(57)【要約】【解決手段】  本発明は高温施設、特に電力施設及び廃棄物焼却施設の燃焼排ガスからの水銀除去法に関し、該方法においては、臭素及び／又は臭素含有化合物が燃焼室後の流れ方向で燃焼排ガスに加えられる。次いで燃焼排ガスが水銀および多分に過剰な臭素化合物を除去するための少なくとも１つの乾燥洗浄工程に送られる。本発明の方法では、摂氏８０度乃至摂氏４９０度、好ましくは摂氏８０度から摂氏２５０度の燃焼排ガス温度の燃焼排ガスに臭素及び／又は臭素化合物が接するものとされることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温施設、特に電力施設及び廃棄物焼却施設の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、臭素及び／又は臭素含有化合物が燃焼室後の流れ方向で燃焼排ガスに加えられ、次いで燃焼排ガスが水銀及び過剰な臭素及び／又は臭素化合物を除去するための少なくとも１つの乾燥洗浄工程に送られ、
前記臭素及び／又は前記臭素化合物は摂氏８０度乃至摂氏４９０度、好ましくは摂氏８０度乃至摂氏２５０度の燃焼排ガス温度の燃焼排ガスに接するものとされることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項２】
請求項１記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、前記臭素及び／又は前記臭化含有化合物は、炭素含有吸着物と混ぜられて、好ましくは活性炭及び／又は活性コークスと混ぜられて、燃焼排ガスに接するものとされることを特徴とする水銀除去法。
【請求項３】
請求項１記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、前記臭素及び／又は前記臭素化合物は、燃焼排ガス流れにおいて相対的に上流のものが燃焼排ガス流に燃焼ダストの雲の形式、好ましくは活性炭若しくは活性コークスの形式で導入される炭素含有吸着剤と接するようになされることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項４】
請求項３記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、臭素及び／又は臭素含有化合物の追加と、吸着剤の追加との間の空間的な距離は、燃焼排ガス流の温度差で測定すると、摂氏４１０度以下であることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちの１つの記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、臭化ナトリウム及び／又は臭化水素及び／又は臭化カルシウムが臭素化合物として使用されることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項６】
請求項１、請求項３乃至５のうちの１つの記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、臭素及び／又は臭素化合物は、液体若しくは気体の形式で燃焼排ガス流に導入されることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６記載のうちの１つの燃焼排ガスからの水銀除去法であって、吸着剤と追加した臭素及び／又は臭素化合物の総量における臭素及び／又は臭素含有化合物の比率は３乃至１４重量百分率（ｗｔ％）であり、好ましくは５乃至１２重量百分率（ｗｔ％）であることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高温施設、特に電力施設及び廃棄物焼却施設の燃焼排ガスからの水銀除去法に関し、その中で臭素及び／又は臭素含有化合物が燃焼室後の流れ方向の燃焼排ガスに追加され、該燃焼排ガスは少なくとも１つの乾燥洗浄工程に送られて水銀、及び過度の臭素及び／又は臭素含有化合物が除去されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
