[发明专利]用于从气体中除去重金属的洗涤器

说明书

发明领域

本发明在其一些实施方案中涉及从气体中除去重金属，并且具体地涉及通过使气体与液体接触做到这一点。

发明背景

洗涤器是空气污染控制装置，用于从工业排放气体流中除去颗粒和/或气体。在湿式洗涤器中，排放气体流与吸收污染物的液体接触，并且在离开装置时不含污染物，或至少比其进入时更清洁。

US 5,354,363，其公开内容以引用方式并入本文，描述了采用液态镓从工业排放系统的热气排放气体流中吸收蒸气相汞的湿式洗涤器。所述液体镓的温度被升高以得到最优的吸附效率，并且随后被降低以分离所吸收的汞。

US 6,855,859，其公开内容以引用方式并入本文，描述了用于从气体中除去元素汞和被氧化的汞的湿式洗涤器。所述洗涤器利用两种水溶液，每种水溶液都在所述洗涤器中的不同位置与气体接触。第一水溶液用于氧化元素汞以获得氯化物盐，并且第二水溶液使得所述氯化物盐与硫化物反应以获得不溶的硫化汞。硫化汞沉淀，并且气体离开溶液并具有较少的元素汞。

deGouvea-Pinto的US 2007/0123660，其公开内容以引用方式并入本文，描述了离子液体/配体组合的用途，所述组合被固定化在二氧化硅基质上，用于从氮气中分离氯化汞。

deGouvea-Pinto陈述，“离子液体是一种用于金属蒸气的增溶作用或反应的化学活性环境。例如，可以使被氧化的金属以高亲合性吸收，以进行后续的螯合作用，并且元素金属可以在配体上的吸附之前被[离子液体的]层氧化。[...]已经表明，由于同时发生的氧化和溶剂化，元素汞在该离子液体[＝吡咯烷鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺盐]中被捕获。此外，也已经表明了添加剂的使用进一步增强离子液体中的反应性环境。例如，KMnO₄(直至0.25毫摩尔)已经被用作增强元素汞的氧化的添加剂。”

degouvea Pinto还陈述，“离子液体、螯合剂或其他配体、以及固体载体的多种组合可以被共同使用，而且独立于固体基质的离子液体/配体组合将起到吸附/吸收气体流中金属原子的作用。”

deGouvea-Pinto的与使用离子液体捕获汞有关的其他出版物包括：

Mercury extraction by ionic liquids：temperature and alkyl chain lengtheffect(通过离子液体提取汞：温度和烷基链长度的影响)TetrahedronLetters 48(2007)1767-1769；

Pyrrolidiniiom Imides：Promising Ionic Liquids for Direct Capture ofElmental Mercury from Flue Gas(吡咯烷鎓酰亚胺：用于从烟道气直接捕获元素汞的有前途的离子液体)Water Air Siol Pollut：Focus 8(2008)349-358；以及

Room Temperature Ionic Liquids for Mercury Capture from Flue Gas(用于从烟道气捕获汞的室温离子液体)Ind.Eng.Chem.Res.发表于万维网，10/01/2008。

应注意，本申请在总体上或具体地在背景部分的任何参考文献的引用或证实不应该被理解为承认这样的参考文献可用作本发明的现有技术。

发明概述

本发明的一些实施方案的一个方面是湿式洗涤器，该湿式洗涤器适合于从气体流中除去重金属，并且具体地适合于从烟道气、燃烧气和废气(在本文中通常称为“烟道气”)中除去元素汞。湿式洗涤器优选容纳包含溶解在非挥发性液体中的氧化剂的料液(liquor)。氧化剂被选择为将元素金属氧化为盐；并且所述液体可选择地被选择为稳定氧化剂。

在本发明的一个示例性的实施方案中，洗涤器被配置为提供清除了重金属并且不含有液体的蒸气或氧化剂的蒸气的气体的输出。

可以使用一些实施方案处理的重金属的例子包括汞、铀、镉、砷、铅和锡。

因此，根据本发明的一个示例性的实施方案，提供了一种用于从气体流中吸收元素重金属的湿式洗涤器，所述洗涤器包括：

容器，所述容器具有气体入口和气体出口，以及，

在所述容器中的料液，所述料液包含：

氧化剂，所述氧化剂能够氧化所述元素重金属，以及

离子液体，

所述料液基本上不含有能够结合重金属的离子的任何配体。

可选择地，所述料液基本上由离子液体和氧化剂组成。