【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟气处理的，具体涉及一种去除烟气中苯并[a]芘的方法，还涉及一种去除烟气中苯并[a]芘的系统。
技术介绍
1、苯并[a]芘，又称3,4-苯并芘，是一种由芘和苯稠合而成的多环芳香烃类化合物，具有“三致”效应和生殖毒性，被国际癌症研究机构(iarc)归为一类致癌物。苯并[a]芘形成于煤炭、石油、木柴等有机质的高温热解和燃烧过程，广泛存在于燃煤锅炉或炉灶烟气、汽车尾气、垃圾焚烧烟气、烹饪油烟、烟草烟气，以及冶炼、焦化、石油化工等工业烟气中，是威胁人类健康的重要环境危险因子之一。
2、目前，治理含苯并[a]芘烟气的技术多致力于降低卷烟主流烟气中的苯并[a]芘。例如，中国专利cn201810261424.1提出了将烟梗经化学改性制备滤嘴添加剂应用于新型的三元复合滤棒，可以降低卷烟主流烟气中苯并[a]芘的释放量。但是，该方法专用性强，不适用于煤烟、工业烟气等其他类型烟气中苯并[a]芘的去除。
3、中国专利cn202110590674.1提出了一种捕集脱除烟气中苯并芘的方法，利用多层特制材料捕集束吸附烟气中的液态或固态苯并芘。中国专利cn201320638838.4公开了一种苯并芘烟气净化装置,使烟气依次通过过滤、洗涤和吸附等装置，能够达到净化苯并芘的目的。这类技术主要基于吸附作用来去除烟气中的苯并芘，原理简单，但是对吸附剂性质和更换频率的要求较高，并且吸附效率受到操作条件等诸多因素的影响，难以保证高效性和稳定性。
4、此外，中国专利cn200720194408.2公开了一种新型炼焦炉炉顶燃烧
5、基于此，提供一种低成本且快速高效的去除烟气中苯并[a]芘的方法及系统，对于推动工业绿色发展、维护环境卫生安全以及人类健康具有重要的意义，也是亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种低成本、去除率高、稳定性好的去除烟气中苯并[a]芘的方法。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种低成本、去除率高、稳定性好的去除烟气中苯并[a]芘的系统。
3、本专利技术实现目的之一采用的技术方案是：提供一种去除烟气中苯并[a]芘的方法，包括以下步骤：
4、将二甲基亚砜的水溶液作为反应溶液；在紫外光源照射的条件下，将冷却后的烟气持续通入所述反应溶液中；烟气中的苯并[a]芘溶解于所述反应溶液中并在紫外光源照射的作用下发生降解，得到去除苯并[a]芘的烟气。
5、本专利技术的总体思路如下：本专利技术提供一种采用液相光化学反应去除烟气中苯并[a]芘的方法，经过大量的研究，对能够溶解苯并[a]芘的溶剂(包括苯、氯仿、甲醇、乙腈、乙醚、丙酮等)进行筛选，确定了以二甲基亚砜(dmso)的水溶液为反应溶液，并与紫外光降解相结合的技术方案。其中，dmso与水互溶的特性能够大大提升苯并[a]芘在水中的溶解度，进而促进烟气中苯并[a]芘迅速溶解于水溶液中；此外，苯并[a]芘受紫外光激发后会形成阳离子自由基，dmso与水分子之间的相互作用，能够促进苯并[a]芘阳离子自由基与反应溶液中溶解氧和自由水分子之间的光化学反应，从而高效降解苯并[a]芘。
6、在上述方法中，以dmso的水溶液作为反应溶液，对于烟气中不同相态(包括气态、液态和固态)的苯并[a]芘均具有较高的溶解性，实现了对于烟气中不同相态的苯并[a]芘的高效捕捉和富集，后续采用“dmso+水+溶解氧+紫外光降解”相结合的方案，实现苯并[a]芘的有效去除。
7、进一步地，所述反应溶液中，dmso的体积百分数为10％～80％。优选地，dmso的体积百分数为33％～67％。更优选地，当dmso的体积分数为50％时，dmso与水分子之间的相互作用使反应溶液中溶解氧和自由水分子含量达到最佳水平，使苯并[a]芘的光降解速率达到最大值，并且光照时间达到40min时苯并[a]芘的降解率能够达到100％。
8、进一步地，所述紫外光源的波长为300～360nm，光功率密度为400～1000μw/cm2。经研究发现，当紫外光源的波长小于300nm时，dmso也会吸收部分紫外光源，其与苯并[a]芘之间会竞争有限的紫外线，使得苯并[a]芘吸收的紫外线减少、用于光降解的能量减少，进而导致光降解速率和去除率降低。而当紫外光源的波长大于等于300nm时，dmso对于该波长的紫外线基本不吸收，因此采用波长为300～360nm的紫外光源更有利于苯并[a]芘的高效光降解。
9、进一步地，所述紫外光源与反应溶液表面的距离为8～12cm，紫外光源的照射时间为0.1～120min。
10、优选地，所述紫外光源的波长为302nm，光功率密度为638μw/cm2；所述紫外光源距反应溶液10cm，紫外光源的照射时间为0.1～40min。
