[实用新型]一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝系统

说明书

技术领域

本实用新型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系统。

背景技术

燃烧过程中产生的SO₂﹑NO_x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。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。

综上所述，如果能够在一个上下对喷雾化床内将SO₂﹑NO_x﹑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。

实用新型内容

本实用新型涉及一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝系统。主要设有排放源、风机、除尘器、烟气冷却器、臭氧发生器、上下对喷雾化床、循环泵一和2、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﹑NO和Hg⁰在烟道中先被臭氧预氧化为SO₃﹑NO₂和Hg²⁺。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SO₂﹑NO﹑Hg⁰以及被臭氧氧化产生的SO₃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。

本实用新型的脱除系统的原理及反应过程如下：

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：

H₂O₂+UV 2×OH  (1)

2、产生的强氧化性的硫酸根自由基和羟基自由基可将烟气中的硫/氮/汞氧化脱除：

a×OH+bSO₂ cSO₃++other products  

(7)

a×OH+bNO cNO₂++other products  

(8)

  

(9)

  

(10)

3、反应产生的硫酸﹑硝酸混合溶液可作为工业原料回收利用(例如，通过添加氨中和后产生硫酸铵和硝酸铵农业肥料回收利用)。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。

为实现脱硝脱汞的目的，基于上述原理，本实用新型采用的技术方案如下：

一种光解过氧化物的上下对喷雾化床脱硫脱硝系统，所述系统设有排放源、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、储液箱以及产物后处理系统；所述上下对喷雾化床自上而下依次设有烟气出口、除雾器、雾化喷嘴、紫外灯管、填料层以及底部出口；排放源通过烟道连接除尘器入口，除尘器的出口连接烟气冷却器的入口，所述烟气冷却器的出口连接上下对喷雾化床的底部，所述储液箱通过管道与上下对喷雾化床内雾化喷嘴连接，所述管道上设有至少一组上下对称的雾化喷嘴；所述上下对喷雾化床内上下对称的雾化喷嘴之间设有紫外灯管排。

所述储液箱进入上下对喷雾化床的管道上设有将过氧化物溶液引入的喷雾化床的循环泵一；所述上下对喷雾化床的溶液出口设有将过氧化物溶液引入储液箱的循环泵二。