本實用新型專利技術涉及一種光輻射臭氧/雙氧水同時脫硫脫硝脫汞系統，所述的系統是采用紫外光聯合臭氧/雙氧水產生強氧化性的羥基自由基在撞擊床中氧化脫除SO2﹑NOx和Hg0。來自鍋爐的部分煙氣與部分臭氧/雙氧水混合后由撞擊器噴入撞擊床，另一部分煙氣與另一部分臭氧/雙氧水混合后由同軸對向布置的撞擊器噴入撞擊床，兩股氣流在撞擊床內發生撞擊混合。紫外光輻射分解臭氧/雙氧水產生強氧化性的羥基自由基氧化SO2﹑NOx和Hg0生成可資源化利用的二價汞﹑硫酸和硝酸。該系統能夠實現硫﹑氮﹑汞一體化脫除，且沒有二次污染，具有廣闊的市場應用前景。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及大氣環保領域，具體涉及一種光輻射臭氧/雙氧水同時脫硫脫硝 脫汞系統。
技術介紹
燃燒過程中產生的S02、NOx以及Hg能夠引起酸雨、光化學煙霧和致癌等嚴重的 大氣污染問題，危害人類健康和生態平衡。在過去的幾十年，盡管人們開發了大量的煙氣脫 硫脫硝脫汞技術，但現有的各種脫硫脫硝脫汞技術在研發當初僅針對單一污染物為脫除目 標，無法實現多污染物的同時脫除。例如，目前應用較多的煙氣脫硫脫硝技術主要為石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術 和氨選擇性催化還原法。這兩種方法雖可以單獨脫硫脫硝，但無法在一個反應器內實現同 時脫除。兩種工藝疊加使用雖然可以實現同時脫硫脫硝，但造成整個系統復雜，占地面積 大，投資和運行成本高等不足。另外，隨著人類對環保要求的不斷提高，針對煙氣中汞排放 控制的法律法規也逐漸出臺，但目前還沒有一種經濟有效的煙氣脫汞技術獲得大規模商業 應用。如果在現有的脫硫和脫硝系統尾部再次增加單獨的煙氣脫汞系統，則勢必將造成整 個系統的初投資和運行費用進一步增加，最終很難以在發展中國家獲得大規模商業應用。 綜上所述，如果能夠在一個反應器內將S02、NO x、Hg同時脫除，則有望大大降低 系統的復雜性和占地面積，進而減少系統的投資與運行費用。因此，開發經濟有效的硫/氮 /汞同時脫除技術是該領域當前的熱點問題。
技術實現思路
本技術涉及一種光輻射臭氧/雙氧水同時脫硫脫硝脫汞系統，所述的系統是 采用紫外光聯合臭氧/雙氧水產生強氧化性的羥基自由基在撞擊床中氧化脫除S0 2、NO x 和 Hg0〇 本技術的脫除系統的原理及反應過程： 1、由圖1所示，采用電子自旋共振（ESR)光普儀可測定到反應系統中產生了羥基 自由基。因此，該系統首先是釋放了具有強氧化性的羥基自由基，具體過程可用如下的化學 反應⑴-(5)表示： 2、產生的強氧化性的羥基自由基可將煙氣中的S02、NO jPHg °氧化生成二價汞 、硫酸和硝酸混合溶液。具體過程可用如下反應（6)_(8)表示： aX0H+bS02 cH2S04+other products (6) aXOH+bNO cHN03+other products (7) aXOH+bHg0 cHgO+other products (8) 3、氧化產生的二價汞、硫酸和硝酸在尾部的產物后處理系統中被分離回收。例 如，二價汞可先通過添加二價硫離子反應產生硫化汞沉淀物分離回收，而剩余的硫酸和硝 酸混合溶液可通過添加銨生成硫酸銨和硝酸銨農業肥料。該系統能夠實現硫、氮、汞一體 化脫除，且反應產物可資源化利用，具有廣闊的市場應用前景。 為實現以上目的，本技術采用的技術方案如下： 一種光輻射臭氧/雙氧水同時脫硫脫硝脫汞系統，所述系統設有鍋爐、除塵器、 降溫器、撞擊器、臭氧發生器、撞擊床、紫外燈及石英套管、除霧器、循環泵、儲液罐 、煙囪和產物后處理系統；所述撞擊床自上而下依次設有煙氣出口、除霧器、紫外燈及石英 套管及雙氧水出口；所述鍋爐通過煙道與除塵器入口連接，除塵器的出口連接降溫器的入 口，降溫器設有兩個出口，所述降溫器的兩個出口分別與同軸對向布置的撞擊器的煙氣加 速管連接；所述臭氧發生器分別連接同軸對向布置的撞擊器煙氣加速管，所述撞擊器由溶 液導管和氣體加速管構成；所述溶液導管一端帶有雙氧水溶液入口，另一端設有霧化噴嘴； 雙氧水的儲液罐的入口與撞擊床底部的雙氧水的出口連接，儲液罐的出口與同軸對向布置 的撞擊器的溶液導管連接。 撞擊床內的撞擊器和紫外燈管采用多級交叉布置。撞擊器和紫外燈管相間布置， 且相鄰的撞擊器和紫外燈管采用同向平行布置。紫外燈管相鄰兩層之間的垂直間距A位于 5cm-60cm之間。兩個相對布置的撞擊器頂端（兩個霧化噴嘴之間的距離）之間的距離B位 于20cm-35〇 Cm之間。撞擊器布置在相鄰兩層紫外燈管之間的中心點處。