水銀や水銀化合物は有機物や化石燃料中に変化する量でいつも存在する。化石燃料の燃焼が増加すれば、さらに水銀は移動して生物圏に蓄積される。水銀に比較的に高い有害性において、特に食物連鎖で直接若しくは間接的に人間に摂取もされる有機的な結合をした水銀では、法的に許容される水銀の排出、例えば廃棄物焼却施設及び電力施設からのものに対し比較的に厳しい制限がある。
【０００３】
例えば、ドイツで運転される電力施設、廃棄物焼却施設、及び類似の高温施設においては、浄化ガス中に比較的に低い水銀濃度が既に得られており、ドイツでの通常の運用である燃焼ガスの湿式洗浄の主たるおかげで、特に、顕著に水銀を有した燃焼排ガスの大容量の流れにより、水銀放出を低減させる継続的な努力がある。
【０００４】
水銀は焼却施設や石炭火力発電所で本質的に２つの異なる方法で生じ、それは元素のままの水銀と酸化２価水銀である。気相の水銀元素に比べて、気相酸化水銀は水溶性であり、燃焼排ガス洗浄装置の下流で燃焼排ガスから洗い出すことができる。水銀の酸化した形態は、例えばダクト内の吸着に使用する乾式の燃焼排ガス浄化工程における水銀元素よりもよく除去できるものである。
【０００５】
酸化した水銀の最も一般的な形態は、塩化２価水銀である。それはボイラー燃焼排ガス内での所謂水銀塩素処理の間に冷却されるに従って形成される。ボイラー燃焼排ガス内の塩化物は燃料（石炭中に含まれる塩化物）から生ずる。熱い燃焼室内では、塩化水素が最初に形成され、冷却中に所謂ディーコン反応（Deacon reaction)において塩素に変換される。しかしながら、燃料に含まれる硫黄から形成される二酸化硫黄の存在下では、この塩化物は所謂グリフィン反応（Griffin reaction)により塩化水素に再び戻され、水銀の酸化には供しない。焼却施設のボイラー端部では、燃料の塩素、イオウ、水銀の内容物に依存する酸化水銀と水銀そのものの比率がある。酸化水銀の比率が高ければ、その後の燃焼排ガスの浄化工程でより容易により良く水銀が除去される。よって水銀の酸化はできるだけ完全に行うことが望ましい。
【０００６】
これを得るために、基本的にはハロゲン、特にヨウ素若しくは臭素を燃焼工程及び／又は燃焼排ガス流に加えて、故意にガス流中の水銀のままの濃度を下げることが知られている。
【０００７】
所謂"臭素補助の水銀分離"は燃焼排ガス流中の水銀そのものを低減させるのに特に好適であることが証明されている。
【０００８】
例えば、知られた方法としては、ドイツ特許公報 DE 102 33 173 B4に記載されるものがある。そこに記載される方法においては、臭素が臭素化合物（例えば臭化カルシウム）として燃焼室若しくは燃料（例えば、石炭）に追加される。前述の塩化物の反応と同様に、初めに熱い燃焼室内（摂氏１０００度以上）で臭化水素の生成があり、冷却中にはこれは"臭素ディーコン反応"で臭素に変換される。塩素とは対照的に、この生成された臭素は摂氏１００度よりも低い温度でニ酸化硫黄のみと反応し、ボイラー設備に亘って水銀の酸化用に臭素が提供される。
【０００９】
ドイツ特許公報 DE 102 33 173 B4による方法では、多段階燃焼システムにおいては、臭素及び／又は臭素含有化合物及び／又は種々の臭素含有化合物の混合物を炉の工場下流部の１区間に導入することが予想され、燃焼排ガスと臭素含有化合物の接触の間の温度は少なくとも摂氏５００度とすべきであって、燃焼は硫黄及び／又は硫黄含有化合物及び／又は種々の硫黄含有化合物の混合物を追加した硫黄含有化合物、特に二酸化硫黄の存在下で生じ、燃焼排ガスは当該燃焼排ガスから水銀を除去するために多段階洗浄を受ける。上述のように、これは湿式洗浄の手段によって簡単に行うことができる。
【００１０】
