromo, por ejemplo bromuro de
sodio, se puede mezclar bien en forma sólida, por ejemplo como sal,
o forma líquida, por ejemplo como solución acuosa, a la mezcla de
residuos que se va a quemar, al carbón o similares antes del hogar.
La adición puede realizarse también en una parte de la instalación
anterior al hogar, por ejemplo, un horno rotativo tubular de
pirólisis que sirva, por ejemplo, a la disgregación térmica de
residuos quemados conjuntamente, o a un molino de carbón. El
compuesto se puede añadir igualmente durante el proceso de
combustión. Si el hogar comprende varias etapas, por ejemplo, un
hogar primario y uno secundario, el compuesto que contiene bromo se
puede introducir en una o ambas cámaras de combustión, por ejemplo,
en el horno rotativo tubular y/o la cámara de
post-combustión, igualmente en forma sólida o
líquida. Preferiblemente se introduce mediante tobera una solución
acuosa del compuesto en una de las cámaras de combustión. Además se
puede realizar la adición también tras la combustión, por ejemplo,
en una caldera de calentamiento más adelante, en tanto sea la
temperatura del gas de combustión suficientemente alta, es decir,
al menos 500ºC, especialmente al menos 800ºC. En otros procesos a
alta temperatura como, por ejemplo, la combustión de cemento, se
dota, por ejemplo, la cabeza del horno caliente del horno rotativo
tubular de cemento y/o la etapa de desacidificación quemada del
precalentador de clínquer con el compuesto que contiene bromo.
En una forma de realización adicional del
procedimiento de acuerdo con la invención es también posible
alimentar el compuesto que contiene bromo, por ejemplo, una solución
acuosa de ácido bromhídrico o de bromuro de sodio, finamente
disperso al aire de combustión y/o dado el caso a una corriente
parcial reciclada, de forma particular gas de combustión reciclado,
cenizas recicladas y cenizas volantes recicladas.
Para conseguir una oxidación del mercurio lo más
completa posible, de forma particular del 100%, mediante la adición
de un compuesto que contiene bromo, se prefiere añadir el compuesto
que contiene bromo en una relación de masas de bromo a mercurio en
el intervalo de 10^{2} a 10^{4}. Si se añade el compuesto que
contiene bromo en un gran exceso, este actúa de forma no
desventajosa sobre el procedimiento de acuerdo con la invención.
Sin embargo se debe impedir un exceso demasiado grande no sólo por
motivos de costes. Dado el caso se deben suprimir y/o unir de forma
estable halógenos libres formados entre tanto como, por ejemplo,
bromo libre, con la adición de un compuesto que contiene azufre ya
que también las emisiones de bromo están sometidas por lo general a
valores límites fijados reglamentariamente.
La oxidación de mercurio se puede realizar
principalmente también mediante compuestos que contienen cloro o que
contienen yodo. Sin embargo se demuestra que los compuestos que
contienen bromo oxidan el mercurio de forma más efectiva en las
condiciones dadas de procesos a alta temperatura que los compuestos
que contienen bromo, como la temperatura, y de forma particular
también con un alto contenido en dióxido de azufre. Los compuestos
que contienen yodo oxidan de forma más efectiva el mercurio en
comparación con los compuestos que contienen bromo. Sin embargo
desde puntos de vista económicos se usan preferiblemente en el
procedimiento de acuerdo con la invención compuestos que contienen
bromo. Dado el caso en las materias residuales, por ejemplo, en
residuos especiales, los compuestos que contienen cloro o que
contienen yodo presentes contribuyen como consecuencia en la
oxidación del mercurio. En una forma de realización preferida se
realiza el procedimiento de acuerdo con la invención adicionalmente
a los compuestos que contienen bromo en presencia de cloro y/o yodo
y/o un compuesto que contiene cloro y/o un compuesto que contiene
yodo y/o una mezcla de tales compuestos. El compuesto que contiene
cloro y/o que contiene yodo se puede alimentar, por ejemplo, en
forma de materias residuales ricas en cloro o en yodo como
complemento a o con sustitución parcial del compuesto que contiene
bromo añadido.
Según el procedimiento de acuerdo con la
invención tras la combustión o un proceso a alta temperatura similar
sigue una purificación del gas de combustión con adición de un
compuesto que contiene bromo, con la que el mercurio oxidado se
separa lo más posible del gas de combustión. Se conocen en el estado
de la técnica distintos procedimientos de purificación del gas de
combustión para la separación de, entre otros, mercurio iónico.
Estos se basan bien en un lavado en húmedo o en una purificación en
seco o una combinación de ambos y dado el caso puede ser de
múltiples etapas. El lavado en húmedo comprende, por ejemplo, un
lavado ácido, que se realiza por ejemplo en un depósito de
extinción regado por toberas con agua de lavado del circuito
cerrado, un lavador de boquillas de presión o de pulverización por
rotación o un lavador de lecho relleno. Pero un lavado también
puede estar configurado, dado el caso, con ácido débil o
alcalinamente, por ejemplo, en el caso de bajas cargas de ácido
clorhídrico, pero elevadas cargas de dióxido de azufre.
