Система для комбинированного влажного и сухого удаления загрязняющих веществ из газового потока и способ удаления загрязняющих веществ из газового потока

Есть еще 22 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Система для комбинированного влажного и сухого удаления загрязняющих веществ из газового потока, содержащая

влажный газоочиститель, в который подаётся кислотный, водянистый шлам сорбента восстанавливаемых окисей марганца с размером частиц от менее чем 0,1 до 500 мкм, а значение БЭТ в диапазоне от 1 до 1000 м2/г, при этом влажный газоочиститель выполнен с возможностью введения газового потока, содержащего по меньшей мере первое и второе целевые загрязняющие вещества, и с возможностью отвода газового потока из него;

сухой газоочиститель, состоящий по крайней мере из одной реакционной зоны, устройства подачи, выполненного с возможностью доставлять сорбент к реакционной зоне, и контроллера для регулирования рабочих параметров системы в подсистеме, при этом устройство подачи содержит источник сорбента в виде частиц, реакционная зона представляет собой по крайней мере одну пылеуловительную камеру с рукавными мешочными фильтрами, соединённую с реакционной зоной и выполненную с возможностью приёма сорбента из устройства подачи и газового потока, отводимого из влажного газоочистителя и содержащего по меньшей мере второе целевое загрязняющее вещество, причём сорбент является восстанавливаемыми окислами марганца и/или восстановленными окислами марганца, которые после восстановления находятся в форме частиц и определяются химической формулой MnOX, где X равен от 1,5 до 2,0, и при этом окислы марганца имеют размер частиц от менее чем 0,1 до 500 мкм, а значение БЭТ в диапазоне от 1 до 1000 м2/г больше заранее заданного значения;

контроллер, обеспечивающий отслеживание и настройку по отдельности или одновременно рабочих параметров подсистемы и интегрированное управление дифференциальным давлением подсистемы, скоростями улавливания целевых загрязняющих веществ, температурой впуска газового потока в реакционную камеру, скоростью подачи сорбента, при этом контроллер отслеживает и настраивает рабочие параметры подсистемы относительно заранее установленных контрольных точек для каждого рабочего параметра, регулирует дифференциальное давление в подсистеме таким образом, чтобы любое дифференциальное давление в подсистеме не было больше заранее установленной контрольной точкой дифференциального давления, регулирует скорость удаления целевого загрязняющего вещества таким образом, чтобы она была не меньше заранее заданной контрольной точки скорости его удаления.

2. Система по п.1, содержащая две реакционные зоны, причём двумя реакционными зонами являются первая реакционная зона и вторая реакционная зона.

3. Система по п.2, в которой первой реакционной зоной является сухой газоочиститель, выбираемый из группы, содержащей кипящий слой, псевдоожиженный слой, реакционную колонну, неподвижный слой, трубопроводный реактор, подвижный слой, пылеуловительную камеру, обратную пылеуловительную камеру, реактор пылеуловительной камеры, змеевидный реактор и циклон/мультициклон, а второй реакционной зоной является влажный газоочиститель.

4. Система по п.2, в которой первой реакционной зоной является влажный газоочиститель, а второй реакционной зоной является сухой газоочиститель, выбираемый из группы, содержащей кипящий слой, псевдоожиженный слой, реакционную колонну, неподвижный слой, трубопроводный реактор, подвижный слой, пылеуловительную камеру, обратную пылеуловительную камеру, реактор пылеуловительной камеры, змеевидный реактор и циклон/мультициклон.

5. Способ удаления загрязняющих веществ из потока газа, включающий влажное удаление, реализуемый системой очистки, выполненной в соответствии с п.1, и содержащий следующие операции:

введение газового потока, содержащего по меньшей мере два целевых загрязняющих вещества во влажный газоочиститель;

контактирование газового потока во влажном газоочистителе с окислами марганца в шламе сорбента для улавливания первого целевого загрязняющего вещества за счёт формирования продукта реакции первого целевого загрязняющего вещества и окислов марганца, чтобы практически очистить газовый поток от первого целевого загрязняющего вещества;

отвод газового потока из реакционной зоны;

введение газового потока, отведённого из влажного газоочистителя в пылеуловительную камеру с рукавными мешочными фильтрами, причём газовый поток содержит по меньшей мере второе целевое загрязняющее вещество;

контактирование газового потока в пылеуловительной камере с рукавными мешочными фильтрами с сорбентом для эффективного улавливания по меньшей мере второго целевого загрязняющего вещества за счёт формирования продукта реакции второго целевого загрязняющего вещества и сорбента, чтобы практически очистить газовый поток от второго целевого загрязняющего вещества; и

отвод газового потока из пылеуловительной камеры системы.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

