ES2626308T3

ES2626308T3 - Dispositivo de control de la polución del aire

Info

Publication number: ES2626308T3
Application number: ES10806581.4T
Authority: ES
Inventors: Rikuma Shijo; Nobuyasu Sakata; Kiyonori Kushioka; Moritoshi Murakami; Nobuyuki Ukai
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2017-07-24
Anticipated expiration: 2030-08-05
Also published as: JP5523807B2; EP2463015A1; EP2463015B1; CA2769465A1; CA2769465C; US9132391B2; JP2011050941A; WO2011016584A1; EP2463015A4; PL2463015T3; CN102470319B; US20120128540A1; CN102470319A

Abstract

Un dispositivo de control de la polución del aire (10; 80) para reducir las cantidades de un óxido de nitrógeno y mercurio contenido en un gas de escape de una caldera (11), comprendiendo el dispositivo: - una unidad de suministro de agente auxiliar de reducción-oxidación (16) para pulverización en estado líquido de un agente auxiliar de reducción-oxidación que produce un gas oxidante y un gas reductor tras gasificación del mismo en el interior de un conducto de gas de escape (13) en un lado aguas abajo de la caldera (11); - una unidad de mezcla (17) proporcionada en un lado aguas abajo de una zona en donde se gasifica el agente auxiliar de reducción-oxidación, para el fomento de la mezcla del gas oxidante y del gas reductor, que se producen tras la gasificación del agente auxiliar de reducción-oxidación, con el gas de escape; - una unidad de reducción-desnitración (18) que incluye un catalizador de desnitración para la reducción de un óxido de nitrógeno en el gas de escape con el gas de reducción y para la oxidación del mercurio bajo la coexistencia con el gas de oxidación; y - una unidad de desulfuración por vía húmeda (22) para la reducción de la cantidad de mercurio oxidado en la unidad de reducción-desnitración (18) usando un absorbente alcalino; caracterizado por que comprende una pluralidad de aletas directoras (75) provistas de elementos auxiliares de fomento de la mezcla (76) y dispuestas sobre el lado aguas arriba del dispositivo de reducción-nitración (18) y aguas abajo de la unidad de mezcla (17) para el fomento de la mezcla del gas HCl y del gas NH3 dentro del gas de escape (12), consistiendo los elementos auxiliares de fomento de la mezcla en una pluralidad de elementos con forma de placa que se extienden en una dirección perpendicular a unas nervaduras (77) para la conexión entre la pluralidad de aletas directoras (75) para la perturbación del flujo de gas del gas de escape.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de control de la polucion del aire Campo

La presente invencion se refiere a un dispositivo de control de la polucion del aire para la realizacion de un tratamiento de oxidacion del mercurio contenido en un gas de escape descargado desde una caldera u otro similar.

Antecedentes

Un gas de escape de combustion de carbon o gas de escape generado cuando se queman aceites pesados contiene a veces mercurio metalico (Hg0) ademas de hollfn y polvo, oxidos de azufre (SOx) y oxidos de nitrogeno (NOx). En los ultimos anos, se han concebido varios metodos y dispositivos para el tratamiento de este mercurio metalico en combinacion con un dispositivo de desnitracion para la reduccion del NOx y un dispositivo de desulfuracion por via humeda que usa un absorbente alcalino como un absorbente del SOx.

Como un metodo para el tratamiento de mercurio metalico en un gas de escape, se ha sugerido un sistema en el que se pulveriza una solucion de amoniaco (NH3) en un conducto de gas de escape sobre un lado aguas arriba de un dispositivo de desnitracion a alta temperatura de modo que realice la reduccion y desnitracion; un agente auxiliar de oxidacion tal como una solucion de acido clorhfdrico (HCl) tambien se pulveriza de modo que oxide (cloracion) el mercurio sobre un catalizador de desnitracion para obtener un cloruro de mercurio soluble en agua; y la cantidad de mercurio se reduce a continuacion mediante un dispositivo de desulfuracion por via humeda dispuesto en un lado aguas abajo (por ejemplo vease la bibliograffa 1 de Patente).

Ademas, como un metodo para suministrar HCl, ha habido un metodo en el que se vaporiza una solucion de acido clorhfdrico (HCl) usando un carburador de cloruro de hidrogeno (HCl) para obtener un gas de cloruro de hidrogeno (HCl); y despues de ajustarlo en una mezcla de gas que contiene HCl con una concentracion predeterminada, el gas mezclado se dispersa en un conducto de gas de escape de modo que tambien se pulverice uniformemente dentro del gas de escape que contiene mercurio (por ejemplo, vease la bibliograffa 2 de Patente).

Ademas, como otro metodo para suministrar HCl, ha habido un metodo en el que se anade un cloruro de amonio (NH4CO en polvo al conducto de gas de escape en un lado aguas arriba de un dispositivo de desnitracion; el NH4O se sublima en el ambiente a la alta temperatura del gas de escape, de modo que se gasifican respectivamente el HCl y el amoniaco (NH3); y el gas HCl gasificado y el gas NH3 se mezclan con el gas de escape (por ejemplo, vease la bibliograffa 3 de Patente).

Con los metodos para tratamiento de mercurio metalico en un gas de escape tales como los que se han descrito anteriormente, cuando se usa una solucion de acido clorhfdrico, existe un problema porque se requiere un gran cuidado y coste en su transporte, manejo y otros similares dado que el acido clorhfdrico es una sustancia peligrosa. Ademas, cuando se usa un carburador de HCl, se requiere vapor u otro similar como fuente de calor. Por ello, existe un problema porque se requieren costes para la instalacion, operacion, mantenimiento y otros similares del carburador de HCl y otros similares. Adicionalmente, cuando se usa NH4Cl en polvo, necesita reducirse un diametro de partfculas del mismo para su dispersion. Por ello, existe un problema porque el manejo del mismo es diffcil y no es facil el control de la cantidad pulverizada del mismo.

Lista de menciones

Bibliograffa de patente

Bibliograffa 1 de Patente: Solicitud de Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica N.° Hei. 10-230137 Bibliograffa 2 de Patente: Solicitud de Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica N.° 2007-167743 Bibliograffa 3 de Patente: Solicitud de Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica N.° 2008-221087

Sumario

Problema tecnico

A la vista de esto, para oxidar Hg0 con un catalizador de desnitracion, se ha estudiado en los ultimos anos un metodo para pulverizacion de una solucion de cloruro de amonio (NH4Cl) en un lado aguas arriba de un dispositivo de desnitracion. En comparacion con el metodo que usa una solucion de acido clorhfdrico como en la tecnica convencional, la peligrosidad de la solucion de NH4Cl es pequena, y el transporte y manejo de la misma es por lo tanto facil. Adicionalmente, dado que no hay necesidad de una instalacion tal como un carburador para la pulverizacion del lfquido, puede reducirse el coste. Un sistema de escape que usa cloruro de amonio lfquido es conocido por el documento JP 2009-154067 A.

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Se muestra en la FIG. 30 un diagrama esquematico de un sistema de control de la polucion del aire para el gas de escape descargado de una caldera. Como se muestra en la FIG. 30, el sistema de control de la polucion del aire 100 incluye: un dispositivo de pulverizacion de NF^Cl 105 para pulverizacion de una solucion de NF^Cl 103 dentro del gas de escape 102 en un conducto de gas de escape 104, conteniendo el gas de escape 102 NOx y Hg0 descargados desde una caldera 101 para suministro de carbon como combustible; un dispositivo de reduccion- desnitracion 106 que incluye un catalizador de desnitracion para la reduccion del NOx y la oxidacion del Hg0; y un dispositivo de desulfuracion 107 para la reduccion de la cantidad de HgCl oxidado en el gas de escape 102. La solucion de NH4Cl 103 se pulveriza desde un tanque de solucion de NH4Cl 108 dentro del gas de escape 102 descargado desde la caldera 101 mediante toberas de pulverizacion 109. La solucion de NH4Cl 103 se gasifica, de modo que se mezclen un gas NH3 y un gas HCl con el gas de escape 102. Posteriormente, el gas de escape 102 se suministra al dispositivo de reduccion-desnitracion 106 para realizar la reduccion del NOx y la oxidacion del Hg0 mediante un catalizador de desnitracion en el dispositivo de reduccion-desnitracion 106. A continuacion, el gas de escape 102, despues de la eliminacion del NOx, intercambia calor con el aire 111 mediante un precalentador de aire (calentador de aire) 110 para recuperar el calor. A continuacion, el gas de escape 102 se suministra a un precipitador electronico 112, y se eliminan el hollfn y polvo en el gas de escape 102 despues de la recuperacion del calor. El gas de escape 102 se suministra al dispositivo de desulfuracion 107, poniendole en un contacto gas-lfquido con un lodo de cal y yeso 113 que se suministra al dispositivo de desulfuracion 107 para reducir las cantidades de SOx y Hg, y se descarga al exterior como un gas purgado 114 de una chimenea 115.

Ademas, se mide una concentracion de NOx en el gas de escape 102 mediante un medidor de NOx 116 dispuesto en el lado aguas arriba del dispositivo de reduccion-desnitracion 106 en el conducto de gas de escape 104, y se mide la concentracion de Hg mediante un medidor de concentracion de Hg 117 dispuesto en el lado aguas abajo del dispositivo de desulfuracion 107. Basandose en los valores medidos de la concentracion de NOx y la concentracion de Hg medidas, se calcula una cantidad de suministro y una concentracion de la solucion de NH4Cl 103 a ser suministrada desde el tanque de solucion de NH4Cl 108 por parte de una unidad aritmetica 118. Basandose en la cantidad y concentracion de suministro calculadas de la solucion de NH4Cl 103, se controla una cantidad de suministro de la solucion de NH4Cl 103 a ser suministrada al interior del conducto de gas de escape 104 por medios de control 119.

Ademas, se mide un potencial de oxidacion-reduccion mediante un dispositivo de medicion del potencial de oxidacion-reduccion 120 dispuesto en una parte inferior del dispositivo de desulfuracion 107 y se ajusta una cantidad de suministro de aire 121, impidiendo de ese modo la reduccion y dispersion del oxido de mercurio.

Como se ha descrito anteriormente, la solucion de NH4Cl 103 se suministra al interior del gas de escape 102 y, en consecuencia, puede reducirse la cantidad de NOx en el gas de escape 102 y puede oxidarse el Hg.

En este caso, de acuerdo con el sistema de control de la polucion del aire 100 mostrado en la FIG. 30, cuando se pulveriza la solucion de NH4Cl 103, si se adhiere la solucion de NH4Cl 103 a una superficie de la pared del conducto del gas de escape 104 o una estructura del conducto del gas de escape 104 antes de la gasificacion del mismo, existe la posibilidad de una rotura u otro similar debido a corrosion, deposicion de cenizas, y choques termicos. Por ello, tal como se muestra en la FIG. 31, es necesario disponer las toberas de pulverizacion 109 en posiciones a una cierta distancia de separacion del borde de la superficie de la pared del conducto del gas de escape 104.

Sin embargo, si las toberas de pulverizacion 109 se pulverizan desde las posiciones a una cierta distancia de separacion del borde de la pared del conducto del gas de escape 104, la solucion de NH4Cl 103 no puede pulverizarse al interior del conducto del gas de escape 104 uniformemente. Por lo tanto, la concentracion de NH3 despues de las gasificaciones del NH3 y HCl producidas a partir de la solucion de NH4Cl 103 se convierte en irregular, dando como resultado un problema ya que se deteriora la capacidad de desnitracion.

A la vista de los problemas anteriormente descritos, un objeto de la presente invencion es proporcionar un dispositivo de control de la polucion del aire capaz de suministrar uniformemente un agente reductor y un agente de cloracion del mercurio al interior de un conducto de gas de escape sin irregularidades de concentracion y capaz de mantener la capacidad de eliminacion de mercurio y la capacidad de reduccion de oxido de nitrogeno.

Solucion al problema

Para resolver los problemas anteriormente descritos, pueden emplearse las siguientes configuraciones. De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, un dispositivo de control de la polucion del aire para reducir las cantidades de un oxido de nitrogeno y mercurio contenido en un gas de escape de una caldera, comprendiendo el dispositivo:

una unidad de suministro de agente auxiliar de reduccion-oxidacion para pulverizacion en un estado lfquido de un agente auxiliar de reduccion-oxidacion que produce un gas oxidante y un gas reductor tras la gasificacion del mismo en el interior de un conducto de gas de escape en un lado aguas abajo de la caldera; una unidad de mezcla proporcionada en un lado aguas abajo de una zona en donde se gasifica el agente auxiliar de reduccion-oxidacion, para el fomento de la mezcla del gas oxidante y del gas reductor, que se producen tras la gasificacion del agente auxiliar de reduccion-oxidacion, con el gas de escape;

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una unidad de reduccion-desnitracion que incluye un catalizador de desnitracion para la reduccion de un oxido de nitrogeno en el gas de escape con el gas de reduccion y para la oxidacion del mercurio bajo la coexistencia con el gas de oxidacion; y

una unidad de desulfuracion por via humeda para la reduccion de la cantidad de mercurio oxidado en la unidad de reduccion-desnitracion usando un absorbente alcalino

caracterizado por que comprende una pluralidad de aletas directoras proporcionadas con los elementos auxiliares de fomento de la mezcla y dispuestas sobre el lado aguas arriba del dispositivo de reduccion-nitracion y aguas abajo de la unidad de mezcla para el fomento de la mezcla del gas HCl y del gas NH3 dentro del gas de escape, consistiendo los elementos auxiliares de fomento de la mezcla en una pluralidad de elementos con forma de placa que se extienden en una direccion perpendicular a las nervaduras para la conexion entre la pluralidad de aletas directoras para la perturbacion del flujo de gas del gas de escape.