En una forma de realización preferida la
purificación del gas de combustión comprende un lavado del gas de
combustión en húmedo de varias etapas con al menos una etapa de
lavado fuertemente ácida (pH inferior a 1) y/o al menos una
débilmente ácida (pH 3 a 4) y/o al menos una alcalina.
La purificación del gas de combustión puede
comprender también una purificación en seco basada en la adsorción
de compuestos de mercurio iónicos. Se puede llevar a cabo una
purificación de este tipo, por ejemplo, mediante desulfuración
cuasi-seca en un secador de pulverización, que opere con una
suspensión de lechada de cal-carbón, o con ayuda de
adsorbedores de lecho fijo, por ejemplo, basados en carbón activo en
grano o de coque de horno de hogar abierto o de mezclas de
adsorbentes de este tipo con cal en grano, o con ayuda de
adsorbedores de corriente producida por aletas, por ejemplo, filtros
de purificación de gas electroestáticos (filtros EGR), o con ayuda
de filtros de tejidos, que están dotados con una mezcla de hidrato
de cal-carbón activo o hidrato de
cal-coque de horno de hogar abierto de polvo fino.
También son adecuadas zeolitas para la separación de compuestos que
contienen mercurio. En lo que respecta a la purificación de gas de
combustión seco se muestra una ventaja adicional del procedimiento
de acuerdo con la invención. La aplicación del procedimiento es
particularmente interesante también para aquellas instalaciones a
alta temperatura que no disponen de purificación de gas de
combustión en húmedo sino exclusivamente de una purificación en seco
con una etapa de sorción de mercurio. El bromuro de mercurio
HgBr_{2} se adsorbe más fuertemente en sorbentes secos que el
cloruro de mercurio HgCl_{2}. Por ejemplo, la adsorción de
mercurio se refuerza en la ceniza volante de filtros EGR.
En una forma de realización preferida la
purificación del gas de combustión comprende por tanto al menos una
etapa de purificación que se basa en adsorción, seca o
cuasi-seca, especialmente con uso de separadores de polvo
electroestáticos o filtrantes.
Además se tratan posteriormente preferiblemente
térmicamente las cenizas volantes cargadas con mercurio de los
separadores de polvo dado el caso presentes a fin de eliminar
mercurio, especialmente en un horno rotativo tubular calentado a
temperaturas de al menos 200ºC.
En el procedimiento de acuerdo con la invención
se prefiere medir en continuo el contenido en mercurio del gas de
combustión, especialmente el contenido en mercurio metálico, tras la
purificación del gas de combustión y en función del contenido en
mercurio medido se regula la cantidad en bromo y/o compuestos que
contienen bromo y/o la mezcla de compuestos que contienen bromo
alimentados así como dado el caso azufre y/o sustancias que
contienen azufre y/o la mezcla de sustancias que contienen azufre.
Un contenido relativamente alto en mercurio metálico en el gas de
combustión es un indicador de que la oxidación del mercurio discurre
de forma incompleta y por tanto el mercurio no se separa por
completo en la purificación del gas de combustión. Para oxidar el
mercurio lo más completamente posible se debe alimentar en tal caso
más compuesto que contiene bromo. Adicionalmente se puede medir el
contenido en mercurio iónico tras la purificación del gas de
combustión y a partir de ahí se determina el grado de separación del
mercurio iónico en la purificación del gas de combustión. El
contenido en mercurio metálico y dado el caso en mercurio en todo el
gas bruto de caldera se puede medir tras la preparación del gas
correspondiente, por ejemplo, con ayuda de un fotómetro de absorción
diferencial. La medida continua de mercurio metálico y dado el caso
también de mercurio en total en el gas puro tras la purificación del
gas de combustión en húmedo y/o en seco se realiza preferiblemente
antes de un equipo de desnitración por SCR más adelante dado el
caso presente (SCR: reducción catalítica selectiva), ya que el
catalizador de lecho fijo rico en óxido metálico adsorbe
considerables cantidades de mercurio metálico.