1 Область техники Изобретение относится к системе и способу удаления загрязняющих веществ, таких как окислы серы, окислы азота, окислы углерода,полностью восстановленные сульфиды, образующихся в результате сгорания ископаемого топлива, и других технологических газов с помощью электронного управления эксплуатационными параметрами, такими как дифференциальное давление в системе, температура газа и эффективность удаления. Система и способ по изобретению используют окислы марганца в качестве первичного сорбента для удаления загрязняющих веществ, таких как окислы серы и/или окислы азота, и могут в дальнейшем использовать другие сорбирующие вещества и химические добавки по отдельности и в сочетании с окислами марганца для удаления других целевых загрязняющих веществ. Существующий уровень техники Во время сгорания топлива, которое содержит соединения серы, в результате окисления серы вырабатываются окислы серы (SOX),такие как двуокись серы (SO2) и трхокись серы(SO3). Некоторые виды топлива могут содержать соединения азота, что способствует образованию окислов азота (NOX), которые сначала образуются при высоких температурах в результате реакции азота и атмосферного кислорода,который используется для реакции с топливом. Как сообщается, эти соединения реакций, SOX иNOX, образуют кислоты, которые могут вызывать "кислотный дождь". Федеральные правила и правила отдельных штатов устанавливают количество этих и других загрязняющих веществ, которые допускается выбрасывать в атмосферу. Правила становятся строже, и владельцы предприятий сталкиваются вс с большими трудностями при выполнении регулятивных требований. Для снижения уровня SOX иNOX было разработано множество технологий,но немногие из них способны удалять при сухой обработке оба типа загрязняющих веществ одновременно или наджно достигать рентабельных уровней очистки. В прошлом, чтобы выполнить регулятивные требования, электростанции на тврдом топливе часто применяли процесс промывания газа, в котором обычно используются соединения кальция, реагирующие с SOX для образования гипса. Эти отходы обычно сливаются в виде жидкого шлама большого объма в искусственный водом и, в конечном счте, закупориваются глиняной преградой, которая затем покрывается почвой, как только шлам спустя какое-то время обезводится. Альтернативно, некоторые владельцы электростанций, чтобы снизить количество SOX, выбрасываемого в атмосферу,предпочитают жечь уголь, который содержит намного меньшие количества серы. В случае сNOX владельцы часто предпочитают снижать температуру сжигания угля. Это, в свою оче 005015 2 редь, снижает количество производимого и,следовательно, выбрасываемого NOX; однако,сгорание при низких температурах не использует всю теплотворную способность угля, что приводит к уменьшению КПД. Турбинные электростанции обычно используют для приведения турбин в движение природный газ, который содержит мало соединений серы или вообще не содержит их, и, следовательно, в действительности SOX не выбрасывается. С другой стороны, при обычной температуре работы турбин производятся существенные количества NOX. В дополнение к процессам избирательного каталитического восстановления (ИКВ) для обращения NOX в азот, водяной пар и кислород, которые можно безопасно сбрасывать, некоторые владельцы предпочитают уменьшать температуру работы турбин,снижая посредством этого количество выбрасываемого NOX. При более низких температурах полная теплотворная способность сгорания природного газа не реализуется, что приводит к уменьшению КПД. К сожалению этих владельцев, новейшие правила защиты окружающей среды потребуют даже большего снижения выбросов SOX и NOX и сделают необходимыми новейшие или более действенные технологии удаления и/или дальнейшее снижение КПД. Владельцам более старых электростанций на тврдом топливе часто уже некуда сливать тврдые отходы, связанные с использованием газоочистителей, которые используют соединения кальция для образования гипса. Владельцы более новых станций предпочли бы устранить проблему в самом начале, если была бы доступна технология. К тому же всем электростанциям, новым и старым, предстоит столкнуться с грядущими технологическими требованиями по дальнейшему снижению выбросов NOX, и в близком будущем придтся заняться этим вопросом. Таким образом, станциям, которые на данный момент отвечают требованиям по выбросам SOX, предстоит столкнуться с более жсткими требованиями снижения NOX, для которых практически не существует доступной экономически выполнимой технологии. Загрязняющими веществами являются такие окислы азота, как окись азота (NO) и двуокись азота (NO2) или е димер (N2O4). Относительно инертную окись азота зачастую можно удалить только с большими трудностями по сравнению с NO2. Закись азота, веселящий газ(N2O), не считается загрязняющим веществом на уровнях, обычно обнаруживаемых в окружающем воздухе, или обычно выбрасываемых источниками выделения воздуха. Однако окись азота (NO) считается загрязняющим веществом,так как окисляется в атмосфере до двуокиси азота (NO2). Загрязняющими веществами считаются такие окислы серы, как двуокись серы 3 Обычными источниками загрязняющих окислов азота и серы являются дымовые газы электростанций, автомобильные выхлопные газы, дымовые газы котельных и выбросы различных промышленных процессов, таких как плавильные работы и предприятия по производству азотной и серной кислот. Выбросы электростанций представляют собой особенно обильный источник окислов азота и окислов серы, благодаря очень большому весу этих загрязняющих веществ, ежегодно сбрасываемых в атмосферу. Кроме того, из-за низкой концентрации загрязняющих веществ в таких выбросах- обычно 500 или менее частей на миллион окислов азота и 3000 или менее частей на миллион двуокиси серы - удалять их очень сложно, поскольку требуется обработать очень большие объмы газа. Из небольшого числа применяемых на практике систем, которые в настоящее время предлагаются для удаления окислов азота из дымовых газов электростанций, все имеют свои недостатки. Для удаления двуокиси серы из дымовых газов электростанций предлагаются различные способы, но они также имеют недостатки. Например, системы влажной газоочистки,основанные на водных щелочных материалах,таких как растворы карбоната натрия (углекислого натрия) или сульфита натрия, или суспензии магнезии, извести или известняка, обычно требуют охлаждать дымовой газ примерно до 55 С, чтобы установить водную фазу. При таких температурах обрабатываемый газ требует повторного нагрева для создания достаточной плавучести, чтобы получить нужную степень поднятия шлейфа выброса из трубы. Патент США 4369167 предлагает удалять загрязняющие газы и рассеянные металлы с помощью суспензии извести. Способ влажной газоочистки с использованием раствора известняка описан в патенте США 5199263. В попытках снизить загрязняющие NOX путм добавления к топливу во время сгорания катализаторов сгорания, обычно органометаллических соединений, была проделана значительная работа. Однако результаты таких попыток были менее успешными, чем поэтапное сгорание. В патенте США 4112053 описано,что окисление NOX до N2 облегчается с помощью аммиака, метана и проч., на которых не влияет SOX. В патенте США 4500281 сообщается о недостатках использования органометаллических катализаторов для удаления NOX по сравнению с поэтапным сгоранием. Патент США 3981971 описывает применение сульфида тяжлых металлов с аммиаком для снижения NOX в дымовых газах. Многие виды топлива и особенно нормально тврдые топлива, такие как каменный уголь, бурый уголь и т.д., также содержат существенные количества связанной или топливной серы, что приводит к тому, что в результате 4 обычного сгорания вырабатывается существенное количество загрязняющих SOX, которые также являются предметом контроля за загрязнениями. Специалисты, как правило, считают,что эти условия, применнные к поэтапному сгоранию, в особенности к процессу двухэтапного обогащнно-обедннного сгорания, для снижения NOX, подобным же образом будут снижать уровень выбросов SOX. Однако установлено, что в процессе двухэтапного обогащнно-обедннного сгорания вообще не достигается или достигается лишь незначительное снижение выбросов SOX. Фактически установлено, что присутствие существенных количеств серы в топливе оказывает отрицательное воздействие на снижение NOX в двухэтапном обогащнно-обедннном процессе. Для удаления серы из нормально тврдого топлива, такого как каменный уголь, бурый уголь, т.д., предпринимались значительные усилия. Такие процессы включают в себя влажную газоочистку дымовых газов из камер сгорания угля. Однако такие системы капиталомки, а сброс влажного сульфитного шлама, который вырабатывается в результате таких очищающих технологий, также является проблемой. Нерентабельность является следствием частых и сильных перепадов давления в системе удаления влажного газоочистителя; не являются редкостью перепады давления свыше 30 дюймов водного столба. Также после промывания требуется повторно нагревать дымовые газы, чтобы они поднимались по трубе, и таким образом снижается КПД системы. Влажная газоочисткаSOX и NOX описана в патентах США 4102982 и 5366710. В соответствии с другими методами применяются, обычно в камерах сгорания кипящего слоя, серные акцепторы, которые действуют как акцепторы для серы и преобразуют е в тврдые соединения, удаляемые вместе с золой. Обычные акцепторы для работ такого типа включают в себя известняк (карбонат кальция) и доломит(карбонат магния-кальция) из-за их доступности и цены. Однако методы сжигания сложны и дороги для проведения и управления; оборудование камеры сгорания также сравнительно дорого. Растворение угля или сходного вещества в расплавленном соляном соединении описано в патенте США 4033113. Патент США 4843980 предлагает использовать соль щелочного металла во время сгорания угля или другого углеродистого вещества, а затем повышать КПД путм добавления окисла металла. Серный акцептор, добавляемый выше по течению в зону сгорания, описан в патенте США 4500281. Поток газа сгорания из электростанций на тврдом топливе также является основным источником переносимых по воздуху кислотных газов, копоти, соединений ртути и элементарной ртути в виде пара. Уголь содержит различные сульфиды, включая и сульфид ртути. Сульфид 5 ртути вступает в котле сгорания в реакцию и образует элементарную ртуть и SOX. Одновременно другие сульфиды окисляются до SOX, а азот в воздухе горения окисляется до NOX. Ниже по потоку в котле, в газоводах и трубе системы сгорания, а затем в атмосфере, часть элементарной ртути повторно окисляется, сначала до хлорида ртути (HgCl2). Это происходит в результате реакций с ионами хлора или подобными соединениями, обычно присутствующими в газах реакций сгорания, вытекающих через систему сгорания электростанции на тврдом топливе. Многие электростанции ежедневно выбрасывают до фунта ртути, как элементарной ртути, так и соединений ртути. Концентрация ртути в потоке газа сгорания составляет примерно 4,7 частей на миллиард или 0,0047 частей на миллион. Предыдущие попытки удалить ртуть из потока газа сгорания, до того, как он покинет трубу электростанции, включают в себя а) вдувание в поток газа сгорания частиц активированного угля, или сульфида натрия в порошке,или активированного окисла алюминия без серы; и б) протекание потока газа сгорания сквозь слой активированных частиц. Когда используется вдувание частиц активированного угля,хлорид ртути в потоке газа удаляется из потока газа в пылеуловительную камеру и накапливается в виде части порошка, содержащего другие загрязняющие вещества в порошкообразном виде. Хлорид ртути и другие порошкообразные соединения ртути, которые могут присутствовать в потоке газа, можно удалить из потока газа в пылеуловительной камере проще, чем элементарную ртуть. Вдувание активированного угля для удаления ртути, наряду со слоем активированных частиц, описано в патенте США 5672323. Когда поток газа течт сквозь слой частиц активированного угля, соединения ртути адсорбируются на поверхности частиц активированного угля и остаются там. Элементарная ртуть,обычно присутствующая в газах сгорания в виде пара, не адсорбируется на активированном угле в сколько-нибудь существенной степени без того, чтобы сначала окислиться до соединения ртути. Патент США 5607496 раскрывает окисление ртути, и в нем описаны последующая абсорбция в частицы и применение. Можно использовать вдувание частиц сульфида натрия для получения сульфида ртути(HgS), который проще удалить из потока газа в пылеуловительной камере, чем элементарную ртуть. Обращение ртути в сульфидное соединение с последующим улавливанием в пылеотделителе подробно описано в патенте США 6214304. По существу, все описанные ранее методы создают проблему сброса тврдых отходов. Тврдые тела или частицы, включая копоть,накапливающиеся в пылеуловительной камере, 005015 6 и отработанный активированный уголь, удалнный из слоя активированного угля, содержат соединения ртути и, таким образом, создают особые проблемы, связанные с их захоронением на свалках, где предписано строго локализованное содержание соединений ртути. Концентрация соединений ртути в частицах или тврдых телах, накапливаемых в пылеуловительной камере, относительно ничтожна; следовательно,очень малое количество ртути будет рассредоточено по относительно большим объмам свалки, где бы ни были сброшены тврдые тела или частицы из пылеуловительной камеры. Кроме того, по отношению к активированному углю этот материал относительно дорог, и когда частицы отработанного активированного угля удаляются из адсорбирующего слоя, они не могут быть легко восстановлены и использованы вновь. В процессе с активированными окислами алюминия соединения ртути в потоке газа могут адсорбироваться и удерживаться на поверхности активированных частиц, но большая часть элементарной ртути не подвергнется такому воздействию. Таким образом, элементарная ртуть в потоке газа сгорания окисляется до образования соединений ртути (например, хлорида ртути), а для ускорения процесса окисления применяются катализаторы. Однако такие процессы не улавливают SOX и NOX. Из уровня техники известно использование окислов марганца для удаления соединений серы из потоков газа. Известно, что окислы марганца образуют сульфаты марганца из SOX и нитраты марганца из NOx при контакте с газом,содержащим эти загрязняющие вещества. Патент США 1851312 описывает раннее использование окислов марганца для удаления соединений серы из потока горючего газа. Патент США 3150923 описывает сухой слой окислов марганца для удаления SOX. Влажный способ удаления SOX с помощью окислов марганца описан в патенте США 2984545. Особый фильтр, пропитанный окислом марганца для удаления полностью восстановленных соединений серы, описан в патенте США 5112796. Другой способ в патенте США 4164545 описывает использование ионообменной смолы для улавливания продуктов реакции окисла марганца и SOX и NOX. Использование определнных видов окислов марганца для удаления SOX раскрыто в патентах США 3723598 и 3898320. Некоторые из известных способов приведения окислов марганца в контакт с потоком газа, то есть распыленные суспензии, слои марганцевой руды или особые фильтры, слишком громоздки. Хотя уровень техники предлагает использовать окислы марганца для удаления SOX и/или NOX, он не предлагает адаптируемую систему или процесс, которые могут улавливать SOX и/или NOX и другие загрязняющие вещества с помощью окислов 7 марганца, а также наблюдать и настраивать рабочие параметры системы, такие как перепады давления, чтобы обеспечить управление системой в реальном времени. Пылеуловительные камеры традиционно используются в качестве фильтров для удаления частиц из потоков газа больших объмов. Патент США 4954324 описывает пылеуловительную камеру как коллектор продуктов, получаемых в процессе использования аммиака и бикарбоната натрия для удаления SOX и NOX из потока газа. Патент США 4925633 описывает пылеуловительную камеру как место реакцииSOX и NOX с реагентами, аммиаком и щлочью. Патент США 4581219 описывает пылеуловительную камеру как реактор для высокоэффективного удаления SOX только с помощью реагента на основе кальция и соли щелочного металла. Хотя в этих патентах, составляющих уровень техники, раскрыто и предложено использование пылеуловительных камер для удаления частиц и в качестве реакционной камеры, они не предлагают использовать пылеуловительные камеры в адаптируемой системе, способной к наблюдению и настройке рабочих параметров системы, таких как перепады давления, с тем,чтобы улавливать SOX и NOX и другие загрязняющие вещества с помощью окислов марганца. В свете вышеупомянутых проблем известных способов удаления SOX, NOX, соединений ртути и элементарной ртути, равно как других загрязняющих веществ из газов сгорания, технологических газов и других промышленных отработанных газов, было бы желательно обеспечить сухой процесс удаления SOX и NOX, а равно и других загрязняющих веществ, из потока газа. Далее, желательно иметь сухой процесс удаления, который устраняет воздействие на окружающую среду в результате сброса больших объмов содержащих ртуть тврдых тел и частиц и значительных количеств гипса, получаемого во время влажных способов удаленияSOX. Влажные способы удаления могут приводить к значительным перепадам давления во всей системе удаления. Во влажных способах удаления наблюдаются перепады давления более 30 дюймов водного столба. Такие большие перепады давления дорого обходятся, так как требуется затратить значительную энергию,чтобы противостоять перепадам давления и обеспечить отработанному газу энергию, достаточную для того, чтобы он поднялся вверх и вышел из дымовой трубы. Следовательно, система и способ, которые могут выполнять удаление загрязняющих веществ с минимальными или управляемыми перепадами давления во всей системе, были бы желательны и рентабельны для большинства секторов промышленности,где обрабатываются или выбрасываются значительные количества газов сгорания, технологических газов и других промышленных газов. 8 Соединения кальция, используемые в способах влажной газоочистки SOX, в протекающем процессе образуют гипс. Они приобретаются и потребляются в значительных количествах, и как только гипс образуется, соединения кальция становится невозможно восстановить,по меньшей мере, рентабельно. Таким образом,было бы желательно иметь способ удаления,использующий сорбент, который не только может удалять загрязняющие вещества из потока газа, но который можно регенерировать, восстановить, а затем рециркулировать или повторно использовать для удаления дополнительных загрязняющих веществ из потока газа. Для осуществления таких системы и способа потребуется включить управление процессом и программное обеспечение, которое способно наблюдать и настраивать рабочие параметры с компьютерных станций, расположенных в системе, или удалнных местоположений через интерфейс, с помощью сложной электронной сети, включающей в себя промышленный процессор. Это позволит технику оперативно наблюдать и настраивать рабочие параметры в реальном масштабе времени, обеспечивая управление такими рабочими параметрами,как перепады давления в системе и скорость улавливания загрязняющих веществ, или КПД удаления. Такая сеть была бы желательна, так как обеспечивает оперативное управление и удалнный доступ. В свете возросшей потребности в энергии и возникшей недавно нехватки энергии было бы желательно иметь возможность вернуть в рабочее состояние простаивающие электростанции,закрытые из-за того, что их гипсовые отстойники исчерпали свою мкость. Этого можно добиться с помощью модификаций системы, применяющей восстанавливаемый сорбент в сухом процессе удаления, который не требует использовать соединения кальция. Такую систему также можно без труда приспособить и встроить в новые электростанции, которые, возможно,вскоре введут в строй. Работающие в настоящее время коммунальные предприятия и независимые электростанции могут быть без труда модифицированы под такую систему. Далее, такая система может оказаться очень ценной, чтобы дать возможность источникам газовыделения соответствовать нормам выбросов или допустимым условиям качества воздуха. Снижение выбросов загрязняющих веществ, таких как NOX иSOX, позволит получить рыночные товарные кредиты на выбросы, либо области, не соответствующие нормам качества окружающего воздуха, принятым внутри штата или на федеральном уровне, могут достичь статуса соответствия. Такие сценарии допустят развитие в тех областях, где регулятивные требования прежде запрещали промышленное развитие или расширение. 