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BRPI1106273A2 - sistema e mÉtodo de proteÇço de catalisador e scr e controle de méltiplas emissÕes - Google Patents

sistema e mÉtodo de proteÇço de catalisador e scr e controle de méltiplas emissÕes Download PDF

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BRPI1106273A2
BRPI1106273A2 BRPI1106273-8A BRPI1106273A BRPI1106273A2 BR PI1106273 A2 BRPI1106273 A2 BR PI1106273A2 BR PI1106273 A BRPI1106273 A BR PI1106273A BR PI1106273 A2 BRPI1106273 A2 BR PI1106273A2
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BR
Brazil
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iron
compounds
kaolin
compound
flue gas
Prior art date
Application number
BRPI1106273-8A
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Inventor
Mandar R Gadgil
Behrooz Ghorishi
Bryan J Jankura
Original Assignee
Babcock & Wilcox Power Generat
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Publication date
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Application filed by Babcock & Wilcox Power Generat filed Critical Babcock & Wilcox Power Generat
Publication of BRPI1106273A2 publication Critical patent/BRPI1106273A2/pt
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Abstract

SISTEMA E MÉTODO DE PROTEÇçO DE CATALISADOR DE SCR E CONTROLE DE MéLTIPLAS EMISSÕES. A presente invenção se refere geralmente ao campo de equipamento para controle de emissão de refervedores, aquecedores, fornos, ou outro gás de combustão ou gás combustível de dispositivos geradores (por exemplo, aqueles localizados em usinas elétricas, plantas de processamento, etc.)e, particularmente a novos e úteis método e equipamento para evitar o envenenamento e/ou a contaminação de um catalisador de SCR. Em outra modalidade, o método e o aparelho de acordo com a presente invenção são projetados para proteger uma catalisador de SCR, fornecendo simultaneamente controle de emissão.

Description

"SISTEMA E MÉTODO DE PROTEÇÃO DE CATALISADOR DE SCR E CONTROLE DE MÚLTIPLAS EMISSÕES"
CAMPO E ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção se refere geralmente ao campo de equipamento de controle da
emissão de gases de refervedores, aquecedores, fornos, ou outro gás para combustão, ou gás da combustão, dispositivos geradores (por exemplo, aqueles localizados em usinas elé- tricas, plantas de processamento, etc.) e, particularmente a novos e úteis método e equipa- mento para reduzir ou evitar o envenenamento e/ou a contaminação de um catalisador de SCR. Em outra modalidade, o método e o aparelho de acordo com a presente invenção são projetados para proteger o catalisador de SCR.
DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA
O termo NOx se refere às emissões cumulativas de óxido nítrico (NO), dióxido de nitrogênio (NO2) e as quantidades traço de outras espécies de óxido de nitrogênio geradas durante a combustão. A combustão de qualquer combustível fóssil gera algum nível de NOx devido às altas temperaturas e à disponibilidade de oxigênio e nitrogênio tanto do ar como no combustível. As emissões de NOx podem ser controladas pelo uso da tecnologia de bai- xa combustão de NOx e técnicas de pós-combustão. Uma tal técnica de pós-combustão envolve sistemas de redução catalítica seletiva (SCR) nos quais um catalisador facilita uma reação química entre os NOx e um reagente (normalmente amônia) para produzir o nitrogê- nio molecular e o vapor de água.
A tecnologia de SCR é usada no mundo inteiro para controlar as emissões dos NOx de fontes de combustão. Esta tecnologia foi usada amplamente no Japão para controle de NOx de refervedores de utilidades desde o final dos anos 1970, na Alemanha desde o fim dos anos 1980, e nos EUA desde os anos 1990. As SCRs em escala industrial foram proje- tadas para funcionar principalmente na faixa de variação de temperatura de 260°C a 482,2°C, mas muitas vezes variando na faixa de 287,TC a 398,9°C. As SCRs são tipica- mente projetadas para estar de arranjo com uma eficiência de redução dos NOx especifica- da como um erro de amônia máximo admissível. O erro de amônia é a concentração, ex- pressa em partes por milhão da amônia não reagida por volume que sai da SCR.
Para detalhes adicionais acerca de tecnologias para remoção de NOx usadas na área industrial e nas usinas elétricas, ao leitor é feita referência aos textos, Steam /its gene- ration and use, 41a Edição, Kitto and Stultz, Eds., Copyright 2005, The Babcock & Wilcox Company, Barberton, Ohio, U.S.A., particularmente o Capítulo 34 - Controle de Óxidos de Nitrogênio, o texto do qual é aqui incorporado pela referência como se fosse totalmente e- nunciado aqui.
As regulações emitidas pela EPA prometem aumentar a quantidade de refervedo- res de utilidades equipados com SCRs. Os SCRs são geralmente projetados para uma efici- ência máxima de aproximadamente 90 %. Este limite não é definido por nenhum limite teóri- co da capacidade dos SCRs em atingirem níveis mais altos de destruição dos NOx. Em vez disso, esse limite prático serve para evitar níveis excessivos no erro de amônia. Este pro- blema é explicado como se segue.
Em um SCR1 a amônia reage com NOx de arranjo com uma ou mais das seguintes reações estequiométricas (a) a (d):
4NO + 4NH3 + O2 -»· 4N2 + 6H20 (a) 12N02 + 12NH3 12N2 + ISH2O + 302 (b) 2N02 + 4NH3 + O2 3N2 + 6H20 (c)
NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H20 (d).
As reações de catálise acima ocorrem usando um catalisador adequado. Os catali- sadores adequados são discutidos, por exemplo, nas Patentes dos Estados Unidos N0 5.540.897; 5.567.394; e 5.585.081 para Chu et al., todos os quais são aqui incorporados pela referência como se fossem totalmente aqui enunciados. As formulações de catalisador geralmente caem em uma de três categorias: a base de metal, zeólito e metal precioso.
Os catalisadores a base de metal usam o oxido de titânio com a pequena quantida- de de vanádio, molibdênio, tungstênio ou uma combinação de vários outros agentes quími- cos ativos. Os catalisadores a base de metal são seletivos e funcionam numa faixa de varia- ção de temperatura especificada. A desvantagem principal do catalisador metálico baseado é o seu potencial para oxidar SO2 a SO3; o grau da oxidação varia de arranjo com a formula- ção química do catalisador. As quantidades de SO3 que são formadas podem reaja com o transporte de amônia para formar vários sais de sulfato do amônio.
Os catalisadores de zeólito são materiais de aluminossilicato que funcionam de modo semelhante aos catalisadores a base de metal. Uma vantagem potencial dos catalisa- dores de zeólito é a sua temperatura operacional mais alta de aproximadamente 970F (521 °C). Estes catalisadores também podem oxidar SO2 a SO3 e devem ser cuidadosamen- te combinados para as condições do gás de combustão.
Os catalisadores de metais preciosos são geralmente fabricados de platina e ródio. Os catalisadores de metais preciosos também necessitam de uma consideração cuidadosa dos constituintes do gás de combustão e das temperaturas operacionais. Embora eficazes na redução de NOx, estes catalisadores também podem atuar como catalisadores de oxida- ção, convertendo CO em CO2 sob condições de temperatura próprias. Contudo, a oxidação de SO2 a SO3 e os altos custos dos materiais muitas vezes tornam os catalisadores de me- tais preciosos menos atraentes.
Como é conhecido daqueles versados na técnica, vários catalisadores de SCR so- frem de envenenamento quando eles se tornam contaminados por vários compostos inclu- indo, mas não limitados a, certos compostos de fósforo, tais como oxido de fósforo (PO) ou pentóxido de fósforo (P2O5). Adicionalmente, conhece-se que certos compostos contendo o potássio (K), sódio (Na) e fósforo (P) que são encontrados em, ou gerados por, vários com- bustíveis à base de carvão causam a desativação rápida de catalisador de SCR em unida- des de escala total e também em unidades de menor escala. Nestes combustíveis, o potás- sio e o sódio são principalmente na forma de compostos inorgânicos organicamente ligados, ou sais solúveis em água, (ver, por exemplo, Steenari et al.; Energy and Fuels\ volume 18 (2004) 6, páginas 1870 a 1876). Esta forma da associação no combustível torna o mesmo muito fácil para vaporização do potássio e do sódio durante a combustão. O fósforo também pode estar contido no combustível onde esteja organicamente ligado (como no caso, na bi- omassa) ou inorganicamente ligado (como no caso do carvão da Powder River Basin (PRB)). O fósforo é liberado na fase gasosa devido à reação de redução carbotérmica que ocorre durante a combustão do carvão como se segue:
P2O5 (compostos em fase sólida) + 3C(s) 2PO(g) + 3CO(g), (ver, por exemplo, Hino, e. al.; ISIJ International, volume 48 (2008) 7, páginas 912
para 917). Da preocupação particular com a biomassa, o fósforo é liberado na fase gasosa em conseqüência do próprio processo de combustão mesmo se a combustão for em está- gios ou não desde que o fósforo esteja organicamente associado no/com o combustível.
