CN104785081B - 一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法，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。所述方法基于的装置主要有排放源、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。该系统能够高效脱除烟气中的SO2﹑NO和Hg0，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。
Description
技术领域
本发明涉及大气污染控制领域，具体涉及一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法。
背景技术
燃烧过程中产生的SO2﹑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。
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﹑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
本发明涉及一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法。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。
本发明脱汞方法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，臭氧结合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)-(6)表示：
H2O2+UV→2·OH (1)
O3+UV→·O+O2 (3)
·O+H2O2→·OH+HO2· (6)
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→cH2SO4+other products (7)
a·OH+bSO2→cSO3++other products (8)
a·OH+bNO→cNO2++other products (9)
a·OH+bNO→cHNO3+other products (10)
a·OH+bHg0→cHgO+other products (11)
3、反应产生的硫酸﹑硝酸和汞的混合溶液可作为工业原料回收利用(例如，通过添加二价硫离子与二价汞反应产生硫化汞沉淀分离后回收利用，剩余的硫酸和硝酸溶液再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﹑NO和Hg0，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。
为实现以上脱硫脱硝脱汞的目的，基于上述原理，本发明采用的技术方案如下：
一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法，来自排放源的烟气经过除尘器除尘后进入降温器降温，降温后引入与上下对喷雾化床连接的烟道，臭氧由臭氧发生器进入上述烟道内，烟气中的SO2﹑NO和Hg0在烟道中先被臭氧预氧化为SO3﹑NO2和Hg2+；经过预氧化的烟气由填料层布气后进入上下对喷雾化床，为了避免臭氧在高温下自分解，臭氧发生器位于烟气冷却器之后和上下对喷雾化床入口之前。由于上下对喷雾化床的烟气入口温度过高会导致臭氧和过氧化物发生提前自分解浪费氧化剂，但如果温度太低又将导致化学反应速率降低，进而影响脱除效率。发明人研究发现，上下对喷雾化床的最佳烟气入口温度为20-70℃。液气比过低，污染物的脱除效率太低，无法满足环保要求，但液气比设置的太高，循环泵的功率过大会导致系统的能耗大大增加。发明人经研究发现，所述的有效液气比为0.1-5.0L/m3。
所述上下对喷雾化床中设有多组上下相对的雾化喷嘴，过氧化物溶液经由上述雾化喷嘴喷入上下对喷雾化床。臭氧和过氧化物浓度太低无法释放充足的自由基氧化脱除污染物，但一次投放太高浓度的臭氧、过氧化物会导致额外的自分解和副反应，自分解会导致臭氧、过氧化物氧化剂消耗严重，增加运行成本，副反应会导致反应产物中产生各种有害成分，影响最终产物的循环利用。经过发明人的实验和检测分析后发现，过氧化物的最佳浓度为0.1mol/L-3.5mol/L之间，臭氧的最佳浓度为50-500ppm之间。
过氧化物溶液的pH太高会导致臭氧和过氧化物加速自分解而消耗，增加应用成本，但pH过低时会抑制化学吸收平衡，导致污染物脱除效率保持在低水平，无法满足环保指标。发明人经过系统的实验研究﹑理论研究和检测分析后发现，溶液的最佳pH位于1.0-9.5之间。溶液温度过高会导致臭氧和过氧化物发生提前自分解浪费昂贵的氧化剂，但如果温度过低则会降低化学反应速率，从而降低污染物脱除效率。20-70℃是发明人根据正交实验和综合分析后获得的最佳溶液温度，溶液温度超过70℃后臭氧和过氧化物的分解速率大幅度增加，但当溶液温度低于20℃后化学反应速率显著下降，导致污染物的脱除效率大幅度下降。因此，溶液最佳温度为20-70℃。
所述每组上下相对的雾化喷嘴之间设有紫外灯管排，紫外灯辐射紫外光激发臭氧和过氧化物分解产生自由基。发明人采用电子自旋共振技术检测后发现，紫外光有效辐射强度设置的太低将无法生成足够浓度的自由基氧化脱除污染物，但紫外光辐射强度太高将会导致系统的能耗大幅度提高，降低系统的经济性。因此，紫外光有效辐射强度为10μW/cm2-400μW/cm2。另外，紫外线有效波长如果选择太短，则紫外光在反应器内的传播距离太短，单位功率下的污染物处理量大大降低，无法满足基本的处理要求，但紫外光波长如果选择的太长，紫外光子的能量将明显降低，低能量的紫外光子无法破坏过氧化物的分子键，从而无法产生足够浓度的自由基氧化脱除污染物。经过综合的检测分析后发现，紫外线有效波长为150nm-365nm。
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，反应产物主要硫酸﹑硝酸和二价汞离子。来自储液箱的过氧化物溶液由循环泵一抽吸，并由雾化喷嘴雾化后喷入上下对喷雾化床，从上下对喷雾化床上部回落的溶液由上下对喷雾化床的出口，经循环泵二重新吸入储液箱循环喷淋。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实现可资源化利用。例如，通过添加二价硫离子与二价汞反应产生硫化汞沉淀分离后回收利用，剩余的硫酸和硝酸溶液再添加氨中和后产生硫酸铵和硝酸铵农业肥料回收利用。发明人经过系统的实验和检测分析后发现，烟气中SO2﹑NOx﹑Hg0的含量太高将导致脱除效率大幅度下降，尾部未被吸收的SO2﹑NOx﹑Hg0的逃逸量大幅度增加，容易造成严重的二次污染物，故经过研究后发现，烟气中SO2﹑NOx﹑Hg0的含量分别不高于10000ppm﹑2000ppm和800μg/m3。