これはまた、比較される二酸化硫黄の内容物において、臭素を伴う酸化が塩素を伴う酸化よりも少なくとも２５倍も効率が良いことが知られていることが基礎となっている。結果としての酸化水銀は湿式洗浄で簡単に除去することができ、水洗処理で凝結される。
【００１１】
この既知の方法の不利な点は、種々あるなかで、特に燃焼室内への臭素化合物の追加は、各場合に支配的となる燃焼排ガスの条件や種々の燃焼排ガス条件については限られた自由度を示すに過ぎないという事実がある。さらに、洗浄における温度降下がないときでは、臭素ディーコン反応によりプロセス中に形成される有毒に関連する臭素は燃焼排ガスダクト内で部分的に除去されるのみで、それ故に大気に気体の形式で入り込むことになるので、その方法は湿式洗浄を伴うその後の処置に限定されるものである。臭素は水銀と同様にかなり環境に有害な汚染物であることは覚えるべきものである。数多くの古い石炭火力式発電所、特に外国では湿式の洗浄を行わず、燃焼排ガス下流の湿式洗浄を有しない高温施設への既知の方法の制限は排除基準となってしまう。
【００１２】
それ故、本発明により解決される課題は、変化する燃焼排ガス合成物の適用性や応用の範囲について最初に述べたような方法を改善することである。
【００１３】
この課題は、高温施設、特に電力施設及び廃棄物焼却施設の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、臭素含有化合物及び炭素含有吸着剤が燃焼室後の流れ方向で燃焼排ガスに加えられ、次いで燃焼排ガスが水銀および過剰な臭素及び／又は臭素化合物も除去するための少なくとも１つの乾燥洗浄工程に送られるものであって、本発明による方法においては、摂氏８０度乃至摂氏４９０度、好ましくは摂氏８０度乃至摂氏２５０度の燃焼排ガス温度の燃焼排ガスに臭素及び／又は臭素化合物が接するようにされることを特徴とする水銀除去法により解決される。
【００１４】
本発明によれば、臭素補助の、吸着を基礎とする水銀分離の組み合わせは利点あるものとされる。商業刊行物やドイツ特許公報 DE 102 33 173 B4による従来技術の記載とは異なり、水銀の顕著な臭化処理は摂氏５００度より下の温度でも既に可能である。
【００１５】
作用の機構は臭化ナトリウム（NaBr）若しくは臭化カルシウム（CaBr2）の臭化陰イオンへの解離によって説明でき、摂氏５００度より低い温度の蒸気の存在下で活性炭の多孔構造内で生ずる。活性炭や炉床コークス（hearth-furnace coke)の細管構造は実質的な影響をこれにもたらす。大気中に水蒸気が存在する場合において、解離が生じ、臭化水銀への酸化が続く。結果としての臭化水銀は、ドイツ特許公報 DE 102 33 173 B4に記載される方法と比べて、活性炭母材に確実の結合し、下流の塵分離器での分離を信頼できるものとする。
【００１６】
本発明によれば、臭素及び／又は臭素含有化合物は、炭素含有吸着剤、好ましくは活性炭及び／又は活性コークを混ぜて燃焼排ガスに接触するようにされる。
【００１７】
或いは、臭素及び／又は臭素含有化合物は、燃焼排ガス流について上流で、燃焼排ガス流に燃焼ダストの雲の形式、好ましくは活性炭及び／又は活性コークの形式で導入される炭素含有吸着剤と接するようになされる。
【００１８】
本発明による方法では、特に利点において、既知の方法に比べて、燃焼排ガス中の二酸化硫黄の比率が方法にとって重大なものではなくなる。
【００１９】
いずれの場合にも、吸着剤の直近の蒸気ガスに、臭素化合物が渡されることから、臭素と燃焼排ガスに含まれる他の物質との競合する反応は回避される。特別に好ましい、反応を基にし、吸着を基にする燃焼排ガスの浄化の組み合わせのおかげで、本発明の方法は下流の湿式洗浄には依存しない。
【００２０】
本発明の方法の好ましい変形例においては、臭素及び／又は臭素含有化合物の追加と、吸着剤の追加との間の空間的な距離は、燃焼排ガス流の温度差で測定すると、摂氏４１０度以下であることが特徴とされる。換言すれば、燃焼室後の燃焼排ガスの流れの臭素及び／又は臭素含有化合物の追加の空間的な距離は、燃焼排ガスの流れが臭素の追加と吸着剤の追加の間で摂氏４１０度より更には冷却されないように選択される。しかしながら、本発明によれば、例えば、臭素含有化合物の追加と吸着剤の追加との間の燃焼排ガス流れの冷却は、１つ若しくはそれ以上の熱交換器を使用して生ずることを決めるものではない。