9 Система и способ по настоящему изобретению в различных вариантах выполнения могут достичь и осуществить вышеупомянутые преимущества, цели и желательные прибыли. Сущность изобретения Изобретение направлено на адаптируемую систему влажного удаления и сочетания влажного и сухого удаления SOX и/или NOX и/или других загрязняющих веществ из газов и на способ применения этой системы. В варианте выполнения изобретения адаптируемая система влажного удаления целевых загрязняющих веществ из газов с минимальными перепадами давления во всей системе состоит по меньшей мере из одной реакционной зоны, которой является влажный газоочиститель. Влажный газоочиститель запитывается кислотным водянистым шламом сорбента восстанавливаемых окислов марганца и выполнен для введения газа, содержащего по меньшей мере одно целевое загрязняющее вещество при температуре ниже точки кипения шлама. Газ контактирует с сорбентом в течение времени, достаточного для эффективного улавливания целевого загрязняющего вещества с установленным значением заданной скорости улавливания для целевого загрязняющего вещества. Газ практически очищается от целевого загрязняющего вещества за счт формирования продукта реакции целевого загрязняющего вещества и окислов марганца. Реакционная зона далее выполнена с возможностью обеспечить отвод газа из реакционной зоны. Перепады давления по всей системе регулируются так, чтобы любой перепад давления по всей системе был не больше заранее заданного значения. Система может иметь единственный влажный газоочиститель или последовательно множество влажных газоочистителей для удаления целевого загрязняющего вещества. В системе двухступенчатого удаления двумя реакционными зонами системы могут быть влажные газоочистители, причм после влажного газоочистителя находится сухой газоочиститель, или влажный газоочиститель находится после сухого газоочистителя. В другом варианте выполнения изобретения система используется в процессах удаления целевых загрязняющих веществ из потока газа. Газ, содержащий целевое загрязняющее вещество, вводится в реакционную зону системы. Газ контактирует со шламом в шламе сорбента этой системы на время, достаточное для улавливания целевого загрязняющего вещества с установленным значением заданной скорости улавливания целевого загрязняющего вещества за счт формирования продукта реакции целевого загрязняющего вещества и окислов марганца,чтобы практически очистить газ от целевого загрязняющего вещества. Газом является газ,отведнный из реакционной зоны. Эти процессы могут выполняться в единственной реакционной 10 зоне или во множестве реакционных зон системы. Краткое описание чертежей Фиг. 1 является условной блок-схемой,изображающей систему по изобретению; фиг. 2 является условной блок-схемой,изображающей систему по изобретению; фиг. 3 является условной блок-схемой,изображающей систему по изобретению; фиг. 4 является блок-схемой, изображающей систему по изобретению; фиг. 5 является блок-схемой, изображающей систему по изобретению; фиг. 6 является видом в перспективе коммерчески доступной пылеуловительной камеры; фиг. 7 является видом с торца коммерчески доступной пылеуловительной камеры; фиг. 8 является видом сверху коммерчески доступной пылеуловительной камеры; фиг. 9 является видом сбоку коммерчески доступной пылеуловительной камеры; фиг. 10 является видом в разрезе обратной пылеуловительной камеры по изобретению; фиг. 11 является видом сверху обратной пылеуловительной камеры по изобретению; фиг. 12 является видом в разрезе реактора пылеуловительной камеры по изобретению; фиг. 13 является блок-схемой системы по изобретению; фиг. 14 является блок-схемой системы по изобретению; фиг. 15 является блок-схемой системы по изобретению; фиг. 16 является блок-схемой алгоритма работы системы электронного управления, пригодной для изобретения; фиг. 17 является изображением экрана панели электронного управления; фиг. 18 является изображением экрана панели электронного управления; фиг. 19 является изображением экрана панели электронного управления; фиг. 20 является блок-схемой подэлемента управления по изобретению для регулирования перепада давления; фиг. 21 является подэлементом управления по изобретению для управления скоростью улавливания SOX или NOX или скоростью подачи сорбента; фиг. 22 является подэлементом управления по изобретению для управления температурой впускного отверстия для газа пылеуловительной камеры; фиг. 23 является подэлементом управления по изобретению для управления положением переменной(ых) трубки(ок) Вентури; фиг. 24 является подэлементом управления по изобретению для управления скоростью улавливания SOX или NOX, перепадами давления и скоростью подачи сорбента; фиг. 25 является подэлементом управления по изобретению для управления скоростью 11 улавливания SOX или NOX, перепадами давления, скоростью подачи сорбента и управления положением переменными трубками Вентури; фиг. 26 является блок-схемой системы по изобретению; фиг. 27 является графиком, показывающим изменения значений NOX по времени; фиг. 28 является графиком, показывающим изменения значений SOX по времени. Подробное описание изобретения Изобретение относится к системам и способам удаления SOX и/или NOX, а также других загрязняющих веществ из потока газа. В изобретении газ, содержащий SOX и/или NOX, податся в первую реакционную зону, где этот газ контактирует с сорбентом восстанавливаемых окислов марганца и/или восстановленных окислов марганца. Сорбент может взаимодействовать с загрязняющими веществами в потоке газа как катализатор, реагент, абсорбент или адсорбент. Окислы марганца взаимодействуют с SOX и/илиNOX для формирования сульфатов марганца и нитратов марганца соответственно. Термин "нитраты марганца" используется здесь, чтобы обозначать и включать различные формы нитрата марганца независимо от химической формулы, которые могут образовываться в химической реакции между NOX и сорбентом,и также включает в себя гидратные формы. Аналогично термин "сульфаты марганца" используется здесь, чтобы обозначать и включать различные формы сульфата марганца независимо от химической формулы, которые могут образовываться в химической реакции междуSOX и сорбентом, и также включает в себя гидратные формы. Термин "целевое(ые) загрязняющее(ие) вещество(а)" означает загрязняющее вещество или загрязняющие вещества, которые предназначены для удаления в системе. Термин "в значительной степени очищен" означает, что загрязняющее вещество удалено из газа примерно на заданной скорости улавливания, с помощью либо сорбента, либо физического удаления в устройстве отделения тврдых веществ от газа. По отношению к загрязняющему веществу, удалнному с помощью взаимодействия с сорбентом, он далее предполагает,что удаление на заданной скорости улавливания для этого загрязняющего вещества может начинаться в первой реакционной зоне и завершаться в последующей реакции. Термин "прореагировавший сорбент" означает сорбент, который провзаимодействовал с одним или более загрязняющими веществами в газе при помощи либо химической реакции,либо адсорбции, либо абсорбции. Термин не означает, что были использованы все реактивные или активные центры на сорбенте, так как в действительности все такие центры не могут быть использованы. 12 Термин "непрореагировавший сорбент" означает нетронутый сорбент, который не взаимодействовал с загрязняющими веществами в газе. Некоторые реакционные зоны могут также служить в качестве устройств отделения тврдых веществ от газа, выдавая газ свободным от тврдых веществ и частиц, таких как сорбент,прореагировавший или непрореагировавший,копоть и соединения ртути, чтобы разрешить газу, который в значительной степени очищен от SOX и/или NOX или других загрязняющих веществ, удаляться из реакционной зоны и переходить в другую реакционную зону, или выходить в трубу, чтобы удаляться в атмосферу. Тврдые вещества и частицы, которые включают в себя прореагировавший и непрореагировавший сорбент, копоть и т.п., удерживаются в реакционных зонах, которые являются устройствами отделения тврдых веществ от газа, и могут затем удаляться для последующей обработки. Реакционные зоны могут быть системами многоступенчатого удаления, которые могут включать дополнительные зоны реакций. Реакционными зонами, используемыми при одноступенчатом, двухступенчатом или многоступенчатом удалении, могут быть кипящий слой,псевдоожиженный слой, реакционная колонна,неподвижный слой, трубопроводный реактор,подвижный слой, пылеуловительная камера,обратная пылеуловительная камера, реактор пылеуловительной камеры, змеевидный реактор и циклон/мультициклон. Газами, которые могут быть обработаны в изобретении, являются большинство газов, содержащих SOX и/или NOX. Такие газы могут образовываться в результате горения ископаемого топлива на электростанциях, теплоэлектростанциях и в различных промышленных процессах, таких как производство брикетов таконита на заводах по производству таконита,рафинадных и нефтеперерабатывающих заводах, газовые турбины и бумажные фабрики. Горение для нагревания и другие рабочие операции на таких объектах вырабатывают отходящий или дымовой газ, который содержит SOX и/или NOX в различных концентрациях, обычно в следующем диапазоне (но не ограничиваясь им): от 500 частей на миллион и меньше дляNOX и 3000 частей на миллион или менее дляSOX. Далее газы могут содержать другие удаляемые загрязняющие вещества, такие как копоть и ртуть (Hg), как элементарную ртуть в виде пара, так и соединения ртути в форме частиц, в малой концентрации, например, 0,0047 частей на миллион (4,7 частей на миллиард). Газы могут далее содержать сероводородную кислоту и другие полностью восстановленные сульфиды (ПВС) и другие загрязняющие вещества. Эти газы обычно могут иметь температуры в целом в диапазоне от температуры окружаю 13 щей среды до температур(ы) ниже, чем температуры(а) термического разложения нитратов марганца, и до температур(ы), ниже чем температуры(а) термического разложения сульфатов марганца. В общем случае газы в этом температурном диапазоне могут обрабатываться в системе по изобретению. Начальным сорбентом, пригодным для использования в изобретении, являются окислы марганца, которые можно взять из месторождений марганца или получить синтетически. Интересующие соединения марганца появляются в трх различных состояниях окисления +2, +3 и+4; это увеличивает диапазон многовалентных фаз, что обеспечивает окислам марганца широкое разнообразие атомных структур и, таким образом, минеральных форм. Примеры таких минеральных форм включают в себя (но не ограничиваются ими) пиролизит (МnО 2), рамсделлит (МnО 2), манганит (МnООН или Мn2 О 3 Н 2 О),грутит (МnООН) и вернадит (МnО 2nН 2 О), если назвать лишь некоторые. Это сообщается в статье Джерри Э. Поста (Jerry E. Post) "Manganeseand environmental significance" ("Минералы окислов марганца: кристаллические структуры и экономическое значение и значение для окружающей среды") в Proc. Nat'l Acad. Sci, U.S.A.,Vol. 96, pp. 3447-3454, март 1999, описание которой включено сюда посредством этой ссылки. Одной из наиболее распространенных из различных форм окислов марганца является двуокись марганца, МnО 2. Форма этого минерала, пиролизит, часто является основной минеральной формой в месторождениях марганца. Пиролизит по большей части состоит из соединений МnО 2. Эта окись марганца существует по меньшей мере в двух формах. Одной из них является гамма-форма, которая практически аморфна. Другой является бета-форма, которая имеет отчетливую кристаллическую структуру. Термин "окислы марганца", как он используется здесь, направлен на то, чтобы обозначать и включать различные формы окисла марганца,его гидратные формы и кристаллические формы, а также гидроксид марганца (например,Мn(ОН)2) и т.д. Для удаления SOX и/или NOX относительный КПД улавливания или удаления окислов марганца может быть понят при помощи следующего(их) ниже вычисления(ий) скоростей загрузки. Для оценки экономики системы и процессов по изобретению необходимо определить КПД удаления газа для сорбента. КПД улавливания газа основан на результатах проверки, которые можно вычислить путм деления массы удалнного газа на массу сорбента. Это дат примерную картину операций системы, но не пригодно для стехиометрии реакций или взаимодействия между газами в системе с мно 005015 14 жеством газов. Соотношение стехиометрического улавливания газа описано ниже. Для такой оценки ниже показаны все предполагаемые реакции между сорбентом,окислами марганца и двуокисью серы (SO2) и окисью азота (NO), с молекулярными весами,показанными над каждым элементом формулы. 87 64 151 МnО 2 (твердый) + SO2 (газ)MnSO4 (тврдый)(1 моль МnО 2 улавливает 2 моля NO) Эти реакции могут происходить в несколько шагов. Молекулярные веса показаны над каждым элементом. Основанное на этих реакциях теоретически максимальное стехиометрическое улавливание газа с помощью веса сорбента МnО 2 является соотношением молекулярных весов продуктов и реагентов, которое составляет 73% для SO2 или 69% для NO, для систем,содержащих только один реактивный газ. Для системы, содержащей два реактивных газа, в зависимости от характеристик реакции, максимальное стехиометрическое улавливание газа будет ниже для обоих газов. Если допустить,что скорости реакции равны для обоих реактивных газов, то максимальное стехиометрическое улавливание газа для каждого газа должно быть пропорционально процентному содержанию каждого из имеющихся газов. Например, во время 48-часового испытания два реактивных газа SO2 и NO присутствовали в концентрации 430 частей на миллион и 300 частей на миллион соответственно. Совокупные веса обработанных входящих реактивных газов составляют= 145,47 фунта. Следовательно, SO2 и NO представляют собой, соответственно, 67,7 и 32,3% присутствующих реактивных газов. Если теоретическое максимальное стехиометрическое улавливание газа в системе с одним газом корректируется с учетом этих соотношений весов реактивных газов, то теоретическое максимальное улавливание каждого газа с помощью веса МnО 2 в процентном соотношении для каждого газа составитNO: (0,69 для одного газа)(0,323 по результатам 48-часового испытания) = 0,223 = 22,3% Следовательно, теоретически максимальные веса газов, улавливаемых, например, с помощью 289 фунтов сорбента, по результатам 48 часового испытания будут следующими:NO: (289 фунтов сорбента)(0,323) = 98,35 фунта NO Действительное улавливание газа, произошедшее в ходе 48-часового испытания, составило 23,94 фунта SO2 и 4,31 фунта NO. Для системы двух газов стехиометрическое улавливание газа составилоNO: (4,31 фунта уловленных)/(из 64,4 фунта возможных)=6,69% (от теоретического максимума) Окислы марганца, единожды прореагировавшие с SOX и NOX для образования сульфатов марганца и нитратов марганца соответственно,могут быть восстановлены. Реакционная способность сухих сорбентов в общем случае может быть связана с площадью поверхности частиц. Все частицы или микрочастицы имеют вес, размер и форму, и в большинстве случаев они имеют неустойчивую или неравномерную форму. В случае мелких порошков часто желательно знать, насколько велика площадь поверхности данного количества порошка, особенно для частиц, которые химически реагируют на поверхностях частиц или используются в качестве сорбентов, сгустителей или наполнителей (Обычно измерения свойств площади поверхности проводятся, чтобы сравнить несколько порошков в целях измерения производительности). Частицы обычно имеют микроскопические поры, надломы и другие свойства, воздействующие на площадь поверхности. Способ БЭТ (Брунауэра, Эмметта и Теллера) является общепризнанным способом измерения площади поверхности порошков. Образец порошка подвергается воздействию инертного проверочного газа, такого как азот, при заданной температуре и давлениях, и поскольку при таких условиях размер молекул газа известен,способ БЭТ определяет, какое количество проверочного газа покрывает все внешние поверхности, открытые поры и разломы одним слоем молекул газа поверх всех частиц образца порошка. Выборочно, аналитик может использовать другие проверочные газы, такие как гелий,аргон или криптон; и может менять относительные проверочные давления от 1 до 3 или более для большей точности. Из этого вычисляется измерение площади всей поверхности, и обычно выдатся в единицах квадратных метров площади поверхности частиц на грамм образца порошка (м 2/г). В общем случае грубые и гладкие порошки часто разнятся по размерам от 0,001 до 0,1 м 2/г площади поверхности, а мелкие и неоднородные порошки разнятся от 1 до 1000 м 2/г. Поскольку взаимодействия между сорбентом и загрязняющим веществом происходит сначала на поверхности частиц сорбента, то площадь поверхности связана с КПД удаления. Окислы 16 марганца, пригодные для изобретения, являются мелкими и неоднородными порошками, и таким образом имеют площадь поверхности в диапазоне от 1 до 1000 м 2/г. Предпочтительно сорбент будет иметь площадь поверхности более 15 м 2/г и более предпочтительно более 20 м 2/г. Система по изобретению проиллюстрирована в форме блок-схемы на фиг. 1. Система 10 состоит из подающего устройства 20, первой реакционной зоны 30 и второй реакционной зоны 38. Подающее устройство 20 будет содержать запас сорбента из восстанавливаемых окислов марганца и/или восстановленных окислов марганца. Подающее устройство 20 сконфигурировано для хранения и подачи окислов марганца, которые после восстановления находятся в форме частиц и определяются химической формулой МnОX, где X составляет от 1,5 до 2. Первая реакционная зона 30 сконфигурирована для введения сорбента в газ, содержащий SOX иNOX. В одном выполнении первой реакционной зоной 30 может быть секция трубопровода, возможно сконфигурированная как кипящий слой,псевдоожиженный слой, реакционная колонна,неподвижный слой, трубопроводный реактор,подвижный слой, пылеуловительная камера,обратная пылеуловительная камера, реактор пылеуловительной камеры, змеевидный реактор и циклон/мультициклон. Второй реакционной зоной 38 является кипящий слой, псевдоожиженный слой, реакционная колонна, неподвижный слой, трубопроводный реактор, подвижный слой, пылеуловительная камера, обратная пылеуловительная камера, реактор пылеуловительной камеры, змеевидный реактор и циклон/мультициклон. Предпочтительно второй реакционной зоной является пылеуловительная камера, такая как коммерчески доступная пылеуловительная камера, обратная пылеуловительная камера по изобретению или реактор пылеуловительной камеры по изобретению. Газ, содержащий SOX и NOX или другие загрязняющие вещества, поступает из источника 15 газа, находящегося снаружи от системы. Газ вводится в первую реакционную зону 30 и приводится в контакт с сорбентом, введнным в первую реакционную зону 30 из подающего устройства 20, и контактирует с сорбентом в течение времени, достаточного для начального улавливания SOX с заданной скоростью улавливания SOX. В целях обсуждения, а не в качестве строгой интерпретации, относительно проведения конкретного улавливания наблюдается то,что окислы марганца могут более легко уловитьSO2 в потоке газа, свободном от NO, и также более легко улавливать NO в потоке газа, свободном от SO2, чем когда поток газа содержит одновременно SOX и NOX. Улавливание SOX имеет тенденцию происходить с более высокой скоростью, чем улавливание NOX, когда в потоке газа имеются два загрязняющих вещества. 