优选的技术参数，烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为2.0L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为150μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。
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优选的技术参数，烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为0.5L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为25μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。
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。
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。
本发明所公开的方法所基于的装置主要设有排放源、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。
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，臭氧发生器通过管道连接于烟气冷却器与上下对喷雾化床的连接管道上，所述储液箱通过管道进入上下对喷雾化床内，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。
上下对喷雾化床的截面为正方形或矩形，内部设有一组以上的紫外灯管排，每组紫外灯管排上下均设有雾化喷嘴。紫外灯管排上部的雾化喷嘴向下喷溶液，紫外灯管排下部的雾化喷嘴向上喷溶液。相邻两组紫外灯管排之间的距离A位于10cm-50cm之间，以达到最佳的光辐射效果。紫外灯管排中相邻两根紫外灯管的间距B位于3cm-30cm之间，以达到最佳的撞击和雾化覆盖效果。紫外灯管一端插入后固定在上下对喷雾化床壁中，且应当密封，防止烟气从紫外灯顶端与反应器壁面之间的间隙中流过造成管排其它地方烟气分布不均匀。另一端穿过上下对喷雾化床壁面后预留长度C应在1cm以上，以便于紫外灯管后期更换和维修。每组紫外灯管排垂直方向(上下方向)上布置的最佳紫外灯管数目是5-10根，水平方向布置的最佳紫外灯管数目可由上下对喷雾化床的横截面积和紫外灯管间距计算确定。需要特别注意的是：以上选择的各种优化参数，均是发明人通过大量的综合实验﹑理论计算和检测分析后才获得的。由于每个操作参数通常还会受到其它一个或多个参数的综合影响或干扰，因此无法通过简单的现场单因素实验或文献对比获得。另外本发明提供的优化参数是在小型设备和放大后的设备上综合对比后确定的，综合考虑了设备放大过程可能产生的“放大效应”，故现场技术人员不能通过对现有设备简单分析后推测获得安全可靠的优化参数。
本发明的优点及显著效果：
(1)研究发现[1,2]，(参考文献[1]Danckwerts,P.V.Gas-Liquid Reactions.NewYork:McGraw-Hill,1970；[2]张成芳.气液反应和反应器[M].北京:化学工业出版社,1985。)对于快速化学反应体系，整个污染物脱除的控制步骤主要集中在传质环节，即如果想大幅度提高污染物的脱除效率必须优先强化系统的传质速率。由于传统的鼓泡塔和喷淋塔的传质速率较低，无法满足自由基引发的高速化学反应体系。申请人的研究发现，在相同条件下，上下对喷雾化床的传质速率要比传统鼓泡床和喷淋床分别高200％和80％以上，具有极高的传质速率，非常适合于自由基引发的快速化学反应体系。因此，发明人首次提出将上下对喷雾化床与自由基快速反应体系相结合用于脱除烟气中的SO2﹑NOx与Hg0，有明显的创新性和实用价值。发明人的前期研究表明，一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞系统产生的羟基和硫酸根自由基具有极强的氧化性，可将燃煤烟气中的SO2﹑NOx与Hg0氧化为可资源化利用的硫酸﹑硝酸和二价汞，三种污染物的最高脱除效率均可达100％，且脱除产物可回收利用，无二次污染，具有广阔的市发展和应用前景。
(2)中国专利201310683135.8提出了一种基于喷淋的光活化过硫酸盐同时脱硫脱硝脱汞系统，但由于单独光活化过硫酸盐系统的脱除效率较低，无法满足严格的环保要求，而本发明所述系统是采用烟道注入臭氧预氧化，然后再结合光活化过氧化物深度氧化脱除污染物的两段氧化法，具有更高的脱除效率。例如，本系统能够实现SO2﹑NOx﹑Hg三种污染物的100％脱除率即证明该系统具有出色的多污染物同时脱除性能。
(3)中国专利201010296492.5提出了一种利用光辐射过氧化氢产生自由基的同时脱硫脱硝系统，但该系统只能同时脱硫脱硝，无法实现脱汞，而本发明可在上下对喷雾化床内实现SO2﹑NOx﹑Hg三种污染物的同时脱除，因而能够降低系统的初投资和运行费用。随着人类对环保要求的不断提高，本发明的这一优势将得到逐渐凸显。另外，该专利所述的脱除工艺采用的是传质速率很低和市场应用潜力小的鼓泡塔反应器，而本发明提出的上下喷雾床具有更好的传质速率和吸收效率，从而能够大幅度提高污染物的同时脱除效率。例如，本系统能够实现SO2﹑NOx﹑Hg三种污染物的100％脱除率即证明了该系统具有出色的多污染物同时脱除性能。
附图说明
图1一种臭氧结合光辐射过氧化物的电子自旋共振(ESR)光普图。
图2是本发明所述系统的工艺流程图。
图3是上下对喷雾化床结构图。
图4是上下对喷雾化床的截面及灯管布置图。
图5是本发明的产物后处理系统。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图2所述，一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法所基于的装置主要设有排放源1、风机2、除尘器3、烟气冷却器4、臭氧发生器5、上下对喷雾化床6、循环泵一7和循环泵二8、填料层13、紫外灯管12、雾化喷嘴11、除雾器10、储液箱9以及产物后处理系统18。