11、进一步地，所述冷却后的烟气的温度为15～35℃。优选地，烟气的冷却可以采用与空气按照一定比例混合的方式进行。
12、优选地，所述反应溶液中，苯并[a]芘的浓度为0.01～10mg/l。具体地，可以根据所需处理的烟气中苯并[a]芘的浓度调整反应溶液的体积，以确保苯并[a]芘的充分溶解和光降解。
13、进一步地，所述方法还包括以下步骤：所述去除苯并[a]芘的烟气经充分干燥后，再进行排放。
14、本专利技术实现目的之二采用的技术方案是：提供一种根据本专利技术目的之一所述的方法的去除烟气中苯并[a]芘的系统，该系统包括：引风机、烟气冷却器、反应器、干燥器和循环泵，以及若干连接管道。
15、进一步地，所述反应器中设有反应溶液，反应溶液四周设置有紫外光源。反应器中的反应溶液采用dmso的水溶液。在所述反应器中，在紫外光源照射的条件下，将冷却后的烟气持续通入所述反应溶液中，烟气中的苯并[a]芘溶解于所述反应溶液中并在紫外光源照射的作用下发生降解，得到去除苯并[a]芘的烟气。
16、进一步地，所述连接管道包括进气管道、用于连通引风机和烟气冷却器的第一管道、用于连通烟气冷却器和反应器的第二管道、用于连通反应器和干燥器的第三管道、用于连通干燥器和冷凝器的第四管道，以及排气管道。
17、进一步地，所述系统用于去除烟气中苯并[a]芘的操作方法包括以下步骤：
18、s1、含有苯并[a]芘的烟气经进气管道和引风机进入第一管道，并通过第一管道进入烟气冷却器；
19、s2、含有苯并[a]芘的烟气在烟气冷却器中进行冷却，得到冷却后的烟气；
20、s3、冷却后的烟气经第二管道进入反应器中，进行去除苯并[a]芘的反应，得到去除苯并[a]芘的烟气；
21、s4、去除苯并[a]芘的烟气经第三管道进入干燥器中充分干燥，得到的干燥后的烟气经排气管道排出；
22、s5、干燥器产生的冷凝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种去除烟气中苯并[a]芘的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应溶液中，二甲基亚砜的体积百分数为10％～80％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述紫外光源的波长为300～360nm，光功率密度为400～1000μW/cm2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述紫外光源与反应溶液表面的距离为8～12cm，紫外光源的照射时间为0.1～120min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却后的烟气的温度为15～35℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应溶液中，苯并[a]芘的浓度为0.01～10mg/L。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将所述去除苯并[a]芘的烟气充分干燥，再进行排放。
8.一种基于权利要求1-7中任一项所述的方法的去除烟气中苯并[a]芘的系统，其特征在于，包括：引风机、烟气冷却器、反应器、干燥器、循环泵，以及若干连接管道。
9.根据权
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统用于去除烟气中苯并[a]芘的操作方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种去除烟气中苯并[a]芘的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应溶液中，二甲基亚砜的体积百分数为10％～80％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述紫外光源的波长为300～360nm，光功率密度为400～1000μw/cm2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述紫外光源与反应溶液表面的距离为8～12cm，紫外光源的照射时间为0.1～120min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却后的烟气的温度为15～35℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应溶液中，苯并[a]芘的浓度为0.01～10mg...
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