[發明專利]一種光輻射次氯酸酸鈉同時脫硫脫硝脫汞脫碳的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610239826.2
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105727724B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉楊先;張軍;潘劍鋒;張永春;謝芳;郝建剛;劉勇;阮小嬌
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/62;B01D53/60;B01D53/64
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技術領域

本發明涉及煙氣污染物控制領域，具體涉及一種光輻射次氯酸酸鈉同時脫硫脫硝脫汞脫碳的方法及裝置。

背景技術

燃燒產生的CO₂﹑SO₂﹑NO_x和Hg⁰能夠引起溫室效應﹑酸雨﹑光化學煙霧以及致癌等嚴重危害。因此，研發有效的煙氣脫硫脫硝脫汞脫碳方法是各國環保人員的重要任務之一。盡管人們開發了大量的煙氣脫硫脫硝脫汞脫碳技術，但由于人類認識過程的局限性和科學技術發展的漸進性，現有的各種脫硫脫硝脫汞脫碳技術在研發當初僅針對單一污染物為脫除目標，一般無法實現煙氣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濕法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術和氨選擇性催化還原法。這兩種方法雖然可以分別單獨脫硫脫硝，但均無法在一個反應器內實現同時脫除。兩種工藝的聯合疊加使用雖然可以實現同時脫硫脫硝，但同時也造成整個系統復雜，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Hg⁰和CO₂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Hg⁰和CO₂脫除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Hg⁰和CO₂脫除系統，則勢必將造成整個系統的初始投資和運行費用進一步急劇增加，最終很難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CO₂﹑SO₂﹑NO_x和Hg⁰實現同時脫除，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。濕法煙氣凈化技術是一種傳統的煙氣處理技術，具有初投資小﹑工藝流程簡單和易于實現多污染物同時脫除等特點，是一種具有良好開發和應用前景的煙氣凈化技術，但傳統的濕法煙氣凈化技術的研究進展卻一直相對緩慢，其主要原因就在于煙氣氮氧化物和汞元素中分別含有90％以上難溶的NO和40-80％難溶的Hg⁰。由雙膜理論可知，氣相分子必須首先由氣態經傳質和擴散過程溶入液相，然后才能發生化學反應固定到吸收液中，而NO與Hg⁰難溶的特性使得其在液相的吸收傳質阻力大大增加，僅通過調控吸收液pH和溫度的方法難以顯著提高NO與Hg⁰在液相的溶解度，這一特性造成了傳統的濕法脫硫脫硝脫汞技術普遍存在脫硫效率高，但脫硝和脫汞效率低等不足，實際上無法實現真正的同時脫硫脫硝脫汞。因此，尋找能夠將NO與Hg⁰快速轉化為易溶形態的有效方法是解決該問題的關鍵，也是實現煙氣中多污染物同時脫除的重要思路。另外，盡管目前開發了許多種CO₂捕獲技術，例如吸附脫除﹑化學鏈燃燒技術﹑富氧燃燒技術﹑氨吸收技術，但都是針對單一CO₂進行捕獲，未考慮多種污染物的同時脫除。因此，本申請率先提出了一種能夠針對CO₂﹑SO₂﹑NO_x和Hg⁰四種污染物進行同時脫除的新方法和新裝置，具有廣闊的發展前景。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種光輻射次氯酸酸鈉同時脫硫脫硝脫汞脫碳的方法及裝置。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種光輻射次氯酸酸鈉同時脫硫脫硝脫汞脫碳的裝置，其特征在于：設有一個光輻射噴射反應器，光輻射噴射反應器內部設有位于中心軸線上的紫外燈，所述紫外燈外部設有石英板，石英板與紫外燈之間具有縫隙作為空氣冷卻裝置，所述空氣冷卻裝置的底部設有空氣入口、頂部設有空氣出口；所述反應器側壁上設有多個旋流霧化噴嘴，多個煙氣入口分別與多個旋流霧化噴嘴連通，所述反應器的頂面上設置煙氣出口，發所述反應器的底面上還設置有溶液進口、溶液出口和產物出口，所述溶液出口與多個旋流霧化噴嘴連通；溶液出口與多個旋流霧化噴嘴之間設置有循環泵。

優選地，所述煙氣出口處還設置有氯氣回收裝置，所述氯氣回收裝置還與煙氣入口相連。