A continuación se aclara más detalladamente la
invención en función de los ejemplos en referencia a las figuras
adjuntas. Estas muestran:
Figura 1 un esquema de una instalación de
incineración de residuos especiales
Figura 2 un diagrama que representa el contenido
de mercurio metálico (Hg_{met}) en el gas de combustión de caldera
lavado, es decir, en el gas puro, tras los lavados en húmedo en
\mug/m^{3} en condiciones normales en base seca (curva 21,
ordenada de la izquierda) así como el contenido total de bromo
(Br_{tot}) en el gas de combustión de caldera en mg/m^{3} en
condiciones normales en base seca (curva 22, ordenada de la
derecha) en función del tiempo,
Figura 3 un diagrama que representa en contenido
total de mercurio (Hg_{tot}) en el gas de combustión de caldera,
es decir simultáneamente en el gas bruto de caldera, antes del
lavado en húmedo en \mug/m^{3} en condiciones normales en base
seca (curva 31, ordenada de la izquierda) así como el contenido de
mercurio metálico (Hg_{met}) en el gas puro tras el lavado en
húmedo en \mug/m^{3} en condiciones normales en base seca
(curva 32, ordenada de la derecha) en función del tiempo,
Figura 4 un diagrama que representa el contenido
total de bromo (Br_{tot}) en el gas de combustión de caldera, es
decir simultáneamente en el gas bruto de caldera, antes del lavado
en húmedo en mg/m^{3} en condiciones normales en base seca (curva
41, ordenada de la izquierda) así como el contenido de mercurio
metálico (Hg_{met}) en el gas puro tras el lavado en húmedo en
\mug/m^{3} en condiciones normales en base seca (curva 42,
ordenada de la derecha) como función del tiempo,
Figura 5 un diagrama que representa la relación
de masas de bromo a mercurio en el gas de combustión de caldera
(curva 51, ordenada de la izquierda) así como el grado de separación
total pretendido de mercurio en el lavado en húmedo de varias
etapas en % (curva 52, ordenada de la derecha) como función del
tiempo,
Figura 6 un diagrama que representa la relación
en peso de mercurio metálico respecto a la suma de mercurio metálico
e iónico (Hg_{met}/Hg_{tot}), es decir la proporción de especie
Hg_{met} en el gas bruto de caldera, en % en peso como función del
contenido total en cloro (curva 61) o en bromo (curva 62) en el gas
bruto de caldera en mg/m^{3} en condiciones normales en base
seca,
Figura 7 un diagrama que representa el contenido
total en mercurio (Hg_{tot}) en el gas bruto despolvoreado tras la
purificación electroestática del gas (curva 71, ordenada de la
izquierda) o bien el contenido en mercurio metálico (Hg_{met})
tras la purificación electroestática del gas (curva 72, ordenada de
la izquierda) así como el aumento implicado con la dosificación de
mercurio del contenido total en mercurio (Hg_{tot}) en el gas de
combustión de caldera (curva 73, ordenada de la derecha) como
función del tiempo,
Figura 8 un diagrama que representa la relación
en peso de mercurio metálico (Hg_{met}) respecto a la suma de
mercurio metálico e iónico (Hg_{tot}), es decir la proporción de
especie Hg_{met} (Hg_{met}/Hg_{tot}), en el gas bruto de
caldera despolvoreado tras la purificación electroestática de gas en
% en peso (curva 82) así como el contenido total en bromo
(Br_{tot}) en el gas de combustión de caldera en mg/m^{3} en
condiciones normales en base seca (curva 81) como función del
tiempo.
Figura 9 un esquema de una central eléctrica
industrial con dos calderas de hogar de cenizas fundidas.
Se llevaron a cabo los ejemplos 1 a 4 en una
instalación de incineración de residuos especiales correspondiente
al esquema de la figura 1 de Bayer AG en Leverkusen. Se puso en
marcha el horno rotativo tubular 3 como espacio del hogar primario
con residuos sólidos de la tolva 1 con una pinza 2, con residuos
líquidos desde un tanque de residuos líquidos así como con fardos de
residuos por un alimentador de fardos. También se pone en marcha la
cámara de post-combustión 4 como espacio del hogar
secundario con residuos líquidos. El gas de combustión se enfría en
la caldera de calentamiento 5 y a continuación se alimenta como el
denominado gas bruto de caldera a la purificación de gas de
combustión en húmedo (lavado de varias etapas), que comprende un
enfriador 6, un lavador de pulverización por rotación ácido 7, un
lavador de pulverización por rotación alcalino 8 y una purificación
electroestática del gas con condensación parcial de vapor de agua 9
(KEGR). Por los tiros 10 sale el gas de combustión lavado, como el
denominado gas puro, al equipo de desnitración catalítico 11 más
adelante (desnitración catalítica selectiva del gas puro mediante
amoniaco) y de ahí se emite por la chimenea 12. El contenido en
mercurio metálico (Hg_{met}) así como dado el caso el contenido
total en mercurio (Hg_{tot}) en el gas puro lavado se determinó en
continuo por
KEGR - tras preparación correspondiente - en el punto de medida 16 con ayuda de un fotómetro de absorción diferencial. Se determinó en cuasi-continuo el contenido en mercurio total (Hg_{tot}) en el gas puro emitido en el punto de medida 17, es decir a una altura de chimenea de 22 m, mediante amalgamiento en una lámina de oro calentada periódicamente con fotómetro de absorción diferencial subsiguiente.
KEGR - tras preparación correspondiente - en el punto de medida 16 con ayuda de un fotómetro de absorción diferencial. Se determinó en cuasi-continuo el contenido en mercurio total (Hg_{tot}) en el gas puro emitido en el punto de medida 17, es decir a una altura de chimenea de 22 m, mediante amalgamiento en una lámina de oro calentada periódicamente con fotómetro de absorción diferencial subsiguiente.