所述上下对喷雾化床6自上而下依次设有烟气出口c、除雾器10、雾化喷嘴11、紫外灯管12、填料层13以及底部出口d；排放源1通过烟道连接除尘器3入口，排放源1与除尘器3的烟道上设有风机2；除尘器3的出口连接烟气冷却器4的入口，所述烟气冷却器4的出口连接上下对喷雾化床6的底部，臭氧发生器5通过管道连接于烟气冷却器4与上下对喷雾化床6的连接管道上，所述储液箱9通过管道进入上下对喷雾化床6内，所述管道上设有至少一组上下对称的雾化喷嘴11；所述上下对喷雾化床6内上下对称的雾化喷嘴11之间设有由紫外灯管12组成的紫外灯管排。
所述储液箱9进入上下对喷雾化床6的管道上设有将过氧化物溶液引入的上下对喷雾化床6的循环泵一7；所述上下对喷雾化床6的溶液出口b设有将过氧化物溶液引入储液箱9的循环泵二8。
如图3和图4所示，上下对喷雾化床的截面为正方形或矩形，内部设有一组以上的紫外灯管排，每组紫外灯管排上下均设有雾化喷嘴。紫外灯管排上部的雾化喷嘴向下喷溶液，紫外灯管排下部的雾化喷嘴向上喷溶液。相邻两组紫外灯管排之间的距离A位于10cm-50cm之间，以达到最佳的光辐射效果。紫外灯管排中相邻两根紫外灯管的间距B位于3cm-30cm之间，以达到最佳的撞击和雾化覆盖效果。紫外灯管一端插入后固定在上下对喷雾化床壁中，且应当密封，防止烟气从紫外灯顶端与反应器壁面之间的间隙中流过造成管排其它地方烟气分布不均匀。另一端穿过上下对喷雾化床壁面后预留长度C应在1cm以上，以便于紫外灯管后期更换和维修。每组紫外灯管排垂直方向(上下方向)上布置的最佳紫外灯管数目是5-10根，水平方向布置的最佳紫外灯管数目可由上下对喷雾化床的横截面积和紫外灯管间距计算确定。
如图5所示，产物后处理系统18与上下对喷雾化床的底部的产物出口d连接，反应后的产物通过溶液循环泵19引入汞分离塔，然后引入中和塔15加氨中和后，进入蒸发结晶塔16，蒸发结晶塔16所提供的热量由烟气余热利用系统17提供，反应产物为固态硫酸铵和硝酸铵。
反应过程为：来自排放源1的烟气由风机2牵引，经除尘器3除尘和烟气冷却器4降温后，再由填料层13布风后进入上下对喷雾化床6。臭氧发生器5产生的臭氧由入口e汇入烟气中，并且在烟道中先对烟气中的SO2﹑NOx和Hg0进行预氧化。来自储液箱9的过氧化物溶液由循环泵一7抽吸，并由雾化喷嘴11雾化后喷入上下对喷雾化床6。紫外灯管12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﹑NOx﹑Hg0以及被臭氧氧化产生的SO3和NO2。从上下对喷雾化床6上部回落的溶液由出口b，经循环泵二8重新吸入储液箱9循环喷淋。反应产物由上下对喷雾化床6的产物出口d通入产物后处理系统18实现可资源化利用。例如，通过添加二价硫离子与二价汞反应产生硫化汞沉淀分离后回收利用，剩余的硫酸和硝酸溶液再添加氨中和后产生硫酸铵和硝酸铵农业肥料回收利用。
实施例1.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，800ppm以及60μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为0.5L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为25μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，50.6％和63.2％。
实施例2.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，800ppm以及60μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为0.5L/m3，过硫酸铵浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为25μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，45.7％和58.1％。
实施例3.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为0.5L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为25μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，71.5％和83.3％。
实施例4.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为0.5L/m3，过硫酸铵浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为25μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，67.9％和77.7％。
实施例5.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为0.5L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为55μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，78.8％和89.8％。
实施例6.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为0.5L/m3，过硫酸铵浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为55μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，73.1％和84.9％。
实施例7.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为1.0L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为55μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，89.2％和93.0％。