Mais particularmente, como os catalisadores de SCR estão expostos ao pó carre- gado pelo gás de combustão existem numerosos mecanismos incluindo a cegueira, o mas- caramento e o envenenamento que desativam o catalisador e causam uma diminuição do desempenho do catalisador depois de algum tempo. O veneno de catalisador mais comu- mente encontrado quando o carvão doméstico do oeste é queimado (isto é, o carvão mine- rado no oeste dos Estados Unidos) é o arsênio. O veneno de catalisador mais comumente encontrado quando o carvão doméstico do leste (isto é, carvão minerado no leste dos Esta- dos Unidos) é o fósforo e o sulfato de cálcio é o mais comum mecanismo mascarador. Os venenos de catalisador mais comumente encontrados quando da queima da biomassa são tipicamente o potássio e o sódio, ou o compostos contendo potássio e o sódio. Um método de reciclagem do catalisador usado é o processo chamado lavagem de regeneração ou re- juvenescimento. A etapa inicial do processo de regeneração envolve a remoção destes pro- dutos químicos tóxicos processando os catalisadores através de vários banhos químicos nos quais os venenos são solúveis. Embora esse processo de tratamento faça um excelente trabalho de remoção dos venenos desejados, ele produz águas residuais com concentra- ções de arsênio muito elevadas. Além disso, como é conhecido por aqueles versados na técnica, a tecnologia de re-
dução catalítica seletiva (SCR) é usada no mundo inteiro para controlar as emissões de NOx de fontes de combustão em altas temperaturas (287,7°C a 398,9°C). A tecnologia de SCR de alta temperatura foi usada no Japão para controle de NOx de refervedores de utilidades desde o fim dos anos 1970, na Alemanha desde o fim dos anos 1980, nos EUA desde os anos 1990 e na China desde 2000. A função do sistema de SCR é reagir o NOx com a a- mônia (NH3) e oxigênio para formar nitrogênio molecular e água. Devido às exigências espe- radas dos limites inferiores de emissão de NOx existe uma necessidade crescente de con- trolar as emissões de NOx da Iignita queimada nas usinas elétricas à carvão nos EUA e no Canadá. Algumas unidades de Iignita queimada já estão no processo do retro-ajustar a SCR para controlar as emissões de NOx. Outras unidades terão de seguir a adaptação num futu- ro próximo. Há também uma tendência crescente para co-queimar o carvão e a biomassa em unidades existentes com ou sem SCR. Algumas unidades mais velhas estão mudando completamente da queima do carvão pulverizado para a combustão de biomassa pulveriza- da. Estas unidades mesmo com a biomassa sozinha ou com a co-combustão de carvão e biomassa terão de cumprir com exigências de emissões de NOx estritas. O método mais eficaz de cumprir com as exigências de baixa emissão de NOx é pela tecnologia de SCR. A questão principal com o desempenho da SCR nessas unidades é a desativação do catalisa- dor. Tanto os combustíveis de Iignita como de biomassa contêm potássio, sódio e fósforo e/ou diferentes compostos de potássio, sódio e fósforo que são conhecidos venenos de ca- talisador. Estes venenos atacam o catalisador o que resulta na desativação do catalisador depois de um determinado tempo, encurtando assim o ciclo de vida ativa do catalisador. Em conseqüência da desativação, o catalisador não pode funcionar para realizar a redução do NOx de modo eficaz por um período de tempo mais longo. Desse modo, a desativação re- duz o ciclo da vida útil de um catalisador e como resultado trocas mais freqüentes do catali- sador são necessárias para cumprir com as exigências de emissão de NOx. Embora haja alguns vendedores de catalisador que promovam a resistência ao envenenamento por arsê- nio dos seus catalisadores via o uso de molibdênio na formulação do catalisador, até agora nenhum catalisador foi colocado no mercado anunciado como sendo resistente aos vários compostos de potássio, sódio e fósforo, às suas espécies elementares, ou às suas espécies iônicas.
Adicionalmente, além do controle das emissões de NOx, outros controles de emis- são devem ser considerados e/ou cumpridos para se estar de arranjo com as legislações de vários Estados e da EPA e/ou as regulamentações da Lei do Ar Puro (Clean Air Act). Alguns outros controles de emissão que precisam ser considerados paro refervedores, aquecedo- res, fornos, ou outros dispositivos geradores de gás combustível, ou gás de combustão, (por exemplo, aqueles localizados em usinas elétricas, plantas de processamento, etc.) incluem, mas não estão limitados a, mercúrio, SOx, e determinados compostos particulados.
Considerando-se os dados acima, existe uma necessidade para uma metodologia que forneça um método e/ou um sistema econômico e ambientalmente adequado para re- mover os compostos gasosos de potássio, sódio e fósforo, as suas espécies elementares, ou as suas espécies iônicas de um processo de combustão antes que quaisquer compostos de fósforo venham envenenar um catalisador em um SCR.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção se refere geralmente ao campo de equipamentos para controle
de emissão de refervedores, aquecedores, fornos, ou outro gás combustível, ou gás de combustão, dispositivos geradores (por exemplo, aqueles localizados em usinas elétricas, plantas de processamento, etc.) e, particularmente a novos e úteis métodos e equipamentos para reduzir ou evitar o envenenamento e/ou a contaminação de um catalisador de SCR. Em outra modalidade, o método e o aparelho de acordo com a presente invenção são proje- tados para proteger um catalisador de SCR.
Consequentemente, um aspecto de acordo com a presente invenção é esboçado um método para aumentar a vida ativa de um catalisador de SCR, o método compreenden- do a etapa de: (a) fornecimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão ou de fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor, antes da entra- da do gás de combustão em um SCR; e (b) permitir que pelo menos um composto carre- gando caulim reaja com quaisquer compostos gasosos de potássio e/ou sódio, ou compos- tos contendo potássio e/ou sódio presentes na zona de combustão ou gás de combustão antes da entrada do gás de combustão no SCR. Em ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para aumen-
tar a vida ativa de um catalisador de SCR, o método compreendendo a etapa de: (i) forne- cimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão de um forno ou refervedor; e (ii) permitir que pelo menos um composto carregando caulim reaja com quaisquer compostos gasosos de potássio e/ou sódio, ou composto contendo potássio e/ou sódio presentes na zona de combustão antes da entrada do gás de combustão em um SCR, em que o composto carregando caulim é selecionado de um ou mais argilas contendo caulim, argilas contendo caolinita, caolinita, ou misturas de dois ou mais dos mesmos.
Em ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para seqües- trar um ou mais compostos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio, na forma de um ou mais compostos contendo aluminossilicato de potássio ou conten- do aluminossilicato de sódio, menos reativos, o método compreendendo as etapas de: (A) fornecimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou de um refervedor; e (B) permitir que pelo menos um composto carregando caulim reaja com quaisquer compostos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio presentes na zona de combustão ou no gás de combustão para formar um ou mais compostos menos reativos de aluminossilicato de po- tássio ou de aluminossilicato de sódio. Em ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para aumen- tar a vida ativa de um catalisador de SCR controlando ao mesmo tempo o mercúrio em um gás, o método compreendendo a etapa de: (I) fornecimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor, antes da entrada do gás de combustão em um SCR; (II) fornecimento de pelo menos um composto carregando haleto de ferro a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor, antes da entrada do gás de combustão em um SCR; (III) permitir que a porção caulim de pelo menos um composto carregando caulim reaja com quaisquer compostos gasosos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio presentes na zona de combustão ou gás de combustão antes da entrada do gás de combustão no SCR; (IV) permitir que a porção ferro de pelo menos um composto carre- gando haleto de ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de fósforo, ou os compostos contendo fósforo presentes na zona de combustão ou gás de combustão antes da entrada do gás de combustão no SCR; e (V) permitir que a porção haleto de pelo menos um com- posto carregando haleto de ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de mercúrio, ou compostos contendo mercúrio, presentes na zona de combustão ou gás de combustão.
Em ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para isolar um ou mais compostos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio, na forma de um ou mais compostos contendo aluminossilicato de potássio ou contendo a- Iuminossilicato de sódio, menos reativos, bem como isolar um ou mais compostos de fósfo- ro, ou contém fósforo compostos, na forma de um ou mais compostos menos reativos con- tendo ferro e fósforo seqüestrando ao mesmo tempo mercúrio, o método compreendendo a etapa de: (1) fornecimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor; (2) fornecimento de pelo menos um composto carregando haleto de ferro a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor; (3) a permitir que a porção caulim de pelo menos um composto carregando caulim reaja com quaisquer compostos gasosos de potás- sio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio presente na zona de combustão ou gás de combustão para formar um ou mais compostos contendo aluminossilicato de po- tássio ou contendo aluminossilicato de sódio, menos reativos; (4) a permitir que a porção ferro de pelo menos um composto carregando haleto de ferro reaja com quaisquer compos- tos gasosos de fósforo, ou compostos contendo fósforo, presentes na zona de combustão ou gás de combustão para formar um ou mais compostos menos reativos contendo ferro e fósforo; e (5) permitir que a porção haleto de pelo menos um composto carregando haleto de ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de mercúrio, ou compostos contendo mer- cúrio, presentes na zona de combustão ou gás de combustão.
As várias características da novidade que caracterizam a invenção são indicadas com particularidade nas reivindicações anexadas e são uma parte da presente divulgação. Para uma melhor compreensão da invenção, as suas vantagens operacionais e benefícios específicos alcançados pelo seu uso, é feita referência aos desenhos anexados e matéria descritiva na qual os exemplos de modalidades de acordo com a presente invenção são ilustrados.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A única Figura é uma representação esquemática de uma típica instalação de queima de combustível fóssil com um sistema de SCR1 e que inclui um sistema para praticar os métodos da presente invenção. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Embora a presente invenção venha a ser descrita em termos de sistemas de SCR que usam a amônia como o agente de redução NOx, já que que a amônia é freqüentemente preferida por razões econômicas, a presente invenção não está limitada a sistemas a base de amônia. Os conceitos de acordo com a presente invenção podem ser usados em qual- quer sistema que use um composto amoniacal. Como usado na presente divulgação, um composto amoniacal é um termo com um significado para incluir compostos, tais como uréi- a, sulfato de amônio, ácido cianídrico, e aminas orgânicas bem como amônia (NH3). Estes compostos podem ser usados como agentes de redução além da amônia, mas como acima mencionado, a amônia é freqüentemente preferida por razões econômicas. Alguns compos- tos não amoniacais, tais como monóxido de carbono ou metano também podem ser usados, mas com perdas na eficácia.