Ventajosamente, en el dispositivo de control de la polucion del aire, el agente auxiliar de reduccion-oxidacion es cloruro de amonio.

Ventajosamente, en el dispositivo de control de la polucion del aire, la unidad de mezcla incluye una unidad que incluye una pluralidad de elementos de induccion de flujo vorticial para la generacion de un flujo vorticial en el gas de escape, estando dispuestos los elementos de induccion de flujo vorticial de modo que esten perpendiculares a una direccion de flujo del gas de escape.

Ventajosamente, en el dispositivo de control de la polucion del aire, la unidad de mezcla se forma proporcionando una pluralidad de las unidades en la direccion del flujo del gas de escape.

Ventajosamente, en el dispositivo de control de la polucion del aire, el elemento de induccion del flujo vorticial incluye: un par de primeras placas de induccion de flujo vorticial que tienen superficies opuestas sobre un lado de entrada del gas de escape; y un par de segundas placas de induccion del flujo vorticial que tienen superficies opuestas sobre un lado de descarga del gas de escape, y en una parte de conexion a la que se conectan la primera placa de induccion de flujo vorticial y la segunda placa de induccion de flujo vorticial, la primera placa de induccion de flujo vorticial y la segunda placa de induccion de flujo vorticial se conectan a la misma de modo que las superficies opuestas de las mismas se dirijan de modo diferente.

Ventajosamente, en el dispositivo de control de la polucion del aire, una anchura L y una altura D del elemento de induccion de flujo vorticial estan dentro de intervalos definidos por las siguientes expresiones:

MIN(B, H) / 10 < L < MIN(B, H) ■ ■ ■ (1)

MIN(B, H) / 10 < D < 5 x MIN(B, H) ■ ■ ■ (2)

en las que B indica la longitud de un lado en una seccion transversal del conducto de gas de escape en una posicion de instalacion del mismo, H indica una longitud del otro lado en la seccion transversal del conducto de gas de escape, y MIN(B, H) indica un valor de una longitud de un lado mas corto de la longitud B de un lado en la seccion transversal en el conducto de gas de escape y la longitud H del otro lado en la seccion transversal del conducto de gas de escape.

Ventajosamente, en el dispositivo de control de la polucion del aire, incluye adicionalmente uno o ambos de entre una unidad de suministro de gas amoniaco para suministro de un gas amoniaco dentro del conducto de gas de escape y una unidad de suministro de gas de cloruro de hidrogeno para suministro de un gas de cloruro de hidrogeno dentro del conducto de gas de escape, que se proporcionan entre la unidad de suministro del agente auxiliar de reduccion-oxidacion y la unidad de reduccion-desnitracion.

Efectos ventajosos de la invencion

De acuerdo con la presente invencion, se fomenta la mezcla de gas de oxidacion y gas de reduccion, que se generan con la gasificacion del agente auxiliar de reduccion-oxidacion, con el gas de escape sobre el lado aguas abajo de la zona en donde se gasifica el agente auxiliar de reduccion-oxidacion. Por lo tanto, el gas de oxidacion y el gas de reduccion pueden suministrarse uniformemente dentro del conducto de gas de escape sin irregularidades de concentracion. Por ello, es posible poseer una capacidad de oxidacion de mercurio y mantener una capacidad de reduccion de oxido de nitrogeno en el dispositivo de reduccion-desnitracion. Es posible tambien impedir una rotura del conducto de gas de escape o una estructura en el conducto de gas de escape debido a que tengan lugar choques termicos, corrosion, deposicion de cenizas en el gas de escape y otros similares.

Breve descripcion de los dibujos

La FIG. 1 es un diagrama esquematico que muestra la configuracion de un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion.

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La FIG. 2 es un diagrama que muestra parte de la configuracion del dispositivo de control de la polucion del aire. La FIG. 3 es un diagrama que ilustra un angulo de inyeccion de una solucion de NF^Cl pulverizada desde una tobera de pulverizacion con respecto al conducto de gas de escape.

La FIG. 4 es un diagrama que muestra un ejemplo de la configuracion del medio de suministro de la solucion de NH4CL

La FIG. 5 es un diagrama que muestra un ejemplo de insercion de las toberas de pulverizacion en el interior del conducto de gas de escape.

La FIG. 6 es un diagrama que muestra otro ejemplo de insercion de las toberas de pulverizacion dentro del conducto de gas de escape.

La FIG. 7 es una vista en planta que muestra un ejemplo de un mezclador.

La FIG. 8 es una vista en planta de un elemento de induccion de flujo vorticial que forma el mezclador.

La FIG. 9 es una vista frontal del elemento de induccion de flujo vorticial.

La FIG. 10 es una vista en perspectiva del elemento de induccion de flujo vorticial.

La FIG. 11 es un diagrama esquematico que muestra un flujo de gas de un gas de escape cuando el mezclador se instala dentro del conducto de gas de escape.

La FIG. 12 es una vista parcial ampliada de la FIG. 11.

La FIG. 13 es un diagrama que muestra esquematicamente un ejemplo de la distribucion de concentracion de gas NH3 en el gas de escape cuando el mezclador no se instala dentro del conducto de gas de escape.

La FIG. 14 es un diagrama que muestra esquematicamente un ejemplo de la distribucion de concentracion de gas NH3 en el gas de escape cuando se instala el mezclador dentro del conducto de gas de escape.

La FIG. 15 es un diagrama que muestra la relacion entre una cafda de presion del mezclador y una dimension del mezclador.

La FIG. 16 es un diagrama que muestra una seccion transversal de un conducto de gas de escape de un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una segunda realizacion (no parte de la presente invencion) tal como se ve desde una direccion de flujo del gas de escape.

La FIG. 17 es un diagrama que muestra una seccion transversal del conducto de gas de escape de un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una tercera realizacion (no parte de la presente invencion) tal como se ve desde una direccion de flujo del gas de escape.

La FIG. 18 es un diagrama que muestra la configuracion de la tobera de pulverizacion en una forma simplificada. La FIG. 19 es una vista ampliada parcial de la tobera de pulverizacion.

La FIG. 20 es un diagrama que muestra una seccion transversal de un conducto de gas de escape de un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una cuarta realizacion (no parte de la presente invencion) tal como se ve desde una direccion de flujo del gas de escape.

La FIG. 21 es un diagrama que muestra un conducto de gas de escape de un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una quinta realizacion (no parte de la presente invencion) tal como se ve desde una direccion del lado corto del mismo.

La FIG. 22 es un diagrama que muestra el conducto de gas de escape tal como se ve desde una dimension del lado largo del mismo.

La FIG. 23 es un diagrama que muestra un conducto de gas de escape de un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una sexta realizacion (no parte de la presente invencion) tal como se ve desde una direccion del lado corto del mismo.

La FIG. 24 es un diagrama que muestra el conducto de gas de escape tal como se ve desde una direccion del lado largo del mismo.

La FIG. 25 es un diagrama que muestra el conducto de gas de escape tal como se ve desde la direccion del lado corto del mismo.

La FIG. 26 es un diagrama que muestra el conducto de gas de escape tal como se ve desde una direccion del lado largo del mismo.

La FIG. 27 es un diagrama que muestra parte de un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente invencion.

La FIG. 28 es una vista en perspectiva parcial ampliada que muestra el area del sfmbolo de referencia Z en la FIG. 27.

La FIG. 29 es un diagrama que muestra la configuracion de un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una octava realizacion (no parte de la presente invencion) de una forma simplificada.

La FIG. 30 es un diagrama que muestra un diagrama esquematico de un sistema de control de la polucion del aire para el gas de escape descargado desde una caldera.

La FIG. 31 es un diagrama que muestra una disposicion de las toberas de pulverizacion tal como se ve desde una direccion de flujo del gas de escape en un conducto de gas de escape.

Descripcion de realizaciones

La presente invencion se describira en detalle a continuacion con referencia a los dibujos. Notese que la presente invencion no esta limitada a esas realizaciones. Ademas, los elementos constituyentes en las siguientes realizaciones incluyen aquellos que pueden concebirse facilmente por los expertos en la materia o aquellos sustancialmente iguales.

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[Primera realizacion]

Se describira un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion con referencia a los dibujos.

La FIG. 1 es un diagrama esquematico que muestra la configuracion del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion. La FIG. 2 es un diagrama que muestra parte de la configuracion del dispositivo de control de la polucion del aire.

Como se muestra en las FIGS. 1 y 2, un dispositivo de control de la polucion del aire 10 de acuerdo con la presente realizacion es un dispositivo de control de la polucion del aire para la reduccion de las cantidades de oxido de nitrogeno (NOx) y mercurio (Hg) contenidos en el gas de escape 12 de una caldera 11. El dispositivo 10 incluye: un medio de suministro de la solucion de cloruro de amonio (NH4Cl) (medio de suministro del agente auxiliar de reduccion-oxidacion) 16 para la pulverizacion, en un estado lfquido, de la solucion de cloruro de amonio (NH4Cl) 14 que contiene cloruro de amonio (NH4Cl) como un agente auxiliar de reduccion-oxidacion mediante una tobera de pulverizacion 15 en un conducto de gas de escape 13 aguas abajo de la caldera 11; un mezclador (medio de mezcla) 17, que se proporciona sobre el lado aguas abajo de la zona en donde se gasifica el NH4Cl, para fomento de la mezcla, con el gas de escape 12, de gas cloruro de hidrogeno (HCl), un gas de oxidacion y un gas amoniaco (NH3) como un gas de reduccion que se produce cuando se gasifica el NH4Cl; un dispositivo de reduccion- desnitracion (medio de reduccion-desnitracion) 18 que incluye un catalizador de desnitracion para la reduccion del NOx en el gas de escape 12 con un gas NH3 y para la oxidacion del Hg bajo la coexistencia con un gas HCl; un intercambiador de calor (calentador de aire) 19 para la realizacion de un intercambio de calor del gas de escape desnitrado 12; un precipitador 20 para la reduccion de las cantidades de hollfn y polvo en el gas de escape desnitrado 12; y un dispositivo de desulfuracion por via humeda 22 para la reduccion de la cantidad de Hg oxidado en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18 usando un lodo de caliza y yeso 21 como un absorbente alcalino.

Notese que aunque se use NH4Cl como un agente auxiliar de reduccion-oxidacion en el dispositivo de control de la polucion del aire 10 de acuerdo con la presente realizacion, la presente invencion no esta limitada al mismo. Puede usarse cualquier agente auxiliar de reduccion-oxidacion siempre que genere un gas de oxidacion y un gas de reduccion cuando se gasifica.

Ademas, el agente auxiliar de reduccion-oxidacion usado en la presente invencion se refiere a uno que funciona como un agente auxiliar de oxidacion usado para la oxidacion de mercurio (Hg) bajo la coexistencia con un gas de oxidacion y un agente de reduccion para la reduccion de NOx mediante un gas de reduccion. En la presente realizacion, se usa el gas HCl como el gas de oxidacion, y se usa el gas NH3 como el gas de reduccion.

La solucion de NH4Cl 14 se suministra al gas de escape 12 descargado desde la caldera 11 mediante el medio de suministro de la solucion de NH4Cl 16. El medio de suministro de la solucion de NH4Cl 16 incluye la tobera de pulverizacion 15. La tobera de pulverizacion 15 incluye: una tuberfa de suministro de la solucion de cloruro de amonio (NH4Cl) 25 para el suministro de la solucion de NH4Cl 14 en un estado lfquido al interior del conducto de gas de escape 13; y una tuberfa de suministro de aire 27 para el suministro, al interior del conducto de gas de escape 13, de aire 26 para la compresion y pulverizacion de la solucion de NH4Cl 14 dentro del conducto de gas de escape 13, y esta compuesta de una tobera de dos fluidos. La tobera de pulverizacion 15 incluye orificios de tobera para la inyeccion simultaneamente de la solucion de NH4Cl 14 y del aire 26 en las partes de punta de la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 y de la tuberfa de suministro de aire 27.

La solucion de NH4Cl 14 se ajusta dentro del tanque de solucion de cloruro de amonio (NH4Cl) 28 para que tenga una concentracion predeterminada. Ademas, se ajusta un caudal de la solucion de NH4Cl 14 suministrada desde la tuberfa de suministro de solucion de NH4Cl 25 mediante una valvula V1. La solucion de NH4Cl 14 pasa a traves de la tuberfa de suministro de solucion de NH4Cl 25 desde el tanque de solucion de NH4Cl 28 y se pulveriza al interior del conducto de gas de escape 13 desde la tobera de pulverizacion 15.

El medio de suministro de la solucion de NH4Cl 16 incluye una tobera de pulverizacion 15 dispuesta de tal manera que la solucion de NH4Cl 14 se suministra de modo que impida que la solucion de NH4Cl 14 se adhiera a una pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 a traves del que esta fluyendo el gas de escape 12. Una disposicion preferida para el suministro de la solucion de NH4Cl 14 mientras se impide que la solucion de NH4Cl 14 se adhiera a la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 a traves del que fluye el gas de escape 12, es una configuracion en la que la tobera de pulverizacion 15 se dispone en el interior del conducto de gas de escape 13 con una cierta distancia o separacion mayor desde la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13. Una cierta distancia o mayor se refiere a una distancia suficiente para que una gotita de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada se gasifique antes de alcanzar la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 desde el orificio de tobera de la tobera de pulverizacion 15. A la vista de la dimension real del conducto de gas de escape y las condiciones de tratamiento reales, se prefiere que el orificio de la tobera de la tobera de pulverizacion 15 se proporcione en una posicion de separacion de 0,5 m o mayor desde una superficie de la pared del conducto de gas de escape 13, por ejemplo.