实施例8.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为1.0L/m3，过硫酸铵浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为55μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，86.3％和90.0％。
实施例9.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为1.5L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为80μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，95.9％和100.0％。
实施例10.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为1.5L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为80μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，93.8％和100.0％。
实施例11.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为2.0L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为150μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，100.0％和100.0％。
实施例12.烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为2.0L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为150μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。小试结果为：烟气中SO2﹑NOx与Hg0的同时脱除效率可分别达到100％，100.0％和100.0％。
经过以上实施例的综合对比可知，实施例11和12具有最佳的同时脱硫脱硝脱汞效果，可作为最佳实施例参照使用。
Claims (7)
1.一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于，来自排放源的烟气经过除尘器除尘后进入降温器降温，降温后引入与上下对喷雾化床连接的烟道，臭氧由臭氧发生器进入上述烟道内，烟气中的SO2﹑NO和Hg0在烟道中先被臭氧预氧化为SO3﹑NO2和Hg2+；经过预氧化的烟气由填料层布气后进入上下对喷雾化床，烟气入口温度为20-70℃，有效液气比为0.1-5.0L/m3，所述上下对喷雾化床中设有多组上下相对的雾化喷嘴，过氧化物溶液经由上述雾化喷嘴喷入上下对喷雾化床，过氧化物的浓度为0.1mol/L-3.5mol/L之间，臭氧的浓度为50-500ppm之间，溶液的pH位于1.0-9.5之间，溶液温度为20-70℃；所述每组上下相对的雾化喷嘴之间设有紫外灯管排，紫外灯辐射紫外光，紫外光有效辐射强度为10μW/cm2-400μW/cm2，紫外线有效波长为150nm-365nm；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，反应产物主要硫酸﹑硝酸和二价汞离子；烟气中SO2﹑NO和Hg0的含量分别不高于10000ppm﹑2000ppm和800μg/m3。
2.根据权利要求1所述的一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于，来自储液箱的过氧化物溶液由循环泵一抽吸，并由雾化喷嘴雾化后喷入上下对喷雾化床，从上下对喷雾化床上部回落的溶液由上下对喷雾化床的出口，经循环泵二重新吸入储液箱循环喷淋。
3.根据权利要求1所述的一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于，烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为2.0L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为150μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。
4.根据权利要求1所述的一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于，烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，800ppm以及60μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为0.5L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为25μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。
5.根据权利要求1所述的一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于，烟气中的SO2﹑NOx与Hg0浓度分别为6000ppm，400ppm以及50μg/m3，上下对喷雾化床的烟气入口温度为60℃，液气比为0.5L/m3，双氧水浓度为0.5mol/L，溶液pH为3.5，溶液温度为50℃，紫外光有效辐射强度为25μW/cm2，紫外线有效波长为254nm。
6.根据权利要求1所述的一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法，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。
7.根据权利要求1所述的一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞方法，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。
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