[发明专利]基于非均相类Fenton联合脱除烟气中SO2、NO和Hg的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于燃煤烟气污染物控制领域，更具体地，涉及一种基于非均相类Fenton联合脱除烟气中SO₂、NO和Hg的系统及方法。

背景技术

随着国家对燃煤电厂烟气污染物排放的标准进一步提高，现有的石灰石／石膏法烟气湿法脱硫系统(WFGD)可以有效的脱除烟气中的SO₂，脱除效率可达97％；选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)是国际上控制火电厂NOx排放的最主要的技术，通过向烟气中喷入氨等还原剂，在催化剂的作用下将NOx还原成N₂和H₂O；重金属汞在烟气中的含量较小，属于痕量元素，但危害极大，且不易控制。目前国内外对烟气中汞的控制技术主要集中于在电除尘设备之前通过向烟道中喷入活性炭等颗粒状吸附剂的方法。虽然单一控制技术可以达到控制单一污染物排放的要求，但由于三者的结合占地面积大、投资和运行成本较高，特别是SCR催化剂和汞吸附剂的高额成本给火电厂带来了较大经济压力。因此越来越多的研究人员集中于开发多种污染物联合控制的技术。

中国发明专利(公开号为CN1843575)申请文件中公开了一种烟气光催化氧化同时脱硫脱硝的方法，它通过将烟气引入填有光催化剂的反应器内，在光源照射的情况下，完成烟气同时脱硫脱硝的过程。但该方法必须提供足够的水蒸气才能达到较高的脱出效率；反应产物不能及时从催化剂中分离出来，催化剂必须定期通过水洗的方式才能达到重复利用的目的，且在反应器内增加光源设备运行费用较高。中国实用新型专利(公开号为CN201807286)申请文件中公开了一种基于高级氧化工艺的同时脱硫脱硝脱 汞系统，该系统主要在一喷淋塔内，烟气由下而上与雾化的H₂O₂溶液充分接触达到氧化脱除SO₂和NO的目的。但该氧化过程必须在紫外线照射的情况下才能进行，这是由于氧化SO₂、NO和单质Hg的羟基自由基(^.OH)是紫外线照射H₂O₂分解产生的。而且这一过程对紫外线波长、功率等要求较高，喷淋塔中产生的污染物很容易附着在紫外灯的外壁上，造成紫外光透射率下降。可以预料，该方法在实际工程应用时，烟气污染物联合脱除的效率将很快下降。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于非均相类Fenton联合脱除烟气中SO₂、NO和Hg的系统及方法，其目的在于同时脱除烟气中的SO₂、NO和Hg，由此解决现有技术中烟气污染物脱除效率低的技术问题。

本发明提供的基于非均相类Fenton联合脱除烟气中SO₂、NO和Hg的系统，包括静电除尘器、喷淋塔、非均相催化剂床层、喷淋装置、双氧水填料塔、第一循环泵和烟囱；所述静电除尘器通过管道与所述喷淋塔的底部连接，所述静电除尘器用于将待处理的烟气中的飞灰脱除，并通过管道通入喷淋塔中；所述非均相催化剂床层横向布置在所述喷淋塔的中部，所述非均相催化剂床层有2-4层等间距排列；所述喷淋装置包括多个均匀排列的喷口组成，设置在所述非均相催化剂床层的上面，用于将双氧水均匀喷洒至所述非均相催化剂床层的表面；所述第一循环泵通过管道与所述喷淋装置连接，所述第一循环泵用于将双氧水填料塔中的双氧水通入至所述喷淋装置中；所述烟囱通过管道与所述喷淋塔的顶部连接，所述烟囱用于将脱除SO₂、NO和Hg后的烟气排出。

本发明还提供了一种基于上述的系统联合脱除烟气中SO₂、NO和Hg的方法，包括下述步骤：

(1)喷淋装置将双氧水喷洒在非均相催化剂床层表面，非均相催化剂 分解所述双氧水并产生具有强氧化作用的羟基自由基^.OH；

(2)当烟气流过所述非均相催化剂的表面时，烟气中的二氧化硫SO₂、一氧化氮NO和汞Hg分别与所述羟基自由基^.OH发生氧化还原反应，产生易溶于水的硫酸、硝酸和二价汞；

(3)溶于双氧水溶液的硫酸、硝酸和二价汞随着双氧水溶液流向喷淋塔的底部，脱除SO₂、NO和Hg后的烟气由烟囱排出。