干吸附剂喷射(DSI)回收系统及其方法技术方案

本发明专利技术一般涉及用于从固体废物中回收碳酸氢钠的系统和方法，并且更具体地涉及从燃煤电厂的收集自用于减少工业过程的污染的喷射过程的下游的粉煤灰中回收碳酸氢钠的方法和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】干吸附剂喷射（DSI)回收系统及其方法 本申请主张在2013年1月18日提交的美国临时专利申请No. 61/754, 477的权益， 将其通过援引全部加入本申请中，如同将其全部列入本申请中。 技术背景
本专利技术一般涉及用于从固体废物中回收碳酸氢钠的系统和方法，更具体地涉及从 燃煤电厂的收集自用于减少燃烧过程的污染的喷射过程的下游的粉煤灰中回收碳酸氢钠 的方法和系统。 相关技术的讨论 使用钠基吸附剂的干吸附剂喷射（DSI)是被用于控制在诸如由粉煤燃烧发电厂 排放的燃烧后烟道气中的SOjP其他酸性气体的排放量的公认技术。所述干吸附剂，通常 是二水合二碳酸氢三钠或碳酸氢钠，在诸如袋滤室或静电除尘器（ESP)的微粒控制装置的 上游被喷射到烟道气中。干吸附剂与酸性气体反应，以制备固体副产物（在302控制的情 况下为硫酸钠）。这些反应产物，以及未反应的吸附剂，与粉煤灰一起被微粒控制装置从烟 道气中去除。所得的粉煤灰混合物通常被填埋。 由于在502控制的情况下的钠吸附剂成本高以及化学品的过度使用，DSI系统受累 于高运营费用。在SO2应用中为了 90%的去除率的目标，标准化的化学计量比（NSR)的值 (其定义为烟道气中每摩尔SO2K喷射的Na 2的摩尔数）范围可以高达3或更高，而每去除 1摩尔302的理论需要量为1摩尔Na 2。因此，配置用于去除SO2S其它污染物的大部分DSI 系统局限于燃烧低硫煤且去除率通常远低于90%的工厂、或者剩余寿命短的工厂。此外，后 DSI粉煤灰中存在的高钠浓度已被证明能增加来自粉煤灰的金属的浸出性，增强对后DSI 粉煤灰的处置的关注。煤燃烧产物的浸出行为和在道路建设中的环境影响的描述参考美国 交通部的石开究。见 Wang 等人，Center for Transportation infrastructure and Safety/ NUTC Program for the U.S. Department of Transportation, April 2011，其通过援引加 入本文，如同将其全部列入本申请中。 因此，需要解决上述问题和其它问题的装置、方法和/或系统。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及干吸附剂喷射回收系统及其方法，其基本上消除了由于相关技 术的限制和缺点导致的一个或多个问题。 本专利技术的优点是提供用于减少干吸附剂喷射过程的操作成本的回收的吸附剂。 本专利技术的另一个优点是降低后干吸附剂喷射粉煤灰的钠浓度。 本专利技术的另一个优点是降低后干吸附剂喷射粉煤灰的pH值。 本专利技术的另一个优点是减小后干吸附剂喷射粉煤灰的重金属的浸出性。 本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分将在说明书中显而 易见，或者可以通过本专利技术的实施而得知。本专利技术的目标和其它优点将可通过在书面说明 书及其权利要求书以及附图中指出的结构来实现和取得。 本专利技术的实施方案涉及用于从固体废物中回收碳酸氢钠的系统和方法，更具体地 涉及从燃煤电厂的收集自用于减少燃烧过程的污染的喷射过程的下游的粉煤灰中回收碳 酸氢钠的方法和系统。 另一个实施方案涉及用于从利用在喷射过程中的干吸附剂减少工业过程的污染 的工业过程的固体废物中回收碳酸氢钠的方法。所述方法包括让固体废物在一系列水溶液 反应中发生反应以制备反应产物，并使所述反应产物与二氧化碳反应以回收碳酸氢钠。 本专利技术的另一个实施方案涉及从将干吸附剂喷射过程用于烟道气脱硫的燃煤电 厂燃烧过程的固体废物中回收碳酸氢钠的方法。所述方法包括制备包含所述固体废物和水 的含水混合物以制备碳酸钙和氢氧化钠，并将所述氢氧化钠暴露于二氧化碳以制备碳酸氢 钠。 本专利技术的另一个实施方案涉及用于从工业过程的固体废物中回收碳酸氢钠的系 统。所述系统包括第一反应器单元，其对包括碳酸钠和氢氧化钙的固体废物的含水混合物 具有可操作性来制备碳酸钙和氢氧化钠。第二反应器单元是与所述第一反应器单元连通 的，并且第二反应器可操作以使碳酸钠、氢氧化钠和二氧化碳反应来制备碳酸氢钠。第三 反应器单元是与第二反应器单元连通的，并且可操作以使碳酸氢钠与碱土金属氢氧化物反 应，以制备碱土金属碳酸盐和/或氢氧化钠。所述第一、第二和第三反应器是串联的。本发 明的实施方案独立于NSR (喷射的摩尔数/气体入口处的SO 2的摩尔数）。 本