【００２１】
臭素化合物として、臭化ナトリウム及び／又は臭化カルシウム及び／又は臭化水素（HBr）は好ましくは使用される。
【００２２】
臭素及び／又は臭素含有化合物は液体若しくは気体の形式で燃焼排ガスの流れに導入される。
【００２３】
本発明の方法の利点のある変形例においては、吸着剤と追加した臭素及び／又は臭素化合物の総量における臭素及び／又は臭素含有化合物の比率は３乃至１４重量百分率（ｗｔ％）であり、好ましくは５乃至１２重量百分率（ｗｔ％）である。
【００２４】
例えば、全てのタイプの活性炭若しくは活性コークスが、それぞれ個別に混合物としても、吸着剤として使用される。当該方法の特別に好ましい変形例では、褐炭コークス、好ましくは所謂炉床コークスが炭素含有吸着剤として使用される。
【００２５】
別個の臭素及び／又は臭素含有化合物の追加と共に、臭化ナトリウム若しくは臭化カルシウムが、好ましくは液体の形式で、燃焼室の後で燃焼排ガスの塵除去と下流の燃焼排ガスの脱硫工程の前に、燃焼排ガス流れに注入されることで導入される。もし液体臭素化合物が導入されるときには、例えば臭化カルシウム（CaBr2）が臭素化合物として考えられ、気体での追加の場合には、例えば臭化水素(HBr)が使用できる。
【００２６】
臭素化合物の追加の下流で、炭素含有吸着剤が燃焼排ガス流に燃焼ダストの雲の形式で導入され、一方の臭素含有化合物の追加と他方の炭素含有吸着剤の追加との間の距離は燃焼排ガスの流れに提供される反応区間を定義し、その範囲で水銀のそのもの臭化処理が燃焼排ガス流に生ずる。臭素化合物の追加は、好ましくは摂氏５００度よりも低く摂氏２５０度よりも高い温度で生じる。燃焼ダストの雲の形式での炭素含有吸着剤の追加は摂氏２５０度以下の温度で生ずる。臭化水銀と過度の臭素の除去は、炭素含有吸着剤を介して発生し、該炭素含有吸着剤は下流の塵除去器で燃焼排ガス流から除去される。通常の静電フィルターや布フィルターなどは塵除去器として考えることができるものである。
【００２７】
一方の臭素と他方吸着剤の別個の追加を伴う変形例においては、上述のように、燃焼排ガス流に注入された臭素は既に水銀の酸化のために気相で得られている。更なる追加の工程として、水銀の分離や除去は気体の通路内に配された活性炭で生ずるものとされる。
【００２８】
本発明の方法によれば、少なくとも臭素と吸着剤若しくは炉床コークスの別個の分離を伴い、炭素含有吸着剤のその場でのドーピングが生ずる。
【００２９】
本発明の方法によれば、臭化カルシウム若しくは臭化ナトリウムの別個の追加は液相で生じ、臭化水素は気相で生じる。その中で、炭素含有吸着剤は燃焼排ガス流に導入された臭素化合物のための燃焼ダストの雲の結晶核を形成する。
【００３０】
初めに既に述べたように、炭素含有吸着剤と臭素化合物は燃焼排ガス流に混合物として追加できる。この場合、燃焼排ガス流に摂氏２５０度以下の温度でこの混合物を追加することが合理的で好ましい。例えば、炉床コークスは、液体形式で若しくは塩として臭化ナトリウム若しくは臭化カルシウムに、混ぜることができる。燃焼排ガスの組成に応じて、吸着剤は１立方メートルの燃焼排ガス当たり２０ｍｇから３００ｍｇの範囲で添加することができ、好ましくは５０ｍｇから１５０ｍｇの間である。吸着剤の混合物の中の臭素の比率に比べて臭化カルシウム若しくは臭化ナトリウムの追加は、燃焼排ガスの水銀濃度に応じて、３乃至１４重量百分率（ｗｔ％）であり、好ましくは５乃至１２重量百分率（ｗｔ％）である。