Como usado aqui, os termos "composto carregando" e "composto contendo" são usados de modo trocável. Por exemplo, os termos "composto carregando caulim" e "com- posto contendo caulim" devem ser interpretados como sendo os mesmos e como observado acima são utilizados de modo trocável. Como seria evidente, esta distinção aplica-se igual- mente a todos os termos que utilizam as mesmas construções observadas aqui. Adicional- mente, como usado aqui, o termo "fase gasosa" inclui e/ou abrange ambos um composto, ou compostos, em um estado gasoso bem como o mesmo composto, ou compostos, em um estado de aerossol. Também, como usado aqui, o termo "espécies" inclui tanto um compos- to como um elemento em uma forma/estado iônico bem como um composto e/ou um ele- mento em uma forma/estado atômico.
Embora a presente invenção seja descrita em relação a um refervedor, ou referve- dor à combustível fóssil, ela não está limitada somente a isso. Em vez disso, a presente in- venção pode ser aplicada a qualquer fonte de combustão que gere NOx mesmo que tal fon- te de combustão seja utilizada em conjunto com um refervedor, ou gerador a vapor. Por e- xemplo, a presente invenção pode ser usada em combinação com um forno, um aquecedor, ou qualquer outro tipo do processo de combustão que gere, no total ou em parte, um gás combustível ou gás de combustão contendo NOx. Consequentemente, a descrição abaixo deve ser interpretada como simplesmente um exemplo.
Como ilustrado na Figura, a presente invenção pode ser aplicada a uma instalação de refervedor que emprega uma dessulfurização úmida de gás de combustão (WFGD ou depurador úmido) para a remoção de óxido de enxofre dos gases de combustão, como mos- trado no lado direito superior da Figura. Nesta configuração, o depurador úmido é tipicamen- te precedido (em relação a uma direção do escoamento do gás através do sistema) por um dispositivo de coleta de particulados (PCD), vantajosamente um alojamento para um filtro tipo bolsa de pano (FF), ou um precipitador eletrostático (ESP). Se desejado, também pode ser fornecido um precipitador eletrostático úmido (ESP úmido ou WESP) que pode ser for- necido como uma etapa de "acabamento" final para os finos particulados ou para SO3. Al- ternativamente, a presente invenção pode ser aplicada a um sistema que emprega um apa- relho de secor por borrifo (SDA) ou depurador de gás seco para a remoção de óxido de en- xofre dos gases de combustão, como mostrado no lado direito mais baixo da Figura. Nesta configuração, o SDA ou depurador de gás seco é tipicamente seguido (em relação a uma direção do escoamento do gás através do sistema) por um dispositivo de coleta de particu- lados (PCD), vantajosamente um filtro de pano (FF) ou alojamento para bolsa, um precipita- dor eletrostático (ESP) ou até um precipitador eletrostático úmido (ESP úmido).
Adicionalmente, a presente invenção pode ser aplicada a qualquer catalisador de SCR que seja adversamente afetado por envenenamento com um composto a base de fós- foro tal como, mas não limitado a, H3PO4, PO ou P2O5, compostos a base de potássio tal como, mas não limitado a, cloreto de potássio (KCI) e/ou sulfato de potássio (K2SO4), e/ou compostos a base de sódio tal como, mas não limitado a, cloreto de sódio (NaCI) e/ou sulfa- to de sódio (Na2SO4). Como tal, a presente invenção não está limitada a nenhum tipo de catalisador de SCR, mas em vez disso é amplamente aplicável a uma ampla faixa de varia- ção de sistemas de catalisador de SCR. Os sistemas de catalisador adequados para os quais a presente invenção é aplicável incluem, mas não estão limitados a, configurações do tipo colméia, placa ou corrugada.
Em uma modalidade, a presente invenção está direcionada à redução da taxa da desativação de catalisador de SCR em unidades de combustão de carvão da Powder River Basin (PRB). Deve-se observar que embora a presente invenção seja descrita em relação ao carvão PRB, a presente invenção não está limitada a isso. Melhor, a presente invenção é largamente aplicável a qualquer situação onde um catalisador de SCR é envenenado por um ou mais compostos gasosos de fósforo, uma ou mais compostos gasosos de potássio, um ou mais compostos gasosos de sódio, e/ou quaisquer combinações de dois ou mais de tais compostos.
Em uma modalidade, suspeita-se que o fósforo contido no carvão PRB cause a rá- pida desativação na combustão em estágios e em outras unidades. Suspeita-se que esta desativação seja causada pelo fósforo na fase gasosa liberado via a reação de redução car- botérmica. Nesta reação sob condições deficientes de oxigênio, os compostos contendo o fósforo liberam o fósforo na fase gasosa pela seguinte reação: P2O5 (compostos em fase sólida) + 3C (s) -»2P0 (g) + 3C0 (g).
Este fósforo na fase gasosa se liga aos sítios ativos dentro do catalisador causando a desativação dos sítios para redução de NOx. Em conseqüência desta desativação o cata- lisador de SCR não pode realizar o processo de redução do NOx no mesmo nível de de- sempenho que um catalisador não usado. Em outra modalidade, suspeita-se que o potássio, osódio, compostos contendo po-
tássio e/ou compostos contendo sódio, no carvão PRB e/ou na biomassa, causem a desati- vação rápida na combustão em estágios e em outras unidades. Não desejando estar preso à qualquer uma teoria, suspeita-se que esta desativação seja causada por potássio e/ou sódio na fase gasosa liberados via o processo de combustão devido à presença de vários compostos de potássio e/ou sódio no carvão e/ou na biomassa. Nesta situação, a liberação de tais íons e/ou átomos de metal alcalino ocorre devido às temperaturas utilizadas para conduzir a combustão do carvão e/ou da biomassa e a vaporização e/ou dissociação subse- quente dos compostos de potássio e/ou sódio acima mencionada.
Esses íons e/ou átomos na fase gasosa de potássio e/ou sódio se ligam aos sítios ativos dentro do catalisador causando a desativação de tais sítios para redução de NOx. Em conseqüência desta desativação, o catalisador de SCR não pode realizar o processo de redução do NOx no mesmo nível de desempenho que um catalisador não usado e/ou "fres- co".
Em uma modalidade, a presente invenção se refere a um sistema e método para evitar a formação de espécies de potássio, sódio e/ou fósforo na fase gasosa no ambiente de combustão reduzindo, diminuindo e/ou eliminando assim a taxa de desativação da SCR. Em uma modalidade, a presente invenção realiza a meta acima mencionada pela adição de pelo menos um composto carregando caulim, pelo menos um composto carregando ferro, ou quaisquer combinações adequadas dos mesmos ao carvão PRB antes da combustão. Em uma modalidade, o composto carregando caulim de acordo com a presente in-
venção qualquer composto contendo caulim (por exemplo, caolinita que é um mineral que está contido em argilas de caulim e que tem a composição química AI2Si2O5(OH)4).
Consequentemente, como usado aqui, "caulim" é definido para significar, e abran- ger, qualquer argila que contenha uma quantidade suficiente de caulim na mesma (por e- xemplo, qualquer argila em que o caulim esteja em pelo menos 25 porcento em peso), ou qualquer argila ou outro composto que contenha uma quantidade suficiente da caolinita mi- neral (AI2Si2O5(OH)4) (por exemplo, qualquer argila, ou outro composto, que tenha pelo me- nos 25 porcento em peso de caolinita). Em outra modalidade, a quantidade do caulim no composto contendo caulim é de pelo menos aproximadamente 30 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 40 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 50 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 60 porcento em peso, pelo menos aproximadamen- te 70 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 75 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 80 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 90 porcento em pe- so, ou mesmo pelo menos aproximadamente 95 porcento em peso. Em ainda outra modali- dade, qualquer composto contendo caulim independente do teor de caulim pode ser utiliza- do em conjunto com a presente invenção contanto que o teor de caulim dos mesmos seja de pelo menos aproximadamente 10 porcento em peso. Aqui, bem como em qualquer outra parte do presente relatório descritivo e nas reivindicações, os valores de faixas de variação individuais podem ser combinados para formar faixas de variação adicionais e/ou não- divulgadas. Não desejando estar preso a qualquer teoria, acredita-se que a porção de alu- minossilicato do caulim reage com íons de potássio e/ou sódio "livre" que são gerados devi- do à combustão de carvão e/ou biomassa que contenha vários compostos de potássio, só- dio e/ou fósforo para gerar compostos de aluminossilicato de potássio e/ou de sódio (por exemplo, NaAISi3O8 e KAISi3O8). Isto por sua vez permite o seqüestro dos íons e/ou átomos de potássio e/ou de sódio que de outro modo estariam "livres" para envenenar o catalisador de SCR.
