一种基于光-热耦合改性催化剂净化烟气的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光

【技术实现步骤摘要】
一种基于光
‑
热耦合改性催化剂净化烟气的方法及系统


[0001]本专利技术涉及燃煤污染物减排领域，具体涉及一种基于光
‑
热耦合改性催化剂净化烟气的方法及系统
。

技术介绍

[0002]煤炭在能源转化利用，例如燃烧过程中会释放二氧化硫
(SO2)﹑
氮氧化物
(NO
x
)﹑
汞
(Hg)
等空气污染物
。SO2和
NO
x
是引起大气酸雨和光化学烟雾的主要前驱体，也被认为是雾霾产生的关键成分之一
。
汞则会引发致癌致畸等严重危害人体健康的行为
。
因此，开发经济高效的燃煤烟气污染物减排技术是各级政府和环保科技人员面临的重要任务
。
[0003]为了实现上述燃烧污染物的减排，国内外研究人员开发了大量的烟气脱硫脱硝脱汞技术
。
目前，应用最广泛的主流烟气脱硫脱硝技术主要是石灰石
‑
石膏法湿法烟气脱硫技术和氨基选择性催化还原脱硝技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于光
‑
热耦合改性催化剂净化烟气的方法，其特征在于，磁催化剂给料装置
(1)
的磁催化剂
,
改性试剂储备罐
(5)
的改性试剂同时进入光
‑
热耦合活化床
(17)
内，并在光
‑
热耦合活化床
(17)
内充分混合；改性试剂在紫外光和烟气余热耦合作用下分解释放硫酸根自由基改性磁催化剂产生高活性位点；改性后的磁催化剂进入混动床
(18)
与来自锅炉
/
窑炉
(15)
的含
SO2、NO
x
和
Hg0烟气在混动床
(18)
内发生吸附催化反应；反应后的磁催化剂通过顶部的气固磁分离器
(10)
实现快速分离，分离的磁催化剂重新送入光
‑
热耦合活化床
(17)
内活化改性再生，而清洁烟气则由烟囱送入大气
。2.
根据权利要求1所述的一种基于光
‑
热耦合改性催化剂净化烟气的方法，其特征在于：所述磁催化剂包括
Fe2O3﹑Fe3O4﹑CuFe2O4﹑MnFe2O4﹑CoFe2O4﹑CeFe2O4中的一种金属氧化物或者一种以上的金属氧化物混合物；或者所述磁催化剂为磁铁矿或者燃煤飞灰磁珠；所述的改性试剂是单独过硫酸盐或者包含过硫酸盐在内的混合物
。3.
根据权利要求2所述的一种基于光
‑
热耦合改性催化剂净化烟气的方法，其特征在于：所述的磁催化剂的投加量按光
‑
热耦合活化床
(17)
体积的每立方米投加
0.3kg
‑
12kg
；磁催化剂的粒径保持在
0.01
μ
m
‑
0.6
μ
m
之间；所述光
‑
热耦合活化床内磁催化剂改性的最佳改性时间是
15s
‑
120min
；所述光
‑
热耦合活化床
(17)
的循环旁路的循环速率是
15m3/h
‑
400m3/h
；改性试剂的投加浓度保持在
0.002mol/L
‑
5.0mol/L
之间；改性试剂的投加量按光
‑
热耦合活化床
(17)
体积的每立方米投加
50g
‑
3000g
；所述的过硫酸盐包括过硫酸铵
﹑
过硫酸钠或过硫酸钾；所述的光
‑
热耦合活化床
(17)
内的磁催化剂的改性温度保持在
40℃
‑
120℃
之间，混动床
(18)
内的反应温度保持在
60℃
‑
350℃
之间；所述混动床
(18)
内磁催化剂脱除污染物的停留时间是
1s
‑
80s。4.
根据权利要求1至3任一项所述的一种基于光
‑
热耦合改性催化剂净化烟气的方法，其特征在于：来锅炉
/
窑炉
(15)
中的烟气中
SO2、NO
x
和
Hg0的入口浓度分别不大于
9000ppm、2000ppm
和
600
μ
g/m3；所述方法既可以用于
SO2、NO
x
和
Hg0等三种污染物的同时脱除，也可用于其中任意一种或者任意两种以上污染物的脱除
。5.
基于权利要求1所述的一种基于光
‑
热耦合改性催化剂净化烟气的方法的系统其特征在于：所述系统包括用于改性磁催化剂的光
‑
热耦合活化床
(17)
和实现污染物脱除的混动床
(18)
；所述的光
‑
热耦合活化床
(17)
包含一个磁催化剂入口
(a)﹑
改性试剂入口
(b)
；所述的磁催化剂入口
(a)﹑
改性试剂入口
(b)
分别连接磁催化剂给料装置
(1)
和改性试剂储备罐
(5)
；光
‑
热耦合活化床
(17)
上设有循环旁路入口
(e)
和循环旁路出口
(d)
，循环旁路用于循环磁催化剂实现多次反复改性；所述的光
‑
热耦合活化床
(17)
还设有改性后磁催化剂出口
(c)
，所述改性后磁催化剂出口
(c)
与混动床
(18)
的改性后磁催化剂入口
(j)
连接；光
‑
热耦合活化床
(17)
还设有与混动床
(18)
相连通的磁催化剂再入口
(i)
；所述光
‑
热耦合活化床
(17)
底部设有用于喷射和均匀分布磁催化剂颗粒的气固喷嘴阵列
(4)
；所述气固喷嘴阵列
(4)
上方的改性区域内设有多组用于提供光
‑
热耦合诱导过硫酸盐产生硫酸根自由基改性磁催化剂紫外灯
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋高峰，董文利，张永春，马向东，刘杨先，李建，蔡磊，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院，
类型：发明
国别省市：