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月10日(2011.10.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温施設、特に電力施設及び廃棄物焼却施設の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、臭素含有化合物及び炭素含有吸着剤が燃焼室後の流れ方向で燃焼排ガスに加えられ、次いで燃焼排ガスが水銀および過剰な臭素化合物を除去するための少なくとも１つの乾燥洗浄工程に送られ、摂氏８０度乃至摂氏４９０度の燃焼排ガス温度の燃焼排ガスに臭素化合物が接するものとされ、
臭化ナトリウム及び／又は臭化カルシウムが臭素化合物として使用され、炭素含有吸着物と混合した臭素含有化合物若しくは燃焼排ガス流れにおいて相対的に上流のものが燃焼排ガス流に燃焼ダストの雲の形式で導入される炭素含有吸着剤と接するようになされることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項２】
請求項１記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、前記臭素化合物は摂氏８０度乃至摂氏２５０度の燃焼排ガス温度の燃焼排ガスに接するものとされることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項３】
請求項１記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、吸着剤として、活性炭若しくは活性コークスが使用されることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項４】
請求項３記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、臭素及び／又は臭素含有化合物の追加と、吸着剤の追加との間の空間的な距離は、燃焼排ガス流の温度差で測定すると、摂氏４１０度以下であることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項５】
請求項１若しくは請求項３のいずれかに記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、臭素及び／又は臭素含有化合物は液体若しくは気体の形式で燃焼排ガス流に導入されることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のうちの１つに記載の燃焼排ガスからの水銀除去法であって、吸着剤と追加した臭素及び／又は臭素化合物の総量における臭素及び／又は臭素含有化合物の比率は３乃至１４重量百分率（ｗｔ％）であり、好ましくは５乃至１２重量百分率（ｗｔ％）であることを特徴とする燃焼排ガスからの水銀除去法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  高温施設の燃焼排ガスからの水銀除去法
【技術分野】
【０００１】
本発明は高温施設、特に電力施設及び廃棄物焼却施設の燃焼排ガスからの水銀除去法に関し、その中で臭素及び／又は臭素含有化合物が燃焼室後の流れ方向の燃焼排ガスに追加され、該燃焼排ガスは少なくとも１つの乾燥洗浄工程に送られて水銀、及び過度の臭素及び／又は臭素含有化合物が除去されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
水銀や水銀化合物は有機物や化石燃料中に変化する量でいつも存在する。化石燃料の燃焼が増加すれば、さらに水銀は移動して生物圏に蓄積される。水銀に比較的に高い有害性において、特に食物連鎖で直接若しくは間接的に人間に摂取もされる有機的な結合をした水銀では、法的に許容される水銀の排出、例えば廃棄物焼却施設及び電力施設からのものに対し比較的に厳しい制限がある。
【０００３】
例えば、ドイツで運転される電力施設、廃棄物焼却施設、及び類似の高温施設においては、浄化ガス中に比較的に低い水銀濃度が既に得られており、ドイツでの通常の運用である燃焼ガスの湿式洗浄の主たるおかげで、特に、顕著に水銀を有した燃焼排ガスの大容量の流れにより、水銀放出を低減させる継続的な努力がある。
