本实用新型专利技术涉及一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞系统，所述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。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。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。
【技术实现步骤摘要】
本技术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so 2、 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。
技术实现思路
本技术涉及一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞系统。所述系统主 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。 本技术系统的反应过程原理： 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： H202+UV 2XOH (1) X0+H202 X0H+H02X (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： aX0H+bS02cH2S04+otherproducts (7) aX0H+bS02cS03++otherproducts (8) aXOH+bNOcN02++otherproducts (9) aXOH+bNOcHN03+otherproducts (10) aXOH+bHg°cHgO+otherproducts (11) (16) 3、反应产生的硫酸、硝酸和采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S0 2 、NO和Hg°，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。 为实现以上目的，根据上述原理，本技术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系统。所述系统设有排放源、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，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。 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 --〇 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。 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-5〇 Cm之间。紫外 灯管排中相邻两根紫外灯管的间距B位于3cm-30cm之间。紫外灯管一端（右端）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（左端）穿过上下对喷雾化床壁面后 预留长度C应在lcm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。 反应过程如下：来自排放源的烟气由风机牵引，经除尘器除尘和烟气冷却器降温 后，再由填料层布风后进入上下对喷雾化床。臭氧发生器产生的臭氧由入口 e汇入烟气中， 并且在烟道中先对烟气中的S02、NO JPHg °进行预氧化。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。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S0 2、NO x、Hg °以及被臭氧氧化产生的SO 3和NO 2。 从上下对喷雾化床上部回落的溶液由出口 b，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 烟道上设有臭氧发生器产生臭氧预氧化烟气中的S02、NO和Hg°。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，最佳臭氧 入口浓度为20ppm-1000ppm。上下对喷雾化床的最佳烟气入口温度为20-70°C，有效液气比 为0? 1-5. OL/m3,过氧化物的最佳浓度为0? lmol/L-3. 5mol/L之间，溶液的pH位于1. 0-9. 5 之间，最佳的溶液温度为20-70°C。紫外光有效辐射强度为10 y W/cm2-400 y W/cm2,紫外线 有效波长为150nm-365nm。烟气中S02、NO和Hg°的含量分别不高于lOOOOppm、2000ppm 和 800 y g/m3〇 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，而本技术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，具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种臭氧结合光辐射过氧化物的脱硫脱硝脱汞系统，其特征在于：所述系统设有排放源、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，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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘杨先，郝建刚，张军，张永春，
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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