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La razon por la que la posicion del orificio de tobera de la tobera de pulverizacion 15 se fija en la posicion a 0,5 m o mas larga de separacion de la superficie de la pared del conducto del gas de escape 13 es que es necesario tener en consideracion una velocidad del flujo de gas del gas de escape 12, una velocidad inicial de una gotita de la solucion de NhUCl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15, un diametro de gotita, un angulo del chorro de la solucion de NhUCl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15 con respecto al conducto del gas de escape 13, una temperatura de gas del gas de escape 12, una temperatura de la gotita de la solucion de NhUCl 14, y otros similares tal como se muestra a continuacion. En un ejemplo del mismo, puede determinarse como sigue, por ejemplo.

Es decir, cuando la velocidad del flujo de gas del gas de escape 12 dentro del conducto de gas de escape 13 es de aproximadamente 15 m/s, la velocidad inicial de la gotita de la solucion de NhUCl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15 es de aproximadamente 300 m/s, la temperatura de gas del gas de escape 12 es de aproximadamente 350 °C, y la temperatura de la gotita de la solucion de NhUCl 14 es de aproximadamente 20 °C, una cantidad estimada de tiempo que le lleva a una gotita de la solucion de NhUCl 14 evaporase despues de ser pulverizada y la distancia de traslado estimada que recorre una gotita de la solucion de NhUCl 14 antes de la evaporacion de la misma varfa dependiendo del diametro de gotita de la solucion de NhUCl 14.

Se muestran en la Tabla 1 ejemplos de una relacion entre un diametro de gotita de la solucion de NhUCl 14, una cantidad de tiempo que le lleva a la gotita evaporase despues de ser pulverizada, y una distancia de traslado que recorre una gotita antes de la evaporacion de la misma. En la Tabla 1, t representa una cantidad de tiempo que le lleva a una gotita de la solucion de NhUCl 14 evaporase despues de ser pulverizada, y l representa una distancia de traslado que recorre una gotita antes de la evaporacion de la misma.

[Tabla 11

DIAMETRO de GOTITA (pm): CANTIDAD DE TIEMPO DESDE LA PULVERIZACION A LA EVAPORACION t (s) DISTANCIA DE TRASLADO QUE RECORRE UNA GOTITA ANTES DE LA EVAPORACION l (m)

40: 0,032 0,76

60: 0,068 1,6

80: 0,119 2,7

Tal como se muestra en la Tabla 1, cuando el diametro de la gotita de la solucion de NhUCl 14 es de aproximadamente 40 pm, la cantidad de tiempo t que le lleva a esta gotita evaporarse despues de ser pulverizada es de aproximadamente 0,032 s, y la distancia de traslado l que recorre la gotita de la solucion de NhUCl 14 antes de la evaporacion de la misma se calcula que es aproximadamente 0,76 m desde la tobera de pulverizacion 15 en una direccion paralela al flujo del gas de escape 12. Tambien, cuando el diametro de la gotita de la solucion de NhUCl 14 es de aproximadamente 60 pm, la cantidad de tiempo t que le lleva a esta gotita evaporarse despues de ser pulverizada es de aproximadamente 0,068 s, y la distancia de traslado l que recorre la gotita de la solucion de NhUCl

14 antes de la evaporacion de la misma se calcula que es aproximadamente 1,6 m desde la tobera de pulverizacion

15 en una direccion paralela al flujo del gas de escape 12. Tambien, cuando el diametro de la gotita de la solucion de NhUCl 14 es de aproximadamente 80 pm, la cantidad de tiempo t que le lleva a esta gotita evaporarse despues de ser pulverizada es de aproximadamente 0,119 s, y la distancia de traslado l que recorre la gotita de la solucion de NhUCl 14 antes de la evaporacion de la misma se calcula que es aproximadamente 2,7 m desde la tobera de pulverizacion 15 en la direccion de pulverizacion.

A continuacion, se examinara un angulo de inyeccion de la solucion de NhUCl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15 con respecto al conducto del gas de escape 13. La FIG. 3 es un diagrama que ilustra un angulo de inyeccion de la solucion de NhUCl pulverizada desde la tobera de pulverizacion con respecto al conducto de gas de escape. En la FIG. 3, a indica un angulo de inyeccion de una gotita de la solucion de NhUCl 14 pulverizada desde un orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 con respecto a la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13, y x indica una distancia mas corta desde la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 a los orificios de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15.

Tal como se muestra en la FIG. 3, la tobera de pulverizacion 15 se dispone de modo que satisfaga la siguiente expresion (i) de acuerdo con el angulo de inyeccion a de una gotita de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 con respecto a la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13 y, en consecuencia, es posible impedir que la gotita pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15 colisione contra la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13.

l x sen a < x ■ ■ ■ (i)

Notese, sin embargo, que l representa una distancia de traslado que recorre una gotita de la solucion de NhUCl 14 antes de la evaporacion de la misma.

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La Tabla 2 muestra ejemplos de una distancia mas corta x desde la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 al orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 cuando el angulo de inyeccion a de una gotita de la solucion de Nh^Cl 14 pulverizada desde el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 con respecto a la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13 es de aproximadamente 10° con respecto a una direccion del flujo de gas del gas de escape 12.

[Tabla 21

DIAMETRO de GOTITA (pm): DISTANCIA MAS CORTA DESDE LA PARED INTERIOR DEL CONDUCTO DE GAS DE ESCAPE AL ORIFICIO DE TOBERA DE LA TOBERA DE PULVERIZACION x (m)

40: 0,13 (= 0,76 x sen 10°)

60: 0,28 (= 1,6 x sen 10°)

80: 0,47 (= 2,7 x sen 10°)

Tal como se muestra en la Tabla 2, cuando el diametro de la gotita de la solucion de Nh^Cl 14 es de aproximadamente 40 pm, la distancia mas corta x desde la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 al orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 es de aproximadamente 0,13 m. Tambien, cuando el diametro de la gotita de la solucion de Nh^Cl 14 es de aproximadamente 60 pm, la distancia mas corta x desde la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 al orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 es de aproximadamente 0,28 m. Tambien, cuando el diametro de la gotita de la solucion de NH4Cl 14 es de aproximadamente 80 pm, la distancia mas corta x desde la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 al orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 es de aproximadamente 0,47 m.

Por lo tanto, cuando el angulo de inyeccion a de la gotita de la solucion de NH 4Cl 14 pulverizada desde el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 con respecto a la superficie de la pared del conducto de gas de escape

13 es de aproximadamente 10° con respecto a la direccion de flujo del gas del gas de escape 12, el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 necesita proporcionarse a 0,13 m o a mas distancia de separacion del conducto de gas de escape 13 cuando el diametro de la gotita de la solucion de NH4Cl 14 es de aproximadamente 40 pm. Tambien, cuando el diametro de gotita de la solucion de NH4Cl 14 es de aproximadamente 60 pm, el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 necesita proporcionarse a 0,28 m o a mas distancia de separacion desde el conducto de gas de escape 13. Tambien, cuando el diametro de gotita de la solucion de NH4Cl 14 es de aproximadamente 80 pm, el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 necesita proporcionarse a 0,47 m o mas distancia de separacion desde el conducto de gas de escape 13.

Por lo tanto, el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 se proporciona en una posicion a 0,5 m o mas distancia de separacion desde la superficie de pared del conducto de gas de escape 13, por ejemplo. Como resultado, el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 puede posicionarse con una distancia suficiente para que la gotita de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada se gasifique antes de alcanzar la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 desde la tobera de pulverizacion 15 dependiendo de la velocidad del flujo de gas del gas de escape 12, la velocidad inicial de la gotita de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15, el diametro de la gotita, el angulo de inyeccion de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15 con respecto al conducto de gas de escape 13, la temperatura de gas del gas de escape 12, la temperatura de la gotita de la solucion de NH4Cl 14 y otros similares. Como resultado, la tobera de pulverizacion 15 puede suministrar la solucion de NH4Cl 14 mientras impide que la solucion de NH4O

14 se adhiera a la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 a traves del que esta fluyendo el gas de escape 12.

Como se ha descrito anteriormente, la tobera de pulverizacion 15 se configura como una tobera de dos fluidos para la inyeccion simultaneamente de la solucion de NH4Cl 14 y el aire 26 para compresion. El aire 26 se suministra desde una unidad de suministro de aire 31 a la tobera de pulverizacion 15 a traves de la tuberfa de suministro de aire 27 y a continuacion se usa como aire de compresion cuando se pulveriza la solucion de NH4Cl 14 desde la tobera de pulverizacion 15. El aire 26 hace posible por ello pulverizar la solucion de NH4Cl 14 inyectada desde la tobera de pulverizacion 15 en una forma de finas gotitas en el conducto de gas de escape 13.

Ademas, se ajusta un caudal del aire 26 suministrado desde la tuberfa de suministro de aire 27 mediante una valvula V2. El tamano de una gotita de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde un orificio de tobera de la tobera de pulverizacion 15 puede ajustarse mediante el caudal del aire 26 suministrado desde la tuberfa de suministro de aire 27.

Ademas, el caudal del aire 26 inyectado desde la tobera de pulverizacion 15 esta preferentemente en un intervalo de entre 100 o mayor y 10.000 o menor en la relacion aire-agua (relacion en volumen), por ejemplo. Esto es para permitir que la solucion de NH4Cl 14 inyectada desde la tobera de pulverizacion 15 se pulverice en una forma de finas gotitas dentro del conducto de gas de escape 13.

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El medio de suministro de la solucion de NH4CI 16 pulveriza la solucion de NH4CI 14 dentro del conducto de gas de escape 13 desde la tobera de pulverizacion 15 usando la tobera de pulverizacion 15. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a ello. Solo se necesita que el medio de suministro de la solucion de NH4Cl 16 sea capaz de pulverizar establemente la solucion de NH4Cl 14 dentro del conducto de gas de escape 13. La FIG. 4 es un diagrama que muestra un ejemplo de la configuracion del medio de suministro de la solucion de NH4CL Tal como se muestra en la FIG. 4, en el medio de suministro de la solucion de NH4Cl 16, la tobera de pulverizacion 15 tiene una estructura de doble tuberfa en la que una tuberfa interior de la misma es la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 y una tuberfa exterior de la misma es la tuberfa de suministro de aire 27, y el orificio de tobera 15a esta provisto en la parte de punta del orificio de tobera 15a. La tobera de pulverizacion 15 se configura de modo que la tuberfa de suministro de aire 27 rodee la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 y la tobera de pulverizacion 15 se inserte dentro del conducto de gas de escape 13. En consecuencia, el aire 26 fluye entre la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 y la tuberfa de suministro de aire 27. Como resultado, es posible impedir que el calor del gas de escape 12 en el conducto de gas de escape 13 se transfiera a la solucion de NH4O

14 por el aire 26. Por ello puede impedirse que la solucion de NH4Cl 14 se caliente por el calor del gas de escape 12, siendo capaz por lo tanto de mantener un estado lfquido de la misma hasta un punto inmediatamente antes de que se inyecte la solucion de NH4Cl 14.

Ademas, el medio de suministro de la solucion de NH4Cl 16 incluye, dentro del conducto de gas de escape 13, una tuberfa de soplado 32 insertada dentro del conducto de gas de escape 13 de modo que rodee la tobera de pulverizacion 15, y la tuberfa de suministro de aire 34 para el suministro de aire 33 dentro de la tuberfa de soplado 32. Ademas, el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15 se proporciona en un orificio de inyeccion 35 sobre una superficie de pared lateral de una parte de punta de la tuberfa de soplado 32.

El aire 33 se usa para una dispersion adicional de las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 dentro del conducto de gas de escape 13. El aire 33 se alimenta desde una unidad de suministro de aire 36 a la tuberfa de soplado 32 a traves de la tuberfa de suministro de aire 34, y se inyecta desde un hueco 37 entre el orificio de inyeccion 35 de la tuberfa de soplado 32 y el orificio de tobera 15a de la tobera de pulverizacion 15. Mediante la inyeccion del aire 33 desde el hueco 37, las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 pulverizadas desde la tobera de pulverizacion 15 pueden dispersarse dentro del conducto de gas de escape 13. Ademas, tal como se muestra en la FlG. 1, se ajusta el caudal del aire 33 suministrado desde la unidad de suministro de aire 36 mediante una valvula V3.

El aire 33 se usa para impedir que el NH4Cl de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion

15 se adhiera a la tuberfa de soplado 32 y para la supresion del incremento de temperatura en la tobera de pulverizacion 15 de modo que se impida la ebullicion de la solucion de NH4Cl 14 y la precipitacion de partfculas de cloruro de amonio. Tal como se muestra en la FIG. 4, dado que la tuberfa de soplado 32 se inserta dentro del conducto de gas de escape 13 de modo que rodee la tobera de pulverizacion 15 y el aire 33 fluye entre la tuberfa de soplado 32 y la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 de la tobera de pulverizacion 15, el aire 33 sirve como aire para la refrigeracion de la solucion de NH4Cl 14.

Por lo tanto, es posible impedir que el calor del gas de escape 12 en el conducto de gas de escape 13 se transfiera desde el interior de la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 a la tobera de pulverizacion 15 desde el exterior de la tuberfa de soplado 32. Por ello, puede impedirse el incremento de temperatura dentro de la tobera de pulverizacion 15 y puede impedirse el calentamiento de la solucion NH4Cl 14, mediante lo que puede impedirse la ebullicion de la solucion de NH4Cl 14 dentro de la tobera de pulverizacion 15. De ese modo, la solucion de NH4Cl 14 puede mantener un estado lfquido de la misma hasta un punto inmediatamente antes de que se inyecte. Ademas, puede impedirse tambien la corrosion de la tobera de pulverizacion 15.