Independente de quaisquer compostos de fósforo que estejam contidos nos gases
de combustão, tais compostos são seqüestrados via a inclusão em um ou mais compostos carregando ferro em combinação com um composto carregando caulim como definido aci- ma. Assim, em uma modalidade, a presente invenção permite o seqüestro de múltiplas es- pécies selecionadas de potássio, sódio, fósforo e quaisquer combinações dos mesmos. Em uma modalidade, o composto carregando ferro de acordo com a presente in-
venção é qualquer composto de ferro (por exemplo, um composto de óxido de ferro) que seja capaz de sofrer redução nos ambientes de combustão comuns o refervedores, fornos, usinas elétricas, etc. Em uma modalidade particular, o composto carregando ferro é o óxido de ferro (III) (Fe2O3), também conhecido como óxido de ferro vermelho ou hematita. Na mo- dalidade onde o óxido ferro (III) é utilizado as reações de interesse que ocorrem na porção de combustão de um refervedor ou forno são como mostrados abaixo: 3Fe2O3 (s) + CO (g) - 2Fe304 (s) + CO2 (g) (1) Fe3O4 (s) + CO (g) - 3FeO (s) + CO2 (g) (2).
Deve-se observar que o Fe3O4, também conhecido como óxido de ferro negro ou magnetita, da primeira reação acima também pode ser escrito mais exatamente como Fe- O-Fe2O3. O FeO ou óxido de ferro (II), também conhecido como óxido ferroso, que é gerado devido à redução de Fe2O3 está depois disponível para prender, ligar e/ou seqüestrar qual- quer gás de PO presente na zona de combustão, ou gás de combustão, de um refervedor, ou forno, antes da chegada ao SCR. Este gás de PO formará depois Fe-P e/ou compostos de Fe-P-O na fase particulada antes da chegada ao SCR. O particulado passará pelo catali- sador e evitará a deterioração de catalisador.
Em outra modalidade, a presente invenção pode utilizar o carbonato de ferro (II)
que é convertido no oxido de ferro (II) desejado na zona de combustão via a reação mostra- da abaixo:
FeCO3 (s) -> FeO (s) + CO2 (g) (3).
Em ainda outra modalidade, a presente invenção pode utilizar um ou mais haletos de ferro. Os haletos de ferro adequados incluem, mas não estão limitados a, brometo de ferro (II), brometo de ferro (III), cloreto de ferro (II), cloreto de ferro (III), iodeto de ferro (II), iodato de ferro (III) (Fe(IO3)3), ou qualquer mistura de dois ou mais dos mesmos. Em ainda outra modalidade, o qualquer um ou mais haletos de ferro pode ser usado em combinação com outro composto não haleto contendo ferro (por exemplo, carbonato de ferro (II)). Em ainda outra modalidade, a presente invenção utiliza uma combinação de brometo de ferro (II) e/ou brometo de ferro (III) com o carbonato de ferro (II) para controlar a quantidade do fósforo em um gás combustível e/ou gás de combustão permitindo ao mesmo tempo o con- trole de compostos de mercúrio, ou compostos contendo mercúrio, em um gás combustível e/ou gás de combustão. Como usado aqui, os compostos de mercúrio, ou compostos con- tendo mercúrio, incluem, mas não estão limitados a, qualquer composto que contenha o mercúrio oxidado, ou mercúrio elementar ligado. Em ainda outra modalidade, a presente invenção está direcionada a permitir ao mesmo tempo o controle de compostos de mercúrio, ou compostos contendo mercúrio, contendo principalmente, ou somente, mercúrio oxidado. Como usado aqui qualquer composto de ferro, haleto ou qualquer outro, pode ser utilizado em uma forma hidratada ou não hidratada. Como tal, a referência para qualquer composto de ferro por definição aqui inclui qualquer forma hidratada que exista quer seja ou não espe- cificamente mencionada pela fórmula química.
Como é conhecido na técnica, (ver, por exemplo, a Publicação de Pedido de Paten- te dos Estados Unidos N0. 2008/0107579 para Downs et al., o texto do qual é aqui incorpo- rado pela referência como se fossem totalmente aqui enunciado) os compostos contendo haletos são utilizados para oxidar o mercúrio elementar presente em um gás combustível, ou de combustão. Devido a esta reação de oxidação, a porção haleto de um composto con- tendo haleto adequado permite ao mercúrio elementar ser convertido em uma forma mais favorável para a subsequente captura, ou seqüestro, via uma ou mais tecnologias adequa- das de controle ambiental (por exemplo, um depurador úmido ou absorção em secagem por borrifo (SDA), um sistema de dessulfurização de gás de combustão (FGD), um sistema de carbono ativado em pó (CAP), ou sistema de coleta de particulados, tal como um filtro de pano (FF) ou um precipitador eletrostático (ESP)). Em um exemplo, como é conhecido na técnica, a adição de um ou mais compostos adequados contendo haleto também aumenta a quantidade de mercúrio que está ligado ao particulado. Considerando que diversas patentes e pedidos publicados detalham a maneira por que os compostos contendo um haleto ade- quado permitem a recuperação aumentada de mercúrio de um gás combustível ou de com- bustão, uma discussão detalhada da mesma é omitida por motivos de brevidade.
Como tal, em ainda outra modalidade, a presente invenção abrange a utilização de pelo menos um composto carregando caulim em conjunto com pelo menos um composto de haleto de ferro para atingir um controle multifacetado de vários compostos, íons e/ou áto- mos, de potássio, sódio, fósforo e mercúrio, em fase gasosa, como discutido acima.
Em algumas das modalidades acima, os um ou mais adequados compostos con- tendo o caulim, os um ou mais adequados compostos contendo o ferro, os um ou mais ade- quados compostos de haleto de ferro, ou qualquer mistura dos mesmos podem ser acres- centados ao carvão no pulverizador. Em ainda outra modalidade, os um ou mais adequados compostos contendo o caulim, os um ou mais adequados compostos contendo o ferro, os um ou mais adequados compostos de haleto de ferro, ou qualquer mistura dos mesmos de acordo com a presente invenção podem ser acrescentados à zona de combustão de um refervedor e/ou o forno via uma linha de fornecimento adequada projetada pra liberar um ou mais compostos pulverizados na zona de combustão de um forno e/ou refervedor. Para este fim, a Figura ilustra várias modalidades de esquemas de desenhos adequados de realizar este resultado.
Referindo-se à Figura, é ilustrada uma representação esquemática de uma típica instalação de queima de combustível fóssil, geralmente denominada 10, com um sistema de SCR, e que inclui um sistema para praticar os métodos da presente invenção. Como mos- trado, o refervedor 12 é fornecido para extrair o calor da combustão de um combustível fós- sil, tal como carvão, através de combustão com um oxidante, tipicamente ar. O calor é trans- ferido para um fluido de trabalho, tal como água, para gerar o vapor usado a qualquer gera- dor de potência via expansão através de um aparelho gerador de turbina (não mostrado) ou para processos industriais e/ou aquecimento. O carvão bruto 14 deve ser esmagado a uma finura desejada e seco para facilitar a
combustão. O carvão bruto 14 é temporariamente guardado em uma carvoeira de carvão 16 e depois transferido por meio de um alimentador gravimétrico ou volumétrico 18 a um ou mais pulverizadores de carvão 20. Na modalidade mostrada na Figura, há seis (6) pulveri- zadores de carvão, identificados como pulverizadores de carvão A-F. Como é conhecido daqueles versados na técnica, cada pulverizador de carvão 20 mói o carvão a uma finura desejada (por exemplo, 70 % através de mesh 200) e conforme é moído, o ar primário quen- te de sopradores de ar primários (não mostrado) é transmitido em cada pulverizador de car- vão 20 para pré-aquecer e remover a umidade do carvão a níveis desejados enquanto é moído. O ar primário também é usado para transportar o carvão pulverizado (PC) para fora de cada pulverizador de carvão 20 e liberá-lo ao longo de uma diversidade de linhas de for- necimento de carvão pulverizado (uma tal linha do queimador é identificada em A na Figura; um único pulverizador de carvão 20 pode fornecer o carvão através das linhas de forneci- mento 4 - 8 de carvão pulverizado) aos queimadores 22 nas paredes dianteiras e traseiras do refervedor 12. Tipicamente, os queimadores 22 são localizados em elevações espaçadas em um ou ambas das paredes dianteiras e traseiras opostas do refervedor 12, ou nos can- tos do refervedor em instalações conhecidas como unidades de queima no canto ou unida- des de queima tangencial (não mostrado). A presente invenção pode ser utilizada em con- junto com, mas não está limitada somente a, unidades de queima em parede única, queima em parede oposta e queima no canto ou queima tangencial. Tipicamente, um único pulveri- zador de carvão 20 só fornece o carvão a uma única elevação de queimadores 22 em uma parede. Assim, na modalidade mostrada na Figura, seis pulverizadores de carvão fornecem de A - F correspondendo às elevações do queimador de A - F. Contudo, como é conhecido daqueles versados na técnica, outro pulverizador e as configurações do queimador são co- nhecidos (por exemplo, os únicos pulverizadores que fornecimento queimadores em múlti- plas paredes e/ou elevações ou múltiplos pulverizadores de fornecimento queimadores em uma elevação única) e a presente invenção aplica-se a quaisquer das tais configurações. O processo de combustão começa na zona do queimador 24 do forno 12 do refer-
vedor 26, liberando calor e criando gás de combustão quente 28 que é transmitido de modo ascendente à porção superior 30 do refervedor 12, através de superfícies de aquecimento esquematicamente indicadas como retângulos 32. O gás de combustão 28 é depois transmi- tido através das superfícies de aquecimento na etapa de convecção pendente 34, na porção superior 36 da etapa de convecção horizontal 38. O gás de combustão 28 é depois transmi- tido através de um equipamento de redução catalítica seletiva (SCR) 40 onde o NOx no gás de combustão é reduzido, e depois através de dispositivos de aquecedores de ar primários e secundários esquematicamente indicados em 42. Os aquecedores de ar 42 extraem o calor adicional do gás de combustão 28, baixando a temperatura do gás de combustão, e pré- aquecendo o ar de entrada usado para a combustão.
