[发明专利]一种利用紫外光双重作用的烟气脱硝方法

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，具体是涉及一种烟气脱硝方法，适用于燃煤、燃油锅炉和工业炉窑。

背景技术

煤炭占我国一次能源生产和消耗的比例一直在70％以上，燃烧过程中产生的NO_x是继SO₂之后亟待治理的重要大气污染物质之一。传统的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)，SCR法虽然可以实现很高的脱硝效率，满足严格的烟气排放标准，但其工艺和设备系统复杂，投资和运行成本非常昂贵，对高灰煤的适应较差，目前只有美国、德国、日本等国家采用。

随着国内大气污染情况的日益严重，对NO_x排放的限制也将日趋严格，国内电厂如果在引入湿法烟气脱硫基础上再引入SCR技术，投资与运行费用在当前的形势下势必无法承受，并且可能无场地布置。

为了开发经济可行的烟气脱硝技术，公开号为CN1768902、CN1923341和CN101053747的中国发明专利说明书分别公开了一种锅炉烟气臭氧氧化脱硝方法、燃煤锅炉烟气臭氧氧化同时脱硫脱硝装置及其方法和同时脱硫脱硝的湿式氨法烟气洁净工艺及其系统，分别采用臭氧、双氧水或者甲醇作为氧化剂将烟气中的一氧化氮氧化成易溶于水的二氧化氮、三氧化二氮及五氧化二氮等高价的氮氧化物，但是由于臭氧、双氧水及甲醇等化学氧化剂消耗量大，价格较贵，影响了该方法的经济性。

公开号CN1843575和CN101053750的国家发明专利说明书分别提出了一种烟气光催化氧化同时脱硫脱硝的方法及装置和一种烟气联合脱硫脱硝的方法，采用光催化氧化的方法将烟气中的NO氧化，但由于目前的光催化剂活性较低，存在SO₂时光催化剂易失活，因此，要将该技术运用于烟气治理还有很大的困难。

由此可见，采用气相氧化结合液相吸收的办法能有效脱除烟气NO_x，并且可以根据实际需要，将脱硝工艺与脱硫工艺分开或同时进行，与锅炉燃烧情况无关，炉型、煤种适应性广。但目前的气相氧化需要加入大量的化学氧化剂，或者需要成本较高的光催化剂，建设与运行费用偏高，还不具备大规模推广的条件。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种利用紫外光双重作用的脱硝方法。

一种利用紫外光双重作用的脱硝方法，包括：将含有臭氧O₃或双氧水H₂O₂等氧化剂的气流经过紫外光活化后，喷入烟道内与烟气混合，进行氧化处理，将烟气中的部分一氧化氮NO氧化成NO₂；使用碱液水洗经过氧化处理的烟气，脱除烟气中的氮氧化物NO_x。

所述的紫外光活化的紫外光波长范围为185nm-400nm，且必须含有波长小于243nm的紫外光。

所述的紫外光活化的反应温度为80-110℃，烟道内的反应温度范围为60-150℃。

本发明中UV的作用之一：波长小于243nm的紫外光能将O₂和H₂O裂解生成·OH自由基及O₃，从而可以减少氧化剂的使用量，提高了经济性能，反应机理如下：

H₂O+hν→H+·OH                            (1)

O₂+hν(<243nm)→O(¹D)+O(³P)                (2)

O(¹D)+M→O(³P)+M(M＝O₂orN₂)               (3)

O(³P)+O₂+M→O₃+M                          (4)

O₃+hν(<310nm)→O(¹D)+O₂                   (5)

O(¹D)+H₂O→2·OH                           (6)