17 Газ и сорбент могут вводиться по отдельности или в смешанном до введения в реакционную зону виде. Когда газ и сорбент находятся в контакте достаточное время, SOX улавливается путм реакции с сорбентом до образования сульфатов марганца, чтобы в значительной степени очистить газ от SOX. Газ, в значительной степени очищенный от SOX, проходит из первой реакционной зоны 30 во вторую реакционную зону 38. Вторая реакционная зона 38 сконфигурирована для введения сорбента и газа, в значительной степени очищенного от SOX. Во второй реакционной зоне 38 газ далее приводится в контакт с сорбентом в течение времени, достаточного для начального улавливания NOX с заданной скоростью улавливания NOX. NOX улавливается путм реакции с сорбентом до образования нитратов марганца, чтобы в значительной степени очистить газ от NOX. Вторая реакционная зона 38 далее сконфигурирована так, что газ, который был в значительной степени освобожден как от SOX, так и от NOX, освобождается от прореагировавшего и непрореагировавшего сорбента. Газ может затем отводиться из второй реакционной зоны 38 в трубу 40, откуда газ удаляется в атмосферу. Перепады давления во всей системе реактора регулируются подэлементом управления(на фиг. 1 не показан) так, что любой перепад давления во всей системе не будет больше заранее заданного значения. Как описано ниже, подэлемент управления может управлять и другими параметрами системы, такими как скорость подачи, скорость улавливания SOX и/или NOX и температура впускного газа реакционных зонах. Таким образом, система по изобретению высоко адаптивна и в другом варианте выполнения в общем случае состоит из подающего устройства 20, первой реакционной зоны 30, второй реакционной зоны 38 и по меньшей мере одного подэлемента управления для управления параметрами процесса. В другом возможном варианте выполнения изобретения система содержит подающее устройство 20, как оно описано ранее, и модульный реакционный блок 60, состоящий по меньшей мере из трх взаимосвязанных реакционных зон. Модульный реакционный блок может быть понят со ссылкой на фиг. 2, на которой реакционными зонами являются три пылеуловительные камеры 62, 64 и 66. Пылеуловительные камеры 62, 64 и 66 соединены так, что газ, содержащийSOX и/или NOX, может направляться через любую из пылеуловительных камер последовательно, через любые две из пылеуловительных камер, или по меньшей мере через три пылеуловительные камеры последовательно или параллельно, или в любом сочетании последовательного и параллельного порядка. Каждая пылеуловительная камера по отдельности соединена с подающим устройством 20 и внешним источником 15 газа. Через эти соединения сорбент и 18 газ могут вводиться в каждую пылеуловительную камеру, где может произойти улавливаниеSOX и/или NOX, когда газ приводится в контакт с сорбентом на время, достаточное, чтобы допустить образование сульфатов марганца, нитратов марганца, или и тех и других. Система в этом варианте выполнения может также включать в себя подэлементы 50 управления (не показаны) для управления различными параметрами процесса. Реакционные зоны модульного блока 60 не ограничены пылеуловительными камерами и могут быть любым сочетанием пригодных реакционных зон, имеющихся в наличии. Если пылеуловительные камеры работают независимо друг от друга, то секция трубопровода, предшествующая пылеуловительной камере и соединнная со впускным отверстием каждой пылеуловительной камеры, направляет газ в каждую пылеуловительную камеру и также сконфигурирована как первая реакционная зона 30, реактор трубопровода, в которой газ,содержащий SOX и NOX, течт вместе с сорбентом. Газ смешивается с сорбентом в трубопроводном реакторе в течение времени, достаточного для улавливания SOX на заданной скорости улавливания. В этом режиме система работает,как показано на фиг. 1, когда каждая пылеуловительная камера 62, 64 и 66 является второй реакционной зоной 38, в которой газ, в значительной степени очищенный от SOX, проходит в первую реакционную зону 30, трубопроводный реактор. На фиг. 3 показан другой возможный вариант выполнения системы. В этом варианте выполнения система 10 состоит из подающего устройства 20, трх пылеуловительных камер 70, 76 и 78, общего газопровода 73 и распределительного клапана 74. Газ и сорбент вводятся в первую пылеуловительную камеру 70, которая служит первой реакционной зоной системы двухступенчатого удаления SOX/NOX, когда происходит начальное улавливание SOX. Газ, в значительной степени очищенный от SOX, затем проходит из первой пылеуловительной камеры 70 в общий газопровод 73. Как показано на фиг. 3, общий газопровод имеет Y-образную форму,но может быть любой формы, которая позволяет газу течь из первой пылеуловительной камеры 72 по направлению ко второй и третьей пылеуловительным камерам 76, 78, каждая из которых служит второй реакционной зоной системы двухступенчатого удаления SOX/NOX, когда происходит начальное улавливание SOX. В Y-образном общем газопроводе 73 можно видеть распределительный клапан 74, показанный пунктирной линией на развилке "Y". Распределительный клапан 74 расположен в общем газопроводе 73 так, чтобы направлять поток газа из первой пылеуловительной камеры во вторую пылеуловительную камеру 76 и/или третью пылеуловительную камеру 78. Распределительный клапан 74 имеет различные поло 19 жения: в первом положении газ из первой пылеуловительной камеры 70 направляется во вторую пылеуловительную камеру 76, во втором(переменном) положении газ из первой пылеуловительной камеры 70 направляется как во вторую, так и в третью пылеуловительные камеры 76 и 78, а в третьем положении, как показано на фиг. 3, газ из первой пылеуловительной камеры 70, направляется в третью пылеуловительную камеру 78. Газ, выходящий из второй и третьей пылеуловительных камер 76 и 78, может отводиться и направляться для дальнейшей обработки или хранения (например, направляться в трубу 40 или направляться в последующий реактор для удаления ртути). Система по этому варианту выполнения может включать в себя любое сочетание реакционных зон, пригодное в изобретении, и не ограничено использованием пылеуловительных камер. Однако когда реакционными зонами являются пылеуловительные камеры, система показанная на фиг. 3, может далее содержать схему 42 автономной загрузки. Схема 42 автономной загрузки приводится в действие после того, как фильтровальные мешки встряхивались, чтобы очистить их от осадка, так что прореагировавший сорбент может удаляться для рециркуляции или восстановления. Может иметься более одной схемы 42 автономной загрузки, как показано на фиг. 3, каждая из которых по отдельности соединена с пылеуловительными камерами 76 и 78. Схема автономной загрузки соединена с подающим сорбент устройством и пылеуловительной камерой через трубопровод схемы автономной загрузки и включает в себя вентилятор для нагнетания воздуха, смешанного с сорбентом, в пылеуловительные камеры 76 и 78,чтобы предварительно загрузить тканевые фильтровальные мешки в пылеуловительных камерах образованием на них осадка. Воздух,проходящий через мешки, и осадок на них отводится из пылеуловительной камеры. Когда пылеуловительная камера готова к работе, схема автономной загрузки может быть закрыта или отключена, и распределительный клапан перемещается в такое положение, чтобы обеспечить поток рабочего газа через пылеуловительную камеру, которая возвращена в работу. КогдаNOX улавливается сорбентом, сорбент не может быть полностью загружен или потрачен, и таким образом имеет остающиеся реактивные центры. Даже хотя он больше не может быть действенным как эффективный сорбент дляNOX в этой точке, сорбент может иметь реактивные центры, которые могут эффективно использоваться для улавливания SOX. Таким образом, частично загруженный прореагировавший сорбент или прореагировавший с NOX сорбент во второй реакционной зоне системы двухступенчатого удаления SOX/NOX может удаляться из второй реакционной зоны и подаваться в первую реакционную зону, чтобы обеспечить 20 дополнительное улавливание SOX сорбентом или загрузку на сорбент. Это уменьшит частоту,с которой необходимо восстановление сорбента,и уменьшит количество нетронутого или непрореагировавшего сорбента, которое было бы необходимо ввести в первую реакционную зону. На фиг. 4 в виде блок-схемы показана система по изобретению, использующая противотоковую подачу прореагировавшего с NOX сорбента. Система 10 состоит из первой реакционной зоны 30, второй реакционной зоны 38, подающего устройства 20, содержащего нетронутый или непрореагировавший сорбент, и подающего устройства 21 прореагировавшего сNOX сорбента. Первая реакционная зона 30 системы 10 соединена с внешним источником 15 газа, и газ течт от внешнего источника 15 газа в первую реакционную зону 30, из первой реакционной зоны 30 во вторую реакционную зону 38, а из второй реакционной зоны 38 либо отводится в трубу 40, либо направляется в другой блок системы, такой как реактор ртуть-сорбент(не показан). Подающее устройство 20 может подавать нетронутый или непрореагировавший сорбент в первую реакционную зону 30 и вторую реакционную зону 38. Прореагировавший сNOX сорбент удаляется из второй реакционной зоны и переносится из второй реакционной зоны в первую реакционную зону через подающее устройство 21 прореагировавшего с NOX сорбента, где прореагировавший с NOX сорбент с доступными реактивными центрами далее находится в контакте с газом, содержащим как SOX,так и NOX, чтобы удалить и уловить SOX. Использование подающего устройств прореагировавшего сорбента позволяет рециркулировать сорбент в реакционной зоне, где могут быть использованы непрореагировавшие центры на поверхности сорбента. С помощью механических операций по удалению прореагировавшего сорбента из реакционной зоны и возвращению его в ту же или другую реакционную зону, сокращается количество нетронутого или непрореагировавшего сорбента, который должен быть введн в систему. Сорбент может рециркулировать таким способом несколько раз до восстановления, если это необходимо из-за уменьшения доступных реактивных центров на поверхности частиц сорбента. Это дат значительное снижение издержек и более экономное и полное использование сорбента. Во время работы поверхности частиц сорбента могут закрываться, например, из-за уплотнения или слипания в комки. Физическое обращение и хранение прореагировавшего сорбента переориентирует частицы, открывая нераскрытые поверхности для улавливания целевых загрязняющих веществ. Рециркуляция прореагировавшего сорбента таким способом может продолжаться, как показано на фиг. 4, противотоком. Рециркуляция также может происходить путм удаления 21 прореагировавшего сорбента из реакционной зоны с переносом его в подающее прореагировавший сорбент устройство, и введения или повторного введения прореагировавшего сорбента в ту же самую реакционную зону. Это показано на фиг. 26, на которой подающее прореагировавший сорбент устройство 21 А принимает прореагировавший сорбент, переданный из первой реакционной зоны 30, и прореагировавший сорбент из подающего прореагировавший сорбент устройства 21 А повторно вводится в первую реакционную зону 30. Далее прореагировавший сорбент из второй реакционной зоны 38 передатся в подающее прореагировавший сорбент устройство 21 В и повторно вводится во вторую реакционную зону 38. Это может быть желательно, когда первое целевое загрязняющее вещество улавливается в первой реакционной зоне, а второе целевое загрязняющее вещество улавливается во второй реакционной зоне. Например, если SOX улавливается в первой реакционной зоне 30, то прореагировавший с SOX сорбент, который был израсходован или перестал быть эффективным для удаления SOX, может затем направляться на регенерацию и восстановление сульфатов в виде щлочи или сульфата аммония, пригодного коммерческого продукта. Аналогично, если NOX является загрязняющим веществом, улавливаемым во второй реакционной зоне 38, то прореагировавший с NOX сорбент, который перестал быть эффективным для удаления NOX, может удаляться и направляться на регенерацию и восстановление для производства нитратов в виде щлочи или нитратов аммония, опять-таки, пригодных коммерческих продуктов. На скорости улавливания может воздействовать температура впускного отверстия газа,когда он входит в реакционную зону, и его может быть необходимо регулировать, охлаждать или нагревать, чтобы достичь желательной скорости улавливания для SOX и/или NOX. Этого можно достичь с помощью теплообменника. Как показано на фиг. 5, система может далее включать в себя теплообменник, предшествующий каждой реакционной зоне системы по изобретению. На фиг. 5, где показанная система по изобретению практически та же, что и на фиг. 1,изображены первая и вторая реакционные зоны 30 и 38, подающее устройство 20, внешний источник 15 газа и труба 40. На фиг. 5 теплообменники 72 А и 72 В введены в систему перед каждой реакционной зоной. Теплообменники 72 А и 72 В могут использоваться для нагревания или охлаждения потока газа до введения в каждую реакционную зону. Когда газ входит в систему, то если температура газа выше температуры термического разложения, либо сульфатов марганца, либо нитратов марганца, теплообменники 72 А и 72 В будут работать так, чтобы охлаждать газ до желательной температуры, основываясь на том, является ли SOX или NOX на 005015 22 чальным загрязняющим веществом, улавливаемым в реакционной зоне. Аналогично, если газ находился ниже установленного значения требуемой температуры, теплообменники 72 А и 72 В будут работать так, чтобы нагревать газ до желательной температуры. Теплообменниками 72 А и 72 В может быть блок охлаждения или нагревания газа, или другое подходящее средство для выполнения нагревания или охлаждения газов, чтобы гарантировать, что температура впускного отверстия газа является заданной температурой или находится в приемлемом диапазоне. Как было упомянуто ранее, газом, входящим в систему из внешнего источника 15 газа,может быть любой газ из множества технологических или промышленных газов. Эти газы при выработке имеют диапазон температур. Из-за простой экономии и конструкции различных заводов и установок для эффективного использования бросового тепла, которое улавливается или передатся, чтобы обеспечить тепло для различных процессов в установке, эти технологические газы обычно имеют температуру в диапазоне от 250 до 350F или от 120 до 180 С. В менее обычных ситуациях эти газы могут иметь температуры выше 1000F или 540 С. Газы при этих температурах легко обрабатываются в системах по изобретению, а теплообменники 72 А и 72 В могут быть использованы для поддержания газа в этих диапазонах температуры, если это необходимо. Система также может обрабатывать газы при гораздо более высоких температурах, таких как 1000F. Для улавливания SOX и NOX температура газа не должна превышать температуру термического разложения сульфатов марганца и нитратов марганца соответственно. При условии, что существуют различные формы или виды этих сульфатов и нитратов, температура термического разложения будет зависеть от вида, сформированного при улавливании. Известно, что такие сульфаты марганца могут термически разлагаться при температурах, приближающихся к 950 С. Предполагается, что нитраты марганца термически разлагаются при температурах в диапазоне до 260 С. Система по изобретению может обрабатывать газы, приближающиеся к этим температурам термического разложения. Но обычно на практике система будет работать в диапазоне температур, приближающемся к температурам технологических газов от промышленных источников. Тепло или бросовое тепло от технологических газов установки может использоваться в процессах регенерации и восстановления. Далее бросовое тепло может использоваться в целях предварительного нагревания сорбента, что служит для "приведения в действие" сорбента до введения в реакционную зону. Известно, что окислы марганца могут быть "приведены в действие" теплом. Таким образом, как можно ви 23 деть на фиг. 26, система по изобретению может далее включать в себя устройство 22 предварительного нагревания сорбента, которое в действительности может быть частью подающего сорбент устройства 20 или отделено от него. Источником тепла для устройства предварительного нагревания сорбента может быть любой источник тепла, но для этой цели экономически эффективно использовать бросовое тепло от технологических процессов. Скорость улавливания SOX и/или NOX могут регулироваться количеством сорбента, поданного в реакционные зоны. В целях регулировки скорости улавливания газоизмерительные устройства, такие как постоянные мониторы выброса (ПМВ), используются для измерения состава газа во впускном отверстии в реакционную зону и в выпускном отверстии из реакционной зоны. На фиг. 14 газ течт из внешнего источника 15 газа и проходит ПМВ 80 А, где состав газа измеряется до введения в первую реакционную зону 30. Другой ПМВ 80 В предусмотрен после первой реакционной зоны 30 для измерения концентрации газа, в значительной степени очищенного от SOX и/или NOX, когда он проходит через первую реакционную зону 30. Как и на фиг. 1, газ может отводиться в трубу 40, проходить во вторую реакционную зону 38 или другой блок системы для дальнейшей обработки. В системе по изобретению пылеуловительная камера может служить реакционной зоной и/или устройством отделения тврдых веществ от газа, поскольку пылеуловительные камеры являются устройствами отделения тврдых веществ от газа. Обычная коммерчески доступная пылеуловительная камера 82 показана на фиг. 6-9. Фиг. 6 является видом в перспективе пылеуловительной камеры 82. Фиг. 7 является видом с торца пылеуловительной камеры 82. Фиг. 8 является видом сверху пылеуловительной камеры 82. Фиг. 9 является видом сбоку пылеуловительной камеры 82. Внутри пылеуловительной камеры 82 имеется множество мешков 88, которые также называются фильтровальными тканевыми мешками, показанными на фиг. 7-9. Как можно видеть на фиг. 7-9, пылеуловительная камера 82 имеет множество фильтровальных тканевых мешков 88, подвешенных внутри не. Обычно они подвешены на раме или на несущем каркасе на верху пылеуловительной камеры 82. Фильтровальные мешки 88 могут иметь различные формы, например,коническую илипирамидальную, и включать в себя внутреннюю раму и подходящий тканевый фильтр. Специалисты смогут выбрать подходящие фильтровальные тканевые материалы среди коммерчески доступных. Газ и захваченный им сорбент поступают в пылеуловительную камеру 82 через впускное отверстие 92 пылеуловительной камеры, показанное на фиг. 7-9, и посредством приложенного перепада давления газ с уси 005015 24 лием проходит через ткань мешков 88, а захваченные им сорбенты отделяются от газа, формируя осадок на поверхности мешков 88. Сформированный таким способом осадок является реакционной средой, в которой загрязняющие вещества приводятся в контакт с сорбентом и удаляются им. Смешанные газы и сорбенты перемещаются вертикально вверх и контактируют с тканью и/или осадком, сформированным на ней. Мешки 88 сконфигурированы так, чтобы разрешить газам направляться снаружи внутрь мешков в газопровод на верху пылеуловительной камеры 82, а затем в выпускное отверстие 98 пылеуловительной камеры, показанное на фиг. 6-9. Когда пылеуловительная камера 82 находится в работе, фильтровальные мешки 88 могут периодически встряхиваться или иным образом сотрясаться, чтобы отрегулировать перепад давления во всей пылеуловительной камере 82, тем самым освобождая часть осадка или весь осадок и позволяя газу течь через осадок и тканевые фильтровальные мешки более свободно. Если позволить осадку стать слишком толстым, то это может выразиться в излишнем перепаде давления во всей пылеуловительной камере или системе по изобретению. Таким образом, интенсивность или частота вибрации могут использоваться для регулировки или настройки перепада давления. Когда пылеуловительная камера 82 выводится из процесса, мешки 88 могут встряхиваться, чтобы освободить мешки практически ото всего прореагировавшего и непрореагировавшего сорбента, который не был удалн иным образом во время обычной работы. Прореагировавший и непрореагировавший сорбент или осадок падают из мешков 88 под действием притяжения в бункер 112 (показан на фиг. 7 и 9) на дне пылеуловительной камеры 82 для последующего удаления из бункера 112 пылеуловительной камеры. Удаление из бункера 112 может быть выполнено с помощью винтового конвейера или другого подходящего средства и даже вручную. Более толстый осадок будет вести к увеличенному КПД удаления, но за счт дополнительной энергии, требующейся, чтобы нагнетать внешний источник газа через реакционную зону. В одном примере для вытяжного вентилятора требуется больше энергии, чтобы вытянуть газы через пылеуловительную камеру, когда толщина осадка увеличивается. Перепад давления можно таким образом поддерживать на оптимальном уровне, выбирая между увеличенными требованиями электроэнергии и увеличенным удалением загрязняющего вещества. Кроме того, чем более толстым становится осадок, тем дольше время пребывания вещества в виде сорбента в системе. Более долгое время пребывания газа в осадке выражается в большем КПД удаления. Более высокие скорости загрузки сорбента выражаются в меньшем количестве 25 вещества, которое должно восстанавливаться. Это также может приниматься во внимание при определении установленного значения перепада давления. На фиг. 7 и 9 множество фильтровальных мешков показано в положении внутри пылеуловительной камеры. Также рядом с верхом пылеуловительной камеры показан импульсный клапан 124, используемый для вибрации тканевых мешков 88, чтобы уменьшить толщину осадка или освободить осадок из мешков 88. Пылеуловительная камера может быть снабжена некоторым количеством импульсных клапанов 124. При работе эти импульсные клапаны 124 могут приводиться в действие последовательно или в случайном порядке, чтобы встряхивать мешки 88 для регулировки и управления перепадом давления во всей пылеуловительной камере 82 или во всей системе в целом. Когда пылеуловительная камера выводится из процесса, мешки могут встряхиваться, чтобы освободить мешки практически от всего осадка, так что прореагировавший и непрореагировавший сорбент может быть удалн. Пылеуловительная камера, показанная на фиг. 6-9, имеет обычную конструкцию. Фиг. 10 и 11 показывают новую пылеуловительную камеру по изобретению. Эта пылеуловительная камера, используемая в системе по изобретению, именуется обратной пылеуловительной камерой 140. Обратная пылеуловительная камера 140 устраняет необходимость в