El ejemplo 5 describe el uso del procedimiento
de acuerdo con la invención en una central eléctrica de Bayer AG en
Uerdingen, que comprende esencialmente una caldera de hogar de
cenizas fundidas y una purificación del gas de combustión típica de
central eléctrica, constituida por una purificación electroestática
del gas en seco (EGR), un lavador en húmedo basado en piedra caliza
débilmente ácido para la desulfuración del gas de combustión así
como un equipo de desnitración por SCR (SCR: reducción catalítica
selectiva).
Durante un periodo de tiempo de 116 minutos se
alimentó al espacio del hogar secundario (cámara de
post-combustión 4) por la mirilla 15 una serie de
muestras de mercurio metálico en cápsulas de plástico (en total 3400
g, véase la tabla 1). La adición se realizó a intervalos de
aproximadamente 5 a 10 minutos con cantidades de mercurio
crecientes. El mercurio introducido se evapora en aproximadamente 2
a 4 minutos; en consecuencia se pueden estimar las concentraciones
punta momentáneas de mercurio que se dan en el gas de combustión de
caldera con una corriente volumétrica de aproximadamente
45\cdot10^{3} m^{3} en condiciones normales en base seca/h. La
estimación dio al final del ensayo concentraciones punta de más de
130\cdot10^{3} \mug/m^{3} en condiciones normales en base
seca.
\vskip1.000000\baselineskip
Durante el periodo de tiempo del ensayo se
mantuvo invariable mediante combustión conjunta de un residuo
líquido de alto contenido en bromo (adición a la cabeza del horno
rotativo tubular) en el gas de combustión de caldera de
45\cdot10^{3} m^{3} en condiciones normales en base seca/h, un contenido en bromo de aproximadamente 4\cdot10^{3} mg/m^{3} en condiciones normales en base seca, como muestra la curva 22 (ordenada de la derecha) en la figura 2 (determinación en función del rendimiento y contenido en bromo del residuo líquido que contiene bromo). El contenido en SO_{2} residual en el gas bruto de caldera antes del enfriador se reguló de forma inhabitualmente elevada a este respecto mediante dosificación de granulado de azufre a la cabeza del horno rotativo tubular en 5,5\cdot10^{3} mg/Nm^{3} en condiciones normalmente en base seca (medida de SO_{2} directa en el gas bruto de caldera antes del enfriador). De esta forma se aseguró que para el procedimiento de acuerdo con la invención hubiera presente suficiente dióxido de azufre. El combustible de este tipo se componía de residuos sólidos y disolventes débilmente clorados. Antes, durante y después de la adición de mercurio se midió en el punto de medida 16, es decir, después de la purificación del gas de combustión, el contenido en mercurio en el gas de combustión. Como muestra la curva 21 (ordenada de la izquierda) en la figura 2, la adición de cantidades de mercurio considerables a penas aumenta el contenido en mercurio metálico que cruza el lavado.
45\cdot10^{3} m^{3} en condiciones normales en base seca/h, un contenido en bromo de aproximadamente 4\cdot10^{3} mg/m^{3} en condiciones normales en base seca, como muestra la curva 22 (ordenada de la derecha) en la figura 2 (determinación en función del rendimiento y contenido en bromo del residuo líquido que contiene bromo). El contenido en SO_{2} residual en el gas bruto de caldera antes del enfriador se reguló de forma inhabitualmente elevada a este respecto mediante dosificación de granulado de azufre a la cabeza del horno rotativo tubular en 5,5\cdot10^{3} mg/Nm^{3} en condiciones normalmente en base seca (medida de SO_{2} directa en el gas bruto de caldera antes del enfriador). De esta forma se aseguró que para el procedimiento de acuerdo con la invención hubiera presente suficiente dióxido de azufre. El combustible de este tipo se componía de residuos sólidos y disolventes débilmente clorados. Antes, durante y después de la adición de mercurio se midió en el punto de medida 16, es decir, después de la purificación del gas de combustión, el contenido en mercurio en el gas de combustión. Como muestra la curva 21 (ordenada de la izquierda) en la figura 2, la adición de cantidades de mercurio considerables a penas aumenta el contenido en mercurio metálico que cruza el lavado.