Como ilustrado na Figura, e à jusante dos aquecedores de ar 42, o gás de combus- tão 28 sofre o tratamento adicional de remoção de óxido de enxofre e particulados. Duas configurações típicas do equipamento à jusante empregado para realizar estas tarefas são mostradas no lado direito da Figura. A configuração superior de equipamento na Figura compreende um dispositivo de coleta de particulados (PCD) esquematicamente indicado em 44, para a remoção de particulados do gás de combustão 28, e que pode compreender na prática um filtro de pano ou um precipitador eletrostático. À jusante do PCD 44 é fornecido um dispositivo de dessulfurização úmida de gás de combustão (WFGD)1 também conhecido como um depurador úmido, para a remoção de óxido de enxofre do gás de combustão 28. O gás de combustão limpo, depurado pode ser (opcionalmente) transmitido através de um ESP úmido 47 para a remoção de particulado fino ou SO3, e depois transmitido para uma coluna 48 para descarga na atmosfera.
A configuração inferior do equipamento na Figura compreende um aparelho de se- cagem por borrifo (SDA) esquematicamente indicado em 50, também conhecido como um depurador de gás seco, para a remoção de óxido de enxofre do gás de combustão 28. À jusante do SDA 50 é fornecido um dispositivo de coleta de particulados (PCD) 44, como descrito acima, para a remoção de particulados do gás de combustão 28. O gás de combus- tão limpo, depurado é depois transmitido para uma coluna 48 para descarga na atmosfera.
Para reduzir também emissões de NOx1 alguns refervedores 12 empregam a com- bustão em estágios em que só a parte da quantidade estequiométrica de ar é fornecida na zona do queimador principal 24, com o equilíbrio do ar da combustão, em conjunto com qualquer excesso da ar necessário pelo fato de que nenhum processo de combustão é 100 por cento eficiente, é fornecido acima da zona do queimador 24 via portas de sobrecarga de ar de queima (OFA) 52. Se a combustão em estágios for empregada em um refervedor 12, devido ao reduzido fornecimento de ar na zona do queimador 24, uma atmosfera redutora é criada na porção mais baixa do forno 26, incluindo a região do funil de carga 54. Conforme uma primeira modalidade da presente invenção, um ou mais compostos
adequados contendo o caulim, um ou mais compostos adequados contendo o ferro, um ou mais compostos adequados de haleto de ferro, ou qualquer mistura dos mesmos são acres- centados aos um ou mais pulverizadores de carvão 20 antes do fornecimento do carvão pulverizado ao um ou mais queimadores 22. O sistema e o aparelho para realizar este resul- tado desejado também são mostrados na Figura, geralmente denominados 100. O sistema 100 compreende um meio de armazenamento 120 para guardar temporariamente o com- posto de redução/sequestro de potássio, sódio, fósforo e/ou de mercúrio, geralmente deno- minado 110; os meios de liberação 130, 135 para transportar o composto 110 a uma posi- ção desejada, incluindo válvulas, selos, etc, conforme seja necessário; e os meios de con- trole 150, vantajosamente meios de controle a base de microprocessador, que são acessa- dos via um operador via a estação de interface humana de operação (entrada-saída) 160, que inclui a exibição e a coleta de dados e meios de armazenamento como necessário. Na Figura, o carvão bruto 14 ao qual o composto 110 foi acrescentado é denominado de 140. Vantajosamente, composto 110 pode ser fornecido junto com o carvão bruto 14 via o ali- mentador 18, que permite o controle rigoroso e a medição da liberação tanto de carvão bruto 14 como de composto 110 no pulverizador de carvão 20. Alternativamente, composto 110 pode ser fornecido diretamente no pulverizador de carvão 20 e/ou diretamente em uma ou mais linhas do queimador individuais A-F que fornece o carvão pulverizado a queimadores individuais 22, com dispositivos de vedação adequados contra a pressão positiva dentro do pulverizador de carvão 20 ou linhas do queimador A - F. O meio de liberação pode ser a base de lama ou pneumático como necessário pelos pormenores do composto 110 e a quantidade e posição da introdução no gás de combustão 28. Um arranjo interligado de con- trole ou linhas de sinalização 170, 180, 190 e 195 interconectam estes vários dispositivos para fornecer sinais de controle, 110 sinais de nível dos compostos, e sinalizar o nível de potássio, sódio, fósforo e/ou de mercúrio no gás de combustão 28 (de um sensor 200) para permitir à introdução do composto de redução/sequestro de potássio, sódio, fósforo e/ou de mercúrio 110 no gás de combustão 28 ser controlada por um operador humano, ou contro- lado automaticamente. Contudo, se um sensor adequado, em tempo real 200 para medir níveis de potássio gasoso, sódio, fósforo e/ou mercúrio no gás de combustão 28 não estiver disponível, as amostras de gás de combustão podem ser em vez disso tomadas na posição 200 para a análise de laboratório posterior via métodos de teste adequados, que podem ser por ligados indução à espectrometria de massa e plasma (ICP-MS). Baseado nos resultados de laboratório, um operador humano pode usar depois a interface de operador 160 para in- troduzir manualmente um ponto do conjunto desejado no meio de controle 150 para a quan- tidade de compostos de redução/sequestro de potássio, sódio, fósforo e/ou de mercúrio 110 introduzida no gás de combustão 28. Contanto que as análises de laboratório subsequentes não indiquem qualquer variação significante nos níveis de potássio gasoso, sódio, fósforo e/ou de mercúrio no gás de combustão 28, pode ser que não haja necessidade de dosagem em tempo real, e de controle rigoroso da introdução de composto de redução/sequestro de potássio, sódio, fósforo e/ou de mercúrio 110. Em vez disso, a quantidade de composto de redução/sequestro de potássio, sódio, fósforo e/ou de mercúrio 110 introduzido no gás de combustão 28 pode ser simplesmente uma função da carga do refervedor ou dos valores da taxa de alimentação de carvão.
Em ainda outra modalidade, a presente invenção utiliza pelo menos um composto carregando caulim em combinação com o óxido de ferro (II). Nesta modalidade, a necessi- dade de uma reação de redução de ocorrer é eliminada e os pontos de adição do o óxido de ferro (II) desta modalidade é, por isso, mais largo modalidades depois prévias. Neste caso, o composto carregando caulim e o o óxido de ferro (II) pode ser acrescentado em qualquer pós-combustão de ponto adequada e pre-SCR para capturar, reduzir, vínculo, ligar e/ou se- qüestrar qualquer potássio gasoso "livre", sódio, fósforo e/ou compostos de mercúrio, íons, e/ou presente de átomos no gás de combustão de um refervedor, ou forno, antes da chega- da ao SCR. Particularmente, o composto de redução de fósforo pode ser fornecido em um ou mais das posições G através de Q mostrado na Figura. Mais particularmente, o composto de redução/sequestro de potássio, sódio, fósforo e/ou de mercúrio também pode ser forne- cido (por exemplo, separadamente, independentemente, ou em quaisquer combinações) no gás de combustão 28 em um ou mais das seguintes posições:
G: dentro ou abaixo da zona do queimador 24, em um ou mais da frente, parte de trás ou nas paredes laterais, via meios separadores dos queimadores 22; H: no forno 26 em uma posição acima a zona do queimador 24, em um ou mais da
frente, parte de trás ou paredes laterais;
I, J: no forno 26 na proximidade de ou via as portas de OFA 52 em uma ou ambas das paredes dianteiras ou traseiras;
K: no refervedor 12 na etapa de convecção pendente 34; L: no refervedor 12 na porção superior 36 da etapa de convecção horizontal 38;
Μ, Ν, O, P: no refervedor 12 na etapa de convecção horizontal 38; e/ou
Q: no refervedor 12 na região do funil de carga abaixo da etapa de convecção hori- zontal 38.
Considerando o esquema acima, o ferro reduzido, ou o oxido de ferro (II), de acordo com a presente invenção é capaz de capturar, reduzir, capturar, ligar e/ou seqüestrar o fós- foro na fase gasosa na forma de ligas de fósforo de ferro que para entrar em contato com o ar de sobre-queima de compostos de oxido de fósforo de ferro, embora o composto carre- gando caulim seja capaz de capturar, reduzir, ligar e/ou seqüestrar quaisquer compostos de potássio e/ou de sódio na fase gasosa. Isto significativamente reduz a quantidade de potás- sio de fase gasosa, sódio e/ou o acúmulo de fósforo em um catalisador de SCR. Outra van- tagem de acordo com a presente invenção consiste em que através da adição do caulim e/ou ferro uma porção significante presente de qualquer potássio, sódio e/ou fósforo serão ligados ao aluminossilicato e/ou ligados ao ferro.
