汞污染控制系統(tǒng)

GORE 汞污染控制系統(tǒng)（GMCS）是一款獨特的固定式吸附系統(tǒng)，用于捕捉工業(yè)煙氣中的單質(zhì)汞和氧化汞氣體。該系統(tǒng)基于安裝在顆粒物收集系統(tǒng)下游的分離式可堆疊模塊。這些模塊設(shè)計帶有獨特的開放通道結(jié)構(gòu)，可提供極低壓降，不需要額外的增壓鼓風機。

該技術(shù)的核心是由戈爾公司的科學家開發(fā)的一種基于氟聚合物的創(chuàng)新材料：吸附劑聚合物催化劑（SPC）復(fù)合材料。這種材料中的吸附劑可以有效捕捉煙氣中的單質(zhì)汞和氧化汞。同時，對影響汞形態(tài)的燃料或工藝變更反應(yīng)不大。該材料可以通過化學吸附作用將汞安全地束縛在SPC中。不同于許多活性炭吸附劑，SPC對汞的吸收不會受三氧化硫（SO3）的影響，是針對高硫煤或三氧化硫氣體處理裝置的高效解決方案。由于沒有注入吸附劑，所以不用擔心粉塵污染或生成其它需要收集的顆粒物。因為它也無需氧化化學品，從而消除了鹵素反應(yīng)腐蝕的問題或者復(fù)雜的廢水處理問題。

燃煤發(fā)電廠正在面臨越來越嚴苛的排放規(guī)定。在美國，汞和有毒空氣污染物排放標準（MATS）要求工廠達到極低的排放量。在競爭越來越激烈的電力市場，GORE汞污染控制系統(tǒng)提供了簡單且經(jīng)濟實用的解決方案。

GMCS的操作相當簡單。由于模塊不含動作部件，所以當單元操作變化時，不需要做任何調(diào)整即可維持性能。這些模塊之所以可防止污染或堵塞，一部分原因是SPC光滑、不粘的特性，而一部分是由于將二氧化硫轉(zhuǎn)化成液態(tài)硫酸時的持續(xù)酸洗。模塊上方和下方通常會安裝一個簡單的水洗系統(tǒng)，類似于除霧清洗器，但每天只工作一兩次，用于幫助沖洗模塊表面的酸和灰塵。除了該環(huán)節(jié)使用的少量水，運行該系統(tǒng)不需要其它消耗品、電源或進行維護。由于模塊更換頻率非常低，因此系統(tǒng)的操作成本也非常低。SPC可以保留其自身重量5%的汞而不會影響清除效率，相當于1000 MW的工廠擁有1至2噸的汞儲存能力。因此，根據(jù)模塊處理汞的能力，大多數(shù)發(fā)電廠模塊的預(yù)計使用壽命通常超過10年。

GORE 汞污染控制系統(tǒng)目前已在燃煤發(fā)電工業(yè)的五個洗滌塔中成功運行。目前還有幾個系統(tǒng)正在建設(shè)中，預(yù)計將于2016年初投入使用，屆時，已安裝設(shè)備的工作能力將超過2100 MW。

包括全套安裝和側(cè)流煙氣試驗在內(nèi)，GMCS模塊已成功應(yīng)用于使用高硫和低硫煙煤、PRB和褐煤等各類煤炭的發(fā)電廠的煙氣中。

• 在運行中的水泥廠進行現(xiàn)場測試
• 在長期操作期間保持高效
• 已經(jīng)在考慮全套系統(tǒng)實施

過去幾年，我們進行了無數(shù)現(xiàn)場測試，我們在多家商業(yè)水泥廠持續(xù)部署了初步試驗單元。GORE 汞污染控制系統(tǒng)是全球領(lǐng)先的解決方案，能夠讓水泥行業(yè)高效、簡單地達到汞排放合規(guī)目標。

消除噴射活性炭的弊端

對最終產(chǎn)品沒有影響–水泥成品仍然是無汞且無碳的。通過持續(xù)去除生產(chǎn)流程中的汞，確保汞不會持續(xù)富集在水泥窯灰中，這就無需來回運送窯灰或浪費窯灰以及進行相關(guān)的工藝調(diào)整。窯灰可以按行業(yè)標準被完全回收返回到工藝流程中以最大限度提高熟料產(chǎn)量。同樣，也不用擔心運輸和儲存大量粉末吸附劑的物流和安全問題了。

