一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及大气污染控制领域，具体涉及一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱 硫脱硝方法。
【背景技术】
[0002] 燃烧过程中产生的S02、NOx以及Hg能够引起酸雨、光化学烟雾和致癌等严重的 大气污染问题，危害人类健康和生态平衡。在过去的几十年，尽管人们开发了大量的烟气脱 硫脱硝脱汞技术，但现有的各种脱硫脱硝脱汞技术在研发当初仅针对单一污染物为脱除目 标，无法实现多污染物的同时脱除。
[0003] 例如，目前应用较多的烟气脱硫脱硝技术主要为石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术 和氨选择性催化还原法。这两种方法虽可以单独脱硫脱硝，但无法在一个上下对喷雾化床 内实现同时脱除。两种工艺叠加使用虽然可以实现同时脱硫脱硝，但造成整个系统复杂，占 地面积大，投资和运行成本高等不足。另外，随着人类对环保要求的不断提高，针对烟气中 汞排放控制的法律法规也逐渐出台，但目前还没有一种经济有效的烟气脱汞技术获得大规 模商业应用。如果在现有的脱硫和脱硝系统尾部再次增加单独的烟气脱汞系统，则势必将 造成整个系统的初投资和运行费用进一步增加，最终很难以在发展中国家获得大规模商业 应用。
[0004] 综上所述，如果能够在一个上下对喷雾化床内将S02、NOx、Hg同时脱除，则有望 大大降低系统的复杂性和占地面积，进而减少系统的投资与运行费用。因此，开发经济有效 的硫/氮/汞同时脱除技术是该领域当前的热点问题。
【发明内容】
[0005] 本发明涉及一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝方法。来自排放源的 S02、NO和Hg °在烟道中先被臭氧预氧化为SO 3、NO 2和Hg 2+。紫外灯辐射紫外光激发过 氧化物产生硫酸根和羟基自由基进一步氧化S02、NO、Hg °以及被臭氧氧化产生的SO 3和 NO2，反应产物主要是可资源化利用的硫酸、硝酸和二价汞离子。该系统能够高效脱除烟气 中的S02、NO和Hg °，且脱除过程无二次污染，是一种具有广阔应用前景的新型烟气净化 系统。
[0006] 本发明记载的方法基于的原理及反应过程如下：
[0007] 1、由图1所示，采用电子自旋共振（ESR)仪可测定到系统中产生了硫酸根自由基 和羟基自由基。因此，光辐射过氧化物首先是释放了具有强氧化性的硫酸根自由基和羟基 自由基，具体过程可用如下的化学反应（1)-(5)表示：
【主权项】
1. 一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝方法，其特征在于，排放源的烟气经 过风机引入除尘器，经除尘器除尘后进入烟气冷却器，经过烟气冷却器降温后，由底部进入 上下对喷雾化床，上下对喷雾化床的烟气入口温度为20-70°C，有效液气比为0. 1-5.OL/ m3;储液箱通过循环泵一将储液箱内的过氧化物溶液由雾化喷嘴雾化后喷入上下对喷雾化 床，反应后的过氧化物溶液经过循环泵二引入储液箱循环利用，过氧化物的浓度为0.Imol/ L-3. 5mol/L之间，溶液的pH位于1. 0-9. 5之间，溶液温度为20-70°C，所述的上下对喷雾化 床的雾化喷嘴相对设置，雾化的过氧化物溶液喷射撞击，所述相对设置的雾化喷嘴中间设 有紫外灯管，紫外灯发射的紫外光激化过氧化物产生羟基自由基，氧化烟气中的SOjPN0， 紫外光的有效辐射强度为10UW/cm2-400yW/cm2,紫外线有效波长为150nm-365nm;经过净 化的烟气由上下对喷雾化床的顶部烟气出口排出；反应后产生的反应产物由上下对喷雾化 床的产物出口d通入产物后处理系统。
2. 根据权利要求1所述的一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝方法，其特征 在于，烟气中S02和NO的含量分别不高于1000 Oppm和2000ppm。
3. 根据权利要求2所述的一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝方法，其特征 在于，上下对喷雾化床的烟气入口温度为55°C，液气比为I.OL/m3,过硫酸铵浓度为3.Omol/ L，溶液pH为3. 5,溶液温度为50°C，紫外光有效辐射强度为82yW/cm2,紫外线有效波长为 254nm〇
4. 根据权利要求1或2所述的一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝方法，其 特征在于：所述的过氧化物包括双氧水和过硫酸铵中的一种或两种的混合。
5. 根据权利要求1或2所述的一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝方法，其 特征在于：所述的排放源包括燃煤锅炉、内燃机、工业窑炉、冶炼/炼焦尾气、垃圾焚烧 炉以及石油化工设备尾气中的一种或多种的组合。
【专利摘要】本发明涉及一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝方法，主要设有排放源、风机、除尘器、烟气冷却器、上下对喷雾化床、循环泵一和循环泵二、填料层、紫外灯管、雾化喷嘴、除雾器、储液箱以及产物后处理系统。来自排放源的SO2和NO与紫外光分解过氧化物产生的硫酸根和羟基自由基反应产生可资源化利用的硫酸和硝酸溶液。该系统能够高效脱除烟气中的SO2和NO，且脱除过程无二次污染，是一种具有广阔应用前景的新型烟气净化系统。
【IPC分类】B01D53-78, B01D53-73, B01D53-76, B01D53-75, B01D53-60
【公开号】CN104815538
【申请号】CN201510192241
【发明人】刘杨先, 王燕, 张军, 张永春
【申请人】南京朗洁环保科技有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月21日