【０００４】
水銀は焼却施設や石炭火力発電所で本質的に２つの異なる方法で生じ、それは元素のままの水銀と酸化２価水銀である。気相の水銀元素に比べて、気相酸化水銀は水溶性であり、燃焼排ガス洗浄装置の下流で燃焼排ガスから洗い出すことができる。水銀の酸化した形態は、例えばダクト内の吸着に使用する乾式の燃焼排ガス浄化工程における水銀元素よりもよく除去できるものである。
【０００５】
酸化した水銀の最も一般的な形態は、塩化２価水銀である。それはボイラー燃焼排ガス内での所謂水銀塩素処理の間に冷却されるに従って形成される。ボイラー燃焼排ガス内の塩化物は燃料（石炭中に含まれる塩化物）から生ずる。熱い燃焼室内では、塩化水素が最初に形成され、冷却中に所謂ディーコン反応（Deacon reaction)において塩素に変換される。しかしながら、燃料に含まれる硫黄から形成される二酸化硫黄の存在下では、この塩化物は所謂グリフィン反応（Griffin reaction)により塩化水素に再び戻され、水銀の酸化には供しない。焼却施設のボイラー端部では、燃料の塩素、イオウ、水銀の内容物に依存する酸化水銀と水銀そのものの比率がある。酸化水銀の比率が高ければ、その後の燃焼排ガスの浄化工程でより容易により良く水銀が除去される。よって水銀の酸化はできるだけ完全に行うことが望ましい。
【０００６】
これを得るために、基本的にはハロゲン、特にヨウ素若しくは臭素を燃焼工程及び／又は燃焼排ガス流に加えて、故意にガス流中の水銀のままの濃度を下げることが知られている。
【０００７】
所謂"臭素補助の水銀分離"は燃焼排ガス流中の水銀そのものを低減させるのに特に好適であることが証明されている。
【０００８】
例えば、知られた方法としては、ドイツ特許公報 DE 102 33 173 B4に記載されるものがある。そこに記載される方法においては、臭素が臭素化合物（例えば臭化カルシウム）として燃焼室若しくは燃料（例えば、石炭）に追加される。前述の塩化物の反応と同様に、初めに熱い燃焼室内（摂氏１０００度以上）で臭化水素の生成があり、冷却中にはこれは"臭素ディーコン反応"で臭素に変換される。塩素とは対照的に、この生成された臭素は摂氏１００度よりも低い温度でニ酸化硫黄のみと反応し、ボイラー設備に亘って水銀の酸化用に臭素が提供される。
【０００８】
ドイツ特許公報 DE 102 33 173 B4による方法では、多段階燃焼システムにおいては、臭素及び／又は臭素含有化合物及び／又は種々の臭素含有化合物の混合物を炉の工場下流部の１区間に導入することが予想され、燃焼排ガスと臭素含有化合物の接触の間の温度は少なくとも摂氏５００度とすべきであって、燃焼は硫黄及び／又は硫黄含有化合物及び／又は種々の硫黄含有化合物の混合物を追加した硫黄含有化合物、特に二酸化硫黄の存在下で生じ、燃焼排ガスは当該燃焼排ガスから水銀を除去するために多段階洗浄を受ける。上述のように、これは湿式洗浄の手段によって簡単に行うことができる。
【０００９】
これはまた、比較される二酸化硫黄の内容物において、臭素を伴う酸化が塩素を伴う酸化よりも少なくとも２５倍も効率が良いことが知られていることが基礎となっている。結果としての酸化水銀は湿式洗浄で簡単に除去することができ、水洗処理で凝結される。
【００１０】
この既知の方法の不利な点は、種々あるなかで、特に燃焼室内への臭素化合物の追加は、各場合に支配的となる燃焼排ガスの条件や種々の燃焼排ガス条件については限られた自由度を示すに過ぎないという事実がある。さらに、洗浄における温度降下がないときでは、臭素ディーコン反応によりプロセス中に形成される有毒に関連する臭素は燃焼排ガスダクト内で部分的に除去されるのみで、それ故に大気に気体の形式で入り込むことになるので、その方法は湿式洗浄を伴うその後の処置に限定されるものである。臭素は水銀と同様にかなり環境に有害な汚染物であることは覚えるべきものである。数多くの古い石炭火力式発電所、特に外国では湿式の洗浄を行わず、燃焼排ガス下流の湿式洗浄を有しない高温施設への既知の方法の制限は排除基準となってしまう。