Además se indican en la tabla 2 las corrientes
retiradas momentáneas de mercurio a las 11:30 horas, es decir, poco
después de la adición de la última muestra de mercurio y por tanto
en el momento de la mayor concentración de mercurio, las cuales se
retiraron con las aguas de lavado de la purificación del gas de
combustión en húmedo. Las medidas de las aguas de lavado confirman
que aproximadamente el 99,93% del mercurio retirado en total se
retiró como mercurio iónico con el agua de lavado del enfriador
fuertemente ácido (valor del pH inferior a 1) y aproximadamente
0,066% con el agua de lavado del lavador de pulverización por
rotación alcalino (valor del pH aproximadamente 7,5). El poco
residuo no lavado de sólo 0,004% del mercurio retirado total se
retiró con el gas puro lavado como mercurio metálico. Como se puede
comprobar no había en el gas puro lavado Hg_{ion} (Hg_{ion} =
cero, es decir, arrastre por lavado completo del mercurio iónico y
por tanto Hg_{tot} = Hg_{met}).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se alimentó durante un periodo de tiempo de 130
minutos al espacio del hogar secundario (cámara de
post-combustión 4) mediante una tobera en la
cubierta de la cámara de post-combustión de forma
continua una solución de HgCl_{2} acuosa. A este respecto se
elevó la cantidad dosificada en intervalos temporales de
aproximadamente 5 minutos. La figura 3 muestra el aumento así
provocado de la concentración de mercurio en el gas de combustión de
caldera en el tiempo entre aproximadamente las 10:45 y las 13:00
horas. El mercurio dosificado se libera en la cámara de
post-combustión inmediatamente como mercurio
metálico Hg_{met}. La concentración total de mercurio en el gas de
combustión de caldera aumenta de este modo hasta valores de
18\cdot10^{3} \mug/m^{3} en condiciones normales en base
seca (curva 31 y ordenada de la izquierda). La concentración de Hg
en el gas de combustión de caldera se calculó a partir del flujo
másico de mercurio que se añade y del caudal volumétrico de gas de
combustión medido en funcionamiento. Durante el periodo de tiempo
del ensayo se mantuvo invariable mediante combustión conjunta de un
residuo líquido de alto contenido en bromo (adición por un quemador
en la cabeza del horno rotativo tubular) en el gas de combustión de
caldera de 45\cdot10^{3} m^{3} en condiciones normales en
base seca/h, un contenido en bromo de aproximadamente
9\cdot10^{3} mg/m^{3} en condiciones normales en base seca
(determinación en función del rendimiento y contenido en bromo del
residuo líquido de alto contenido en bromo quemado conjuntamente).
El contenido en SO_{2} residual en el gas de combustión de caldera
previamente al enfriador se ajustó a este respecto mediante
dosificación de granulado de azufre en la cabeza del horno rotativo
tubular hasta aproximadamente 4\cdot10^{3} mg/Nm^{3} en
condiciones normales en base seca (medida de SO_{2} directa en el
gas bruto de caldera antes del enfriador).
En el periodo de tiempo entre aproximadamente
las 11:00 y las 13:00 horas se observó en el gas puro lavado después
del KEGR una concentración de mercurio metálico inferior a 10
\mug/m^{3} en condiciones normales en base seca. Como puede
comprobase no se encontró en el gas puro lavado tampoco
prácticamente Hg_{ion} (Hg_{ion} = cero, es decir arrastre por
lavado completo del mercurio iónico y por tanto Hg_{tot} =
Hg_{met}). Con una breve caída de la adición de bromo sobre las
13:05 horas aumentó la concentración de Hg_{met} a saltos hasta
aproximadamente 800 \mug/m^{3} en condiciones normales en base
seca y retornó no obstante inmediatamente a su valor de partida
bajo a menos de
10 \mug/m^{3} en condiciones normales en base seca, cuando se usó de nuevo adición de bromo (curva 32 y ordenada de la derecha).
10 \mug/m^{3} en condiciones normales en base seca, cuando se usó de nuevo adición de bromo (curva 32 y ordenada de la derecha).
En el tiempo entre aproximadamente las 8:30 y
las 14:45 horas, es decir, durante un periodo de tiempo de 675
minutos, se alimentó al espacio del hogar secundario (cámara de
post-combustión 4) por una tobera en la cubierta de
la cámara de post-combustión de forma continua una
solución de HgCl_{2} acuosa. A este respecto se mantuvo constante
en lo sucesivo el flujo másico de Hg dosificado, que corresponde a
una concentración de mercurio en el gas de combustión de caldera de
aproximadamente 9,6\cdot10^{3} \mug/m^{3} en condiciones
normales en base seca.
En este periodo de tiempo de ensayo (véase la
figura 4 o bien la figura 5) se añadió bromo en forma de un residuo
líquido de alto contenido en bromo a un quemador en la cabeza del
horno rotativo tubular, sin embargo se redujo paso a paso la
cantidad de bromo que se añade, con lo que el contenido de bromo en
el gas de combustión de caldera se redujo escalonadamente de
aproximadamente 9\cdot10^{3} a aproximadamente 3\cdot10^{3}
mg/m^{3} en condiciones normales en base seca (curva 41 en la
figura 4 y ordenada de la izquierda). El contenido en SO_{2}
residual incorporado por medio de la dosificación de granulado de
azufre en el gas bruto de caldera se seleccionó muy alto con
aproximadamente
4,3\cdot10^{3} mg/m^{3} en condiciones normales en base seca en este periodo de tiempo de ensayo. Además del residuo líquido de alto contenido en bromo se quemó conjuntamente también un residuo líquido clorado.
4,3\cdot10^{3} mg/m^{3} en condiciones normales en base seca en este periodo de tiempo de ensayo. Además del residuo líquido de alto contenido en bromo se quemó conjuntamente también un residuo líquido clorado.