Pueden usarse materiales metalicos como materiales para la formacion de la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 y la tuberfa de suministro de aire 27 dado que se puede impedir un incremento de temperatura en el interior de la tobera de pulverizacion 15. Por ejemplo, como materiales para la formacion de la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 y de la tuberfa de suministro de aire 27, ejemplos para la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 incluyen un metal resistente a la corrosion, por ejemplo, una aleacion resistente al calor y resistente a la corrosion basada en nfquel tal como Hastelloy C, y una tuberfa de acero revestida de resina (parte de baja temperatura). Ejemplos de la tuberfa de suministro de aire 27 incluyen acero al carbono, acero inoxidable, y otros similares.

Ademas, aunque la tobera de pulverizacion 15 emplea una tobera de dos fluidos para pulverizacion de la solucion de NH4Cl 14, la presente invencion no esta limitada a la misma. Puede usarse una tobera de fluido unico tfpicamente usada para la pulverizacion de un lfquido.

Ademas, dado que la tobera de pulverizacion 15 tiene una estructura de tuberfa doble con la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 y la tuberfa de suministro de aire 27 de modo que la periferia de la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 esta rodeada por la tuberfa de suministro de aire 27, es posible impedir que la solucion de NH4Cl 14 sea calentada por el calor del gas de escape 12. Sin embargo, dado que la tuberfa de soplado 32 se proporciona alrededor de la tobera de pulverizacion 15, se hace posible impedir que la solucion de NH4Cl 14 se caliente por el calor del gas de escape 12 de una forma mas estable.

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Aunque la tuberfa de suministro de la solucion de NH4CI 25 se proporciona dentro de la tuberfa de suministro de aire 27, la tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 puede proporcionarse no en el interior de la tuberfa de suministro de aire 27 sino en el exterior de la tuberfa de suministro de aire 27.

Ademas, el aire 26 se suministra desde la unidad de suministro de aire 31 y el aire 33 se suministra desde la unidad de suministro de aire 36, es decir, el aire se suministra respectivamente desde diferentes fuentes de suministro. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a ello, y el aire puede suministrarse desde la misma fuente de suministro. Es decir, el aire 33 puede ser aire suministrado desde la unidad de suministro de aire 31. Ademas, el aire 26 puede ser aire suministrado desde la unidad de suministro de aire 36.

Ademas, las gotitas de la solucion de NH4Cl 14, que se pulverizan dentro del conducto de gas de escape 13 desde la tobera de pulverizacion 15, se evaporan por una alta temperatura ambiente del gas de escape 12, produciendo de ese modo finas partfculas solidas del NH4CL Las finas partfculas solidas de NH4Cl se dividen en HCl y NH3 tal como en la expresion (1) siguiente y se subliman. Por ello, la solucion de NH4Cl 14 se pulveriza desde la tobera de pulverizacion 15, mediante lo que puede producirse HCl y NH3 a partir de las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada. A continuacion, puede suministrarse por lo tanto el gas NH3 y el gas HCl dentro del conducto de gas de escape 13.

NH4Cl ^ NH3 + HCl ... (1)

Ademas, la temperatura del gas de escape 12 en el conducto de gas de escape 13 es alta, por ejemplo, 320 °C o mayor y 420 °C o menor. La tuberfa de suministro de la solucion de NH4Cl 25 de la tobera de pulverizacion 15 se proporciona en el interior de la tuberfa de soplado 32, y se usa el aire 33 para la refrigeracion de la solucion de NH4Cl 14. Por ello, mediante el mantenimiento del estado lfquido de la solucion de NH4Cl 14 hasta un punto inmediatamente antes de que se inyecte desde la tobera de pulverizacion 15 y la pulverizacion de la solucion de NH4Cl 14 en forma de gotitas desde la tobera de pulverizacion 15, las gotitas pulverizadas de la solucion de NH4Cl 14 pueden gasificarse por la alta temperatura ambiente del gas de escape 12.

Ademas, las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 pulverizadas desde la tobera de pulverizacion 15 son preferentemente finas gotitas que tienen un diametro en un intervalo de entre 1 nm o mayor y 100 pm o menor de promedio. Dado que pueden generarse finas gotitas en un intervalo de entre un 1 nm o mayor y 100 pm o menor de promedio, las partfculas solidas del NH4Cl producidas a partir de las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada pueden dividirse en NH3 y HCl con un corto tiempo de residencia en el gas de escape 12 y pueden sublimarse. Por ello, no hay necesidad de calentar la solucion de NH4Cl 14 por adelantado, siendo capaz por ello de impedir la degradacion y corrosion del conducto de gas de escape 13 y de la tobera de pulverizacion 15.

La solucion de NH4Cl 14 puede producirse mediante la disolucion de polvos de cloruro de amonio (NH4Cl) en agua. Dado que pueden ajustarse las cantidades respectivas de suministro de los polvos de NH4Cl y de agua, la solucion de NH4Cl 14 puede ajustarse a una concentracion predeterminada. La solucion de NH4Cl 14 puede producirse mediante la mezcla de una solucion de HCl con una solucion de NH3 con una relacion de concentracion predeterminada.

Ademas, la concentracion de la solucion de NH4Cl 14 esta preferentemente en un intervalo del 20 % en peso o mayor y del 30 % en peso o menor cuando la temperatura de una gotita de la misma es de 20 °C, por ejemplo. La Tabla 3 muestra relaciones entre una temperatura de una gotita de la solucion de NH4Cl 14, la solubilidad de la misma, y una concentracion de la misma. Esto es porque la solubilidad de la solucion de NH4Cl 14 se determina aproximadamente por la temperatura de una gotita de la misma tal como se muestra en la Tabla 3.

[Tabla 3]

TEMPERATURA (°C): SOLUBILIDAD (g/100g DE AGUA) CONCENTRACION (% EN PESO)

0: 29,4 22,7

20: 37,2 27,1

40: 45,8 31,4

60: 55,2 35,6

80: 65,6 39,6

100: 77,3 43,6

Aunque depende de las condiciones de combustion de la caldera 11, la temperatura del gas de escape 12 en el conducto de gas de escape 13 esta preferentemente en un intervalo de 320 °C o mayor y 420 °C o menor, mas preferentemente en un intervalo de 320 °C o mayor y 380 °C o menor, y aun mas preferentemente en un intervalo de 350 °C o mayor y 380 °C o menor, por ejemplo. Esto es debido a que estos intervalos de temperatura hacen posible generar eficientemente una reaccion de eliminacion del NOx y una reaccion de oxidacion del Hg simultaneamente sobre el catalizador de desnitracion.

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Por ello, la solucion de NH4CI 14 puede pulverizarse en un estado liquido desde la tobera de pulverizacion 15, mediante lo que la solucion de NH4Cl 14 puede dividirse en el gas HCl y el gas NH3 por la alta temperature ambiente del gas de escape 12, y estos gases pueden suministrarse al interior del conducto de gas de escape 13. Como resultado, las distribuciones de concentracion del gas HCl y del gas NH3 pueden hacerse uniformes en el gas de escape 12. Ademas, dado que puede impedirse que la solucion de NH4Cl 14 se adhiera a la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13 antes de la gasificacion de la misma, es posible impedir una rotura del conducto de gas de escape 13 provocada por la corrosion del conducto de gas de escape 13, u otros similares.

La FIG. 5 es un diagrama que muestra un ejemplo de insercion de las toberas de pulverizacion dentro del conducto de gas de escape. En el dispositivo de control de la polucion del aire 10 de acuerdo con la presente realizacion, la tobera de pulverizacion 15 se inserta perpendicularmente dentro del conducto de gas de escape 13 tal como se muestra en la FIG. 5, y la solucion de NH4Cl 14 se pulveriza en la direccion del flujo de gas del gas de escape 12 desde el orificio de tobera 15a proporcionado sobre la superficie de la pared lateral en la parte de punta de la tobera de pulverizacion 15. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a la misma. La FIG. 6 es un diagrama que muestra otro ejemplo de insercion de las toberas de pulverizacion dentro del conducto de gas de escape. Tal como se muestra en la FIG. 6, la tobera de pulverizacion 15 puede insertarse dentro del conducto de gas de escape 13 oblicuamente con un angulo predeterminado, el orificio de tobera 15a puede proporcionarse en la parte de punta de la tobera de pulverizacion 15, y la solucion de NH4Cl 14 puede pulverizarse desde el orificio de tobera 15a proporcionado en la parte de punta de la tobera de pulverizacion 15.

El gas de escape 12 se suministra al mezclador 17 despues de contener en el el gas HCl y el gas NH3 producidos por las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde los medios de suministro de la solucion de NH4Cl 16. El gas de escape 12 se agita en el mezclador 17, y puede fomentarse de ese modo la mezcla del gas HCl y del gas NH3 dentro del gas de escape 12. Esto puede proporcionar una distribucion de concentracion uniforme del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12.

El mezclador 17 de la presente realizacion se proporciona sobre el lado aguas abajo de la zona en donde se gasifica la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15. Bajo condiciones tfpicas de operacion de planta, se prefiere que el mezclador 17 se proporcione a 1 m o mas en el lado aguas abajo de la posicion de suministro en la que se suministra la solucion de NH4Cl 14. Esto es debido a que bajo condiciones realistas de operacion de plantas, si el mezclador 17 esta en una posicion a menos de 1 m de separacion desde la posicion de suministro en la que se suministra la solucion de NH4Cl 14, las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 frecuentemente contactan con el mezclador 17 antes de la vaporizacion de las mismas. Por ello, el mezclador 17 se proporciona a 1 m o mas en el lado aguas abajo de la posicion de suministro en la que se suministra la solucion de NH4Cl 14, mediante lo que puede fomentarse adicionalmente la mezcla del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12. Ademas, a la vista de una disposicion realista del dispositivo, el mezclador 17 esta separado de la posicion de suministro de la solucion de NH4Cl 14 en una distancia de hasta aproximadamente 10 m.

Ademas, se muestra una configuracion del mezclador 17 en las FIGS. 7 a 10. La FIG. 7 es una vista en planta que muestra un ejemplo del mezclador. La FIG. 8 es una vista en planta de un elemento de induccion de flujo vorticial que forma el mezclador. La FIG. 9 es una vista frontal del elemento de induccion de flujo vorticial, y la FIG. 10 es una vista en perspectiva del elemento de induccion de flujo vorticial. Notese que en las FIGS. 7 a 10, la parte del numero de referencia 42 se muestra con sombreado para clarificar una diferencia con el elemento de numero de referencia 46.

Tal como se muestra en la FIG. 7, el mezclador 17 de la presente realizacion se forma mediante una unidad de seis elementos de induccion de flujo vorticial 41 para la generacion de un flujo vorticial en el gas de escape 12, que se disponen de modo que esten perpendiculares a la direccion de flujo del gas de escape 12. Tal como se muestra en las FIGS. 8 a 10, el elemento de induccion de flujo vorticial 41 incluye un par de primeras placas de induccion de flujo vorticial 42 que tienen superficies opuestas 42a sobre un lado de entrada del gas de escape 12, y un par de segundas placas de induccion de flujo vorticial 43 que tienen superficies opuestas 43a sobre un lado de descarga del gas de escape 12. En un elemento intermedio con forma de placa plana 44 como una parte de conexion para la conexion de las primeras placas de induccion de flujo vorticial 42 y las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43, la primera placa de induccion de flujo vorticial 42 y la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 se conectan al mismo de tal manera que las superficies opuestas 42a de la primera placa de induccion de flujo vorticial 42 y las superficies opuestas 43a de la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 se dirigen de modo diferente. En la presente realizacion, las superficies opuestas 42a de la primera placa de induccion de flujo vorticial 42 y las superficies opuestas 43a de la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 se disponen de modo que se diferencien entre si en aproximadamente 90°.

La primera placa de induccion de flujo vorticial 42 y la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 se forma cada una en una forma aproximadamente triangular. Ademas, dado que las primeras placas de induccion de flujo vorticial 42 se proporcionan sobre el lado de entrada del gas de escape 12 y las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43 se proporcionan sobre el lado de descarga del gas de escape 12, las primeras placas de induccion de flujo vorticial 42 se posicionan por debajo de las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43 cuando el elemento de induccion de flujo vorticial 41 se ve desde la parte frontal del mismo. Ademas, el elemento intermedio

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44 es una placa plana y funciona como un pivote para la conexion de las primeras placas de induccion de flujo vorticial 42 y de las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43. Ademas, la primera placa de induccion de flujo vorticial 42 se proporciona con una placa de soporte inferior 45, y la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 se proporciona con una placa de soporte superior 46. Los elementos de induccion de flujo vorticial 41 adyacentes entre si se conectan entre si mediante las placas de soporte inferior 45 y las placas de soporte superior 46 de los mismos.

Tal como se muestra en la FIG. 10, cuando el gas de escape 12 fluye al interior del elemento de induccion de flujo vorticial 41, el gas de escape 12 colisiona contra lados invertidos de las superficies opuestas 42a de las primeras placas de induccion de flujo vorticial 42. Como resultado, el flujo de gas del mismo se cambia, y el gas de escape 12 fluye de ese modo en una direccion de las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43. Posteriormente, el gas de escape 12 colisiona contra lados invertidos de las superficies opuestas 43a de las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43, cambiando de ese modo adicionalmente el flujo de gas del mismo. Por ello, el gas de escape 12 cambia el flujo de gas del mismo mediante las primeras placas de induccion de flujo vorticial 42 y las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43, fluyendo por ello de tal manera que se desvfa de las primeras placas de induccion de flujo vorticial 42 y las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43 y fluyendo mientras se revuelve respecto a la direccion de influjo del gas de escape 12 en el elemento de induccion de flujo vorticial 41 hacia la direccion de descarga del gas de escape 12.