相鄰兩級撞擊器 采用90度錯開的交叉布置，且相鄰兩級的紫外燈管同樣采用90度錯開的交叉布置。。撞擊 器由溶液導管和氣體加速管構成。溶液導管一端帶有雙氧水溶液入口，另一端設有霧化噴 嘴。氣體加速管帶有臭氧入口和煙氣入口，且臭氧入口和煙氣入口采用同軸相對布置。溶 液導管的最佳長度C位于60cm-150cm之間，煙氣加速管的最佳長度D位于50cm-130cm之 間。溶液導管的直徑與溶液流量有關，但要保證溶液從噴嘴噴出的霧化液滴粒徑不大于15 微米。煙氣加速管的直徑與煙氣流量有關，但要保證煙氣從導管出口流出的煙氣流速位于 5m/s_30m/s 之間。 來自鍋爐的煙氣經除塵器除塵和降溫器降溫后進入撞擊器的煙氣加速管。來自臭 氧發生器的臭氧氣體也進入撞擊器的煙氣加速管。臭氧氣流與煙氣在撞擊器的煙氣加速管 內預先混合。雙氧水經過溶液導管頂部的霧化噴嘴霧化后產生霧化液滴。臭氧與煙氣混合 后經氣體加速管加速后攜帶霧化液滴與對面同樣的氣流相互撞擊。紫外光輻射臭氧/雙氧 水產生強氧化性的羥基自由基在撞擊床中氧化脫除煙氣中S0 2、NO JPHg °生成可資源化 利用的二價汞、硫酸和硝酸。產生的二價汞、硫酸和硝酸混合溶液由出口a送入后產物處 理系統，而潔凈的煙氣由撞擊床出口 d進入煙囪并排入大氣。 撞擊床的最佳煙氣入口溫度為50-110°C，有效液氣比為0. 2-3. 5L/m3,雙氧水的最 佳濃度為〇? 2mol/L-2. 5mol/L之間，臭氧的最佳入口濃度為20ppm-500ppm，溶液的pH位于 1. 0-7. 5之間，最佳的溶液溫度為20-65°C。紫外光有效輻射強度為20 y W/cm2-500 y W/cm2， 紫外線有效波長為160nm-365nm。煙氣中S02、NO x、Hg°的含量分別不高于8000ppm、 2000ppm、 300yg/m3。 本技術的優點及顯著效果： (1)專利號為201310683135. 8的中國專利提出了一種基于噴淋塔的光活化過硫 酸鹽同時脫硫脫硝脫汞系統，但由于噴淋塔的傳質速率低，無法滿足自由基引發的快速反 應，導致污染物脫除效率不高，而本技術提出的光化學撞擊床具有極強的傳質速率，能 夠明顯提高傳質速率，從而大幅度提高污染物的脫除率。本技術所述系統能實現so 2、 NOx、Hg三種污染物的100%脫除率即證明了該系統出色的脫除性能。 (2)專利號為201010296492. 5的中國專利提出了一種利用光輻射過氧化氫產生 自由基的同時脫硫脫硝系統，但該系統只能同時脫硫脫硝，無法實現脫汞，而本技術可 以在一個反應器內實現S0 2、NO x、Hg三種污染物的同時脫除，因而能夠降低系統的初投 資和運行費用。隨著人類對環保要求的不斷提高，本技術的這一優勢將得到逐漸凸顯。 另外，該專利所述的脫除方法和工藝采用的是傳質速率很低和市場應用潛力小的鼓泡塔反 應器，而本技術提出的光化學撞擊床具有極強的傳質速率，能夠明顯提高傳質速率，從 而大幅度提高污染物的脫除效率。【附圖說明】 圖1一種光輻射臭氧/雙氧水同時脫硫脫硝脫汞系統中捕獲的羥基自由基ESR光 普圖。 圖2是本技術系統的工藝流程和結構圖。 圖3是本技術系統的產物后處理裝置及流程圖。 圖4是本技術撞擊床內撞擊器和紫外燈管相鄰兩組布置的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種光輻射臭氧/雙氧水同時脫硫脫硝脫汞系統，其特征在于：所述系統設有鍋爐﹑除塵器﹑降溫器﹑撞擊器﹑臭氧發生器﹑撞擊床﹑紫外燈及石英套管﹑除霧器﹑循環泵﹑儲液罐﹑煙囪和產物后處理系統；所述撞擊床自上而下依次設有煙氣出口、除霧器、紫外燈及石英套管及雙氧水出口；所述鍋爐通過煙道與除塵器入口連接，除塵器的出口連接降溫器的入口，降溫器設有兩個出口，所述降溫器的兩個出口分別與同軸對向布置的撞擊器的煙氣加速管連接；所述臭氧發生器分別連接同軸對向布置的撞擊器煙氣加速管，所述撞擊器由溶液導管和氣體加速管構成；所述溶液導管一端帶有雙氧水溶液入口，另一端設有霧化噴嘴；雙氧水的儲液罐的入口與撞擊床底部的雙氧水的出口連接，儲液罐的出口與同軸對向布置的撞擊器的溶液導管連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉楊先，郝建剛，張軍，
申請(專利權)人：南京朗潔環保科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
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