Como se desprende de la figura 4 o bien de la
figura 5 el contenido en mercurio metálico en el gas puro lavado
después de KEGR era claramente inferior a 2 \mum/m^{3} en
condiciones normales en base seca (curva 42 en la figura 4 y
ordenada de la derecha). Como se puede comprobar en el gas puro
lavado no se encontraba prácticamente aquí Hg_{ion} (Hg_{ion} =
cero, es decir arrastre por lavado completo del mercurio iónico y
por tanto Hg_{tot} = Hg_{met}). En correspondencia el grado de
separación de mercurio en el lavado en húmedo era claramente mayor
del 99,98% (curva 52 en la figura 5 y ordenada de la derecha),
mientras que el contenido en bromo era mayor de 3\cdot10^{3}
mg/m^{3} en condiciones normales en base seca (curva 41 y ordenada
de la izquierda) y la relación en masa de
bromo-mercurio era mayor de 500 \mug de
bromo/\mug de mercurio (curva 51 en la figura 5 y ordenada de la
izquierda). Sobre las 13:30 horas bajó el contenido en bromo en el
gas de combustión a 3\cdot10^{3} mg/m^{3} en condiciones
normales en base seca y la relación en masa de
bromo-mercurio a aproximadamente 335 \mug de
bromo/\mug de mercurio. A este respecto aumenta la concentración
de mercurio metálico tras el lavado en húmedo hasta 20
\mug/m^{3} en condiciones normales en base seca (curva 42 en la
figura 4 y ordenada de la izquierda) y se obtiene el grado de
separación de Hg de 99,8% (curva 52 en la figura 5 y ordenada de la
derecha). Adicionalmente una interrupción breve de la adición de
cloro poco después de las 14:30 horas conduce a una concentración
punta de mercurio metálico después de los lavados de
aproximadamente 117 \mug/m^{3} en condiciones normales en base
seca (curva 42 en la figura 4 y ordenada de la izquierda) y a una
caída breve del grado de separación de aproximadamente 98,4% (curva
51 en la figura 5 y ordenada de la derecha). En esto se evidencia
un efecto del cloro comparativamente bajo frente al bromo.
La figura 6 ilustra un ensayo para la
comparación del efecto de bromo y cloro en la oxidación de mercurio
en el gas de combustión de caldera de la instalación de combustión
de residuos especiales. A este respecto presentaban un contenido en
Hg_{tot} regulado mediante dosificación de HgCl_{2} de 130
\mug/m^{3} en condiciones normales en base seca, con un
contenido en cloro regulado mediante combustión conjunta de
disolventes de baja cloración (Cl_{tot}) en el gas de combustión
de caldera de 1,35\cdot10^{3} mg/m^{3} en condiciones
normales en base seca, así como un contenido residual en dióxido de
azufre en el gas bruto de caldera de 1,5\cdot10^{3} mg/m^{3}
en condiciones normales en base seca, regulado mediante dosificación
de granulado de azufre. El punto de medida 63 muestra la proporción
de especie Hg_{met} conseguida en primer lugar sin adición de
bromo, es decir, sólo con cloro, de aproximadamente 63% en peso en
el gas bruto de caldera antes del lavado en húmedo. La curva 61
específica de la instalación, que se basa en aproximadamente 20
ensayos operacionales en una instalación de incineración de
residuos especiales con combustión de residuos líquidos con alto
contenido en cloro, muestra cómo se reduce la proporción de especie
Hg_{met} (Hg_{met}/Hg_{tot}) con contenido en cloro Cl_{tot}
creciente en el gas de combustión de caldera.
Partiendo de una proporción en especie de
Hg_{met} de aproximadamente 63% en peso en el gas bruto de caldera
antes del lavado en húmedo (punto de medida 63 con contenido en
Cl_{tot} como abscisas o bien punto de medida 63' con contenido
de Br_{tot} como abscisas) se dosificó luego en tres etapas una
cantidad creciente de un compuesto que contiene bromo (véase la
flecha 64, que marca el paso de la representación de la proporción
de especie Hg_{met} en función del contenido en Cl_{tot} a la
representación en función del contenido en Br_{tot}). A este
respecto se aumentó ligeramente el contenido en bromo en el gas de
combustión de caldera desde cerca de 0 mg/m^{3} en condiciones
normales en base seca (punto de medida 63' con contenido en
Br_{tot} como abscisas) mediante dosificación de solución de ácido
bromhídrico o de solución de bromuro de sodio acuoso (alimentación
por tobera a la cubierta de la cámara de
post-combustión 14, figura 1) en tres etapas a 50,
100 y 120 mg/m^{3} en condiciones normales en base seca (puntos de
medida 62 con contenido de Br_{tot} como abscisas). A este
respecto se redujo la proporción de especie Hg_{met}
(Hg_{met}/Hg_{tot}) en el gas bruto de caldera antes del lavado
en húmedo - partiendo de aproximadamente 63% en peso hasta 30% en
peso.