Ademas, aunque las superficies opuestas 42a de la primera placa de induccion de flujo vorticial 42 y las superficies opuestas 43a de la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 se disponen de modo que se dirijan de modo diferente en aproximadamente 90° en la presente realizacion, la presente invencion no esta limitada a ello. El angulo entre la direccion de la superficie opuesta 42a de la primera placa de induccion de flujo vorticial 42 y la direccion de la superficie opuesta 43a de la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 puede ser cualquier angulo siempre que pueda fluir el gas de escape 12 que fluye al interior del elemento de induccion de flujo vorticial 41 mientras hace que se revuelva respecto a la direccion de influjo del gas de escape 12 en el elemento de induccion de flujo vorticial 41 hacia la direccion de descarga del gas de escape 12.

Ademas, aunque el mezclador 17 se forma como una unidad en la que se disponen seis elementos de induccion de flujo vorticial 41 perpendicularmente a la direccion de flujo del gas de escape 12 tal como se muestra en la FIG. 7 en la presente realizacion, la presente invencion no esta limitada a ello. El numero de elementos de induccion de flujo vorticial 41 a disponer se cambia apropiadamente dependiendo del area del conducto de gas de escape 13, y otros similares.

Ademas, aunque el mezclador 17 se forma como una unica unidad en la que se disponen seis elementos de induccion de flujo vorticial 41 en la direccion de flujo del gas de escape 12 en la presente realizacion, la presente invencion no esta limitada ello. Pueden proporcionarse en multiples etapas una pluralidad de unidades, cada una teniendo una pluralidad de elementos de induccion de flujo vorticial 41 dispuestos en la direccion de flujo del gas de escape 12. Ademas, el mezclador 17 de la presente realizacion puede proporcionarse con una unidad en la que se dispone una pluralidad de elementos de induccion de flujo vorticial 41 en una direccion perpendicular a la direccion de flujo del gas de escape 12, y tambien puede proporcionarse una pluralidad de unidades, cada una teniendo una pluralidad de elementos de induccion de flujo vorticial 41 dispuestas en la direccion de flujo del gas de escape 12.

La FIG. 11 es un diagrama que muestra esquematicamente un flujo de gas del gas de escape cuando se instala el mezclador dentro del conducto de gas de escape, y la FIG. 12 es una vista ampliada parcial de la FIG. 11. Notese que en las FIGS. 11 y 12, se proporcionan seis elementos de induccion de flujo vorticial 41 en una direccion del ancho del conducto de gas de escape 13 como en la FIG. 7.

Tal como se muestra en las FIGS. 11 y 12, cuando el gas de escape 12 pasa a traves del elemento de induccion de flujo vorticial 41, el gas de escape 12 colisiona contra las primeras placas de induccion de flujo vorticial 42 y las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43. Como resultado, se cambia el flujo de gas del mismo, y el gas de escape 12 fluye de ese modo de tal manera que se desvfa de las primeras placas de induccion de flujo vorticial 42 y de las segundas placas de induccion de flujo vorticial 43. Por lo tanto, el gas de escape 12 puede fluir, mientras se revuelve, desde el lado inferior del conducto de gas de escape 13 hacia el lado superior del mismo. Como resultado, es posible fomentar la mezcla del gas HCl y del gas NH3 con el gas de escape 12.

Ademas, dado que el mezclador 17 se proporciona sobre el lado aguas abajo de la zona en la que se gasifica la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15, es posible impedir que las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 hagan contacto con el mezclador 17 antes de la gasificacion de las mismas. Por ello, es posible impedir una rotura del mezclador 17 debido a que tenga lugar un choque termico, corrosion del mezclador 17, deposicion de cenizas en el gas de escape 12, y otros similares.

Las FIGS. 13 y 14 son vistas en seccion transversal tomadas a lo largo de la lfnea A-A de la FIG. 2. La FIG. 13 es un diagrama que muestra esquematicamente un ejemplo de la distribucion de concentracion del gas NH3 en el gas de escape cuando el mezclador no se instala dentro del conducto de gas de escape. La FIG. 14 es un diagrama que muestra esquematicamente un ejemplo de la distribucion de concentracion del gas NH3 en el gas de escape cuando

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se instala el mezclador dentro del conducto de gas de escape. Notese que en la FIG. 13, el numero de referenda 104 indica un conducto de gas de escape en el sistema de control de la polucion del aire convencional mostrado en la FIG. 34.

Tal como se muestra en las FIGS. 13 y 14, las irregularidades en la distribucion de concentracion de gas NH3 en el gas de escape 12 inmediatamente antes de fluir al interior del dispositivo de reduccion-desnitracion 18 en un caso en el que no se instala el mezclador 17, es mayor que en un caso en el que se instala el mezclador 17 dentro del conducto de gas de escape 13.

Por ello, dado que la mezcla del gas NH3 con el gas de escape 12 en el conducto de gas de escape 13 puede fomentarse proporcionando el mezclador 17 sobre el lado aguas abajo de la zona en donde se gasifica la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15, pueden suprimirse irregularidades en la distribucion de concentracion del gas NH3 en el gas de escape 12. Las irregularidades en la distribucion de concentracion del gas NH3 se mantienen dentro de aproximadamente el 5 %, por ejemplo, haciendo de ese modo la distribucion sustancialmente uniforme. Por ello, es posible mejorar una eficiencia en la reduccion de NOx con el catalizador de desnitracion en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

Ademas, dado que el mezclador 17 se proporciona sobre el lado aguas abajo de la zona en donde se gasifica la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15, puede tambien fomentarse la mezcla del gas HCl, ademas del gas NH3, con el gas de escape 12 en el conducto de gas de escape 13. Por ello, pueden suprimirse irregularidades en la distribucion de la concentracion de gas HCl en el gas de escape 12. Las irregularidades en la distribucion de concentracion de gas HCl se mantienen tambien dentro de aproximadamente el 5 %, por ejemplo, haciendo por ello la distribucion sustancialmente uniforme. Por ello, es posible mejorar una capacidad de oxidacion del Hg con el catalizador de desnitracion en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

Ademas, tal como se muestra en las FIGS. 7 a 10, la anchura L y la altura D del elemento de induccion de flujo vorticial 41 estan preferentemente dentro de los intervalos de las expresiones siguientes (2) y (3).

MIN(B, H) / 10 < L < MIN(B, H) ■ ■ ■ (2)

MIN(B, H) / 10 < D < 5 x MIN(B, H) ■ ■ ■ (3)

Notese sin embargo que B representa un lado largo de la seccion transversal del conducto de gas de escape en la posicion de instalacion, H representa un lado corto de la seccion transversal del conducto de gas de escape, y MIN(B, H) representa el mas corto de entre el lado largo B de la seccion transversal del conducto de gas de escape y el lado corto H de la seccion transversal del conducto de gas de escape. Cuando el lado largo B y el lado corto H de la seccion transversal del conducto de gas de escape tienen la misma longitud, puede usarse cualquiera de ellos.

La razon por la que el elemento de induccion de flujo vorticial 41 se realiza para que caiga dentro de los intervalos de las expresiones (2) y (3) anteriores es que se requiere una determinacion a la vista de las condiciones para la cafda de presion del mezclador 17, irregularidades en la concentracion del NH3 en el gas de escape 12, la manejabilidad durante la fabricacion, condiciones de operacion realistas, la capacidad de mantenimiento, etc.

La FIG. 15 es un diagrama que muestra la relacion entre la cafda de presion del mezclador 17 y la dimension del mezclador. Tal como se muestra en la FIG. 15, para que la cafda de presion del mezclador 17 sea de 245,1 Pa (25 mm H2O) o menor, se necesita satisfacer la siguiente expresion (4). Ademas, para que las irregularidades de concentracion en la concentracion de NH3 en el gas de escape 12 se mantengan dentro del 5 %, se necesita satisfacer la expresion siguiente (5).

MIN(B, H) x D/L2 > 2 ■ ■ ■ (4)

MIN(B, H) x D/L2 < 5 ■ ■ ■ (5)

Es decir, como condiciones de cafda de presion, para que la cafda de presion del mezclador 17 sea de 245,1 Pa (25 mm H2O) o menor, se necesita satisfacer la expresion (4) anterior. Ademas, para que las irregularidades en la concentracion de NH3 en el gas de escape 12 se mantengan en el 5 % o menor como un efecto ventajoso del mezclador 17, se necesita satisfacer la expresion (5) anterior.

Ademas, el mezclador 17 necesita satisfacer la expresion (2) anterior y la expresion (6) siguiente con el fin de mantener la capacidad de manejo durante la fabricacion, condiciones de operacion realistas, y la capacidad de mantenimiento.

MIN(B, H) / 10 < L < MIN(B, H) ■ ■ ■ (2) MIN(B, H) / 10 < D ■ ■ ■ (6)

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A partir de las expresiones (4) y (5) anteriores, D puede expresarse como en la expresion (7) siguiente.

2L2 / MfN(B, H) < D < 5L2 / MfN(B, H) ■ ■ ■ (7)

Mediante la sustitucion de la expresion (2) anterior dentro de la expresion (7) anterior, D puede expresarse como en la expresion (8) siguiente.

MIN(B, H) / 50 < D < 5 x MIN(B, H) ■ ■ ■ (8)

Si se tiene en consideracion la expresion (6) anterior en la expresion (8) anterior, D puede expresarse como en la expresion (3) anterior.

MIN(B, H) / 10 < D < 5 x MIN(B, H) ■ ■ ■ (3)

Cuando la anchura L y la altura D del elemento de induccion de flujo vorticial 41 estan dentro de los intervalos de las expresiones (2) y (3) anteriores tal como se ha descrito anteriormente, pueden instalarse una pluralidad de elementos de induccion de flujo vorticial 41 dentro del conducto de gas de escape 13. Por ello, es posible fomentar la mezcla del HCl y el NH3 con el gas de escape 12.

Ademas, las formas de la primera placa de induccion de flujo vorticial 42 y de la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 no estan limitadas a las formas triangulares formadas de modo que se extiendan desde la placa de soporte inferior 45 y la placa de soporte superior 46 al elemento intermedio 44, respectivamente. Puede usarse cualquier forma siempre que pueda generar un flujo vorticial en el gas de escape 12, fomentando de ese modo la mezcla del gas HCl y del gas NH3 con el gas de escape 12. Por ejemplo, las formas de la primera placa de induccion de flujo vorticial 42 y de la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 pueden ser de un tipo de lfnea curva, un tipo corrugado, u otros similares, que se extienden desde unos extremos de la segunda placa de induccion de flujo vorticial 43 y la primera placa de induccion de flujo vorticial 42 hacia los otros extremos de las mismas.

Por ello, de acuerdo con el dispositivo de control de la polucion del aire 10 de la presente realizacion, se proporciona una pluralidad de elementos de induccion de flujo vorticial 41 en una direccion de seccion transversal del conducto de gas de escape 13 como el mezclador 17 y, en consecuencia, puede fomentarse la mezcla del gas HCl y del gas NH3 con el gas de escape 12. Por ello, es posible conseguir una homogeneizacion de las distribuciones de concentracion del NH3 y el HCl generados por la gasificacion de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15. Como resultado, es posible mejorar una capacidad de oxidacion del Hg y una capacidad de reduccion del NOx por el catalizador de desnitracion en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18, y es posible tambien impedir una rotura del conducto de gas de escape 13 o una estructura en el interior del conducto de gas de escape tal como el mezclador 17 debido a que tenga lugar un choque termico, corrosion del conducto de gas de escape 13, deposicion de cenizas en el gas de escape 12, y otros similares.

Ademas, tal como se muestra en la FIG. 1, el gas HCl y el gas NH3 generados a partir de las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 se suministran al dispositivo de reduccion-desnitracion 18 junto con el gas de escape 12. Tal como se muestra en la FIG. 2, el dispositivo de reduccion-desnitracion 18 se compone de tres capas de catalizador de desnitracion 47-1 a 47-3. Ademas, el flujo de gas del gas de escape 12 se iguala mediante una placa de corriente 48 antes de que el gas de escape 12 pase a traves del dispositivo de reduccion-desnitracion 18. El gas NH3 generado por la descomposicion del NH4Cl se usa en el dispositivo de reduccion desnitracion 18 para la reduccion del NOx y la desnitracion, y el gas HCl se usa para la oxidacion del Hg. Por ello, las cantidades de NOx y de Hg se reducen en el gas de escape 12.

Es decir, el gas NH3 realiza la reduccion y desnitracion del NOx como en la siguiente expresion (9) sobre el catalizador de desnitracion de las capas de catalizador de desnitracion 47-1 a 47-3 llenadas en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18. El gas HCl realiza la oxidacion de mercurio del Hg como en la siguiente expresion (10).

4NO + 4NH3 + O2 ^ 4N2 + 6H2O ■■■ (9)

Hg + 1/2O2 + 2HCl ^ HgCl2 + H2O ■■■ (10)

Ademas, aunque el dispositivo de reduccion-desnitracion 18 se compone de tres capas de catalizador de desnitracion 47-1 a 47-3, la presente invencion no esta limitada al ello. El dispositivo de reduccion-desnitracion 18 puede cambiar adecuadamente el numero de capas de catalizador de desnitracion dependiendo de la capacidad de desnitracion del mismo.

Ademas, tal como se muestra en la FIG. 1, despues de que el NOx y el Hg en el gas de escape 12 se sometan respectivamente a reduccion y oxidacion en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18, el gas de escape 12 se pasa a traves del calentador de aire 19 y el precipitador 20, y se suministra al dispositivo de desulfuracion por via humeda 22. Ademas, puede proporcionarse una unidad de recuperacion del calor entre el calentador de aire 19 y el precipitador 20.