【００１１】
請求項１の導入部に従う方法は、例えば米国特許出願公報２００９／００１０８２８号（A1）に知られている。米国特許出願公報２００９／００１０８２８号の書類から知られる方法では、例えば臭化メタン、臭化エタン、若しくは臭化プロパンの形式の臭素含有化合物が燃焼室後の流れ方向で燃焼排ガスに加えられる。臭素化合物は摂氏６０度から４００度の燃焼排ガス温度の燃焼排ガスに追加され、次いで燃焼排ガスが水銀および過剰な臭素を除去するための浄化工程に送られる。酸化水銀の熱力学が特に低い温度で望ましいという前提から、該書類では臭化メタンや臭化エタンなどの反応物質の使用が提案されており、それらは特に低い温度で解離する。解離は燃料排ガス流の外で発生する。反応物質は既に解離した形式で燃焼排ガス流に添加される。このために気相での反応物質の導入は重要であり、比較的に高価である。
【００１２】
高温施設の燃焼排ガスからの水銀の臭素補助の除去のもう１つの方法は、例えば国際公開公報２００５／０９２４７６号（A1）に知られている。臭化水素はこの方法では反応物質として提案され、摂氏５０度までの温度で溶剤に接するようにされる。既にドープされた溶剤は、摂氏１７５度より低い温度の排気ガス流に注入される。
【００１３】
臭化水素と共に吸着剤の先のドーピングが必要なことから、この方法はさらに高くつくことになる。臭化水素の代替として、臭素も書類中に臭素化合物として述べられている。臭化水素も臭素も両方とも極めて毒性があり、腐食性が高く、扱いに適切な注意が絶対的に重要である。これらの物質の化学的な属性のおかげで、それらはより少ない単位でのみ取り扱われる。
【００１４】
それ故、本発明により解決される課題は、比較的に簡単で高価でなく実施でき、変化する燃焼排ガス合成物の適用性や応用の範囲について改善する、請求項１の導入部に従った方法を提供する。
【００１５】
この課題は請求項１の特徴により解決される。
【００１６】
本発明によれば、臭素補助の、吸着を基礎とする水銀分離の組み合わせは利点あるものとされる。商業刊行物やドイツ特許公報 DE 102 33 173 B4による従来技術の記載とは異なり、水銀の顕著な臭化処理は摂氏５００度より下の温度でも既に可能である。
【００１７】
作用の機構は臭化ナトリウム（NaBr）若しくは臭化カルシウム（CaBr2）の臭化陰イオンへの解離によって説明でき、摂氏５００度より低い温度の蒸気の存在下で活性炭の多孔構造内で生ずる。活性炭や炉床コークス（hearth-furnace coke)の細管構造は実質的な影響をこれにもたらす。大気中に水蒸気が存在する場合において、解離が生じ、臭化水銀への酸化が続く。結果としての臭化水銀は、ドイツ特許公報 DE 102 33 173 B4に記載される方法と比べて、活性炭母材に確実の結合し、下流の塵分離器での分離を信頼できるものとする。
【００１８】
本発明によれば、臭素及び／又は臭素含有化合物は、炭素含有吸着剤、好ましくは活性炭及び／又は活性コークを混ぜて燃焼排ガスに接触するようにされる。
【００１９】
或いは、臭素及び／又は臭素含有化合物は、燃焼排ガス流について上流で、燃焼排ガス流に燃焼ダストの雲の形式、好ましくは活性炭及び／又は活性コークの形式で導入される炭素含有吸着剤と接するようになされる。
【００２０】
本発明による方法では、特に利点において、既知の方法に比べて、燃焼排ガス中の二酸化硫黄の比率が方法にとって重大なものではなくなる。
【００２１】
いずれの場合にも、吸着剤の直近の蒸気ガスに、臭素化合物が渡されることから、臭素と燃焼排ガスに含まれる他の物質との競合する反応は回避される。特別に好ましい、反応を基にし、吸着を基にする燃焼排ガスの浄化の組み合わせのおかげで、本発明の方法は下流の湿式洗浄には依存しない。
【００２２】