La comparación demuestra la oxidación claramente
más efectiva del mercurio con compuestos que contienen bromo en
comparación con compuestos que contienen cloro en el ejemplo de una
instalación de incineración de residuos especiales. Para conseguir
sólo mediante cloro una proporción de especie Hg_{met} de sólo 30%
en peso, se debió aumentar el contenido en Cl_{tot} según la curva
de cloración 61 a 4\cdot10^{3} mg/m^{3} en condiciones
normales en base seca. En su lugar se alcanzó con sólo 120
mg/m^{3} en condiciones normales en base seca en bromo. El bromo
se muestra por tanto aproximadamente 25 veces más efectivo que el
cloro. La curva de bromación de Hg 65 (contenido en Br_{tot} como
abscisas) corresponde con consideración de este factor a la curva de
cloración de Hg 61 medida completamente (contenido en Cl_{tot}
como abscisas). Es igualmente válido en el caso de gases de
combustión de central eléctrica donde sin embargo la curva de
cloración de Hg específica de la instalación y la curva de
bromación de Hg 65 correspondiente están desplazadas a contenidos de
halógeno esencialmente más bajos.
La figura 7 y la figura 8 ilustran ensayos para
comprobar el efecto del bromo sobre la separación de mercurio en una
central eléctrica de carbón de Bayer AG en Uerdingen (véase la
figura 9). En la central eléctrica de carbón se realizó un ensayo
con dosificación de solución de HgCl_{2} acuosa y de solución de
NaBr acuosa en el espacio del hogar para la comprobación del efecto
de bromo en la oxidación de Hg. La central eléctrica comprende dos
calderas de hogar de cenizas fundidas paralelas 91, 91' con
temperaturas en el espacio del hogar de 1450ºC. Se alimentan las
calderas de hogar de cenizas fundidas 91, 91' con carbón 92, 92'.
Con los precalentadores de aire 93, 93' se alimenta a las calderas
de hogar de cenizas fundidas 91, 91' aire fresco 94, 94'. El gas
bruto de caldera 95, 95' se alimenta por el purificador de gas
electroestático (EGR) 96, 96' al lavador en húmedo débilmente ácido
(pH = 5,3) conjuntamente como instalación de desulfuración de gas de
combustión (lavador REA) 97. El gas de combustión de caldera lavado
(gas puro) se transfiere a continuación a dos equipos de
desnitración de actividad catalítica paralelos (equipos de
desnitración por SCR) 98, 98', antes de se emita por chimenea 100,
100'. La ceniza volante 99, 99' separada en el EGR se devuelve al
100% al hogar de la caldera de hogar de cenizas fundidas
respectiva. En los puntos de medida 101 después del EGR 96 se
registraron en continuo los contenidos en Hg_{met} y Hg_{tot} en
el gas bruto de caldera despolvoreado.
No se dosificó nada de azufre. El contenido en
dióxido de azufre en el gas de combustión de caldera de
1,3\cdot10^{3} en condiciones normales en base seca resultó
exclusivamente del propio azufre del carbón quemado. El contenido en
mercurio total en el gas bruto despolvoreado después del EGR, es
decir, antes del lavado en húmedo, alcanzó al comienzo con
combustión de carbón puro (hulla polaca) en promedio sólo 22,5
\mug/m^{3} en condiciones normales en base seca, véase la figura
7, curva 71 (contenido total en mercurio Hg_{tot}) a las 8:30
horas, el contenido en mercurio metálico en promedio sólo 8,8
\mug/m^{3} en condiciones normales en base seca, véase la figura
7, curva 72 (contenido en mercurio metálico Hg_{met}) a las 8:30
horas. El perfil de ambas curvas 71, 72 en el tiempo de 10 minutos
se basa en la actividad regular de los EGR; con lo que
inmediatamente tras la purificación de las capas de polvo en el gas
bruto de caldera tras el EGR se producen contenidos más elevados. A
las 9:15 horas se comenzó con la dosificación de mercurio (como
solución de HgCl_{2} acuosa) y luego a las 10:30 también con la
dosificación de bromo (como solución de NaBr acuosa) en el espacio
del hogar. La curva 73 (figura 7, ordenada de la derecha)
representa el aumento del contenido de Hg_{tot} en el gas de
combustión de caldera producido mediante dosificación de mercurio.
Entre aproximadamente las 9:30 y 13:00 horas el aumento del
contenido total en mercurio en el gas de combustión antes del EGR
producido por medio de la dosificación de HgCl_{2} era de al menos
aproximadamente 220 \mug/m^{3} en condiciones normales en base
seca (curva 73, ordenada de la derecha). La curva 81 en la figura 8
representa el aumento del contenido en Br producido por la
dosificación de solución de NaBr acuosa en el gas de combustión de
caldera. A las 10:30 horas se aumentó de nuevo el contenido en
bromo en el gas de combustión antes del EGR cerca de al menos 75
mg/m^{3} en condiciones normales en base seca y se redujo de nuevo
escalonadamente. A las 16:10 horas tuvo lugar un nuevo aumento del
contenido en bromo de aproximadamente 43 mg/m^{3} en condiciones
normales en base seca. Debido al reciclado de las cenizas volantes
al hogar de cenizas fundidas y por tanto también al reciclado del
mercurio o bromo sorbido en las cenizas volantes se trata a este
respecto de aumentos mínimos, como se producen a partir de las
corrientes de cantidades dosificadas y de la corriente volumétrica
del gas de combustión (aproximadamente 110\cdot10^{3} m^{3}
en condiciones normales en base seca / h). Los contenidos en Hg y Br
reales en el gas bruto antes del EGR se encuentran en consecuencia
un poco por encima (circuito entre hogar de hogar de cenizas
fundidas y EGR).