技术实现思路
部分既不旨在也不应被解释为代表本公开的全部程度和范围。本公开 的额外的益处、特征和实施方案示于本申请的附图和说明书中，以及如同权利要求书所描 述的。因此，应当理解的是，本
技术实现思路
部分可能不包含所有的本申请所要求保护的方面和 实施方案。 此外，本申请的公开并不意味着以任何方式限制或约束。此外，本公开的目的是提 供本领域的普通技术人员对于支持权利要求书的一个或多个代表性的实施方案的理解。因 此，重要的是，权利要求书被认为具有包括本公开的多种特征的构造的范围，只要它们不脱 离与本公开（包括原始提交的权利要求书）相一致的方法和设备的范围。此外，本公开意 在包含和包括本公开的明显的改进以及修改。【附图说明】 附图，其被包括以提供对本专利技术的进一步理解，而且被加入并构成本说明书的部 分，说明本专利技术的实施方案，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。 在附图中：图1显示根据本专利技术实施方案的吸附剂回收方法和系统的示例图； 图2说明根据本专利技术的另一个实施方案的用于从固体废物中回收碳酸氢钠的分 批方法和系统的示例图； 图3说明根据本专利技术的另一个实施方案的从固体废物中回收碳酸氢钠的连续方 法和系统的示例图； 图4说明根据本专利技术的另一个实施方案的从固体废物中回收碳酸氢钠的连续方 法和系统的示例图； 图5显示根据本专利技术的另一个实施方案的用于分离碳酸钙和粉煤灰副产物的方 法和系统的示例图； 图6说明根据实施例6-9的从含NaCl的溶液中沉淀出来时的NaHCO3纯度的示例 图； 图7说明根据实施例6-9的随着氯化钠浓度增加的碳酸氢钠的回收百分率的示例 性图；以及 图8A说明根据实施例22的原料粉煤灰粒径分布的示例图； 图8B说明根据实施例22的研磨的粉煤灰粒径分布的示例图；并且 图8C说明根据实施例22的加工后的粉煤灰粒径分布的示例图。 具体实施方案 为了更全面地理解本公开并提供其它相关的特征，每则下文的参考文献的整体通 过援引加入本申请中： (I)Byrns的美国专利No. 2, 626, 852,其公开从含有碳酸钠的盐水中回收二碳酸 氢三钠 （sodium sesquicarbonate)的方法。 (2)Pike的美国专利No. 2, 704, 239,其公开了用二水合二碳酸氢三钠制备纯碱 (soda ash)〇 (3)Fonseca的美国专利No. 3, 846, 535,其公开了使用吸收剂碳酸氢钠或碳酸氢 钾从含氧化硫的气体混合物中吸收氧化硫并且再生所述吸收剂的方法。 (4)Pinsky等人的美国专利No. 4, 344, 650,其公开了从地下的二水合二碳酸氢三 钠矿床中回收碱值的回收方法。矿石通过溶液采矿与含氢氧化钠的水性采矿溶剂接触，所 得到的含~&20)3溶液被抽出和充二氧化碳，而且二碳酸氢三钠和/或碳酸氢钠被结晶并从 所述溶液中分离。结晶的固体在直接燃煤煅烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
从利用干吸附剂喷射过程减少污染的工业过程的固体废物中回收至少部分干吸附剂的方法，其包括以下步骤：使所述固体废物在至少一种水溶液反应中发生反应，以制备反应产物；并且使所述反应产物与二氧化碳反应，以回收部分干吸附剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·K·诺依曼，C·M·厄曼，E·J·克莱因，JP·费夫，
申请(专利权)人：诺依曼系统集团公司，
类型：发明
国别省市：美国;US