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En el dispositivo de desulfuracion por via humeda 22, el gas de escape 12 se alimenta desde un lado de la superficie de pared en una parte del fondo en un cuerpo del dispositivo 49, y se suministra el lodo de caliza y yeso 21 usado como un absorbente alcalino al interior del cuerpo del dispositivo 49 mediante una lfnea de suministro de absorbente 50 de modo que se inyecte hacia el lado de la parte superior desde una tobera 51. El gas de escape 12 que se eleva desde el lado de la parte inferior en el cuerpo del dispositivo 49 y el lodo de caliza y yeso que cae 21 despues de ser inyectado desde la tobera 51 se oponen entre si para conseguir un contacto gas-lfquido. El HgCl y los oxidos de azufre (SOx) en el gas de escape 12 se absorben dentro del lodo de caliza y yeso 21, quedando de ese modo separados y reducidos en cantidad en el gas de escape 12. Como resultado, se purga el gas de escape 12. El gas de escape 12 purgado por el lodo de caliza y yeso 21 se descarga como gas purgado 52 desde el lado de la parte superior y a continuacion se descarga al exterior del sistema desde una chimenea 53.

El lodo de caliza y yeso 21 usado para la desulfuracion del gas de escape 12 se produce mezclando un lodo de caliza CaCO3 obtenida por la disolucion de polvos de caliza en agua, un lodo de yeso CaSO4 obtenido mediante la reaccion de caliza con SOx en el gas de escape 12 y oxidando adicionalmente el resultante, y agua. Por ejemplo, el lodo de caliza y yeso 21 puede ser el obtenido mediante el bombeo de un lfquido acumulado en una parte inferior 65 del cuerpo del dispositivo 49 en el dispositivo de desulfuracion por via humeda 22. En el cuerpo del dispositivo 49, el SOx en el gas de escape 12 reacciona con el lodo de caliza y yeso 21 segun la siguiente expresion (11).

CaCO3 + SO2 + 0,5H2O ^ CaSOa0,5H2O + CO2 ■■■ (11)

Por otro lado, el lodo de caliza y yeso 21, que ha absorbido el SOx en el gas de escape 12, se mezcla con agua 54 suministrada al interior del cuerpo del dispositivo 49, y se somete a un tratamiento de oxidacion por aire 55 suministrado a la parte del fondo 65 del cuerpo del dispositivo 49. Ahf, el lodo de caliza y yeso 21 que ha fluido hacia abajo en el cuerpo del dispositivo 49 reacciona con el agua 54 y el aire 55 segun la siguiente expresion (12).

CaSO3-0,5H2O + 0,5O2 + 1,5H2O ^ CaSO4-2H2O ■■■ (12)

Ademas, el lodo de caliza y yeso 21, que se acumula en la parte del fondo 65 del dispositivo de desulfuracion por via humeda 22 y que se ha usado para la desulfuracion, se extrae de la parte del fondo 65 despues del tratamiento de oxidacion del mismo y se suministra a un deshidratador 56. Posteriormente, se descarga al exterior del sistema como una torta deshidratada (yeso) 57 que contiene cloruro de mercurio (HgCl). Como deshidratador 56, puede usarse un filtro de cinta u otro similar, por ejemplo. Ademas, el filtrado que ha sido deshidratado (filtrado deshidratado) se somete a un tratamiento de efluentes tal como la eliminacion de solidos suspendidos y un metal pesado en el filtrado deshidratado, y un ajuste del pH del filtrado deshidratado, por ejemplo. Parte del filtrado deshidratado que se ha sometido a tratamiento de efluentes se envfa de vuelta al dispositivo de desulfuracion por via humeda 22, y otra parte del filtrado deshidratado se trata como agua descargada.

Ademas, aunque el lodo de caliza y yeso 21 se usa como un absorbente alcalino, puede usarse otra solucion como un absorbente alcalino siempre que pueda absorber HgCl en el gas de escape 12.

El lodo de caliza y yeso 21 no esta limitado a ser suministrado por un metodo en el que el lodo de caliza y yeso 21 se inyecta hacia el lado de la parte superior desde la tobera 51, y puede hacerse fluir hacia abajo desde la tobera 51 de modo que se oponga al gas de escape 12, por ejemplo.

Se proporciona un caudalfmetro 61 para la medicion de un caudal del gas de escape 12 en el lado aguas arriba de la tobera de pulverizacion 15. El caudal del gas de escape 12 se mide por el caudalfmetro 61. El valor del caudal del gas de escape 12 medido por el caudalfmetro 61 se envfa a un dispositivo de control 62. Basandose en el valor del caudal del gas de escape 12, pueden ajustarse el caudal, angulo, velocidad inicial, y otros similares de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15.

Ademas, se proporciona un medidor de concentracion de NOx 63 en un lado de salida del dispositivo de desulfuracion por via humeda 22. El valor de la concentracion de NOx en el gas purgado 52 medida por el medidor de concentracion de NOx 63 se transmite al dispositivo de control 62. El dispositivo de control 62 puede comprobar la relacion de reduccion del NOx en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18 basandose en el valor de la concentracion de NOx en el gas purgado 52 medida por el medidor de concentracion de NOx 63. Por ello, se controlan la concentracion de NH4Cl, el caudal de suministro y otros similares de la solucion de NH4Cl 14 basandose en el valor de concentracion de NOx en el gas purgado 52 medida por el medidor de concentracion de NOx 63, mediante lo que puede hacerse que la concentracion de NH4Cl de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15 satisfaga una capacidad de desnitracion predeterminada.

Ademas, se proporcionan medidores de concentracion de mercurio (Hg) 64-1 y 64-2 para la medicion de un contenido de Hg en el gas de escape 12 descargado desde la caldera 11 en el conducto de gas de escape 13. El medidor de concentracion de Hg 64-1 se proporciona en el conducto de gas de escape 13 entre la caldera 11 y la tobera de pulverizacion 15, y el medidor de concentracion de Hg 64-2 se proporciona entre el dispositivo de

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reduccion-desnitracion 18 y el intercambiador de calor 19. Los valores de la concentracion de Hg en el gas de escape 12 medidos por los medidores de concentracion de Hg 64-1 y 64-2 se transmiten al dispositivo de control 62. El dispositivo de control 62 puede comprobar los contenidos de Hg contenidos en el gas de escape 12 basandose en los valores de las concentraciones de Hg en el gas de escape 12 medidas por los medidores de concentracion de Hg 64-1 y 64-2. Dado que la concentracion de NH4Cl y el caudal de suministro de la solucion de NH4Cl 14 se controlan basandose en los valores de las concentraciones de Hg en el gas de escape 12 medidas por los medidores de concentracion de Hg 64-1 y 64-2, puede hacerse que la concentracion de NH4Cl y el caudal de suministro de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada desde la tobera de pulverizacion 15 satisfagan la capacidad de desnitracion predeterminada y para mantener la capacidad de oxidacion del Hg.

Ademas, se proporciona un dispositivo de control de medicion del potencial de oxidacion-reduccion (controlador ORP) 66 para la medicion de un potencial de oxidacion-reduccion del lodo de caliza y yeso 21 en la parte inferior 65 del dispositivo de desulfuracion por via humeda 22. El valor del potencial de oxidacion-reduccion del lodo de caliza y yeso 21 se mide por el controlador de ORP 66. Basandose en el valor de potencial de oxidacion-reduccion medido, se ajusta la cantidad de suministro del aire 55 suministrada a la parte inferior 65 del dispositivo de desulfuracion por via humeda 22. Se ajusta la cantidad de suministro del aire 55 suministrada a la parte inferior 65, de modo que sea posible impedir que se reduzca el Hg oxidado atrapado en el lodo de caliza y yeso 21 acumulado en la parte del fondo 65 del dispositivo de desulfuracion por via humeda 22 y tambien que sea emitido desde la chimenea 53.

El potencial de oxidacion-reduccion del lodo de caliza y yeso 21 en el dispositivo de desulfuracion por via humeda 22 esta preferentemente en un intervalo de 150 mV o mayor y 600 mV o menor, por ejemplo, para impedir la nueva dispersion del Hg desde el lodo de caliza y yeso 21. Esto es debido a que si el potencial de oxidacion-reduccion esta dentro del intervalo anteriormente descrito, el Hg atrapado en el lodo de caliza y yeso 21 como HgCl2 esta en una zona estable, y es posible por lo tanto impedir la nueva dispersion del mismo en el aire.

Ademas, aunque se usa NH4Cl como un agente auxiliar de reduccion-oxidacion en el dispositivo de control de la polucion del aire 10 de acuerdo con la presente realizacion, puede usarse un haluro de amonio distinto del NH4Cl, tal como bromuro de amonio (NH4Br) o yoduro de amonio (NH4I), como un agente auxiliar de reduccion-oxidacion y puede usarse una solucion obtenida mediante la disolucion de dicho haluro de amonio en agua.

Tal como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con el dispositivo de control de la polucion del aire 10 de la presente realizacion, es posible fomentar la mezcla de HCl y NH3, que se producen tras la gasificacion del NH4Cl, con el gas de escape 12 en el lado aguas abajo de la zona en donde se gasifica el NH4Cl de la solucion de NH4O 14, que se ha pulverizado en el conducto de gas de escape 13 en el lado aguas arriba del dispositivo de reduccion- desnitracion 18. Por ello, el HCl y NH3 pueden suministrarse uniformemente dentro del conducto de gas de escape 13 sin irregularidades de concentracion. Como resultado, en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18, es posible mantener la capacidad de eliminacion de Hg y la capacidad de reduccion del NOx. Es posible tambien impedir una rotura del conducto de gas de escape 13 o de una estructura en el interior del conducto de gas de escape tal como el mezclador 17 debido a que tengan lugar choques termicos, corrosion del conducto de gas de escape 13 o del mezclador 17, deposicion de cenizas en el gas de escape 12, y otros similares.

Segunda realizacion

Se describira un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una segunda realizacion con referencia a los dibujos. La segunda realizacion no forma parte de la invencion reivindicada. Dado que el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la segunda realizacion de la presente invencion tiene una configuracion similar al dispositivo de control de la polucion del aire 10 mostrado en la FIG. 1 de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion, se hara una descripcion de la presente realizacion con referencia solo a un diagrama que muestra la configuracion de toberas de pulverizacion en un conducto de gas de escape. La FIG. 16 es un diagrama que muestra una seccion transversal del conducto de gas de escape del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la segunda realizacion tal como se ve desde una direccion de flujo del gas de escape. Notese que los elementos que se superponen con la configuracion del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la primera realizacion se indican mediante los mismos numeros de referencia y se omitira la descripcion de los mismos.

Tal como se muestra en la FIG. 16, el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion se forma mediante la disposicion de una pluralidad de toberas de pulverizacion 70 en el conducto de gas de escape 13 de modo que satisfaga la siguiente expresion (13).

a < b/5 ■ ■ ■ (13)

Notese sin embargo que a indica una distancia entre orificios de tobera de la tobera de pulverizacion, y b indica una longitud del lado largo de las longitudes de la seccion transversal en el conducto de gas de escape.

Dado que la pluralidad de toberas de pulverizacion 70 se disponen en el conducto de gas de escape 13 de modo que satisfagan la expresion (13) anterior, el numero de toberas de pulverizacion 70 a disponerse en el conducto de

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gas de escape 13 puede incrementarse en comparacion con la tecnica convencional, y las toberas de pulverizacion 15 pueden disponerse apropiadamente en el conducto de gas de escape 13. Por lo tanto, las cantidades de NH3 y HCl pulverizadas al interior del gas de escape 12 pueden incrementarse adicionalmente, fomentando de ese modo la mezcla del gas NH3 y del gas HCl dentro del gas de escape 12.

Ademas, la pluralidad de toberas de pulverizacion 70 se dispone preferentemente en el conducto de gas de escape 13 de modo que satisfaga la siguiente expresion (14).

a < b/10 ■ ■ ■ (14)

Por ello, de acuerdo con el dispositivo de control de la polucion del aire de la presente realizacion, dado que se dispone la pluralidad de toberas de pulverizacion 70 del conducto de gas de escape 13 de modo que satisfaga la expresion (13) anterior, es posible fomentar la mezcla de NH3 con el gas de escape 12. Por ello, el gas HCl y el gas NH3 pueden suministrarse uniformemente dentro del conducto de gas de escape 13 sin irregularidades de concentracion, y es posible mejorar la capacidad de oxidacion de Hg y la capacidad de reduccion de NOx en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

Tercera realizacion

Se describira un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la tercera realizacion con referencia a los dibujos. La tercera realizacion no forma parte de la invencion reivindicada.

Dado que el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la tercera realizacion tiene una configuracion similar al dispositivo de control de la polucion del aire 10 mostrado en la FIG. 1 de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion, se hara una descripcion en la presente realizacion con referencia solo a los diagramas que muestran la configuracion de las toberas de pulverizacion en un conducto de gas de escape. La FIG. 17 es un diagrama que muestra una seccion transversal del conducto de gas de escape del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la tercera realizacion de la presente invencion tal como se ve desde una direccion del flujo del gas de escape. La FIG. 18 es un diagrama que muestra la configuracion de la tobera de pulverizacion de una forma simplificada. Notese que los elementos que se superponen con las configuraciones de los dispositivos de control de la polucion del aire de acuerdo con la primera y segunda realizaciones se indicaran mediante los mismos numeros de referencia y se omitira la descripcion de los mismos.

Tal como se muestra en las FIGS. 17 y 18, el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion incluye toberas de pulverizacion 71 teniendo cada una cuatro orificios de tobera 71a para pulverizacion de la solucion de NH4Cl 14. Mediante el incremento del numero de orificios de tobera 71a de la tobera de pulverizacion 71, es posible incrementar una cantidad de la solucion de NH4Cl 14 pulverizada al interior del conducto de gas de escape 13 desde una tobera de pulverizacion 71, fomentando de ese modo la mezcla del gas HCl y del gas NH3 con el gas de escape 12.