Não desejando estar preso a qualquer teoria, acredita-se que aluminossilicatos de metal alcalino com menor probabilidade estão em um estado na fase gasosa nas condições comumente encontradas em um processo de combustão e/ou uma unidade de SCR. Isto permite a redução ao mínimo da quantidade de potássio e de sódio que são transferidas para um catalisador de SCR e assim disponível para envenenar o catalisador de SCR. Adi- cionalmente, os compostos de fósforo ligados ao ferro são menos enxaguáveis o que assim minimiza a transferência de fósforo para um catalisador de SCR. Além disso, o fósforo asso- ciado com e/ou ligado a um composto de ferro (por exemplo, um óxido de ferro) é mais es- tável do que o fósforo que se associa com e/ou ligado a um composto de cálcio (por exem- plo, óxido de cálcio). Considerando isto, a presente invenção é, em uma modalidade, dire- cionada para uma situação onde a maior parte do potássio, sódio e/ou do fósforo presentes na combustão e/ou fluxo de gás combustível é isolada em um composto de aluminossilicato de metal alcalino adequado e/ou composto contendo ferro, fósforo e oxigênio assim subs- tancialmente reduzindo a quantidade de compostos contendo potássio/sódio gasoso "livre" e/ou compostos contendo cálcio/fósforo/oxigênio que são capazes de reagir com SOx. Isto por sua vez substancialmente reduz a quantidade de compostos contendo potássio/sódio gasoso que podem envenenar o catalisador de SCR. Além disso, a quantidade de fósforo gasoso que é produzido na combustão e/ou fluxo de gás de combustão é substancialmente reduzida restringindo a quantidade de compostos contendo cálcio/fósforo/oxigênio que estão presentes na combustão e/ou fluxo de gás de combustão para reagir com vários compostos SOx que resultam na produção não desejada de compostos gasosos de fósforo, ou compos- tos de fósforo/oxigênio, que podem levar ao envenenamento indesejável de um catalisador de SCR.
Em ainda outra modalidade, os um ou mais compostos carregando caulim, e/ou os
um ou mais compostos carregando ferro de acordo com a presente invenção podem ser acrescentados de qualquer maneira adequada, incluindo a maneira detalhada na Figura. O composto adequado que carrega caulim é detalhado acima. Os compostos adequados con- tendo ferro incluem, mas não estão limitados a, as formas aquosas e solúveis dos compos- tos contendo o ferro, tais como haletos de ferro (por exemplo, cloretos de ferro, brometos de ferro, iodeto de ferro, ou iodato de ferro), ferro metálico, um ou mais óxidos de ferro, carbo- nato de ferro, ou misturas de dois ou mais dos mesmos. Se um desnível existente for usado então um ou mais reagentes aquosos podem ser bombeados via bombas de deslocamento positivas de um tanque de armazenamento para os um ou mais alimentadores de carvão onde o reagente é borrifado no carvão enquanto o carvão é transportado numa correia ali- mentadora à montante dos pulverizadores.
Em uma modalidade, a presente invenção é vantajosa pelo fato de ser aplicável tanto a SCRs existentes (retro-ajuste) como a novo SCRs. Adicionalmente, a presente in- venção pode ser aplicada a uma planta que utiliza a biomassa como uma fonte de combus- tível. Em uma modalidade, a implementação de acordo com a presente invenção pode ser realizada com uma relação custo-benefício utilizando o baixo preço do hardware projetado para fornecimento o composto de ferro necessário a um processo de combustão. A presente invenção também não afeta o desenho atual de refervedores e SCRs.
Em uma modalidade, a quantidade dos um ou mais compostos carregando caulim e/ou composto, ou compostos de ferro, utilizados em conjunto com a presente invenção va- ria dependendo do teor de fósforo no carvão a ser queimado. Como é conhecido daqueles versados na técnica, o teor de potássio, sódio e/ou fósforo no carvão e/ou na biomassa po- de ser determinado por vários métodos conhecidos. Assim, neste exemplo, a presente in- venção não está limitada à faixa de variação ou quantidade de qualquer um, dos compostos contendo o caulim e/ou compostos contendo o ferro que são fornecidos/utilizados. Em vez disso, uma razão estequiométrica é utilizada. Em uma modalidade, a razão estequiométrica de potássio e/ou sódio ao composto carregando caulim está em uma faixa de aproximada- mente 1:3 à aproximadamente 3:1, ou de aproximadamente 1:2 à aproximadamente 2:1, ou de aproximadamente 1:1,5 à aproximadamente 1,5:1, ou de aproximadamente 1:1,25 à a- proximadamente 1,25:1, ou até aproximadamente 1:1. Em uma modalidade, a razão este- quiométrica de ferro ao fósforo está em uma faixa de aproximadamente 1:3 à aproximada- mente 3:1, ou de aproximadamente 1:2 à aproximadamente 2:1, ou de aproximadamente 1:1,5 à aproximadamente 1,5:1, ou de aproximadamente 1:1,25 à aproximadamente 1,25:1, ou até aproximadamente 1:1. Aqui, bem como em qualquer parte do presente relatório des- critivo e nas reivindicações, os valores das faixas de variação individuais podem ser faixas de variação combinadas para formar faixas de variação adicionais e/ou não divulgadas. Em outra modalidade, a quantidade de composto, ou compostos carregando cau-
lim, e/ou composto, ou compostos carregando ferro, utilizados em conjunto com a presente invenção está dentro de uma dada faixa de variação quando o combustível utilizado é car- vão de Powder River Basin, lignita, biomassa, ou quaisquer combinações dos mesmos. Nes- ta modalidade, a quantidade do composto, ou compostos, carregando caulim, e/ou compos- to, ou compostos, carregando ferro para o carvão de Powder River Basin / lignita, a biomas- sa, ou quaisquer combinações dos mesmos, é expressa como a quantidade de composto, ou compostos, carregando caulim e/ou composto, ou compostos, carregando ferro (daqui por diante referidos somente como "caulim" e/ou "ferro" somente nesse exemplo) em quilo- gramas para cada 453,6 kg de carvão e/ou biomassa. Em uma modalidade, a quantidade de caulim e/ou composto de ferro, ou compostos, utilizados está em uma faixa de aproximada- mente 0,318 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa à aproxima- damente 2,72 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa. Em outra modalidade, a quantidade de caulim e/ou composto de ferro, ou compostos, utilizados está em uma faixa de aproximadamente 0,453 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa à aproximadamente 2,49 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa, ou de aproximadamente 0,68 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa à aproximadamente 2,27 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa, ou de aproximadamente 0,91 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa à aproximadamente 2,04 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa, ou de aproximadamente 1,13 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa à aproximadamente 1,81 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa, ou de aproximadamente 1,36 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa à aproximadamente 1,59 kg de "caulim" e/ou "ferro" por 453,6 kg de carvão e/ou biomassa. Aqui, bem como em qualquer parte do presente relatório descritivo e nas reivindicações, os valores de faixa de variação individuais podem ser com- binados faixas de variação para formar adicionais e/ou não divulgadas.
Em outra modalidade, em que a porção de ferro de acordo com a presente inven- ção que deve ser utilizado para controlar vários compostos em um gás combustível e/ou gás de combustão, de um 100 MWe carvão e/ou biomassa usina elétrica é tanto o brometo de ferro (II) como o carbonato de ferro (II), a taxa de injeção do carbonato de ferro (II) é como discutido acima embora o brometo de ferro (II) seja fornecido como uma solução e em uma quantidade variando de aproximadamente 1,13 litros por hora à aproximadamente 45,5 litros por hora, ou de aproximadamente 2,27 litros por hora à aproximadamente 4,54 litros por hora, ou até de aproximadamente 4,54 litros por hora à aproximadamente 18,18 litros por hora. Em outra modalidade, onde somente um haleto de ferro é utilizado (por exemplo, bro- meto de ferro (II) e/ou brometo de ferro (III)) a quantidade do haleto de ferro fornecimento ao gás combustível e/ou gás de combustão, é suficiente para produzir uma concentração do brometo entre aproximadamente 10 ppm de à aproximadamente 200 ppm de, ou de aproxi- madamente 25 ppm de à aproximadamente 175 ppm de, ou de aproximadamente 50 ppm de à aproximadamente 150 ppm de. Deve-se observar que dependendo das emissões con- trolam a tecnologia no lugar no dispositivo que gera o gás combustível e/ou gás de combus- tão, ele pode ser desejável para uso uma concentração de brometo mais baixo para evitar qualquer tipo de efeitos prejudiciais a tal tecnologia de emissões à jusante. Em uma modali- dade de tal exemplo a concentração do brometo está entre aproximadamente 10 ppm de à aproximadamente 125 ppm de, ou de aproximadamente 25 ppm de à aproximadamente 100 ppm de, ou de aproximadamente 50 ppm de à aproximadamente 75 ppm. Aqui, bem como em qualquer parte do presente relatório descritivo e nas reivindica-
ções, os valores de faixa de variação individuais (até de modalidades diferentes) podem ser combinados para formar adicionais e/ou não faixas de variação divulgados.
Na luz de acima, uma pessoa com habilidade na técnica reconheceria que a quan- tidade de compostos de caulim e/ou compostos de ferro necessários para fornecimento a quantidade desejada de caulim, ferro e/ou halogênio a um gás combustível e/ou gás de combustão, conforme o processo de acordo com a presente invenção variará dependendo do tamanho do dispositivo que gera tal gás combustível e/ou gás de combustão. Assim, a presente invenção não está limitada a qualquer taxa específica ou o faixa de variação do fornecimento.