высоких скоростях кожуха и разрешает направленное вниз вертикальное движение газов и прореагировавшего и непрореагировавшего сорбента. Обратная пылеуловительная камера 140 содержит корпус 142 пылеуловительной камеры, по меньшей мере одно впускное отверстие 145,множество тканевых фильтровальных мешков 88, опорный каркас 149 для фильтровальных мешков, бункер 152 для прима и сбора прореагировавшего и непрореагировавшего сорбента,выпускное отверстие 154 и газопровод 158. Корпус пылеуловительной камеры допускает введение газов и прореагировавшего и непрореагировавшего сорбента, захваченного газами,имеет верх и низ и сконфигурирован так, что газы текут вертикально вниз с верху на дно пылеуловительной камеры. Впускное отверстие 145 расположено на верху корпуса пылеуловительной камеры и сконфигурировано для введения газов и прореагировавшего и непрореагировавшего сорбента, захваченного газами, в пылеуловительную камеру. Множество тканевых фильтровальных мешков 88 сконфигурированы так, чтобы дать газу возможность течь снаружи от мешков 88 внутрь мешков 88 под приложенным перепадом давления и предотвратить прохождение прореагировавшего и непрореагировавшего сорбента снаружи внутрь мешков 88,тем самым отделяя прореагировавший и непрореагировавший сорбент от газа, и сформировать 26 осадок на мешках 88. Опорный каркас 149 сконфигурирован так, чтобы принимать тканевые фильтровальные пакеты 88 и обеспечить отверстия, через которые прореагировавший и непрореагировавший сорбент может свободно проходить вниз в бункер 152 за счт притяжения. Бункер 152 сконфигурирован принимать прореагировавший и непрореагировавший сорбент и обеспечивать удаление прореагировавшего и непрореагировавшего сорбента. Обратная пылеуловительная камера 140 также имеет выпускное отверстие 154, расположенное рядом с дном корпуса 142 ниже мешков 88 и над бункером 152. Выпускное отверстие 154 соединено с газопроводом 158, расположенным под тканевыми фильтровальными мешками 88 так, чтобы принимать газ, проходящий сквозь тканевые фильтровальные мешки. Трубопровод 158 направляет газ в выпускное отверстие так, что газ может отводиться или проходить в обратную пылеуловительную камеру 140. На фиг. 12 показан реактор 150 пылеуловительной камеры по изобретению. Этот реактор 150 пылеуловительной камеры также может быть использован в системе вместо обычной пылеуловительной камеры. Реактор 150 пылеуловительной камеры имеет внутреннюю поверхность 154 и внешнюю поверхность 152. Он также может рассматриваться как имеющий верхнюю секцию 156, центральную секцию 157 и нижнюю секцию 158. В центральной и/или нижней секциях 157, 158 в основном находятся переменные трубки 160 Вентури. Назначением переменных трубок 160 Вентури является регулировка скорости газа, текущего через отверстие трубки Вентури внутри реактора 150 пылеуловительной камеры. Переменные трубки 160 Вентури сконфигурированы так, чтобы регулировать положение переменных трубок Вентури путм изменения расстояния или промежутка между переменными трубками 160 Вентури и внутренней поверхностью 152 реактора 150 пылеуловительной камеры. Для изменения положения предусмотрены обнаружитель 367 положения переменных трубок Вентури (показан на фиг. 23) для определения положения переменных трубок 160 Вентури и позиционер 368 переменных трубок Вентури (показан на фиг. 23) для регулировки положения переменных трубок Вентури. Когда переменные трубки 160 Вентури контактируют с внутренней поверхностью 154 реактора 150 пылеуловительной камеры, газ не может течь из нижней секции 158 в центральную и верхнюю секции 156, 157 пылеуловительной камеры. При открытии пространства между переменными трубками 160 Вентури и внутренней поверхностью 154 газу разрешается течь через реактор 150. Газ, введнный через распределительный газопровод 164 и отверстие 162 распределения газа, течт из нижней секции 158 в пространство над переменными трубками 27 160 Вентури и в центральную и верхнюю секции 156, 157 и в фильтровальные мешки 88. Когда пространство между переменными трубками 160 Вентури и внутренней поверхностью 154 широкое, газ течт с меньшими скоростями, что позволяет части сорбента останавливаться над переменными трубками 160 Вентури, чтобы упасть в бункер 112. Имеется также распределительное отверстие 166 для сорбента, соединнное с трубопроводом 168 подающего сорбент устройства. Распределительное отверстие 166 для сорбента расположено над переменными трубками 160 Вентури, чтобы разрешить введение сорбента в верхнюю секцию 156 реактора 150 пылеуловительной камеры. Распределительное отверстие 166 для сорбента сконфигурировано так, чтобы разрешить введение сорбента в пылеуловительную камеру. Отверстие 162 сконфигурировано так, чтобы разрешить введение газа в реактор пылеуловительной камеры. Реактор 150 пылеуловительной камеры имеет множество закреплнных в нем тканевых фильтровальных мешков 88. Тканевые фильтровальные мешки 88 закреплены в верхней секции 156 реактора 150 пылеуловительной камеры и вытянуты вниз в центральную секцию 157. На дне реактора пылеуловительной камеры в нижней секции 158 находится бункер 112 для сорбента, где накапливается прореагировавший и непрореагировавший сорбент. Бункер для сорбента соединн с выпускным отверстием 172. Выпускное отверстие 172 имеет выпускной клапан 176, который в открытом положении позволяет удалять сорбент из бункера 112. В верхней секции 156 реактора 150 пылеуловительной камеры расположен вентилятор 180. Газы, текущие через реактор 150 пылеуловительной камеры, проходят из реактора 150 пылеуловительной камеры через вентилятор 180 и могут направляться для дальнейшей обработки или для отвода в атмосферу. Сорбент, вовлеченный в газы, содержащие загрязняющие вещества, такие как SOX и NOX,может начинать реагировать с сорбентом при транспортировке в трубопроводе 168 подающего сорбент устройства. Поскольку SOX более реакционноспособен, чем NOX, то сначала улавливается более реакционноспособный SOX, когда он транспортируется в реактор 150 пылеуловительной камеры 150 в первом трубопроводе 168 подающего сорбент устройства. При более низких скоростях подачи газа более крупные тврдые частицы будут истираться в более мелкие тврдые частицы и повторно ожижаться. Более мелкие тврдые частицы будут продвигаться вверх через отверстие между переменными трубками 160 Вентури и внутренней поверхностью 154, когда сорбент останавливается,чтобы создать псевдоожиженный слой над переменными трубками 160 Вентури, а самые мелкие частицы будут двигаться вверх, чтобы 28 сформировать осадок на поверхности тканевых фильтровальных мешков 88. За счт регулировки положения переменных трубок 160 Вентури,при увеличении или уменьшении пространства между переменными трубками 160 Вентури с внутренней поверхностью 154 реактора 150 пылеуловительной камеры, скорость газа соответственно уменьшается или увеличивается. При работе переменные трубки Вентури могут быть распложены так, чтобы достичь скорости газа,достаточной для остановки выбранного сорбента грубой фракции прямо над форсункой, чтобы создать псевдоожиженный слой, который может изначально или предпочтительно улавливатьSOX, поскольку SOX более реакционноспособен,чем NOX. Частично очищенный газ течт вверх из псевдоожиженного слоя, несущего сорбент более мелкой фракции на фильтровальные мешки. Полученный осадок обеспечивает среду реакции, где могут происходить "более медленные" реакции, такие как удаление NOX. Положение переменных трубок 160 Вентури может регулироваться, чтобы достичь желательной толщины осадка на фильтровальных мешках 88,тем самым увеличивая или уменьшая перепады давления во всей системе, а также чтобы сбалансировать общий перепад давления путм изменения ограничений трубок Вентури. Тканевые фильтровальные мешки 88 также могут встряхиваться, чтобы частично удалить осадок и таким образом отрегулировать перепад давления. Скорость потока газа, входящего через отверстие 162, может регулироваться, чтобы отрегулировать скорость течения газа вверх, так что мешки 88 могут встряхиваться, чтобы позволить части загруженного сорбента упасть в бункер 112 без повторного вовлечения в газ или повторного нанесения на мешки 88. Используя переменные трубки 160 Вентури, можно работать с системой так, что сорбент,останавливающийся над трубками Вентури и загружающийся более быстро реагирующими газами, может изначально улавливаться падением в бункер до того, как доставляться в фильтровальные мешки 88. Часть сорбента, загруженного более быстро реагирующими газами, может затем удаляться из бункера 112 путм открывания выпускного клапана 176, так что эта часть может удаляться из бункера 112 через выпускное отверстие 172. Позже фильтровальные мешки могут встряхиваться, чтобы освободить сорбент, загруженный более медленно реагирующими газами, который затем может упасть через переменные трубки 160 Вентури в бункер 112. Сорбент, загруженный более медленно реагирующими газами, может затем удаляться из бункера через выпускное отверстие 172 загруженного сорбента, после того, как открылся выпускной клапан 176. Это может обеспечить отдельную обработку различно загруженным фракциям, чтобы регенерировать сорбент и произвести полезные побочные продукты. 29 Перепад давления, который представляет толщину осадка из сорбента, является всего лишь одним из параметров, которыми можно управлять в системе, чтобы достичь желательных КПД удаления SOX и NOX и финансовых преимуществ системы. КПД удаления SOX иNOX могут регулироваться различными процессами, включая скорость подающего сорбент устройства и управление температурой во впускном отверстии в реакционные зоны системы. Такое управление достигается с помощью подэлементов или электроники управления, которые включают в себя аппаратное и программное обеспечение и которые ниже называются контурами управления. Теперь со ссылкой на фиг. 13 будет проиллюстрирован контур управления 300 перепадом давления. Внешний источник 15 газа показан питающим первую реакционную зону 30, которая в свою очередь питает в общем случае выходной поток 316 газа, который может идти либо в трубу 40, либо во вторую реакционную зону 38. Перепад давления во всей первой реакционной зоне 30 может измеряться, как показано,как разница в давлении между впускным давлением 306 и выпускным давлением 304. В иллюстрируемом примере впускное давление 306 и выпускное давление 304 питают ячейку 308 перепада давления, которая посылает сигнал 310 перепада давления в контроллер 302 перепада давления. Контроллером 302 перепада давления может быть любой подходящий контроллер, включая пропорционально-интегрально-производный (ПИП) регулятор. Как используется здесь,ПИП регуляторы могут рассматриваться как работающие с использованием любого сочетания автоматической, интегральной и производной составляющих. Контроллер 302 перепада давления может принимать установленное значение 312, показывающее перепад давления во всей первой реакционной зоне 30. Установленное значение 312 может быть выработано человеком или компьютером. Как обсуждается ниже, контролер 302 перепада давления и другие контроллеры могут быть воплощены в виде отдельного контроллера, распределнной системы управления, такой как ПИП блок в контроллере программируемой логики (КПЛ), или в виде набора дискретных вычислений внутри КПЛ. Контроллер 302 перепада давления вырабатывает выходной сигнал 314 для управления перепадом давления во всей первой реакционной зоне 30. В вариантах выполнения, в которых первая реакционная зона 30 включает в себя пылеуловительную камеру или использует среду,фильтрующую тврдые частицы, выходной сигнал 314 контроллера 302 перепада давления может управлять сотрясением, вибрацией или другим способом удаления сорбента, который сформировал осадок на фильтровальной среде. 30 Первая реакционная зона 30 может включать в себя множество фильтровальных мешков,которые могут снаружи содержать вещество сорбента, а внутри иметь перепад давления,действующих для стряхивания вещества сорбента со среды фильтровальных мешков. Импульсный клапан 124 струи сжатого воздуха периодически разряжается внутри фильтра. Импульс сжатого воздуха достаточно силн, чтобы стряхнуть часть вещества сорбента в виде осадка с материала фильтра даже при обычной работе пылеуловительной камеры, не требуя остановки пылеуловительной камеры. Различные мешки могут встряхиваются по отдельности,чтобы стряхнуть часть вещества сорбента в виде осадка. Частота встряхивания может увеличиваться, чтобы поддерживать меньшую толщину осадка. Таким образом, увеличение частоты периодического встряхивания каждого фильтровального мешка будет поддерживать меньшую толщину осадка, и таким образом выражаться в меньшем перепаде давления по всей пылеуловительной камере в целом. Фильтровальные мешки могут быть сгруппированы рядами, каждый ряд периодически встряхивается в один и тот же момент. Выходной сигнал 314 от контроллера 302 перепада давления может включать в себя частоту встряхивания фильтров в реакционной зоне пылеуловительной камеры. Контроллер 302 перепада давления в ответ на более высокий перепад давления по сравнению с установленным значением может увеличить частоту встряхивания фильтров через выходной сигнал 314. Наоборот, в ответ на менее высокий перепад давления по сравнению с установленным значением контроллер 302 перепада давления может уменьшить частоту встряхивания фильтров через выходной сигнал 314. Отдельные фильтровальные мешки могут быть сформированы из цилиндрической фильтровальной среды, помещнной вокруг жсткой цилиндрической сетки, с импульсным клапаном 124 струи сжатого воздуха, расположенным внутри цилиндрической жсткой сетки. После некоторого периода времени осадок из вещества сорбента образуется снаружи на фильтровальной среде,формируя более толстый осадок. Струя сжатого воздуха может заставлять фильтровальную среду на мгновение отделяться от цилиндрической жсткой клетки, тем самым ломая осадок из вещества сорбента и стряхивая его, что позволяет веществу сорбента падать под действием силы тяжести, чтобы собирать и удалять его из реакционной зоны. Более толстый осадок может привести к увеличенному КПД удаления загрязняющих веществ, но за счт дополнительной энергии,требующейся, чтобы вызвать действие внешнего источника газа через реакционную зону. В одном примере для вытяжного вентилятора требуется больше энергии, чтобы вытянуть выхлопные газы через пылеуловительную камеру, 31 когда толщина осадка увеличивается. Перепад давления может тем самым поддерживаться на оптимальном уровне, выбирая между увеличенными требованиями электроэнергии и увеличенным удалением загрязняющего вещества. Кроме того, когда увеличивается толщина осадка, увеличивается и время контакта или пребывания газа с веществом сорбента в системе, что выражается в более полной реакции. Следовательно, меньшее количество вещества потребует регенерации. Это также может приниматься во внимание при определении установленного значения перепада давления. Со ссылкой на фиг. 14 теперь будет описан контур 320 управления выбросами. Как можно видеть, поток газа течт от источника 15 газа через первую систему 80 А непрерывного наблюдения за выбросами (ННВ), затем в первую реакционную зону 30, затем во вторую ННВ 80 В. Подающее сорбент устройство 20 подат вещество в первую реакционную зону 30. Подающим устройством 20 может быть винтовое подающее устройство, имеющее переменноскоростные винт, шнек, пневматический конвейер или другой способ для перемещения сорбента внутрь. ННВ 80 А и ННВ 80 В могут представлять собой анализатор NOX и анализатор SOX. В одном варианте выполнения ННВ 80 А является хемилюминесцентным монитором, например,моделью Thermo Electron 42H. В одном варианте выполнения ННВ 80 А включает в себя монитор SOX, такой как модель Bovar Western Research 921NMP, использующий способ спектрофотометрии. В некоторых вариантах выполнения ННВ 80 А и ННВ 80 В включают в себя одновременно анализаторы NOX и SOX. Контроллер 322 подачи принимает первый входной сигнал 328 из выходного сигнала 325 ННВ. Входной сигнал 328 контроллера может использоваться как сигнал обратной связи для управления скоростью подающего устройства. В некоторых вариантах выполнения контроллер 322 подающего устройства также имеет второй входной сигнал 330, принимающий сигнал 324 измерения впускного отверстия, также содержащего данные о концентрации загрязняющих веществ. Второй входной сигнал 330 может использоваться для отображения концентраций входящего газа и/или вычисления установленных значений процента удаления в системе. Контроллер 322 подающего устройства также принимает сигнал 326 установленного значения,показывающий желательную скорость подачи и/или желательную концентрацию NOX или SOX в первой реакционной зоне 30. Выходной сигнал 332 контроллера подающего устройства может быть приводным сигналом переменной частоты среди других доступных сигналов, для управления скоростью подающего устройства 20. 32 Контроллером 322 может быть любой пригодный контроллер, включая ПИП регулятор,использующий любое сочетание своих режимов. Установленное значение 326 может определяться как желательная концентрация либоNOX, либо SOX, в зависимости от выполнения. Сигнал 325 концентрации газа от ННВ 80 В может быть использован контроллером 322 подающего устройства для вычисления выходного сигнала 332. Когда концентрация газа выше,чем обозначено как желательная установленным значением 326, выходной сигнал 332 может усиливаться, чтобы увеличить скорость подающего устройства 20, которое подаст больше сорбента в первую реакционную зону 30, тем самым уменьшая концентрацию загрязняющих веществ. Наоборот, когда концентрация газа ниже, чем требуется, выходной сигнал 332 контроллера подающего устройства может ослабляться, чтобы уменьшить скорость подачи сорбента от подающего устройства 20 в первую реакционную зону 30. На фиг. 15 газ, подлежащий очистке, течт от внешнего источника 15 газа через первый теплообменник 72 А, через первую реакционную зону 30, через второй теплообменник 72 В, через вторую реакционную зону 38 в трубу 40. Фиг. 15 показывает систему, имеющую две реакционных зоны и два теплообменника. Температура для первой реакционной зоны 30, как можно видеть, управляется первым контроллером 340 температуры, который принимает установленное значение 344 и входной сигнал 342 температуры и вырабатывает выходной сигнал 346 для первого теплообменника 72 А. Максимальная желательная температура в реакционной зоне может зависеть от температуры термического разложения сульфатов марганца или нитратов марганца, в зависимости от того, удаляется лиNOX или SOX. Установленные значения более низких температур будут выше точки росы системы и они будут автоматически или вручную регулироваться, если это необходимо. Температура, подлежащая управлению, измеряется в самой реакционной зоне, а не в выходном отверстии из теплообменника, чтобы более непосредственно измерить температуру в реакционной зоне. Выходной сигнал 346 контроллера 340 температуры может быть изменяемым аналоговым сигналом или иными изменяемыми сигналами, используемыми для управления нагнетателем переменной скорости для управления выходной температурой теплообменника 72 А. Контроллер 340 температуры может увеличивать/уменьшать количество охлаждающего воздуха, проходящего через теплообменник 72 А,когда температура в первой реакционной зоне 30 больше/меньше установленного значения 344. Второй контроллер 350 температуры, как можно видеть, принимает входной сигнал 352 температуры из второй реакционной зоны 38 и 33 установленное значение 354 и вырабатывает выходной сигнал 356 для теплообменника 72 В. Второй контроллер 350 температуры может быть аналогичен первому контроллеру 340 температуры. Теплообменник 72 В может использоваться для охлаждения входящего газа, используя в качестве охлаждающей среды окружающий воздух. Как отмечалось выше, по отношению к контроллеру 340 температуры, второй контроллер 350 температуры может усиливать/ослаблять выходной сигнал для привода переменной скорости, соединнного с нагнетателем, когда температура второй реакционной зоны 38 больше/меньше установленного значения 354. Фиг. 15 также показывает, каким образом первое подающее устройство 20 А может подавать вещество в первую реакционную зону 30. Второе подающее устройство 20 В может быть использовано для подачи вещества сорбента во вторую реакционную зону 38. Первое подающее устройство 20 А и второе подающее устройство 20 В могут управлять, как описано выше по отношению к подающему устройству 20 на фиг. 14. На фиг. 16 показана система 400 управления и сбора данных для управления и наблюдения описанных ранее процессов. Система в общем случае включает в себя контроллер 402 программируемой логики (КПЛ) и находящийся в том же месте локальный компьютер 440. Как КПЛ 402, так и локальный компьютер 440 могут быть подключены к