Como resultado, es posible mejorar adicionalmente la capacidad de oxidacion de Hg y la capacidad de reduccion de NOx en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

Ademas, una distancia c entre los orificios de tobera 71a es preferentemente de 0,3 m o mas corta. Dado que una gotita tiene aproximadamente 40 pm, la distancia de traslado de la gotita en la direccion horizontal (es decir, la distancia mas corta x desde la pared interior 13a del conducto de gas de escape 13 al orificio de tobera 71a de la tobera de pulverizacion 71) es de 0,13 m segun la Tabla 2. Dado que la gotita, despues de ser evaporada y sublimada, fluye en la direccion del flujo del gas, es deseable para la homogenizacion de la distribucion de concentracion que las gotitas pulverizadas desde los dos orificios de tobera 71a se superpongan entre si antes de la evaporacion y sublimacion de las mismas. Se muestra en la FIG. 19 una vista parcial ampliada de la tobera de pulverizacion 71. Tal como se muestra en la FIG. 19, la suma de distancias sobre las que se mueven las gotitas emitidas desde los dos orificios de tobera 71a en la direccion horizontal antes de la evaporacion de las mismas es de 0,26 m (0,13 m x 2). Por ello, mediante el ajuste de la distancia c entre los orificios de tobera 71a a 0,3 m o mas corta, las gotitas inyectadas desde los dos orificios de tobera 71a pueden superponerse entre si. Ademas, es frecuentemente el caso en el que un diametro de gotita usado de modo realista esta en un intervalo de 40 pm o mayor y 80 pm o mas pequeno con vistas a la controlabilidad y dimension del dispositivo de las mismas. Cuando el diametro de gotita es de aproximadamente 40 pm como el lfmite inferior de las mismas, mediante el ajuste de la distancia c entre los orificios de tobera 71a a 0,3 m o mas corta, las gotitas pulverizadas desde los dos orificios de tobera 71a pueden solaparse entre si.

Ademas, aunque cada tobera de pulverizacion 71 esta provista con cuatro orificios de tobera 71a en el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion, la presente invencion no esta limitada a ello. Pueden proporcionarse dos, tres, o cinco o mas orificios de tobera 71a.

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Cuarta realizacion

Se describira un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la cuarta realizacion con referencia a los dibujos. La cuarta realizacion no forma parte de la invencion reivindicada.

Dado que el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la cuarta realizacion tiene una configuracion similar al dispositivo de control de la polucion del aire 10 mostrado en la FIG. 1 de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion, se hara una descripcion en la presente realizacion con referencia solo a un diagrama que muestra la configuracion de las toberas de pulverizacion en un conducto de gas de escape. El dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la cuarta realizacion puede cambiar una cantidad pulverizada desde cada tobera de pulverizacion cuando se proporcionan veinticuatro toberas de pulverizacion en el conducto de gas de escape 13. La FIG. 20 es un diagrama que muestra una seccion transversal del conducto de gas de escape del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la cuarta realizacion de la presente invencion tal como se ve desde una direccion del flujo del gas de escape. Notese que los elementos que se superponen con las configuraciones de los dispositivos de control de la polucion del aire de acuerdo con la primera a tercera realizaciones se indicaran mediante los mismos numeros de referencia y se omitira la descripcion de los mismos.

Como se muestra en la FIG. 20, en el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion, una cantidad pulverizada de cada una de las toberas de pulverizacion 70-1, 70-11 a 70-13, 70-23, y 7024 proporcionada sobre el lado corto del conducto de gas de escape 13 se hace mayor que una cantidad pulverizada de cada una de las toberas de pulverizacion 70-2 a 70-10 y 70-14 a 70-22 proporcionadas sobre el lado largo del conducto de gas de escape 13. Por ejemplo, si la cantidad pulverizada de cada una de las toberas de pulverizacion 70-2 a 70-10 y 70-14 a 70-22 se supone que es 1, la cantidad pulverizada de cada una de las toberas de pulverizacion 70-1, 70-11 a 70-13, 70-23, y 70-24 se establece en 1,5.

Dado que la cantidad pulverizada de la solucion de NP^Cl 14 pulverizada desde cada una de las toberas de pulverizacion 70-1, 70-11 a 70-13, 70-23, y 70-24 proporcionada sobre el lado corto del conducto de gas de escape 13 se hace mayor que la cantidad pulverizada de la solucion de NP^Cl 14 pulverizada desde cada una de las toberas de pulverizacion 70-2 a 70-10 y 70-14 a 70-22 proporcionadas sobre el lado largo del conducto de gas de escape 13, es posible pulverizar de modo eficiente la solucion de NP^Cl 14 hasta partes en el extremo del conducto de gas de escape 13. Por ello el gas HCl y el gas NH3 puede suministrarse tambien al gas de escape 12 que fluye cerca de las partes extremas del conducto de gas de escape 13, mejorando de ese modo adicionalmente la capacidad de oxidacion de Hg y la capacidad de reduccion de NOx en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

Ademas, el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion, cuando la cantidad pulverizada de cada una de las toberas de pulverizacion 70-2 a 70-10 y 70-14 a 70-22 proporcionadas sobre el lado largo del conducto de gas de escape 13 se supone que es 1, la cantidad pulverizada de cada una de las toberas de pulverizacion 70-1, 70-11 a 70-13, 70-23, y 70-24 proporcionada sobre el lado corto del conducto de gas de escape 13 se establece en 1,5. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a ello. La relacion entre las toberas de pulverizacion proporcionadas sobre el lado corto del conducto de gas de escape 13 y las toberas de pulverizacion proporcionadas sobre el lado largo del conducto de gas de escape 13 se ajusta adecuadamente dependiendo de la concentracion de NOx y de la concentracion de Hg en el gas de escape 12, la cantidad pulverizada de la solucion de NH4Cl 14, y otros similares.

Aunque se proporcionan veinticuatro toberas de pulverizacion 70-1 a 70-24 dentro del conducto de gas de escape 13 en el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion, la presente invencion no esta limitada a ello. Puede proporcionarse una pluralidad de toberas de pulverizacion dependiendo de un area de instalacion en el conducto de gas de escape 13, y otros similares.

Quinta realizacion

Se describira un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una quinta realizacion con referencia a los dibujos. La quinta realizacion no forma parte de la invencion reivindicada.

Dado que el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la quinta realizacion tiene una configuracion similar al dispositivo de control de la polucion del aire 10 mostrado en la FIG. 1 de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion, se hara una descripcion en la presente realizacion con referencia solo a diagramas que muestran una configuracion de un conducto de gas de escape. La FIG. 21 es un diagrama que muestra el conducto de gas de escape del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la quinta realizacion de la presente invencion tal como se ve desde una direccion del lado corto del mismo. La FIG. 22 es un diagrama que muestra el conducto de gas de escape tal como se ve desde una direccion del lado largo del mismo. Notese que los elementos que se superponen con las configuraciones del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la primera a cuarta realizaciones se indicaran mediante los mismos numeros de referencia y se omitira la descripcion de los mismos.

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Como se muestra en las FIGS. 21 y 22, en el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion, el conducto de gas de escape 13 incluye elementos salientes 72 proporcionados sobre la pared interior del conducto de gas de escape 13 sobre el lado aguas abajo de la posicion de suministro en la que se suministra la solucion de NF^Cl 14 dentro del conducto de gas de escape 13 y en la zona en donde se han gasificado gotitas de la solucion de NF^Cl 14. Se reduce una anchura de la abertura del conducto de gas de escape

13 a traves del que puede fluir el gas de escape 12 proporcionando los elementos salientes 72 sobre la pared interior del conducto de gas de escape 13.

Por ello, es posible generar un vortice debido al flujo de gas del gas de escape 12 en la proximidad de la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13. Como resultado, es posible fomentar la mezcla del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12 que fluye cerca de la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13, mejorando de ese modo la capacidad de oxidacion de Hg y la capacidad de reduccion de NOx en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

Ademas, la posicion de instalacion del elemento saliente 72 se fija preferentemente en una zona en donde ya se han gasificado las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 pulverizadas desde la tobera de pulverizacion 15 para impedir que las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 colisionen contra el elemento saliente 72. Particularmente, el elemento saliente 72 se proporciona preferentemente a 1 mo mas en el lado aguas abajo separado de la tobera de pulverizacion 15.

Ademas, aunque la forma del elemento saliente 72 es una forma de placa en el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion, la presente invencion no esta limitada a ello. Pueden usarse otras formas tales como una forma de caja o una forma triangular.

Sexta realizacion

Se describira un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con una sexta realizacion con referencia a los dibujos. La sexta realizacion no forma parte de la invencion reivindicada.

Dado que el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la sexta realizacion tiene una configuracion similar al dispositivo de control de la polucion del aire 10 mostrado en la FIG. 1 de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion, se hara una descripcion en la presente realizacion con referencia solo a diagramas que muestran una configuracion de un conducto de gas de escape. La FIG. 23 es un diagrama que muestra el conducto de gas de escape del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la sexta realizacion de la presente invencion tal como se ve desde una direccion del lado corto del mismo. La FIG. 24 es un diagrama que muestra el conducto de gas de escape tal como se ve desde una direccion del lado largo del mismo. Notese que los elementos que se superponen con las configuraciones del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la primera a quinta realizaciones se indicaran mediante los mismos numeros de referencia y se omitira la descripcion de los mismos.

Como se muestra en las FIGS. 23 y 24, el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion se forma con una parte estrechada 73 para el estrechamiento de un paso en el conducto de gas de escape 13 proporcionado sobre el lado aguas abajo de la posicion de suministro en la que se suministra la solucion de NH4Cl 14 dentro del conducto de gas de escape 13. Dado que la parte estrechada 73 para estrechamiento del paso del conducto de gas de escape 13 se proporciona sobre la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13, es posible generar un vortice debido al flujo de gas del gas de escape 12 en la proximidad de la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13. Como resultado, es posible fomentar la mezcla del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12 que fluye cerca de la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13. Por ello, es posible suprimir irregularidades de concentracion del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12, mejorando de ese modo la capacidad de oxidacion de Hg y la capacidad de reduccion de NOx en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

Ademas, aunque el paso del conducto de gas de escape 13 se estrecha para formar la parte estrechada 73 en el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion, la presente invencion no esta limitada a ello. Por ejemplo, tal como se muestra en las FIGS. 25 y 26, puede proporcionarse un elemento estrechado 74 que tiene la misma forma que la parte estrechada 73 sobre la superficie de pared del conducto de gas de escape 13.

Por ello, es posible generar un vortice debido al flujo de gas del gas de escape 12 en la proximidad del elemento estrechado 74. Como resultado, es posible fomentar la mezcla del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12 que fluye cerca de la superficie de la pared del conducto de gas de escape 13.

Ademas, como en el caso del elemento saliente 72 en la quinta realizacion, la posicion de instalacion de la parte estrechada 73 se proporciona preferentemente en la zona en donde ya se han gasificado las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 pulverizadas desde la tobera de pulverizacion 15 para impedir que las gotitas de la solucion de NH4Cl

14 colisionen contra la parte estrechada 73. Particularmente, la parte estrechada 73 se proporciona preferentemente en una posicion a 1 m o mas en el lado aguas abajo separada de las toberas de pulverizacion 15.

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Septima realizacion

Se describira un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la invencion tal como se define en la reivindicacion independiente 1 de acuerdo con los dibujos. Dado que el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la septima realizacion de la presente invencion tiene una configuracion similar al dispositivo de control de la polucion del aire 10 mostrado en la FIG. 1 de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion, se hara una descripcion en la presente realizacion con referencia solo a diagramas que muestran una configuracion de un conducto de gas de escape. La FIG. 27 es un diagrama que muestra parte del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la septima realizacion de la presente invencion. La FIG. 28 es una vista en perspectiva parcial ampliada que muestra el area de referencia de sfmbolo Z en la FIG. 27. Notese que los elementos que se superponen con las configuraciones del dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la primera a sexta realizaciones se indicaran mediante los mismos numeros de referencia y se omitira la descripcion de los mismos.

Tal como se muestra en las FIGS. 27 y 28, el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion se forma proporcionando aletas directoras 75 dispuestas sobre el lado aguas arriba del dispositivo de reduccion-desnitracion 18 con elementos auxiliares de fomento de la mezcla 76 para el fomento de la mezcla del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12. Los elementos auxiliares de fomento de la mezcla 76 son una pluralidad de elementos con forma de placa que se extienden en una direccion perpendicular a las nervaduras 77 para la conexion entre la pluralidad de aletas directoras 75. Al proporcionar las nervaduras 77 para la conexion entre las aletas directoras 75 con los elementos auxiliares de fomento de la mezcla 76, puede perturbarse el flujo de gas del gas de escape 12. Por lo tanto, incluso cuando no es suficiente la mezcla del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12 en el mezclador 17, puede fomentarse la mezcla del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12 sobre el lado aguas arriba del dispositivo de reduccion-desnitracion 18. Por ello, es posible suprimir las irregularidades de concentracion del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12, mejorando de ese modo la capacidad de oxidacion de Hg y la capacidad de reduccion de NOx en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

Octava realizacion

Se describira un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la octava realizacion con referencia a los dibujos. La octava realizacion no forma parte de la invencion reivindicada.

La FIG. 29 es un diagrama que muestra la configuracion de un dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la octava realizacion de la presente invencion en una forma simplificada. Notese que dado que el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente realizacion tiene una configuracion similar a los dispositivos de control de la polucion del aire de acuerdo con la primera a septima realizaciones, los elementos identicos se indicaran mediante los mismos numeros de referencia y se omitira la descripcion redundante.

