本实用新型专利技术涉及一种基于自由基预氧化结合湿法吸收的同时脱硫脱硝脱汞系统，所述的系统是采用紫外光联合催化剂分解过氧化物产生强氧化性的羟基或硫酸根自由基在撞击床中氧化脱除SO2﹑NOx和Hg0。来自排放源的部分烟气与部分催化剂颗粒混合后由高速喷嘴喷入撞击床，另一部分烟气与另一部分催化剂颗粒混合后由同轴对向布置的高速喷嘴喷入撞击床。紫外光联合催化剂分解过氧化物产生强氧化性的羟基或硫酸根自由基氧化SO2﹑NOx和Hg0生成气态二价汞﹑二氧化氮﹑三氧化硫﹑硫酸和硝酸，然后在尾部的湿法脱硫系统中被吸收脱除。该系统能够用于改造现有的燃煤锅炉实现硫﹑氮﹑汞一体化脱除，具有广阔的市场应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及燃烧烟气污染物控制领域，具体涉及一种基于自由基预氧化结合 湿法吸收的同时脱硫脱硝脱汞系统。
技术介绍
燃烧过程中产生的S02、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 无法在一个反应器内实现同时脱除。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，如果能够在一个反应器内将S0 2、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。
技术实现思路
本技术涉及一种基于自由基预氧化结合湿法吸收的同时脱硫脱硝脱汞系统， 所述的系统是采用紫外光联合催化剂分解过氧化物产生强氧化性的羟基或硫酸根自由基 在撞击床中氧化脱除S0 2、NO，和Hg °。 本技术的脱除系统的原理及反应过程： 1、由图1所示，采用电子自旋共振（ESR)光普仪可测定到反应系统中产生了羟基 和硫酸根自由基。因此，该系统首先是释放了具有强氧化性的羟基和硫酸根自由基，具体过 程可用如下的化学反应（1)_(3)表示： H202+UV+ 催化剂 2 X 0H (1) (3) 2、产生的强氧化性的硫酸根和羟基自由基可将烟气中的S02、NOx和HgO预氧化 生成气态二价汞、二氧化氮、三氧化硫、硫酸和硝酸。具体过程可用如下反应（4)_(13) 表不： aX0H+bS02 cH2S04+other products (4) aX0H+bS02 cS0 3++other products (5) aXOH+bNO cN0 2++other products (6) aXOH+bNO cHN0 3+other products (7) aXOH+bHg0 cHgO+other products (8) (13) 3、预氧化产生的气态二价汞、二氧化氮、三氧化硫、硫酸和硝酸在尾部的石灰 石湿法脱硫系统中被吸收脱除。该系统能够用于改造现有的燃煤锅炉实现硫、氮、汞一体 化脱除，具有广阔的市场应用前景。 为实现以上目的，本技术采用的实施方案如下： 一种基于自由基预氧化结合湿法吸收的同时脱硫脱硝脱汞系统，所述的系统设有 排放源、风机、降温器、混合器、阀门、催化剂储存塔、撞击床、喷雾泵、储液箱、循 环泵、石灰石湿法脱硫系统和烟囡；排放源通过烟道连接降温器入口，降温器出口连接混 合器的烟气入口，催化剂储存塔的出口连接混合器的催化剂入口，混合器的出口设有两个， 分别与撞击床上的同轴对向布置的高速喷嘴连接；所述撞击床由上向下依次设有烟气出 口、除雾器、除尘器、高速喷嘴、喷雾器、紫外灯及石英套管、催化剂出口；所述高速喷嘴 、喷雾器、紫外灯及石英套管在撞击床内多级交错相间设置；所述储液箱通过管道与撞击 床的喷雾器连接；所述撞击床的烟气出口与石灰石湿法脱硫塔的入口连接，石灰石湿法脱 硫塔的出口连接烟囱。 所述排放源与降温器的烟道上设有将排放源的烟气引入降温器的风机；所述储液 箱与撞击床连接的管道上设有为过氧化物溶液提供动力的喷雾泵。 撞击床内的高速喷嘴、喷雾器和紫外灯管采用多级交叉布置；高速喷嘴、喷雾器 和紫外灯管相间布置，且相邻的高速喷嘴、喷雾器与紫外灯管采用同向布置。 高速喷嘴相邻两层之间的垂直间距H位于20cm-12〇Cm之间，且相邻两级高速喷嘴 采用90度错开的交叉布置；紫外灯管布置在相邻两级高速喷嘴之间的中心点处，且相邻两 级的紫外灯管采用90度错开的交叉布置；喷雾器布置在相邻两级高速喷嘴和紫外灯管之 间的中心点处，且相邻两级的喷雾器采用90度错开的交叉布置。 