這些模塊操作簡單且經(jīng)濟高效，不帶任何移動部件，沒有要管理的化學品，且使用壽命長。這些模塊可以堆疊起來，實現(xiàn)脫汞要求的理想水平?；诟隊栭_發(fā)的新型吸附劑聚合物復(fù)合材料（SPC），該系統(tǒng)效率極高，功能強大，可以去除煙氣中的單質(zhì)汞和氧化汞。此外，還能降低二氧化硫的濃度。由于采用獨特的化學物質(zhì)，SPC材料對影響汞形態(tài)的燃料或工藝變更、以及通常會引起吸附劑中毒的二氧化硫和VOC等物質(zhì)不敏感。這使得SPC能長期有效地降低煙氣中的汞和二氧化硫濃度，且很少需要更換。 

SPC可在多種操作條件下運行，包括非常有挑戰(zhàn)性的高濕度（濕性）酸性氣流，所以安裝在濕法FGD（煙氣脫硫）系統(tǒng)中除霧器上方是非常理想的。GMCS安裝在濕法洗滌塔出口時，可以防止汞的二次排放。這讓工廠無需使用洗滌塔二次排放添加劑，可以將重心放在洗滌塔操作中，避免形成硒酸鹽等其它意外問題。煙氣中的二氧化硫?qū)⑥D(zhuǎn)化成硫酸，從疏水SPC材料中排出。這提供了更高的二氧化硫合規(guī)空間，并且無需升級洗滌塔。一些工廠可能會利用此二氧化硫去除功能，選擇調(diào)低洗滌量（如關(guān)閉一個噴頭），從而節(jié)省電耗成本。

當模塊壽命終結(jié)時，可以從金屬框架中取出SPC材料進行處理，而框架（采用防腐蝕合金制成）仍可重復(fù)使用。可選SPC處理方式包括在經(jīng)許可的有害垃圾填埋場填埋；或者發(fā)送至回收工廠，去除其中的汞，然后在無害垃圾填埋場填埋。相比同時間段內(nèi)活性炭噴射系統(tǒng)所需要噴射的吸附劑數(shù)量，模塊壽命終結(jié)時，需要處理的SPC材料的數(shù)量通常要少得多。因此，處理成本遠遠低于活性炭系統(tǒng)的處理成本。

在濕法洗滌塔中安裝GMCS時，現(xiàn)場不需要任何額外的空間，這對于空間有限的場所尤為重要。在濕法洗滌塔中完成安裝新設(shè)備通常需要3–4周停機時間。堆疊的模塊由梁柱支撐，并且模塊會布滿除霧器上方洗滌器的橫截面區(qū)域。如果現(xiàn)有洗滌塔設(shè)計的垂直空間不足，可以將除霧器更換成緊湊型設(shè)計的產(chǎn)品并安裝到洗滌塔的較低位置，確保給模塊留有足夠的空間。戈爾將與電廠及其首選設(shè)計合作伙伴合作，確保實現(xiàn)成功的設(shè)計和有效的安裝。

對于沒有安裝濕法FGD的工廠，此技術(shù)可應(yīng)用在干法洗滌塔后，甚至可以作為獨立的汞污染和二氧化硫處理解決方案。根據(jù)煙氣的溫度，可能要在戈爾模塊的上游安裝蒸發(fā)冷卻器，將氣流溫度冷卻至82°C (180°F)以下，以實現(xiàn)最大效率。針對沒有任何酸性氣體洗滌系統(tǒng)并且需要減少二氧化硫排放的工廠，GMCS可以配置為全新濕法或干法洗滌塔的替代方案，此方案極具吸引力。GORE 汞污染控制系統(tǒng)已經(jīng)過測試，并安裝在垃圾焚燒廠、水泥廠和冶金廠等眾多工業(yè)非電力應(yīng)用中。這些模塊可靠耐用的性能使其非常適合眾多應(yīng)用。