Em outra modalidade, para um 100 carvão MWe e/ou biomassa usina elétrica a
quantidade de ferro (II) a solução de brometo (solução de 25 porcento em peso) fornecimen- to ao gás combustível e/ou gás de combustão, está em uma faixa de aproximadamente 1,13 litros por hora à aproximadamente 6 galões por hora, ou de 2,27 litros por hora à aproxima- damente 22,7 litros por hora, ou até de 1 galão por hora à aproximadamente 18,18 litros por hora. Aqui, bem como em qualquer parte do presente relatório descritivo e nas reivindica- ções, os valores de faixa de variação individuais podem ser combinados para formar adicio- nais e/ou não faixas de variação divulgados. Contudo, como é observado acima, a presente invenção não está limitada a somente estas taxas de fornecimento. Melhor qualquer taxa de fornecimento pode ser usado para atingir a concentração desejada de brometo e/ou ferro. Como seria evidente para uma pessoa com habilidade na técnica, outros fatores adicionais podem comprimir a quantidade de compostos contendo o ferro fornecimento com relação a várias modalidades da presente invenção. Tais fatores adicionais incluem, mas não estão limitados a, a quantidade e/ou o tipo do fósforo presente no carvão, ou outro combustível; o tamanho e/ou produção do refervedor, aquecedor, forno, ou outro gás de combustão - ou gás de combustão - gerando dispositivo; e a razão estequiométrica desejada a ser atingida; o tipo e/ou maneira de combustão, o tipo e/ou arranjo de qualquer equipamento aplicável ou estrutura.
Em outra modalidade, um ou mais compostos de caulim, e/ou um ou mais os com- postos de ferro utilizados em conjunto com a presente invenção podem ter qualquer tama- nho de partícula e/ou geometria de partícula. A geometria de partícula adequada inclui, mas não é limitada a, esférica, parecido a uma plaqueta, irregular, elíptica, oblonga, ou uma combinação de duas ou mais geometrias diferentes de partícula. Em uma modalidade, um ou mais compostos de caulim, e/ou um ou mais os compostos de ferro da presente inven- ção, se solúvel em água e/ou suspendível, podem ser fornecidos em forma de suspensão e/ou solução. Em tal exemplo, uma solução e/ou concentração de suspensão de pelo menos aproximadamente 15 porcento em peso de um ou mais compostos de caulim e/ou compos- tos de ferro solúveis e/ou suspendíveis em água são utilizado. Em outra modalidade, uma solução e/ou concentração de suspensão de pelo menos aproximadamente 20 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 25 porcento em peso, pelo menos aproximadamente porcento em peso, pelo menos aproximadamente 35 porcento em peso, pelo menos a- proximadamente 40 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 45 porcento em peso, ou até pelo menos aproximadamente 50 porcento em peso de mais de um compostos de caulim e/ou compostos de ferro solúvel em água e/ou de suspendível são utilizados e/ou são utilizados em conjunto com a presente invenção. Aqui, bem como em qualquer parte do pre- sente relatório descritivo e nas reivindicações, os valores de faixas de variação individuais podem ser combinações de faixas de variação para formar variações adicionais e/ou não divulgadas. Como seria apreciado por aqueles versados na técnica, a solução e/ou a con- centração da suspensão de qualquer um ou mais compostos de caulim e/ou os compostos de ferro solúveis e/ou suspendíveis em água não devem, em uma modalidade, exceder a quantidade de solubilidade para o um ou mais compostos de ferro.
Em ainda outra modalidade, um ou mais os compostos de caulim e/ou os compos- tos de ferro de acordo com a presente invenção podem ser fornecido em uma forma de pó, uma forma de solução, uma forma de suspensão aquosa, ou quaisquer combinações das mesmas. No caso de uma suspensão aquosa, um ou mais os compostos de caulim e/ou os compostos de ferro utilizados em conjunto com a presente invenção devem ter um tamanho de partícula adequado.
Adicionalmente, até não desejando colocar um ou mais compostos de caulim e/ou compostos de ferro de acordo com a presente invenção em uma solução aquosa, um ou mais os compostos de caulim e/ou os compostos de ferro devem ter um tamanho de partícu- la adequado que facilite um grau mais alto da reatividade quando colocado em contato com um gás combustível, ou gás de combustão. Em uma modalidade, ambas estas condições podem ser cumpridas, ou individualmente ou em combinação, por um ou mais compostos de caulim e/ou compostos de ferro onde pelo menos aproximadamente 95 por cento das partí- cuias têm um tamanho de partícula menor do que aproximadamente 400 μιτι (micra), onde pelo menos aproximadamente 95 por cento das partículas têm um tamanho de partícula menor do que aproximadamente 350 Mm (micra), onde pelo menos aproximadamente 95 por cento das partículas têm um tamanho de partícula menor do que aproximadamente 300 μιτι (micra), onde pelo menos aproximadamente 95 por cento das partículas têm um tamanho de partícula menor do que aproximadamente 250 μιτι (micra), onde pelo menos aproximada- mente 95 por cento das partículas têm um tamanho de partícula menor do que aproximada- mente 200 pm (micra), ou mesmo onde pelo menos aproximadamente 95 por cento das par- tículas têm um tamanho de partícula menor do que aproximadamente 175 pm (micra). Aqui, bem como em qualquer parte do presente relatório descritivo e nas reivindicações, os valo- res de faixa de variação individuais podem ser combinados para formar faixas de variação adicionais e/ou não divulgadas.
Embora não limitado a isto, quando utilizado, um composto de ferro adequado para uso em conjunto com a presente invenção é o carbonato ferro (II) disponível de Prince Agri Products (uma filial da Phibro Animal Health Corporation localizado em Ridgefield Park, No- va Jersey). Este carbonato de ferro (II) é um composto em pó onde pelo menos aproxima- damente 95 % das suas partículas têm menos de 200 pm (micra) de tamanho. Adicional- mente, a concentração de carbonato de ferro (II) neste produto é de aproximadamente 80 por cento em peso com substancialmente todos de 20 porcento em peso restantes que são não reativos à luz do que é utilizado aqui. No exemplo onde uma suspensão aquosa é utilizada em conjunto com a presente
invenção, uma suspensão aquosa pode compreender também uma quantidade adequada de um ou mais agentes de antideposição, de suspensão, espessantes ou de emulsificação. Agentes adequados de antideposição, de suspensão, de espessamento ou de emulsificação incluem, mas não estão limitados a, poliacrilatos de sódio, carbômeros, acrilatos, agentes espessantes inorgânicos. Outros agentes adequados de antideposição, de suspensão, de espessamento ou de emulsificação são conhecidos daqueles versados na técnica e assim, tal discussão aqui é omitida por motivos de brevidade. Em outra modalidade, uma suspen- são adequada ou a emulsificação podem ser atingidas via a agitação e não necessariamen- te necessitam do uso de um ou mais agentes de antideposição, suspensão, espessamento ou emulsificação. Em outra modalidade, uma combinação de um ou mais agentes de anti- deposição, suspensão, espessamento ou emulsificação pode ser utilizada em combinação com a agitação.
Em ainda outra modalidade, um ou mais os compostos de caulim e/ou os compos- tos de ferro de acordo com a presente invenção devem ter uma pureza de pelo menos apro- ximadamente 50 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 55 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 60 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 65 por- cento em peso, pelo menos aproximadamente 70 porcento em peso, pelo menos aproxima- damente 75 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 80 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 85 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 90 porcento em peso, pelo menos aproximadamente 95 porcento em peso, ou até pelo menos aproxi- madamente 99 porcento em peso ou mais alto. Aqui, bem como em qualquer parte do pre- sente relatório descritivo e nas reivindicações, os valores de faixa de variação individuais podem ser combinadas para formar faixas de variação adicionais e/ou não divulgadas.
Quanto à porção de um ou mais compostos de caulim e/ou compostos de ferro que não é nen "um composto de caulim" e/ou "um composto de ferro", tal impureza deve ser não-reativa no ambiente presente em conjunto com a presente invenção. Alternativamente, se reativa, tal impureza deve ser facilmente capturada, removida e/ou seqüestrada, ou não deve acrescentar significativamente nenhuma contaminação de qualquer catalisador à ju- sante. Em ainda outra modalidade, a quantidade de impureza contendo potássio, sódio e/ou fósforo composta em alguns de um ou mais os compostos de caulim e/ou os compostos de ferro que são utilizados em conjunto com a presente invenção devem ser menos do que aproximadamente 5 porcento em peso, menos do que aproximadamente 2,5 porcento em peso, menos do que aproximadamente 1 porcento em peso, menos do que aproximadamen- te 0,5 porcento em peso, menos do que aproximadamente 0,25 porcento em peso, menos do que aproximadamente 0,1 porcento em peso, ou até menos do que aproximadamente 0,01 porcento em peso. Aqui, bem como em qualquer parte do presente relatório descritivo e nas reivindicações, os valores de faixa de variação individuais podem ser combinados para formar faixas de variação adicionais e/ou não divulgadas. Em ainda outra modalidade, a quantidade de impureza contendo potássio, sódio e/ou fósforo composta em alguns de um ou mais os compostos de caulim e/ou os compostos de ferro que são utilizados em conjunto com a presente invenção deve ser zero. Isto é, nesta modalidade um ou mais os compostos de caulim e/ou os compostos de ferro que são utilizados em conjunto com a presente inven- ção devem estar livres de quaisquer compostos contendo potássio, sódio e/ou fósforo.
Não desejando estar preso a qualquer teoria, acredita-se que a presente invenção explora várias reações preferidas entre compostos de potássio, sódio e/ou fósforo, ou com- postos contendo potássio, sódio e/ou fósforo, para seqüestrar vários compostos de potássio, sódio e/ou fósforo, ou compostos contendo potássio, sódio e/ou fósforo que são prejudiciais para um aumento na atividade, no serviço, na vida de um catalisador de SCR. Assim, as reações discutidas aqui devem ser interpretadas como não Iimitantes da mesma e de outras reações adicionais que podem ocorrer no fluxo de gás de combustão e/ou na combustão.