来自排放源的部分烟气与部分催化剂颗粒混合后由高速喷嘴喷入撞击床，另一部 分烟气与另一部分催化剂颗粒混合后由同轴对向布置的高速喷嘴喷入撞击床。与此同时， 过氧化物溶液通过喷雾器喷入撞击床内，三股气流在撞击床内发生撞击混合。紫外光联合 催化剂分解过氧化物产生强氧化性的羟基或硫酸根自由基氧化S0 2、NO，和Hg °生成气态 二价汞、二氧化氮、三氧化硫、硫酸和硝酸，然后在尾部的湿法脱硫系统中被吸收脱除。 催化剂颗粒从催化剂储存塔的出口 a进入混合器，烟气从排放源的出口 b经降温 器降温后也进入混合器，烟气和催化剂颗粒在混合器内混合后分为两股均等气流。一半气 流由设置在一边的高速喷嘴经入口 c喷入撞击床，另一半气流则由设置在另一边的同轴对 向布置的高速喷嘴经入口 d喷入撞击床。与此同时，来自储液箱的过氧化物溶液由喷雾泵 提供动力，由喷雾器从入口 e喷入撞击床内。三股气流在撞击床内发生撞击混合。紫外光 联合催化剂分解过氧化物产生强氧化性的羟基或硫酸根自由基氧化S0 2、NO，和Hg °生成 气态二价汞、二氧化氮、三氧化硫、硫酸和硝酸，生成的这些气态产物从撞击床出口 g经 石灰石湿法脱硫系统的入口 h进入塔内吸收脱除，经过洗涤的洁净烟气从烟囡排入大气。 撞击床的最佳烟气入口温度为60-160°C，有效液气比为0. 2-3. OL/m3,过氧化物 的最佳浓度为〇? 2mol/L-2. Omol/L之间，溶液的pH位于1. 0-6. 5之间，最佳的溶液温度为 70-95°C，紫外光有效辐射强度为30 y W/cm2-400 y W/cm2,紫外线有效波长为180nm-365nm。 喷雾器喷出的过氧化物溶液的雾化液滴粒径不大于10微米。高速喷嘴最佳的出口流速为 5-25m/s。催化剂的最佳投加量可按撞击床反应器体积的每立方米投加0. l-4kg。烟气中 S02、N0X、Hg。的含量分别不高于 8000ppm、2000ppm、300 yg/m3。 所述的催化剂是二氧化钛、氧化铁、二氧化锰、氧化铜中的一种或两种以上混 合物，也可以是所述催化剂的负载型，所用载体可以是活性炭、三氧化二铝、分子筛、硅 胶和生物质焦中的一种或多种的复合体。 所述的排放源可以是燃煤锅炉、垃圾焚烧炉、石油化工设备和医疗废弃物焚烧 炉中的任一种。所述的过氧化物是双氧水、过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或两 种以上的混合。 本技术的优点及显著效果： (1)中国专利201310683135. 8提出了一种基于喷淋塔的光活化过硫酸盐同时脱 硫脱硝脱汞系统，但由于喷淋塔的传质速率低，无法满足自由基引发的快速反应，导致污染 物脱除效率不高，而本技术提出的光化学撞击床具有极强的传质速率，能够明显提高 传质速率，从而大幅度提高污染物的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于自由基预氧化结合湿法吸收的同时脱硫脱硝脱汞系统，其特征在于：所述的系统设有排放源﹑风机﹑降温器﹑混合器﹑阀门﹑催化剂储存塔﹑撞击床﹑喷雾泵﹑储液箱﹑循环泵﹑石灰石湿法脱硫系统和烟囱；排放源通过烟道连接降温器入口，降温器出口连接混合器的烟气入口，催化剂储存塔的出口连接混合器的催化剂入口，混合器的出口设有两个，分别与撞击床上的同轴对向布置的高速喷嘴连接；所述撞击床由上向下依次设有烟气出口、除雾器、除尘器、高速喷嘴﹑喷雾器﹑紫外灯及石英套管﹑催化剂出口；所述高速喷嘴﹑喷雾器﹑紫外灯及石英套管在撞击床内多级交错相间设置；所述储液箱通过管道与撞击床的喷雾器连接；所述撞击床的烟气出口与石灰石湿法脱硫塔的入口连接，石灰石湿法脱硫塔的出口连接烟囱。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘杨先，张军，阮小娇，刘勇，
申请(专利权)人：南京朗洁环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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