Las curvas 71 o 72 (ordenada de la izquierda) en
la figura 7 muestran como se reduce claramente el contenido en
mercurio en el gas de combustión con la adición del compuesto que
contiene bromo. Esto es válido por una parte para el mercurio
iónico (diferencia entre Hg_{tot} y Hg_{met}), que se multiplica
en presencia del compuesto que contiene bromo y se adsorbe en la
ceniza volante reciclada, y por otro lado es válida aunque más
fuerte aún para el mercurio metálico, cuyo contenido en el gas de
combustión despolvoreado tras EGR se invierte a pesar de la adición
de mercurio aproximadamente hasta el contenido de partida antes de
la adición de mercurio. De las 10:30 horas a las 13:00 horas (final
de la dosificación de Br) y muy posteriormente el contenido en
Hg_{met} fue inferior a 10 \mug/m^{3} en condiciones normales
en base seca. Ya con el final de la nueva adición de la solución de
bromuro de sodio a las 19:00 horas aumenta el contenido en
Hg_{tot} claramente. Adicionalmente la curva 82 en la figura 8
muestra el retroceso repentino de la proporción de especie en
mercurio metálico con la adición de bromo (reducción de
aproximadamente 40% en peso hasta aproximadamente 10% en peso sobre
las 10:30 horas). En correspondencia se muestra después de
aproximadamente las 17:00 horas con la nueva adición de mercurio y
bromo el retroceso progresivo de la proporción de especie Hg_{met}
hasta aproximadamente 5% en peso sobre las 20:45 horas. A
consecuencia de la dosificación de Hg y de la adsorción de Hg
reforzada el contenido en Hg aumentó al principio en la ceniza
volante de EGR reciclada al hogar de cenizas fundidas de
aproximadamente 2 a 5 mg/kg en el curso del ensayo hasta 55
mg/kg.
Claims (10)
1. Procedimiento para la separación de mercurio
de gases de combustión de instalaciones a alta temperatura, de
forma particular de centrales eléctricas e instalaciones de
incineración de residuos, caracterizado porque
- -
- se alimenta bromo y/o un compuesto que contiene bromo y/o una mezcla de distintos compuestos que contienen bromo al hogar dado el caso de varias etapas y/o al gas de combustión en una parte de la instalación más adelante del hogar, en donde la temperatura en el contacto del compuesto que contiene bromo con el gas de combustión es de al menos 500ºC, preferiblemente al menos 800ºC,
- -
- la combustión se realiza en presencia de un compuesto que contiene azufre, de forma particular dióxido de azufre, dado el caso con adición de azufre y/o un compuesto que contiene azufre y/o una mezcla de distintos compuestos que contienen azufre,
- -
- y a continuación el gas de combustión se somete a una purificación dado el caso en varias etapas para la separación de mercurio del gas de combustión, que comprende un lavado en húmedo y/o una purificación en seco.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el compuesto que contiene bromo es una
solución acuosa de ácido bromhídrico y/o un bromuro alcalino, de
forma particular bromuro de sodio, y/o una solución acuosa de
bromuro alcalino.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el compuesto que
contiene bromo y/o la mezcla de compuestos que contienen bromo son
materias residuales ricas en bromo líquidas y/o sólidas.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el bromo y/o el
compuesto que contiene bromo y/o la mezcla de compuestos que
contienen bromo se añade al aire de combustión y/o dado el caso a
una corriente parcial reciclada, de forma particular al gas de
combustión reciclado y a las cenizas volantes recicladas.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la relación de
masas de bromo a mercurio se encuentra en el intervalo de 10^{2}
a 10^{4}.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la combustión se
lleva a cabo adicionalmente en presencia de cloro y/o de un
compuesto que contiene cloro y/o de una mezcla de distintos
compuestos que contienen cloro y/o de yodo y/o de un compuesto que
contiene yodo y/o de una mezcla de distintos compuestos que
contienen yodo.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la purificación
del gas de combustión comprende un lavado del gas de combustión en
húmedo de varias etapas con al menos una etapa de lavado
fuertemente ácida y/o al menos una débilmente ácida y/o
alcalina.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la purificación
de gas del combustión comprende al menos una etapa de purificación
seca o cuasi-seca, que se basa en adsorción, de forma
particular con uso de separadores de polvo electroestáticos o
filtrantes.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque las cenizas volantes cargadas de
mercurio de los separadores de polvo dado el caso presentes, se
tratan posteriormente térmicamente a fin de reducir la carga de
mercurio, de forma particular en un horno rotativo calentado a
temperaturas de al menos 200ºC.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el contenido en
mercurio del gas de combustión, de forma particular el contenido en
mercurio metálico, se mide de forma continua tras la purificación
del gas de combustión y en función del contenido en mercurio medido
se regula la cantidad de bromo y/o compuestos que contienen bromo
alimentados así como dado el caso azufre y/o compuestos que
contienen azufre.
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