本発明の方法の好ましい変形例においては、臭素及び／又は臭素含有化合物の追加と、吸着剤の追加との間の空間的な距離は、燃焼排ガス流の温度差で測定すると、摂氏４１０度以下であることが特徴とされる。換言すれば、燃焼室後の燃焼排ガスの流れの臭素及び／又は臭素含有化合物の追加の空間的な距離は、燃焼排ガスの流れが臭素の追加と吸着剤の追加の間で摂氏４１０度より更には冷却されないように選択される。しかしながら、本発明によれば、例えば、臭素含有化合物の追加と吸着剤の追加との間の燃焼排ガス流れの冷却は、１つ若しくはそれ以上の熱交換器を使用して生ずることを決めるものではない。
【００２３】
臭素及び／又は臭素含有化合物は液体若しくは気体の形式で燃焼排ガスの流れに導入される。
【００２４】
本発明の方法の利点のある変形例においては、吸着剤と追加した臭素及び／又は臭素化合物の総量における臭素及び／又は臭素含有化合物の比率は３乃至１４重量百分率（ｗｔ％）であり、好ましくは５乃至１２重量百分率（ｗｔ％）である。
【００２５】
例えば、全てのタイプの活性炭若しくは活性コークスが、それぞれ個別に混合物としても、吸着剤として使用される。当該方法の特別に好ましい変形例では、褐炭コークス、好ましくは所謂炉床コークスが炭素含有吸着剤として使用される。
【００２６】
別個の臭素及び／又は臭素含有化合物の追加と共に、臭化ナトリウム若しくは臭化カルシウムが、好ましくは液体の形式で、燃焼室の後で燃焼排ガスの塵除去と下流の燃焼排ガスの脱硫工程の前に、燃焼排ガス流れに注入されることで導入される。もし液体臭素化合物が導入されるときには、例えば臭化カルシウム（CaBr2）が臭素化合物として考えられ、気体での追加の場合には、例えば臭化水素(HBr)が使用できる。
【００２７】
臭素化合物の追加の下流で、炭素含有吸着剤が燃焼排ガス流に燃焼ダストの雲の形式で導入され、一方の臭素含有化合物の追加と他方の炭素含有吸着剤の追加との間の距離は燃焼排ガスの流れに提供される反応区間を定義し、その範囲で水銀のそのもの臭化処理が燃焼排ガス流に生ずる。臭素化合物の追加は、好ましくは摂氏５００度よりも低く摂氏２５０度よりも高い温度で生じる。燃焼ダストの雲の形式での炭素含有吸着剤の追加は摂氏２５０度以下の温度で生ずる。臭化水銀と過度の臭素の除去は、炭素含有吸着剤を介して発生し、該炭素含有吸着剤は下流の塵除去器で燃焼排ガス流から除去される。通常の静電フィルターや布フィルターなどは塵除去器として考えることができるものである。
【００２８】
一方の臭素と他方吸着剤の別個の追加を伴う変形例においては、上述のように、燃焼排ガス流に注入された臭素は既に水銀の酸化のために気相で得られている。更なる追加の工程として、水銀の分離や除去は気体の通路内に配された活性炭で生ずるものとされる。
【００２９】
本発明の方法によれば、少なくとも臭素と吸着剤若しくは炉床コークスの別個の分離を伴い、炭素含有吸着剤のその場でのドーピングが生ずる。
【００３０】
本発明の方法によれば、臭化カルシウム若しくは臭化ナトリウムの別個の追加は液相で生じ、臭化水素は気相で生じる。その中で、炭素含有吸着剤は燃焼排ガス流に導入された臭素化合物のための燃焼ダストの雲の結晶核を形成する。
【００３１】
初めに既に述べたように、炭素含有吸着剤と臭素化合物は燃焼排ガス流に混合物として追加できる。この場合、燃焼排ガス流に摂氏２５０度以下の温度でこの混合物を追加することが合理的で好ましい。例えば、炉床コークスは、液体形式で若しくは塩として臭化ナトリウム若しくは臭化カルシウムに、混ぜることができる。燃焼排ガスの組成に応じて、吸着剤は１立方メートルの燃焼排ガス当たり２０ｍｇから３００ｍｇの範囲で添加することができ、好ましくは５０ｍｇから１５０ｍｇの間である。吸着剤の混合物の中の臭素の比率に比べて臭化カルシウム若しくは臭化ナトリウムの追加は、燃焼排ガスの水銀濃度に応じて、３乃至１４重量百分率（ｗｔ％）であり、好ましくは５乃至１２重量百分率（ｗｔ％）である。
【国際調査報告】
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