Интернету 424. К КПЛ 402 и локальному компьютеру 440 можно получить доступ через Интернет 424 с помощью пользовательского компьютера 428, портативного компьютера, такого как Palm Pilot 430, и других устройств 426, которые могут иметь доступ в Интернет 424. КПЛ 402 включает в себя стойку 403 КПЛ. КПЛ 402 может являться КПЛ Allen Bradley. КПЛ Allen Bradley может являться КПЛ 5. Стойка 403 КПЛ включает в себя модуль 408 процессора КПЛ, модуль 410 Ethernet и источник 412 постоянного тока. КПЛ 402, как можно видеть, включает в себя внешнюю шину 406,например, управляющую сетевую шину 406. Шина 406 в настоящем примере соединена со множеством входных/выходных карт 404. Входные/выходные карты 404 включают в себя карты 404 А дискретного ввода/вывода, смешанные карты 404 В дискретного и аналогового ввода/вывода, карты 404 С дискретного ввода/вывода, и карты 404D аналогового ввода/вывода, ещ одни карты 404 Е дискретного и аналогового ввода/вывода, карту 404F привода переменной частоты и вторую карту 404G привода переменной частоты. Дискретный ввод/вывод может в общем случае использоваться для прима входных сигналов от дискретных переключателей, таких как предельные переключатели, а выходной сигнал использует 005015 34 ся, чтобы открывать и закрывать клапаны и запускать и останавливать двигатели. Аналоговый ввод/вывод может использоваться для прима аналоговых измерений от датчиков и для управления выходными устройствами переменного положения. Выходной сигнал привода переменной частоты может использоваться для управления двигателями переменной скорости, например, двигателями переменной скорости, используемыми для управления потоком воздуха,проходящим через теплообменники. КПЛ 402 подключн к концентратору 420Ethernet через кабель 418 Ethernet. В одном варианте выполнения DSL-модем 422 позволяет получить доступ к концентратору 420 Ethernet через Интернет 424. Локальный компьютер 440 также подключн к концентратору 420 Ethernet через кабель 444 Ethernet. Кабель 444 Ethernet может быть подключн к карте 446 Ethernet. Аналогично телефонная линия 442 локального компьютера может быть подключена к карте 450 модема. Карта модема может обеспечить доступ к Интернету 424, когда линия DSLмодема недоступна или не работает. Локальный компьютер 440 содержит программное обеспечение 448, которое может включать в себя, например, Microsoft Windows 2000 в качестве операционной системы, которая обеспечивает одновременно функции сервера и клиента. Программная составляющая 448 может включать в себя модуль 452 управления процессом OLE(УПО) Allen Bradley, равно как серверную составляющую 454 Intellution УПО. В одном варианте выполнения используется комплектIFIX. Также может включаться составляющая 456 Intellution базы данных процесса. Сервер 452 УПО Allen Bradley может обеспечивать связь между находящимся в том же месте локальным компьютером и КПЛ 402 Allen Bradley. Сервер 452 УПО Allen Bradley может обеспечивать связь между входными и выходными сигналами Allen Bradley и системой Intellution наблюдения и управления процессом, находящейся внутри локального компьютера 440. База 456 данных Intellution процесса может использоваться для наблюдения и управления всем процессом. Рабочее пространство 458 Intellution может использоваться, чтобы разрешить доступ на наблюдения, отображения и изменения текущих данных, а область 460 исторических данных может использоваться для построения тренда исторических данных о процессе. Компонент 462 реляционной базы данныхAccess/Oracle также может включаться, чтобы обеспечить отчты по базам данных. В одном варианте выполнения может быть предусмотрен также отчтный модуль, например, отчтный компонент 464 Microsoft Excel или Crystal. В других вариантах выполнения может быть предусмотрен компонент 466 Intellution вебсервера, например, модуль 468 Microsoft InternetInformation Server (IIS). В некоторых вариантах выполнения находящийся в том же месте локальный компьютер 440 имеет локальный терминал или ЭЛТ для отображения, наблюдения и изменения данных, находящихся в рабочем пространстве 458 Intellution. В некоторых вариантах выполнения большинство или все элементы управления, обсуждаемые ниже, в настоящем изобретении воплощены внутри системы 400 управления. Большинство или все элементы управления могут быть воплощены внутри КПЛ 402 Allen Bradley. Например, блоки ПИП управления могут быть воплощены с помощью снабжнных ПИП блоков Allen Bradley, либо блоки могут создаваться из примитивных математических операций с помощью логики лестничного типа. Блоки управления, такие как блоки таблиц и блоки выбора на фиг. 24 и 25, могут воплощаться внутри КПЛ 402 Allen Bradley с помощью стандартных блоков. Находящийся в том же месте локальный компьютер 440 может использоваться для хранения и выдачи значений, таких как установленные значения КПЛ и значения селекторного переключателя, от локального компьютера 440 на регистры или блоки управления внутри КПЛ 402. Например, установленные значения для теплообменника, перепада давлений и блоков управления скоростью подачи могут находиться внутри локального компьютера 440 и загружаться в КПЛ 402. Установленные значения могут достигаться локальным компьютером 440 от локального терминала и/или из Интернета 424 от устройств 426, 428 и/или 430,защищенных должной защитой. Локальный компьютер 440 может использоваться для обеспечения выстраивания исторических трендов,интерфейса оператора, сигнализации и отчтов. Со ссылкой на фиг. 17 теперь будет показан график 450 процесса, отображаемого на человеко-машинном интерфейсе. График 450 процесса может отображаться, например, на системе Intellution IFIX. График 450 процесса может обновляться в реальном времени и может оставаться, например, в персональном компьютере. График 450 процесса включает в себя ручной переключатель 458 и автоматический переключатель 459 для управления режимом управления перепадом давления во всей пылеуловительной камере. График 450 процесса также включает в себя таблицу значений 460, включая установленное значение перепада давления, действительный перепад давления и температуру впускного отверстия пылеуловительной камеры. Также показана выходная таблица 462, включающая в себя температуру выпускного отверстия пылеуловительной камеры, скорость истечения дымового газа, давление во впускном отверстии в пылеуловительную камеру и давление в выпускном отверстии из пылеуловительной камеры. Пылеуловительная камера 452 показана в виде схемы, включающей в себя впускное от 005015 36 верстие 454 и выпускное отверстие 456. Также показана таблица выброса через выпускное отверстие, включая уровни SOX, NOX и О 2. График 450 процесса может использоваться для наблюдения и управления перепадом давления в пылеуловительной камере. Теперь со ссылкой на фиг. 18 будет показан график 470 процесса, как он может быть отображн на графике процесса Intellution IFIX. График 470 процесса может наблюдать и управлять скоростью подающего абсорбент устройства, включая клавишу 471 ускорения и клавишу 472 замедления. Действительная скорость подающего устройства в фунтах сорбента за час показана как скорость 483 подающего устройства. Показана таблица 473 впускного отверстия газоочистителя, включающая в себя уровни SO2,NO, NO2, NOX, SOX, CO и О 2. Таблица 474 выпускного отверстия газоочистителя включает те же уровни, что и на впускном отверстии, только на выпускном отверстии газоочистителя. Секция 475 управления NOX на графике процесса включает в себя ручную клавишу 476 и автоматическую клавишу 477, а также установленное значение 478. В автоматическом режиме установленное значение 478 может использоваться для управления скоростью подающего устройства с помощью установленного значения NOX. Аналогично, секция 479 управления SO2 на графике процесса включает в себя ручную клавишу 480 и автоматическую клавишу 481, а также установленное значение 482. В автоматическом режиме установленное значение 479 может использоваться для управления скоростью подающего устройства с помощью установленного значения SO2. Со ссылкой на фиг. 19 теперь будет показан график 490 процесса, как он может выглядеть на станции управления и наблюдения. Показан охладитель 491, имеющий впускное отверстие 492 и выпускное отверстие 493, с температурами впускного и выпускного отверстий,отображаемыми в реальном времени. Охладителем 491 может быть теплообменник, как обсуждено выше. График 490 процесса включает в себя ручную клавишу 494 и автоматическую клавишу 495. Температура впускного отверстия пылеуловительной камеры показана позицией 498 как установленное значение 497 охладителя. В автоматическом режиме скорость вентилятора может управляться ПИП контроллером с помощью установленного значения 497. График 490 процесса также включает в себя таблицу 496 выброса выпускного отверстия,включающую уровни SO2, NOX и О 2. Со ссылкой на фиг. 20 теперь в виде блоксхемы показан контур 300 управления перепадом давлений. Контроллер 302 перепада давлений принимает установленное значение 312 и действительный перепад 310 давления и вырабатывает выходной сигнал 314 для управления перепадом давлений по всей пылеуловительной 37 камере 30. Как обсуждено выше, установленное значение 312 перепада давлений может быть установлено, принимая во внимание заданную цель удаления загрязняющего вещества в системе, энергию, необходимую для нагнетания газа через фильтры, и желательную скорость пополнения сорбента. Со ссылкой на фиг. 21 показан в виде блок-схемы контур 320 управления подающим сорбент устройством. Как обсуждено выше,контур 320 управления подающим устройством может включать в себя блок 80 В ПМВ реакционной зоны, который вырабатывает выходной сигнал от анализаторов выброса NOX и/или SOX. Контроллер 322 выбросов/подающего устройства может принимать измеренный уровень выброса NOX и/или SOX во входном сигнале 328 контроллера, и принимать установленное значение 326, показывающее желательную концентрацию NOX и/или SOX. Контроллер 322 также может отправлять выходной сигнал 332 контроллера на подающее устройство 20. Как обсуждено выше, подающим сорбент устройством 20 может быть винтовое подающее устройство переменной скорости, принимающее переменный аналоговый сигнал привода среди прочих на входе от контроллера 322 подающего устройства. Компромиссы процесса при определении установленного значения 326 такие же, как обсуждено ранее. Фиг. 22 показывает контур 341 управления для управления температурой пылеуловительной камеры 340. Контроллер 340 температуры аналогичен описанному ранее по отношению к фиг. 15. Контроллер 340 температуры принимает входной сигнал 342 температуры пылеуловительной камеры и желательное установленное значение 344 впускного отверстия пылеуловительной камеры, вырабатывая выходной сигнал 346 контроллера, который может быть подан как сигнал управления скоростью вентилятора в теплообменник 72 А. Обоснование схемы управления аналогично описанному ранее по отношению к фиг. 15. Со ссылкой на фиг. 23 показан контур 361 управления переменными трубками Вентури. Фиг. 23 показывает контроллер 360 положения трубок Вентури, который принимает установленное значение 362 положения трубок Вентури и входной сигнал 364 действительного положения трубок Вентури, вырабатывая выходной сигнал 366 контроллера, который может приниматься позиционером переменных трубок Вентури в позиции 368. Действительно положение переменных трубок Вентури может измеряться определителем 367 положения. Положение переменных трубок Вентури может быть измерено в единицах от 0 до 100%. Установленное значение 362 трубок Вентури может быть определено как функция одного из нескольких желательных параметров процесса. 38 Положение переменных трубок Вентури может быть установлено для управления пространством между переменными трубками 160 Вентури и внутренней поверхностью 154, площадью поперечного сечения потока, доступного для впускного отверстия пылеуловительной камеры, чтобы он мог течь вокруг запирающего поток устройства, переменных трубок 160 Вентури, тем самым управляя скоростью ожижения газа. Когда площадь поперечного сечения потока уменьшается, скорость потока газа увеличивается, что может быть использовано для поддержки большей глубины кипящего слоя вещества сорбента. Если скорость потока газа становится очень быстрой, только самые плотные частицы сорбента будут способны опускаться через быстро поднимающийся газ и удаляться из системы. Если скорость жидкости установлена очень низко, то даже самые лгкие частицы смогут быстро выйти из системы, тем самым увеличивая необходимость в регенерации или рециркуляции вещества обратно в реакционную зону для последующей загрузки. Более высокая скорость потока газа будет в действительности создавать реактор кипящего слоя, имеющего кипящий слой вещества сорбента, удерживающегося на месте поднимающимся вверх потоком газа. Быстро перемещающийся поток газа также может доставить больше частиц сорбента на фильтры тканевых мешков 88, чтобы сформировать осадок. Наоборот, поток газа, двигающийся более медленно вокруг переменных трубок 160 Вентури, позволит многим частицам сорбента падать и удаляться до превращения в осадок на мешках 88. Более глубокий кипящий слой создаст большие перепады давлений, а более тонкий кипящий слой создаст меньшие перепады давлений. КПД удаления могут приниматься во внимание при установлении глубины кипящего слоя NOX и/или SOX. Контроллером 360 переменных трубок Вентури может быть любой пригодный контроллер, включая ПИП контроллер, использующий любое сочетание своих режимов. Со ссылкой на фиг. 24 будет описана схема 370 управления для управления подающим сорбент устройством 20 с помощью одного набора входных сигналов, выбранных из группы,включающей в себя концентрацию NOX, концентрацию SOX и перепад давлений реакционной зоны. Управление подающим сорбент устройством 20 может выполняться путм выбора одного из перечисленных выше входных сигналов управления, где выбор основан на наибольшем отклонении от установленного значения или ошибке. Генератор 373 ошибок принимает несколько сигналов 384 действительных измерений, а также несколько установленных значений 385. Действительные сигналы и установленные значения могут использоваться для выработки соответствующих ошибок, например,используя вычитание. Генератор 373 ошибок в 39 этом примере выдат ошибку 373 А NOX, ошибку 373 В SOX и ошибку 373 С перепада давлений. Выходные сигналы от генератора 373 ошибок могут приниматься вентилем 374 выбора ошибок, с одной из выбранных входных ошибок,выдаваемой в качестве ошибки во входной сигнал 382 ошибки контроллера. Вентиль 374 выбора ошибки может управляться вручную, чтобы принимать одну из нескольких входных ошибок. В других вариантах выполнения вентиль 374 выбора ошибки может автоматически выбирать наибольшую ошибку или отклонение,чтобы управлять на основе переменной процесса или параметра, требующего наибольшего внимания. Например, подающее устройство 20 может управляться на основе концентрацииNOX, концентрации SOX и перепада давлений во всей реакционной зоне. Вентиль 374 выбора ошибок может выбирать наибольшее отклонение, или наибольший процент отклонения из этих трх входных сигналов ошибок. Вентиль 374 выбора ошибок может вырабатывать выходной сигнал 386 выбора,который может использоваться для выбора того,какой из входных сигналов подлежит выбору в устройстве 372 усиления. Аналогично вентиль 374 выбора ошибок может выдавать выходной сигнал 383 выбора, который может приниматься вентилем 376 выбора установленного значения для выбора среди различных установленных значений, полученных на вентиле выбора. Таблица 371 усилений может быть воплощена как таблица в фиксированной базе данных,например, в последовательности регистров в КПЛ. Таблица 371 усиления включает в себя усиление 371A NOX, усиление 371 В SOX и усиление 371 С перепада давлений. Усиление из таблицы 371 усилений может подаваться на блок 372 выбора усиления. Выходной сигнал 377 выбора усиления может посылаться на вход 379 усиления контроллера. Таблица 375 установленных значений включает в себя установленное значение 375ANOX, установленное значение 375 В SOX и установленное значение 375 С перепада давлений. Установленные значения могут использоваться как входные сигналы для вентиля 376 выбора с выходным сигналом 383 выбора, использующимся для выбора одного из входных установленных значений. Вентиль 376 выбора выдат одно из выбранных установленных значений на вход 380 установленного значения контроллера. Таким образом, схема 370 управления обеспечивает систему и способ управления скоростью подачи сорбента на основе любой из концентрации NOX, концентрации SOX или перепада давлений во всей реакционной зоне. Это может достигаться с помощью блоков выбора,описанных ранее, но требует единственного контроллера. Контроллером 378 например, может быть ПИП контроллер, использующий любые сочетания своих режимов. 40 Со ссылкой на фиг. 25 показана схема 390 управления, аналогичная в некоторых аспектах схеме 370 управления. Схема 390 управления включает в себя аналогичные блоки, таблицы и выходные сигналы управления, как они описаны ранее для фиг. 24. Схема 390 управления далее включает в себя управление переменными трубками Вентури, как один из возможных наборов входных сигналов, усилений и установленных значений, подлежащих использованию для управления подающим сорбент устройством 20. Таблица 371 усиления включает в себя усиление 371D переменных трубок Вентури. Генератор 373 ошибок вырабатывает ошибку 373D переменных трубок Вентури. Таблица 375 установленных значений включает в себя усиление 375D переменных трубок Вентури. Таким образом, схема 390 работает аналогично схеме 370 управления по фиг. 24, но обеспечивая управление на основании положения трубок Вентури. Выше обсуждены различные компоненты системы по изобретению. Многие компоненты системы являются коммерчески доступными от различных оригинальных производителей оборудования и известны специалистам. Далее,специалист поймт, что реакционные зоны и другие блоки системы по изобретению могут быть соединены трубами, трубопроводами и каналами и т.д., что позволяет газу и/или сорбенту течь через систему и внутри не, и что реакционные зоны находятся в жидкостной связи в вариантах двухступенчатого или многоступенчатого выполнения изобретения. В дополнение к перечисленным ранее компонентам системы эта система может далее включать в себя различные бункеры, конвейеры, сепараторы,оборудование для рециркуляции, горизонтальные и вертикальные конвейеры, эжекторы. Далее, могут иметься модулирующие распределительные клапаны, вибраторы, связанные с подающими устройствами, компрессоры для получения технологического воздуха для встряхивания фильтровальных тканевых мешков, а также различные измерители и отверстия для взятия образцов. В дополнение к удалению SOX и NOX система и способ по изобретению могут использоваться для удаления ртути и копоти. Газы, происходящие от сгорания топлива, которое содержит ртуть и сульфиды, включают в себя соединения ртути, ртутные пары, копоть и SOX иNOX. Эти газы и тврдые вещества смешиваются с окислами марганца и перемещаются на достаточной скорости как смесь газа с тврдыми веществами в реактор, который может быть пылеуловительной камерой или другим реакционным/разделяющим устройством. Во время перемещения и нахождения в реакторе происходят окислительно-восстановительные реакции. Эти реакции вызывают превращение ртутных паров в соединение(я) ртути, а сорбент и/или окись алюминия адсорбируют соединение(я) ртути. 