Como se muestra en la FIG. 29, un dispositivo de control de la polucion del aire 80 de acuerdo con la presente realizacion incluye un medio de inyeccion de gas amoniaco (NH3) 82, proporcionado entre el medio de suministro de la solucion de NH4Cl 16 y el dispositivo de reduccion-desnitracion 18, para el suministro del gas amoniaco (NH3) 81 dentro del conducto de gas de escape 13 como un agente reductor. El medio de inyeccion de gas NH3 82 se compone de una unidad de suministro de gas NH3 83 para almacenamiento del gas NH3 81, una trayectoria de alimentacion de gas amoniaco (NH3) 84 para la alimentacion del gas NH3 81 al conducto de gas de escape 13, y una tobera de inyeccion 85 para la inyeccion del gas NH3 81 dentro del conducto de gas de escape 13. Ademas, se ajusta una cantidad inyectada del gas NH3 81 inyectado desde la tobera de inyeccion 85 mediante una valvula V4. A diferencia de las gotitas tales como las de la solucion de NH4Cl 14, el gas NH3 81 no provoca danos tales como un dano al conducto de gas de escape 13 incluso si colisiona contra el conducto de gas de escape 13. Por ello, el gas NH3 81 puede inyectarse tambien a una zona de la superficie de pared del conducto de gas de escape 13. Como resultado, es posible incrementar la concentracion de NH3 en la zona de baja concentracion cerca de la pared del conducto de gas de escape 13, y es posible por lo tanto suprimir las irregularidades de concentracion del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12.

Ademas, la posicion en la que se suministra al gas NH3 81 al interior del conducto de gas de escape 13 desde la tobera de inyeccion 85 esta preferentemente a 1 m o mas en el lado aguas abajo de la posicion de pulverizacion de la solucion de NH4Cl 14. Esto es para impedir que las gotitas de la solucion de NH4Cl 14 colisionen contra la tobera de inyeccion 85.

Por ello, de acuerdo con un dispositivo de control de la polucion del aire 80 de la presente realizacion, mediante la inyeccion del gas NH3 81 dentro del conducto de gas de escape 13 por los medios de inyeccion de gas NH3 82 despues de la pulverizacion de la solucion de NH4Cl 14 al interior del conducto de gas de escape 13, es posible incrementar la concentracion de NH3 en la zona de baja concentracion cerca de la pared del conducto de gas de escape 13. Por ello es posible suprimir las irregularidades de concentracion del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12 y tambien mantener la capacidad de oxidacion de Hg y mejorar la capacidad de reduccion de NOx en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

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El caudalfmetro 61 para la medicion de un caudal del gas de escape 12 se proporciona sobre el lado aguas arriba de la tobera de pulverizacion 15, y se mide un caudal del gas de escape 12. Basandose en el valor de caudal del gas de escape 12 medido por el caudalfmetro 61, el dispositivo de control 62 puede ajustar el caudal, angulo, velocidad inicial y otros similares del gas NH3 81 inyectado desde la tobera de inyeccion 85.

Por ello, cuando el equilibrio de concentracion de NOx en el gas de escape 12 descargado desde una instalacion de combustion tal como la caldera 11 es mayor que el usual y la cantidad necesaria de NH3 no puede suministrarse por lo tanto solo mediante la pulverizacion de la solucion de NH4Cl 14 dentro del conducto de gas de escape 13, se inyecta el gas NH3 81 desde la tobera de inyeccion 85 dentro del conducto de gas de escape 13, suministrando de ese modo la cantidad necesaria de gas NH3 para la reduccion de NOx en el gas de escape 12. Es posible tambien reducir irregularidades de las distribuciones de concentracion del gas HCl y del gas NH3 suministrado al interior del gas de escape 12 dentro del conducto de gas de escape 13. Como resultado, es posible suprimir las irregularidades de concentracion del gas HCl y del gas NH3 en el gas de escape 12 y tambien mejorar la capacidad de oxidacion de Hg y mantener la capacidad de reduccion de NOx en el dispositivo de reduccion-desnitracion 18.

Ademas, puede controlarse la cantidad de suministro de gas NH3 81 suministrado desde la unidad de suministro de gas NH3 83 mediante el uso del valor del medidor de concentracion de NOx 63.

Ademas, aunque solo se proporciona la unidad de suministro de gas NH3 83 y se suministra de ese modo el gas NH3 81 dentro del conducto de gas de escape 13 en el dispositivo de control de la polucion del aire 80 de acuerdo con la presente realizacion, la presente invencion no esta limitada a ello. En lugar de la unidad de suministro de gas NH3 83, puede proporcionarse una unidad de suministro de gas cloruro de hidrogeno (HCl) para suministro de un gas cloruro de hidrogeno (HCl) dentro del conducto de gas de escape 13 como un gas de oxidacion, suministrando de ese modo el gas HCl dentro del conducto de gas de escape 13. Como resultado, es posible suministrar, al gas de escape 12, la cantidad necesaria de gas HCl para la oxidacion de Hg. Ademas, basandose en la velocidad del flujo del gas de escape 12 medida por el caudalfmetro 61, es posible ajustar la cantidad pulverizada, angulo de pulverizacion, y velocidad inicial del gas HCl suministrado desde la unidad de suministro de gas HCl.

Adicionalmente, puede proporcionarse tanto la unidad de suministro de gas NH3 83 como la unidad de suministro de gas HCl. Basandose en la velocidad de flujo del gas de escape 12 medida por el caudalfmetro 61, es posible ajustar las cantidades pulverizadas, angulos de pulverizacion, y velocidades iniciales del gas NH3 81 y del gas HCl suministrados desde la unidad de suministro de gas NH3 83 y la unidad de suministro de gas HCl. Con esta configuracion, el gas NH3 y el gas HCl se suministran por separado al gas de escape 12, y es posible por lo tanto manejar apropiadamente el caso en el que varfa la concentracion de NOx o Hg en el gas de escape 12.

El agente auxiliar de oxidacion usado como el gas de oxidacion no esta limitado a HCl, y puede usarse otro haluro de hidrogeno distinto al HCl, tal como bromuro de hidrogeno (HBr) o yoduro de hidrogeno (HI), como gas de oxidacion.

Aplicabilidad industrial

Tal como se ha descrito anteriormente, el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente invencion puede fomentar la mezcla del gas HCl y del gas NH3, que se generan a partir de finas gotitas de la solucion de NH4Cl pulverizada al interior del conducto de gas de escape, con el gas de escape. Por ello, el dispositivo de control de la polucion del aire de acuerdo con la presente invencion es adecuado para su uso como un dispositivo de control de la polucion del aire para la reduccion de las cantidades de Hg y NOx en el gas de escape.

Lista de signos de referencia

10, 80 dispositivo de control de la polucion del aire

11 caldera

12 gas de escape

13 conducto de gas de escape

14 solucion de cloruro de amonio (NH4Cl)

15 tobera de pulverizacion

16 medio de suministro de la solucion de cloruro de amonio (NH4CO (medio de suministro del agente auxiliar de reduccion-oxidacion)

17 mezclador (medio de mezcla)

18 dispositivo de reduccion-desnitracion (medio de reduccion-desnitracion)

19 intercambiador de calor (calentador de aire)

20 precipitador

21 lodo de caliza y yeso

22 dispositivo de desulfuracion por via humeda

25 tuberfa de suministro de la solucion de cloruro de amonio (NH4Cl)

5

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40

45

26, 33, 55 aire

27, 34 tuberfa de suministro de aire

28 tanque de solucion de cloruro de amonio (NH4CI)

31, 36 unidad de suministro de aire

32, 70 tuberfa de soplado 35 orificio de inyeccion 37 hueco

41 elemento de induccion de flujo vorticial

42 primera placa de induccion de flujo vorticial

43 segunda placa de induccion de flujo vorticial

44 elemento intermedio (parte de conexion)

45 placa de soporte inferior

46 placa de soporte superior

47-1 a 47-3 capa de catalizador de desnitracion

48 placa de corriente

49 cuerpo del dispositivo

50 lfnea de alimentacion de absorbente

51 tobera

52 gas purgado

53 chimenea

54 agua

56 deshidratador

57 yeso

61 caudalfmetro

62 dispositivo de control

63 medidor de concentracion de NOx

64-1, 64-2 medidor de concentracion de mercurio (Hg)

65 parte inferior

66 dispositivo de control de medicion del potencial de oxidacion-reduccion (controlador de ORP)

72 elemento saliente

73 parte estrechada

74 elemento estrechado

75 aleta directora

76 elemento auxiliar de fomento de la mezcla

77 nervadura

78 placa de dispersion y vorticial 78a parte de placa plana

78b parte de placa corrugada

79 elemento de soporte

81 gas amoniaco (NH3)

82 medios de inyeccion del gas amoniaco (NH3)

83 unidad de suministro del gas NH3

84 trayectoria de alimentacion del gas amoniaco (NH3)

85 tobera de inyeccion V1 a V4 valvula

Claims

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10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de control de la polucion del aire (10; 80) para reducir las cantidades de un oxido de nitrogeno y mercurio contenido en un gas de escape de una caldera (11), comprendiendo el dispositivo:

- una unidad de suministro de agente auxiliar de reduccion-oxidacion (16) para pulverizacion en estado lfquido de un agente auxiliar de reduccion-oxidacion que produce un gas oxidante y un gas reductor tras gasificacion del mismo en el interior de un conducto de gas de escape (13) en un lado aguas abajo de la caldera (11);

- una unidad de mezcla (17) proporcionada en un lado aguas abajo de una zona en donde se gasifica el agente auxiliar de reduccion-oxidacion, para el fomento de la mezcla del gas oxidante y del gas reductor, que se producen tras la gasificacion del agente auxiliar de reduccion-oxidacion, con el gas de escape;

- una unidad de reduccion-desnitracion (18) que incluye un catalizador de desnitracion para la reduccion de un oxido de nitrogeno en el gas de escape con el gas de reduccion y para la oxidacion del mercurio bajo la coexistencia con el gas de oxidacion; y

- una unidad de desulfuracion por via humeda (22) para la reduccion de la cantidad de mercurio oxidado en la unidad de reduccion-desnitracion (18) usando un absorbente alcalino;

caracterizado por que comprende una pluralidad de aletas directoras (75) provistas de elementos auxiliares de fomento de la mezcla (76) y dispuestas sobre el lado aguas arriba del dispositivo de reduccion-nitracion (18) y aguas abajo de la unidad de mezcla (17) para el fomento de la mezcla del gas Hcl y del gas NH3 dentro del gas de escape (12), consistiendo los elementos auxiliares de fomento de la mezcla en una pluralidad de elementos con forma de placa que se extienden en una direccion perpendicular a unas nervaduras (77) para la conexion entre la pluralidad de aletas directoras (75) para la perturbacion del flujo de gas del gas de escape.
2. El dispositivo de control de la polucion del aire (10; 80) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el agente auxiliar de reduccion-oxidacion es cloruro de amonio.
3. El dispositivo de control de la polucion del aire (10; 80) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que la unidad de mezcla (17) incluye una unidad que incluye una pluralidad de elementos de induccion de flujo vorticial (41) para la generacion de un flujo vorticial en el gas de escape, estando dispuestos los elementos de induccion de flujo vorticial (41) para ser perpendiculares a una direccion de flujo del gas de escape.
4. El dispositivo de control de la polucion del aire (10; 80) de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que la unidad de mezcla (17) se forma proporcionando una pluralidad de las unidades en la direccion del flujo del gas de escape.
5. El dispositivo de control de la polucion del aire (10; 80) de acuerdo con la reivindicacion 3 o 4, en el que el elemento de induccion del flujo vorticial (41) incluye:

- un par de primeras placas de induccion de flujo vorticial (42) que tienen superficies opuestas (42a) sobre un lado de entrada del gas de escape; y

- un par de segundas placas de induccion del flujo vorticial (43) que tienen superficies opuestas (43a) sobre un lado de descarga del gas de escape, y

en una parte de conexion (44) a la que estan conectadas la primera placa de induccion de flujo vorticial (42) y la segunda placa de induccion de flujo vorticial (43), la primera placa de induccion de flujo vorticial (42) y la segunda placa de induccion de flujo vorticial (43) estan conectadas a la misma de modo que las superficies opuestas de las mismas se dirijan de modo diferente.
6. El dispositivo de control de la polucion del aire (10; 80) de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que una anchura L y una altura D del elemento de induccion de flujo vorticial (41) estan dentro de intervalos definidos por las siguientes expresiones:

MIN (B, H) / 10 < L < MIN (B, H) ■ ■ ■ (1)

MIN (B, H) / 10 < D < 5 x MIN (B, H) ■ ■ ■ (2)

en las que B indica una longitud de un lado en una seccion transversal del conducto de gas de escape (13) en una posicion de instalacion del mismo, H indica una longitud del otro lado en la seccion transversal del conducto de gas de escape (13), y MIN (B, H) indica un valor de una longitud de un lado mas corto de la longitud B de un lado en la seccion transversal en el conducto de gas de escape (13) y la longitud H del otro lado en la seccion transversal del conducto de gas de escape (13).
7. El dispositivo de control de la polucion del aire (10; 80) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende uno o ambos de entre una unidad de suministro de gas amoniaco para suministro de un gas amoniaco dentro del conducto de gas de escape (13) y una unidad de suministro de gas de cloruro de hidrogeno para suministro de un gas de cloruro de hidrogeno dentro del conducto de gas de escape (13), que estan dispuestos entre la unidad de suministro del agente auxiliar de reduccion-oxidacion (16) y la unidad de reduccion-desnitracion