[发明专利]基于两级氧化反应的湿法烟气脱硫脱汞工艺及其系统

权利要求书

1、一种基于两级氧化反应的湿法烟气脱硫脱汞工艺，包括如下步骤：

1)采用紫外线作为初级氧化的光触媒，用其照射燃煤锅炉机组所排放出的烟气，使烟气中大部分的单质汞Hg⁰与二氧化硫和氧气发生充分的氧化反应，生成固相汞化合物硫酸亚汞和氧化汞；

2)对经过紫外线照射的烟气进行静电除尘处理，脱除烟气中所含有的尘粒和所生成的固相汞化合物；

3)采用卤素单质作为深度氧化剂，将其喷射到经过静电除尘处理的烟气中，使烟气中残存的单质汞Hg⁰与卤素单质发生充分的氧化反应，生成易于脱除的气相二价离子汞Hg²⁺；

4)将经过深度氧化的烟气导入石灰石—石膏湿法脱硫系统，使烟气中的二氧化硫和气相二价离子汞Hg²⁺分别与石灰石浆液发生反应，生成亚硫酸钙和液相二价离子汞Hg²⁺，同时在石灰石浆液中添加液相二价离子汞Hg²⁺稳定剂，使液相二价离子汞Hg²⁺转化为稳定的硫化汞HgS沉淀，防止液相二价离子汞Hg²⁺还原释放成单质汞Hg⁰；

5)对经过脱硫脱汞反应的石灰石浆液进行强制氧化，使其中的亚硫酸钙转化成硫酸钙，再通过旋流分离和脱水处理，获得副产品石膏，并排出脱硫废水；

6)对经过脱硫脱汞反应的烟气进行除雾处理，脱除烟气中所携带的液滴，同时分离出洁净烟气。

2、根据权利要求1所述的基于两级氧化反应的湿法烟气脱硫脱汞工艺，其特征在于：所说的步骤1)中，采用波长为220～280nm的紫外线照射温度为536～662℃的烟气。

3、根据权利要求1所述的基于两级氧化反应的湿法烟气脱硫脱汞工艺，其特征在于：所说的步骤3)中，采用氯气Cl₂作为深度氧化剂，将其喷射到温度为110～130℃的烟气中，其喷射量与烟气中残存的单质汞Hg⁰的化学计量比为10～10³:1。

4、根据权利要求1所述的基于两级氧化反应的湿法烟气脱硫脱汞工艺，其特征在于：所说的步骤4)中，液相二价离子汞Hg²⁺稳定剂采用硫氢化钠NaHS。

5、根据权利要求1所述的基于两级氧化反应的湿法烟气脱硫脱汞工艺，其特征在于：所说的步骤5)中，在排出的脱硫废水中加入助凝剂和液相二价离子汞Hg²⁺稳定剂，使脱硫废水中残留的液相二价离子汞Hg²⁺完全转化为稳定的硫化汞HgS沉淀。

6、根据权利要求5所述的基于两级氧化反应的湿法烟气脱硫脱汞工艺，其特征在于：所说的助凝剂采用聚乙酰胺，液相二价离子汞Hg²⁺稳定剂采用硫化钠Na₂S或有机硫。

7、一种采用权利要求1所述工艺而专门设计的基于两级氧化反应的湿法烟气脱硫脱汞设备，包括用于烟气预除尘处理的静电除尘器(5)、用于烟气脱硫脱汞处理的反应吸收塔(8)、以及构成脱硫副产物处理设备的石膏旋流器(14)、石膏脱水器(13)和脱硫废水旋流器(11)，其特征在于：

所述静电除尘器(5)进口之前的烟道上设置有紫外线照射器(3)，所述静电除尘器(5)出口之后的烟道上设置有氧化剂喷射装置(6)，所述氧化剂喷射装置(6)的出口烟道与反应吸收塔(8)的进口相连；

所述反应吸收塔(8)自下而上依次设有底部浆池区、下部烟气输入区、中部吸收剂喷淋区、以及上部烟气除雾区，其中：反应吸收塔(8)的底部浆池区连接有石灰石浆液补给装置(17)和空气给进装置(18)，反应吸收塔(8)的下部烟气输入区设置有烟气进口，反应吸收塔(8)的中部吸收剂喷淋区布置有石灰石浆液喷淋层(82)，反应吸收塔(8)的上部烟气除雾区布置有除雾器(83)，反应吸收塔(8)的底部浆池区与石灰石浆液喷淋层(82)之间通过外置的浆液循环泵(16)相连。

8、根据权利要求7所述的基于两级氧化反应的湿法烟气脱硫脱汞设备，其特征在于：所述脱硫废水旋流器(11)的下溢流口与废水缓冲池(19)相连，所述废水缓冲池(19)通过输液泵(20)与液相离子汞反应箱(21)相连，所述液相离子汞反应箱(21)与澄清池(22)相通。