41 Как раскрыто выше, SOX и NOX удаляются с помощью реакции с окислами марганца для формирования сульфатных и нитратных соединений марганца. Эти продукты реакции, непрореагировавший сорбент (если он имеется), окись алюминия, адсорбированная ртуть и копоть улавливаются и собираются в пылеуловительной камере, а чистые, практически очищенные газы выводятся в дымовую трубу. Прореагировавший и непрореагировавший сорбент при удалении из реакционных зон системы может обрабатываться далее для выработки полезных продуктов и для регенерации сорбента, как далее описано здесь. Система по изобретению в своих различных вариантах выполнения может использоваться в способе удаления окислов серы и/или окислов азота, ртути (соединений и паров) и других загрязняющих веществ из потока газа. Способ в общем случае включают в себя обеспечение системы по изобретению, неважно, одноступенчатой, двухступенчатой или многоступенчатой. Газ и сорбент вводятся в реакционную зону и контактируют в течение времени,достаточного для улавливания целевого(ых) загрязняющего(их) веществ(а), тем самым практически очищая газ от целевого(ых) загрязняющего(их) веществ(а). В процессе одноступенчатого удаления реакционной зоне потребуется быть устройством отделения тврдых веществ от газа, работающим как реакционная зона, или потребуется иметь после себя устройство отделения тврдых веществ от газа, чтобы выдавать газ, который был практически очищен от целевого загрязняющего вещества, свободным от тврдых веществ, чтобы газ мог либо выводиться, либо направлять на дальнейшую обработку. В процессе двухступенчатого удаления второй реакцией предпочтительно будет устройство отделения тврдых веществ от газа, работающее как реакционная зона. И в многоступенчатом процессе удаления последней реакционной зоне в ряду реакционных зон, через которые направляется газ может потребоваться быть устройством отделения тврдых веществ от газа, работающим как реакционная зона, или потребуется иметь после себя устройство отделения тврдых веществ от газа, чтобы выдавать газ, который был практически очищен от целевого загрязняющего вещества, свободным от тврдых веществ, чтобы газ мог либо выводиться, либо направляться на дальнейшую обработку. В общем случае проектирование систем и способов по изобретению таким образом, чтобы они включали в себя устройство отделения тврдых веществ от газа в качестве последней реакционной зоны в последовательности операций удаления, было бы наиболее экономным и эффективным. Способ по изобретению описан ниже при использовании одноступенчатой и двухступенчатой системы по изобретению в иллюстратив 005015 42 ных целях. Специалисту должно быть понятно,что способ, как он описан, может быть адаптирован для многоступенчатого удаления и удаления различных целевых загрязняющих веществ с добавлением других материалов сорбента или химических присадок или без добавления, как будет необходимо. Удаление SOX и NOX может выполняться в единой системе одноступенчатого удаления. Сорбент и газ, содержащий SOX и/или NOX,вводятся в реакционную зону 30, где газ и сорбент контактируют в течение времени, достаточного для очистки газа практически от SOX иNOX. Если первоначальным загрязняющим веществом является SOX, то газ может вводиться при температурах обычно в диапазоне от температуры окружающей среды до температуры ниже, чем температура термического разложения сульфатов марганца. Если имеются оба загрязняющих вещества, NOX не будет улавливаться,если температура газа выше температуры термического разложения нитратов марганца. В реакционной зоне газ контактирует с сорбентом в течение времени, достаточного для улавливания загрязняющего вещества с целевой скоростью улавливания. Если должны улавливаться оба загрязняющих вещества, скорость улавливания для первоначального загрязняющего вещества будет управлять или использовать подэлемент управления, такой как контур 320 управления по фиг. 14 или контур 390 управления по фиг. 25. Скорость улавливания для целевых загрязняющих веществ может наблюдаться и регулироваться. Реакционная зона предпочтительно будет отделителем тврдых веществ от газа, который выдат газ, свободный от тврдых веществ, таких как прореагировавший и непрореагировавший сорбент и любое другое вещество в виде частиц в газе, так что газ может выводиться из реакционной зоны или направляться на дальнейшую обработку после контактирования с сорбентом в течение достаточного времени. В процессе двухступенчатого удаления предусмотрена система по изобретению, имеющая по меньшей мере две реакционные зоны,первую и вторую реакционные зоны 30, 38 на фиг. 1. Должно быть понятно, что система может быть системой по изобретению, такой как модульные реакционные блоки, показанные на фиг. 2 и 3. Со ссылкой на фиг. 2, любые пылеуловительные камеры 62, 64, 66 могут служить первой и второй реакционными зонами 30,38 в зависимости от того, как именно газ направляется через систему. Далее, со ссылкой на фиг. 3, первая пылеуловительная камера 70 будет соответствовать первой реакционной зоне 30, и каждая из второй и третьей пылеуловительных камер 76, 78 или они обе будут соответствовать второй реакционной зоне 38. Кроме того, должно быть понятно, что другие реакционные зоны могут заменяться на пылеулови 43 тельные камеры на фиг. 2 и 3, и способ может проводиться, как он описан. Однако в иллюстративных целях способ двухступенчатого удаления обсуждается со ссылкой на фиг. 1. В этом способе по изобретению газ и сорбент вводятся в первую реакционную зону 30. Газ контактирует с сорбентом в течение времени, достаточного для первоначального улавливания SOX с целевой скоростью улавливания. Газ выдатся свободным от тврдых веществ и затем отводится из первой реакционной зоны 30. Сорбент и газ, практически очищенный от SOX, затем вводятся во вторую реакционную зону 38. Во второй реакционной зоне 38 газ контактирует с сорбентом в течение времени, достаточного для первоначального улавливания NOX с целевой скоростью улавливания. Газ выдатся свободным от тврдых веществ и затем отводится из второй реакционной зоны 38. Отведнный газ может направляться в дымовую трубу 40 для отведения или выброса в атмосферу, либо направляться на дальнейшую обработку. С помощью способа по изобретению могут удаляться и другие загрязняющие вещества,которые могут улавливаться окислами марганца. Например, соединения ртути адсорбируются на окислах марганца. Элементарная ртуть окисляется для формирования окислов ртути, которые также адсорбируются на окислах марганца. Дополнительно, с помощью окислов марганца могут быть удалены сероводород (H2S) и другие полностью восстановленные сульфиды (ПВС). Сера в ПВС может окисляться для формирования SO2, о котором известно, что он реагирует с окислами марганца для формирования сульфатов марганца. Далее, СО окисляется до СО 2,который в свою очередь реагирует с сорбентом,чтобы образовать карбонат марганца (МnСО 3),из которого могут быть восстановлены пригодные продукты и восстановлены окислы марганца. Известно, что соединения ртути могут удаляться из газов с помощью адсорбции на копоти и/или окисла алюминия. Таким образом,окись алюминия может вводиться вместе с сорбентом в реакционную зону в целях удаления соединений ртути и элементарной ртути, которые окисляются для формирования окислов ртути. Таким образом, элементарная ртуть, которая не окислилась, а следовательно, не была уловлена сорбентом в первой или второй реакционной зоне, может быть уловлена в третьей реакционной зоне, которую можно называть как реактор ртуть-окись алюминия или реактор окисла алюминия. По отношению к одноступенчатому удалению соединения ртути могут удаляться в реакционной зоне путм контактирования газа с сорбентом в течение времени,достаточного для адсорбции соединений ртути на сорбенте и окисла алюминия, если та смешана с сорбентом, чтобы практически очистить газ 44 от ртути. Далее, если реакционной зоной является устройство отделения тврдых веществ от газа, то соединения ртути, адсорбированные на копоти, также будут удалены, чтобы практически очистить газ от соединений ртути. При двухступенчатом удалении соединения ртути будут удаляться аналогично, но в зависимости от того, какая реакционная зона является устройством отделения тврдых веществ от газа. Таким образом, понятно, что система и способ по изобретению включают в себя и рассматривают удаление не только SOX и/или NOX,но и других загрязняющих веществ, соединений ртути, элементарной ртути, СО, СО 2, ПВС и сероводорода. Система и способ по изобретению проверены на нескольких электростанциях с использованием демонстрационного блока удаленияSOX и/или NOX, воплощающего систему по изобретению. Демонстрационный блок использует пылеуловительную камеру в качестве второй реакционной зоны и трубопровод в качестве первой реакционной зоны в системе двухступенчатого удаления. Работа и результаты проверки сведены в следующие примеры. Пример 1. Концентрации NOX определяются с помощью способа 7 Е ЕРА, способа хемилюминесцентного анализа, и анализируются хемилюминесцентным устройством модели Thermo Electron 42H. Концентрации двуокиси серы (SOX) измерялись с помощью способа спектрофотометрического анализа, использующего устройство модели Bovar Western Research 921NMP. Для получения точных и наджных концентраций выбросов, в соответствии с руководствомUS EPA CFR 40, частью 60, приложением А,способом 6 С проводились выборка и выдача отчтов. Скорости потока газа в стандартных кубических футах в минуту (ст.фут 3/мин) измеряются с использованием способа 3 AGA с помощью прогона стандартного измерения диафрагменной пластины. Демонстрация была проведена с использованием последовательности проверочных прогонов в реальных потоках газа электростанции. Упомянутая электростанция работает на паровых котлах, которые работают на высокосернистом угле. Во время тестовых прогонов значения концентраций NOX и SO2 брались непрерывно и по очереди на впускном и выпускном отверстиях демонстрационного блока. Скорости потока газа измерялись непрерывно. Демонстрационные тесты проводились с использованием двух различных форм сорбента. Тесты выполнялись со встряхиванием фильтра пылеуловительных камер и без этого встряхивания. Следующая ниже таблица суммирует результаты и рабочие параметры: Диапазон рабочих параметров Диапазон концентраций NOX,от 14,14 до 320 обработанных демонстрациончастей/миллион ным блоком Диапазон концентраций SO2,от 300 до 1800 обработанных демонстрациончастей/миллион ным блоком Диапазон потока газа через деот 200 до 2000 монстрационный блок ст.фут 3/мин Диапазон давления по всей пыот 0,5 до 10 дюйлеуловительной камере мов Н 2 О Диапазон температур в пылеулоот 60 до 246F вительной камере Максимальная скорость удаления 96,0%NOX в стационарном состоянии Максимальная скорость удаления 99,8% Пример 2. Тест, использующий демонстрационный блок по изобретению, использующий окислы марганца в качестве сорбента, был проведн на симулированном потоке газа, содержащем различные уровни NOX. Порошки окислов марганца, которые были использованы при этом тесте,описаны в общем виде как 60% частиц менее 45 мкм размером и имеющие площадь поверхности БЭТ примерно 30 м 2/г. Зная, что имеется соревнование за реакционные сайты между SOX иNOX, последовательность тестов проводилась для сбора данных об эффективном улавливанияNOX в отсутствие SOX. Синтетический газ NOX был выработан на месте путм использования высоко концентрированного баллонного газа,который растворн в потоке впускного газа и обработан демонстрационным блоком. Пылеуловительная камера была предварительно загружена окислами марганца до введения тестового газа с помощью работы воздуходувки демонстрационного блока на высокой скорости(обычно 1200 ст.фут 3/мин) и подачи окислов марганца в поток газа на высокой скорости (между 40 и 90% мкости подающего устройства) для формирования подходящего осадка на ткапрогонаNOX в частях на миллион 25,5 140,1 102,0 324,9 195,0 46,7 200,3 28,2 57,8 84,9 86,0 194,5NO2 (20000 частей на миллион), измерялся во впускном отверстии пылеуловительной камеры с помощью измерителя потока типа расходомера. Концентрации NOX измерялись во впускном и выпускном отверстиях пылеуловительной камеры в чередующемся порядке путм тестирования с помощью системы непрерывного наблюдения за выбросами (СННВ) демонстрационного блока, использующей хемилюминесцентное устройство модели Thermo Electron 42H. Для получения точных и наджных концентраций выбросов, в соответствии с руководством US EPA CFR 40, частью 60, приложением А, способом 6 С проводились выборка и выдача отчтов. Тесты проводились на изменяющихся уровнях перепадов давления (измеряемых в дюймах водяного столба) пылеуловительной камеры и скоростей потока (измеряемых в ст.фут 3/мин). Концентрации на впускном отверстии NOX находились в диапазоне от 18,3 до 376,5 частей на миллион, тогда как скорости потока находились в диапазоне от 260 до 1000. Было определено, что изменяющиеся уровни толщины осадка влияют на удаление NOX и SO2. Более толстый осадок увеличивает количество сорбента, подвергаемое действию газа, тем самым увеличивая микрореакционную зону внутри осадка. Как представление глубины осадка из сорбента, перепад давления по всей пылеуловительной камере (далее он именуется как P),был измерен между 2,00 и 9,67 дюймами водяного столба. Концентрации NOX записывались,когда система находилась в стабильном состоянии и показатели были стабильны в течение почти 20 мин. Следующая ниже таблица показывает уровень удаления NOX, достигнутый как функция концентрации во входном отверстии,скорости потока газа и перепада давлений в пылеуловительной камере. Итог теста по удалению NOX из баллонного газа ВыпускноеNOX в частях на миллион 3,3 87,1 2,00 8,5 94,0 3,86 10,5 89,7 7,71 17,4 94,7 7,78 15,1 92,3 7,85 8,4 81,9 7,85 32,5 83,8 3,0-4,0 6,2 78,0 7,80 11,4 80,3 2,10 8,9 89,5 3,80 8,9 89,7 3,80 11,5 94,1 3,80 Пример 3. Последующий тест демонстрационного блока по изобретению с использованием окислов марганца в качестве сорбента был проведн на реальном потоке выхлопного газа от котла 170 МВт на угле. Котл работал на высокосернистом угле примерно с 4-6% серы, что выражалось в концентрациях выбросов SO2 в диапазоне от 1200 до 2000 частей на миллион и концентрациях выбросов NOX в диапазоне от 280 до 320 частей на миллион. Поток в среднем на 1000 ст.фут 3/мин отводился из основной выхлопной трубы и направлялся в демонстрационный блок для реакции и сорбции окислами марганца как сорбентом. Концентрации SO2 и NOX измерялись на впускном и выпускном отверстиях газоочистителя в пылеуловительной камере в чередующемся порядке путм тестирования с помощью системы непрерывного наблюдения за выбросами (СННВ) демонстрационного блока. Концентрации SO2 измерялись с помощью устройства спектрофотометрического анализа, использующего устройство модели Bovar WesternResearch 921NMP, а концентрации NOX измерялись с использованием хемилюминесцентного устройства модели Thermo Electron 42 Н. Для получения точных и наджных концентраций выбросов, в соответствии с руководством USEPA CFR 40, частью 60, приложением А, способом 6 С проводились выборка и выдача отчтов. КПД удаления SO2, равный 99%, и КПД удаления NOX, равный 75,3%, были достигнуты при обработке в среднем 1000 ст.фут 3/мин выхлопного газа при температурах, обычно находящихся в диапазоне от 150 до 250F. Тестовые прогоны проводились на изменяющихся уровнях перепадов давления пылеуловительной камеры в диапазоне от 0,5 до 8,6 частей на миллион, что представляет изменяющиеся уровни толщины осадка. Тесты также проводились с различными скоростями встряхиваний фильтровального мешка пылеуловительной камеры и изменяющимися уровнями скоростей подачи окислов марганца. Порошки окислов марганца,которые были использованы в этом тесте, описаны в общем виде как 60% частиц менее 45 мкм размером и с площадью поверхности БЭТ примерно 30 м 2/г. Следующая ниже таблица дат пример данных SO2 и NOX, собранных во время теста, в котором 1000 ст.фут 3/мин обрабатывалось сухим газоочистителем при температуре входного отверстия 250F и перепаде давления 5,75 дюйма водяного столба. Данные были собраны, когда демонстрационный блок находился в стабильном состоянии удаления NOX и SO2 в течение 30 мин. Результаты обобщены в таблице ниже. На впускном отверстии, частей Процент удаления частей на миллион на миллион 70,5 75,3% 3,9 99,8% Пример 4. Дополнительная последовательность демонстрационных тестов с использованием окислов марганца в качестве сорбента была проведена на реальном потоке выхлопного газа от котла 75 МВт на угле. Котл работал на порошке угля из речного бассейна (ПУРБ), что выра жалось в концентрациях выбросов SO2 в диапазоне от 340 до 500 частей на миллион и концентрациях выбросов NOX в диапазоне от 250 до 330 частей на миллион. Поток в диапазоне от 500 до 1000 ст.фут 3/мин отводился из основной выхлопной трубы и направлялся в демонстрационный блок для реакции и сорбции окислами Загрязняющее вещество Окись азота (NOX) Двуокись серы (SO2) марганца. Порошки окислов марганца, которые были использованы при этом тесте, описаны в общем виде как 60% частиц менее 45 мкм размером и имеющие площадь поверхности БЭТ примерно 30 м 2/г. Концентрации SO2 и NOX измерялись во впускном и выпускном отверстиях пылеуловительной камеры в чередующемся порядке путм тестирования с помощью системы непрерывного наблюдения за выбросами(СННВ) демонстрационного блока. Концентрации SO2 измерялись с помощью спектрофотометрического устройства модели Bovar WesternResearch 921NMP, а концентрации NOX измерялись с использованием хемилюминесцентного устройства модели Thermo Electron 42H. Для получения точных и наджных концентраций выбросов, в соответствии с руководством USEPA CFR 40, частью 60, приложением А, способом 6 С проводились выборка и выдача отчтов. КПД удаления SO2 и NOX были измерены как 99,9 и 91,6% соответственно. Тестирование проводилось на изменяющихся уровнях перепадов давления P) пылеуловительной камеры,чтобы воздействовать на время нахождения заданных загрязняющих веществ. Температуры реакционной камеры находились в диапазоне от 150 до 280F. Было обнаружено, что более длиЗагрязняющее вещество Окись азота (NOX) Двуокись серы (SO2) Пример 5. При попытке определения эффективности удаления SO2 и NOX была проверена последовательность лабораторных тестов с использованием зеркального реактора. Реактор был разработан для подражания взаимодействиям газа с тврдыми веществами, про которые известно,что они происходили в вышеупомянутом демонстрационном блоке. Зеркальный реактор имел диаметр 2 дюйма и длину примерно 24 дюйма. 50,0 г окисла марганца было подано в реактор с помощью фильтра с наваренным зеркалом, позволяющего потоку газа течь, сохраняя внеснную окись марганца. Примерно на 3 дюйма выше кипящего слоя окисла марганца был установлен спечнный фильтр из нержавеющей стали, чтобы моделировать фильтровальный мешок пылеуловительной камеры. Реактор нагревается при тестировании до 250F, и скорость потока газа измеряется при постоянных 6 литрах в минуту (л/мин). Аналогичный выхлопной газ производился путм использования калиброванного стандарта газа, имеющего следующий состав: СО 2 = 17,35%, NOX = 391 части на миллион, SO2 = 407 частей на миллион,СО = 395 частей на миллион. Моделированный поток дымового газа проходил через кипящий 50 тельное время нахождения выражается в увеличенных скоростях улавливания для NOX. Однако благодаря тому факту, что реакция SO2 происходит так быстро и полно, КПД удаления SO2 остатся практически полным (99,6%) даже при минимальном времени нахождения. При работе газоочистителя при 0,5-1,0 дюймах водного столба во всей пылеуловительной камере достигаются КПД удаления концентрации загрязняющего вещества, равные 99,8% для SO2 и 40,0% для NOX. Из этих результатов следует,что выработана концепция системы камеры двухэтапного удаления, в которой первая реакционная камера улавливает большую часть SO2 и небольшую часть NOX, тогда как второй,"шлифовочный" этап завершает удаление NOX до желательного уровня КПД, заданного заранее и управляемого оператором системы. Данные были собраны, когда сухой газоочиститель находился в стабильном состоянии удаления NOX и SO2 в течение 30 мин. Следующая ниже таблица дает пример данных SO2 и NOX, собранных при тестировании, в котором 500 ст.