Embora as modalidades específicas de acordo com a presente invenção tenham sido mostradas e descritas detalhadamente para ilustrar o pedido e os princípios da inven- ção, entender-se-á que não é destinado que a presente invenção seja limitada às mesmas e que a invenção pode seguir uma modalidade diferente sem fugir de tais princípios. Em al- gumas modalidades da invenção, certas características da invenção podem ser às vezes usadas para favorecer sem um uso correspondente de outras características. Consequen- temente, todas as tais modificações e as modalidades apropriadamente estão incluídas no alcance das seguintes reivindicações.

Claims (36)

1. Método para aumentar a vida ativa de um catalisador de SCR1 o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de: (a) fornecimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor, antes da entrada do gás de combustão em um SCR; e (b) permitir que pelo menos um composto carregando caulim reaja com quaisquer compostos gasosos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio presente na zona de combustão ou gás combustível antes da entrada do gás de combustão no SCR.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando caulim é selecionado de um ou mais argilas contendo caulim, argilas contendo caolinita, caolinita, ou misturas de dois ou mais dos mesmos.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando caulim é selecionado da caolinita.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um composto carregando caulim é fornecido à zona de combustão via a adição ao carvão pulverizado, biomassa, ou uma mistura dos mesmos.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um composto carregando caulim é fornecido à zona de combustão via uma linha de fornecimento dedicada.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o método também compreende a etapa de: (c) fornecimento de pelo menos um composto carregando ferro a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor, antes da entrada do gás de combustão em um SCR; e (d) a permitir que pelo menos um composto carregando ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de fósforo, ou compostos contendo fósforo, apresentes na zona de combustão ou gás de combustão antes da entrada do gás de combustão no SCR.
7. Método para aumentar a vida ativa de um catalisador de SCR, o método com- preendendo a etapa de: (i) fornecimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão de um forno ou refervedor; e (ii) a permitir que pelo menos um composto carregando caulim reaja com quaisquer compostos gasosos de potássio e/ou sódio, ou potássio e/ou sódio contendo o presente de composto na zona de combustão antes da entrada do gás de combustão em um SCR, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando caulim é selecionado de uma ou mais argilas contendo caulim, argiias contendo caolinita, caolinita, ou misturas de duas ou mais das mesmas.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um composto carregando caulim é fornecido à zona de combustão via a adição a carvão pulverizado, biomassa, ou uma mistura dos mesmos.
9. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um composto carregando caulim é fornecido à zona de combustão via uma linha de fornecimento dedicada ou em uma suspensão aquosa ou na forma de pó.
10. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o método também compreende a etapa de: (iii) fornecimento de pelo menos um composto carregando ferro a uma zona de combustão de um forno ou refervedor; e (iv) permitir que pelo menos um composto carregando ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de fósforo, ou compostos contendo fósforo, apresentes na zona de combustão antes da entrada do gás de combustão em um SCR.
11. Método para seqüestrar um ou mais compostos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio, na forma de um ou mais compostos menos reativo contendo aluminossilicato de sódio, ou contendo aluminossilicato de potássio, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de: (A) fornecimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor; e (B) permitir que pelo menos um composto carregando caulim reaja com qualquer compostos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio presente na zona de combustão ou gás de combustão para formar um ou mais compostos menos reati- vos de aluminossilicato de potássio ou de aluminossilicato de sódio.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando caulim é selecionado de um ou mais argilas contendo caulim, argi- las contendo caolinita, caolinita, ou misturas de duas ou mais das mesmas.
13. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando caulim é selecionado da caolinita.
14. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o método também compreende a etapa de: (C) fornecimento de pelo menos um composto carregando ferro a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor; e (D) permitir que pelo menos um composto carregando ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de fósforo, ou compostos contendo fósforo, presente na zona de com- bustão ou gás de combustão para formar um ou mais compostos contendo ferro e fósforo menos reativos.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um composto carregando ferro é selecionado de um ou mais haletos de ferro, iodato de ferro, ferro metálico, um ou mais óxido de ferro, carbonato de ferro, ou misturas de dois ou mais dos mesmos.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um composto carregando ferro é selecionado do óxido de ferro (III), carbonato de ferro (II), óxido de ferro (II), ou misturas de dois ou mais dos mesmos.
17. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando ferro é selecionado do óxido de ferro (III), carbonato de ferro (II), brometo de ferro (II), brometo de ferro (III), ou mistura de dois ou mais dos mesmos.
18. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um composto carregando caulim é fornecido à zona de combustão via a adição a carvão pulverizado, biomassa, ou uma mistura dos mesmos.
19. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um composto carregando caulim é fornecido à zona de combustão via a adição de quaisquer combinações dos mesmos ao carvão bruto, à biomassa, que é depois disso pulverizada, ou reduzida no tamanho.
20. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um composto carregando caulim é fornecido à zona de combustão via uma linha de fornecimento dedicada.
21. Método para aumentar a vida ativa de um catalisador de SCR controlando ao mesmo tempo o mercúrio em um gás, o método CARACTERIZADO pelo fato de que com- preende as etapas de: (I) fornecimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor, antes da entrada do gás de combustão em um SCR; (II) fornecimento de pelo menos um composto carregando haleto de ferro a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor, antes da en- trada do gás de combustão em um SCR; (III) permitir que a porção caulim de pelo menos um composto carregando caulim reaja com quaisquer compostos gasosos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio presentes na zona de combustão ou gás de combustão antes da entra- da do gás de combustão no SCR; (IV) permitir que a porção ferro de pelo menos um composto carregando haleto de ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de fósforo, ou composto contendo fósforo presentes na zona de combustão ou gás de combustão antes da entrada do gás de combus- tão no SCR; e (V) permitir que a porção haleto de pelo menos um composto carregando haleto de ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de mercúrio, ou compostos contendo mercú- rio, presentes na zona de combustão ou gás de combustão.
22. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando caulim é selecionado de uma ou mais argilas contendo caulim, argi- Ias contendo caolinita, caolinita, ou misturas de duas ou mais das mesmas.
23. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando caulim é selecionado da caolinita.
24. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando haleto de ferro é selecionado do brometo de ferro (II), brometo de ferro (III), cloreto de ferro (II), cloreto de ferro (III), iodeto de ferro (II), iodato de ferro (III), ou misturas de dois ou mais dos mesmos.
25. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando haleto de ferro é brometo de ferro (II).
26. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende o fornecimento de um ou mais compostos carregando ferro contendo não halogênios em combinação com pelo menos um composto carregando haleto de ferro, onde os um ou mais compostos carregando ferro contendo não halogênios são seleciona- dos do oxido de ferro (III), carbonato de ferro (II), óxido de ferro (II), ou misturas de dois ou mais dos mesmos.
27. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende o fornecimento de carbonato ferro (II) em combinação com pelo me- nos um composto carregando haleto de ferro.
28. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende o fornecimento de carbonato de ferro (II) em combinação com um ou mais brometo de ferro (II) ou brometo de ferro (III).
29. Método para seqüestrar um ou mais compostos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio, na forma de um ou mais compostos menos reati- vos contendo aluminossilicato de sódio, ou aluminossilicato de potássio, bem como seqües- trar um ou mais compostos de fósforo, ou compostos contendo fósforo, na forma de um ou mais menos reativo compostos contendo ferro e fósforo seqüestrando ao mesmo tempo o mercúrio, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: (1) fornecimento de pelo menos um composto carregando caulim a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor; (2) fornecimento de pelo menos um composto carregando haleto de ferro a uma zona de combustão ou fluxo de gás de combustão de um forno, ou refervedor; (3) permitir que a porção caulim de pelo menos um composto carregando caulim reaja com quaisquer compostos gasosos de potássio e/ou sódio, ou compostos contendo potássio e/ou sódio presente na zona de combustão ou gás de combustão para formar um ou mais compostos contendo aluminossilicato de potássio ou contendo aluminossilicato de sódio, menos reativos; (4) permitir que a porção ferro de pelo menos um composto carregando haleto de ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de fósforo, ou compostos contendo fósforo, presentes na zona de combustão ou gás de combustão para formar um ou mais compostos menos reativos contendo ferro e fósforo; e (5) permitir que a porção haleto de pelo menos um composto carregando haleto de ferro reaja com quaisquer compostos gasosos de mercúrio, ou compostos contendo mercú- rio, presente na zona de combustão ou gás de combustão.
30. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando caulim é selecionado de uma ou mais argilas contendo caulim, argi- Ias contendo caolinita, caolinita, ou misturas de duas ou mais das mesmas.
31. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando caulim é selecionado da caolinita.
32. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando haleto de ferro é selecionado do brometo de ferro (II), brometo de ferro (III), cloreto de ferro (II), cloreto de ferro (III), iodeto de ferro (II), iodato de ferro (III), ou misturas de dois ou mais dos mesmos.
33. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto carregando haleto de ferro é um ou mais do brometo de ferro (II) ou brometo de ferro (III).
34. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende o fornecimento um ou mais compostos não contendo halogênio, con- tendo o ferro em combinação com o pelo menos um composto carregando haleto ferro, onde os um ou mais compostos carregando ferro contendo não halogênios são selecionados do óxido de ferro (III), carbonato de ferro (II), óxido de ferro (II), ou misturas de dois ou mais dos mesmos.
35. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende o fornecimento de carbonato de ferro (II) em combinação com pelo menos um haleto carregando ferro.
36. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende o fornecimento carbonato de ferro (II) em combinação com um ou mais dos brometo de ferro (II) ou brometo de ferro (III).
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