фут 3/мин были обработаны демонстрационным блоком при температуре впускного отверстия 250F и перепаде давления 8,7 дюймов водного столба. Процент удаления частей на миллион 91,6% 99,9 % слой окислов марганца, когда поток доставляет часть сорбента на фильтр, тем самым создавая осадок, который подражает реакционной камере пылеуловительной камеры. Концентрации SO2 и NOX измерялись непрерывно на выпускном отверстии реактора с помощью системы непрерывного наблюдения за выбросами (СННВ). Концентрации SO2 измерялись с помощью спектрофотометрического устройства модели Bovar Western Research 921NMP, а концентрации NOX измерялись с использованием хемилюминесцентного устройства модели Thermo Electron 42H. Для получения точных и наджных концентраций выбросов, в соответствии с руководством US EPACFR 40, частью 60, приложением А, способом 6 С проводились выборка и выдача отчтов. КПД удаления SO2, равный 99,9%, равно как и КПД удаления NOX, равный 99,9%, были измерены и повторены в нескольких тестовых прогонах. Температура впускного отверстия была 250F, а перепад давления 2,00 дюйма водного столба. Следующая ниже таблица дат пример данных SO2 и NOX, собранных во время теста, в котором 6 л/мин газа обрабатывалось зеркальным реактором. На впускном На выпускВес отверстии,ном отверсорбента,частей на стии, частей г миллион на миллион Окислы марганца типа АSO2 407 0,1 50 Окислы марганца типа ВSO2 407 0,1 50 Окислы марганца типа С Тесты по этому примеру 5 проводились с тремя различными количествами окисла марганца как сорбента. Фиг. 27 и 28, соответственно, являются графиками, показывающими концентрации NOX и SOX в выходном отверстии зеркального реактора по времени. Три различных окисла марганца, представленные на фиг. 27 и 28 значком для сорбента типа А, значком для сорбента типа В и значком " " д ля сорбента типа С. Сорбент типа А является порошком окисла марганца в общем случае из 60% частиц менее 45 мкм размером и с площадью поверхности БЭТ примерно 30 м 2/г. Сорбент типа В является порошком окисла марганца в общем случае из 100% частиц менее 45 мкм размером и с площадью поверхности БЭТ примерно 200 м 2/г. Сорбент типа С является порошком окисла марганца в общем случае из 80% частиц менее 45 мкм размером и с площадью поверхности БЭТ примерно 90 м 2/г. График на фиг. 28 подтверждает сделанные выше заявления относительно практически немедленного и полного улавливания SOX при контакте с сорбентом. График на фиг. 27 показывает диапазон КПД улавливания по времени для NOX, и что различные формы окислов марганца могут быть способны обеспечить более эффективное улавливание NOX. Сорбент типа В работал лучше других до перерыва, за которым следовал тип С. Подходящие улавливатели были обнаружены для всех трх типов. С управлением способа по изобретению может быть использовано широкое разнообразие окислов марганца для эффективного удаления на заданных скоростях улавливания. Далее, графики на фиг. 27 и 28 показывают, что высокие скорости удаления или улавливания могут достигаться и поддерживаться в течение времени. Рабочие параметры систем по изобретению могут управляться и регулироваться для достижения и поддержания скоростей удаления или улавливания на этих высоких уровнях. Сгорание природного топлива (например,угля, нефти и природного газа) высвобождает три главных загрязняющих вещества: 1) загрязняющие вещества в форме частиц, 2) двуокись Время на удаление 94% серы (SO2) и 3) окислы азота (NOX). Газоочистка, устройства электростатического осаждения и пылеуловительные камеры могут удалить частицы, такие как копоть. Использование механических фильтров или устройств электростатического осаждения не удаляет SO2, SO3, NO2,N2O4, NO, N2Oj. Существовавшие технологии использовали газоочистку для способа как средство сорбирования SOX и NOX. Вода эффективна как промывающая среда для удаления SO2; КПД удаления может быть улучшен путм добавления химических абсорбентов, таких как кальций, марганец и натрий. Однако окись азота(NO) практически нерастворима в воде, даже с использованием химических препаратовсорбентов. Требуется некоторое время нахождения, а площади поверхности жидкость-газ доказали свою непрактичность, когда обнаруживаются высокие скорости потока газа, такие как дымовой газ от котла. Некоторые экономические аспекты, вовлечнные в процесс газоочистки, включают в себя высокое потребление энергии: в среднем 4-5% от совокупной мощности электростанции вовлечено в процесс. Например, 1) высокие перепады давления в трубках Вентури/башне абсорбции требует 30 дюймов водного столба, или пылеуловительной камеры, или сочетание газоочистителя, требующего даже более высокие статические давления; 2) большие объмы промывающей жидкости под высоким давлением вдуваются через форсунки в газоочистное устройство; 3) мкости шлама, требующие непрерывного энергичного возбуждения; 4) большой объм лошадиных сил, требующийся для нагнетания насыщенного водой не плавучего дымового газа в дымовую трубу. Недостатки существующих систем с точки зрения окружающей среды включают в себя большие количества минералов, используемых в качестве сорбентов и нерастворимых сульфитов или сульфата, сформированного из реакции промывания. Осадок затем отправляется на свалку или в искусственный водом. Некоторыми из этих недостатков существующих систем являются засорение внутренних промывающих 53 компонентов тврдой накипью, увеличивающее затраты труда и эксплуатационные расходы. Некоторые комплексные системы восстановления используют большие количества химикалий, требующихся для реакции с миллионами галлонов шлама, используемого каждый день. Процесс сухого газопромывания, описанный в данном патенте, эффективен для удаления практически всех NOX и SOX. Требования перепадов давления через газоочиститель должны обычно не превышать 10 дюймов водного столба, а время нахождения внутри осадка из сорбента обычно меньше 1 с. Объмы сорбента,используемого в данном изобретении по сравнению с объмами мокрого шлама минимальны,и перезарядка реакционных зон выполняется периодически. Поскольку выхлопные газы остаются сухими и горячими, некоторое бросовое тепло будет использоваться для высушивания промытого и восстановленного сорбента. Эксплуатационные расходы реакционных зон(ы) аналогичны работе пылеуловительных камер для копоти; капитальные вложения также оцениваются как приемлемые, требующие стандартного имеющегося в наличии оборудования и инструментов. Как итог, оборудование используется в способе сухой газоочистки гораздо менее сложное, что в способе влажного газопромывания,тем самым требуя меньших эксплуатационных расходов и сокращнного персонала. Расходы на химические и природные материалы ожидаются такими же, но с меньшими выхлопными выбросами. Основные снижения издержек будут заключаться в уменьшенном энергопотреблении, которое, как ожидается, будет существенно ниже, чем в системе влажной газоочистки, с уменьшением объма лошадиных сил вентилятора, что будет главной статьей снижения расходов. Хотя экономически предпочтительно использовать процессы сухой газоочистки, удаление целевых загрязняющих веществ с помощью сорбента может выполняться влажными способами или сочетаниями влажных и сухих способов. В системе по изобретению влажные газоочистители могут служить реакционными зонами вместо реакционных зон, описанных ранее для сухого удаления, или вместе с ними. Влажные газоочистители, пригодные в системе и способе по изобретению, могут быть нескольких типов, включая, но не ограничиваясь ими,шлам, распылитель, каскадирование и другие,известные специалистам. Когда влажным газоочистителем является шлам, распылитель, каскадирование или другой известный тип газоочистителя, то используется кислотный шлам окислов марганца. Кислотность служит для усиления эффективного удаления целевых загрязняющих веществ. Для удаления NOX и SOX pH шлама предпочтительно составляет 2,0 или меньше, а более предпочтительно от 1,5 до 1,75. 54 Газ должен вводиться во влажный газоочиститель при температуре ниже точки кипения раствора шлама, чтобы предотвратить чрезмерное испарение шлама сорбента. Поскольку газы, обработанные в системе по изобретению,обычно находятся при повышенных температурах, то газ можно охлаждать ниже точки кипения, используя теплообменники 72 А, 72 В,предшествующие реакционной зоне, как показано на фиг. 5. Газ, содержащий целевые загрязняющие вещества, вводится во влажный газоочиститель с установленным значением заданной скорости улавливания для загрязняющих веществ, таких как SOX и/или NOX, CO и/или СО 2, или ПВС, формирующих, соответственно,сульфаты и/или нитраты марганца, карбонат марганца или сульфаты марганца. Поскольку сорбент сам по себе нерастворим в шламе, продукты реакции, такие как сульфаты и нитраты марганца, немедленно растворяются в раствор. Карбонат марганца, нерастворимый в водном растворе, не растворяется. Относительно удаления СО и/или СО 2 в карбонат марганца, когда сорбент более неэффективен для удаления загрязняющих веществ с установленным значением заданной скорости улавливания, прореагировавший сорбент должен быть отделн от шлама для восстановления сорбента и восстановления пригодных побочных продуктов. Это достигается с помощью термического разложения карбоната марганца. Относительно сульфатов и/или нитратов марганца, образованных при влажном удалении,сорбент должен периодически отделяться от раствора. Сорбент, благодаря тому, что находится в растворе, существенно очищается или"активируется" и может быть возвращн в газоочиститель в шламе или добавлен в шлам, требующий дополнительного сорбента. Момент, в который потребуется проводить периодическое отделение, обычно зависит от способности шлама удерживать дополнительное растворнное вещество в растворе, точки насыщения раствора. На частоту, с которой отделение производиться должно, можно повлиять с помощью регулировки температуры, поскольку в общем случае насыщенный раствор может растворять дополнительное растворнное вещество при увеличенных температурах. Однако, как отмечено выше, температура не должна увеличиваться до точки кипения раствора. Далее простое увеличение объма шлама с добавлением кислотного водного раствора может уменьшить частоту отделения, пока влажный газоочиститель имеет достаточную мкость для увеличенного объма шлама. Далее, периодическое отделение может быть минимизировано вытеканием водного раствора, содержащего растворнное вещество, из газоочистителя, с одновременной подачей дополнительного свежего водного раствора в газоочиститель для поддержания шлама в ненасыщенном состоянии. Раствор, который 55 вытек из влажного газоочистителя, может оставаться в стационарной цистерне, баке или другом подходящем контейнере до тех пор, пока не будет собран достаточный объм, а затем обработан для восстановления окислов марганца и восстановления пригодных и товарных побочных продуктов. В процессе одноступенчатого влажного удаления единственная реакционная зона,влажный газоочиститель, используется для удаления целевых загрязняющих веществ. Скорость реакции связана с растворимостью продукта реакции целевого загрязняющего вещества и сорбента. Например, растворимость SOX больше, чем растворимость NOX в водном растворе, а следовательно, для удаления NOX потребуется большая продолжительность пребывания, чем для удаления SOX. Газ, однажды практически очищенный от целевого загрязняющего вещества, отводится из газоочистителя либо в дымовую трубу, либо для дальнейшей обработки. Единственный влажный газоочиститель может быть использован для удаления одного или более целевых загрязняющих веществ; однако, продолжительность пребывания газа во влажном газоочистителе будет управляться сочетанием растворимости менее растворимого из целевых загрязняющих веществ, и заданной скорости улавливания целевого загрязняющего вещества. В системе одноступенчатого влажного удаления газ вводится в реакционную зону,выполненную с возможностью введения газа и находящуюся в контакте с сорбентом, содержащим шлам, в течение времени, достаточного для эффективного улавливания целевого(ых) загрязняющего(их) вещества(ств) с установленным значением заданной скорости улавливания для целевого(ых) загрязняющего(их) вещества(ств). Целевое загрязняющее вещество улавливается реакцией с сорбентом для формирования продуктов реакции. Продукты реакции могут быть растворимыми в водном растворе, как нитраты и сульфаты марганца. Либо они могут быть нерастворимыми, как карбонаты марганца, образованные при удалении СО и/или СO2. Способы влажного удаления могут быть использованы в любом случае, но они лучше подходят для удаления целевых загрязняющих веществ, которые формируют растворимые продукты реакции. Влажное удаление также может быть выполнено в множество этапов, по меньшей мере с двумя последовательными реакционными зонами, из которых по меньшей мере одной из реакционных зон являются влажные газоочистители. Это можно проиллюстрировать со ссылкой на двухступенчатое удаление SOX и NOX. При двухступенчатом удалении предусмотрены первая и вторая реакционные зоны. Когда обеими реакционными зонами являются влажные газоочистители, газ вводится в первую реакционную зону, которая выполнена с возможностью вве 005015 56 дения газа, содержащего целевые загрязняющие вещества, в данном случае SOX и NOX. В первой реакционной зоне газ контактирует с сорбентом,содержащим шлам, в течение времени, достаточного для эффективного улавливания SOX с установленным значением заданной скорости улавливания SOX. SOX улавливается с помощью реакции с сорбентом для формирования сульфатов марганца, чтобы в значительной степени очистить газ от SOX. Газ, который практически очищен от SOX, отводится из первой реакционной зоны и проходит во вторую реакционную зону, которой также является влажный газоочиститель и которая выполнена с возможностью введения газа, в значительной степени очищенного от SOX. Во втором влажном газоочистителе газ контактирует с сорбентом, содержащим шлам, в течение времени, достаточного для эффективного улавливания NOX с установленным значением заданной скорости улавливания NOX.NOX улавливается с помощью реакции с сорбентом для образования нитратов марганца,чтобы в значительной степени очистить газ отNOX. Газ, который в значительной степени очищен от SOX и NOX, отводится из второй реакционной зоны. Специалисту должно быть понятно, что можно использовать последовательно более чем два влажных газоочистителя, чтобы уловить множество целевых загрязняющих веществ, и что последовательность удаления загрязняющих веществ в процессе многоступенчатого удаления будет определяться относительными растворимостями продуктов реакции,полученных из целевых загрязняющих веществ с сорбентом. Двухступенчатое удаление также может быть проведено, когда одной из реакционных зон является влажный газоочиститель, а другая реакционная зона выбирается из группы, содержащей кипящий слой, псевдоожиженный слой,реакционную колонну, неподвижный слой, трубопроводный реактор, подвижный слой, пылеуловительную камеру, обратную пылеуловительную камеру, реактор пылеуловительной камеры, змеевидный реактор и циклон/ мультициклон. Снова используя SOX и NOX для иллюстративных целей, удаление может проводиться сначала влажным удалением SOX и сухим удалением NOX, либо сначала сухим удалением SOX и влажным удалением NOX. Независимо от последовательности влажное удаление и сухое удаление будут происходить как описано выше, когда газ, который практически очищен от SOX, направляется из первой реакционной зоны во вторую реакционную зону, где будет происходить удаление NOX. В системе влажного-сухого удаления влажный газоочиститель будет первой реакционной зоной; а в системе сухого-влажного удаления влажный газоочиститель будет второй реакционной зоной. На этапе сухого удаления сухая реакционная зона, или газоочиститель, неважно, первая 57 или вторая в последовательности, выбирается из приведнной выше группы. Когда продукт реакции целевого загрязняющего вещества растворим в водном растворе, площадь поверхности сорбента в виде окисла марганца не является столь же критичной в системе влажного удаления, т.е. в газоочистителе, по сравнению с системой сухого удаления. Далее размер частиц может не быть столь же критичным для жидкой среды по сравнению с газообразной средой; однако частицы должны быть достаточно малы, чтобы сорбент оставался в значительной степени перемешанным в шламе. Могут быть использованы мешалки, чтобы поддерживать сорбент в значительной степени перемешанным в шламе. В общем случае окислы марганца, пригодные в качестве сорбента для способов сухого удаления, аналогичны пригодным для способов влажного удаления. Системы по изобретению, включая такие, в которых влажные газоочистители являются адаптируемыми, и рабочие параметры, такие как перепады давления, температура впускного отверстия газа и КПД удаления, наблюдаются и управляются в системах влажного удаления по изобретению с помощью электронных средств управления, точно таких же, как и в системах сухого удаления в соответствии с изобретением. Хотя были показаны примерные варианты выполнения этого изобретения и способ их осуществления, должно быть понятно, что различные изменения, адаптации и модификации могут делаться без отхода от духа изобретения и объма формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система для комбинированного влажного и сухого удаления загрязняющих веществ из газового потока, содержащая влажный газоочиститель, в который податся кислотный, водянистый шлам сорбента восстанавливаемых окисей марганца с размером частиц от менее чем 0,1 до 500 мкм, а значение БЭТ в диапазоне от 1 до 1000 м 2/г, при этом влажный газоочиститель выполнен с возможностью введения газового потока, содержащего по меньшей мере первое и второе целевые загрязняющие вещества, и с возможностью отвода газового потока из него; сухой газоочиститель, состоящий по крайней мере из одной реакционной зоны, устройства подачи, выполненного с возможностью доставлять сорбент к реакционной зоне, и контроллера для регулирования рабочих параметров системы в подсистеме, при этом устройство подачи содержит источник сорбента в виде частиц, реакционная зона представляет собой по крайней мере одну пылеуловительную камеру с рукавными мешочными фильтрами, соединнную с реакционной зоной и выполненную с возможностью прима сорбента из устройства 58 подачи и газового потока, отводимого из влажного газоочистителя и содержащего по меньшей мере второе целевое загрязняющее вещество,причм сорбент является восстанавливаемыми окислами марганца и/или восстановленными окислами марганца, которые после восстановления находятся в форме частиц и определяются химической формулой МnОX, где X равен от 1,5 до 2,0, и при этом окислы марганца имеют размер частиц от менее чем 0,1 до 500 мкм, а значение БЭТ в диапазоне от 1 до 1000 м 2/г больше заранее заданного значения; контроллер, обеспечивающий отслеживание и настройку по отдельности или одновременно рабочих параметров подсистемы и интегрированное управление дифференциальным давлением подсистемы, скоростями улавливания целевых загрязняющих веществ, температурой впуска газового потока в реакционную камеру, скоростью подачи сорбента, при этом контроллер отслеживает и настраивает рабочие параметры подсистемы относительно заранее установленных контрольных точек для каждого рабочего параметра, регулирует дифференциальное давление в подсистеме таким образом,чтобы любое дифференциальное давление в подсистеме не было больше заранее установленной контрольной точкой дифференциального давления, регулирует скорость удаления целевого загрязняющего вещества таким образом,чтобы она была не меньше заранее заданной контрольной точки скорости его удаления. 2. Система по п.1, содержащая две реакционные зоны, причм двумя реакционными зонами являются первая реакционная зона и вторая реакционная зона. 3. Система по п.2, в которой первой реакционной зоной является сухой газоочиститель,выбираемый из группы, содержащей кипящий слой, псевдоожиженный слой, реакционную колонну, неподвижный слой, трубопроводный реактор, подвижный слой, пылеуловительную камеру, обратную пылеуловительную камеру,реактор пылеуловительной камеры, змеевидный реактор и циклон/мультициклон, а второй реакционной зоной является влажный газоочиститель. 4. Система по п.2, в которой первой реакционной зоной является влажный газоочиститель, а второй реакционной зоной является сухой газоочиститель, выбираемый из группы,содержащей кипящий слой, псевдоожиженный слой, реакционную колонну, неподвижный слой, трубопроводный реактор, подвижный слой, пылеуловительную камеру, обратную пылеуловительную камеру, реактор пылеуловительной камеры, змеевидный реактор и циклон/мультициклон. 5. Способ удаления загрязняющих веществ из потока газа, включающий влажное удаление,реализуемый системой очистки, выполненной в 59 соответствии с п.1, и содержащий следующие операции: введение газового потока, содержащего по меньшей мере два целевых загрязняющих вещества во влажный газоочиститель; контактирование газового потока во влажном газоочистителе с окислами марганца в шламе сорбента для улавливания первого целевого загрязняющего вещества за счт формирования продукта реакции первого целевого загрязняющего вещества и окислов марганца,чтобы практически очистить газовый поток от первого целевого загрязняющего вещества; отвод газового потока из реакционной зоны; введение газового потока, отведнного из влажного газоочистителя в пылеуловительную 60 камеру с рукавными мешочными фильтрами,причм газовый поток содержит по меньшей мере второе целевое загрязняющее вещество; контактирование газового потока в пылеуловительной камере с рукавными мешочными фильтрами с сорбентом для эффективного улавливания по меньшей мере второго целевого загрязняющего вещества за счт формирования продукта реакции второго целевого загрязняющего вещества и сорбента, чтобы практически очистить газовый поток от второго целевого загрязняющего вещества; и отвод газового потока из пылеуловительной камеры системы.

МПК / Метки

МПК: C01G 45/02, B01D 53/50, B01D 53/14, B01D 53/56

Метки: влажного, комбинированного, удаления, газового, загрязняющих, сухого, способ, потока, система, веществ

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/30-5015-sistema-dlya-kombinirovannogo-vlazhnogo-i-suhogo-udaleniya-zagryaznyayushhih-veshhestv-iz-gazovogo-potoka-i-sposob-udaleniya-zagryaznyayushhih-veshhestv-iz-gazovogo-potoka.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Система для комбинированного влажного и сухого удаления загрязняющих веществ из газового потока и способ удаления загрязняющих веществ из газового потока</a>

Похожие патенты