[发明专利]一种光辐射次氯酸酸钠同时脱硫脱硝脱汞脱碳的方法及装置

权利要求书

1.一种光辐射次氯酸酸钠同时脱硫脱硝脱汞脱碳的装置，其特征在于：设有一个光辐射喷射反应器(1)，光辐射喷射反应器(1)内部中心位置设置多个紫外灯(3)，所述紫外灯(3)外部设有石英板(2)，石英板(2)与紫外灯(3)之间具有缝隙作为空气冷却通道，所述空气冷却通道的底部设有空气入口、顶部设有空气出口；所述反应器(1)侧壁上设有多个旋流雾化喷嘴(5)，多个烟气入口分别与多个旋流雾化喷嘴(5)连通，所述反应器(1)的顶面上设置烟气出口，所述反应器(1)的底面上还设置有溶液进口、溶液出口和产物出口，所述溶液出口与多个旋流雾化喷嘴(5)连通；溶液出口与多个旋流雾化喷嘴(5)之间设置有循环泵(6)；所述烟气出口处还设置有氯气回收装置(4)，所述氯气回收装置(4)还与烟气入口相连。

2.根据权利要求1所述的光辐射次氯酸酸钠同时脱硫脱硝脱汞脱碳的装置，其特征在于：旋流雾化喷嘴(5)的最佳横向和纵向间距A均位于10cm-45cm之间，紫外灯(3)与石英板(2)之间的横向间距B位于1cm-4cm之间，光辐射喷射反应器(1)的高度C位于0.5m-8m之间，反应器(1)的反应室的宽度D位于0.1m-1.5m，紫外灯(3)的横向间距E位于0.1m-0.8m之间，光辐射喷射反应器(1)的长度F位于0.1m-6m之间，旋流雾化喷嘴(5)射出的溶液液滴直径不大于80微米，旋流雾化喷嘴(5)射出的溶液的出口流速不小于1.5m/s。

3.根据权利要求1所述的光辐射次氯酸酸钠同时脱硫脱硝脱汞脱碳的装置，其特征在于：烟气入口处还设置有烟气冷却器。

4.根据权利要求1所述的光辐射次氯酸酸钠同时脱硫脱硝脱汞脱碳的装置，其特征在于：所述反应器(1)的数量为多个，多个反应器(1)之间并联和/或者串联。

5.一种光辐射次氯酸酸钠同时脱硫脱硝脱汞脱碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过溶液入口向光辐射喷射反应器(1)中注入次氯酸酸钠溶液，使反应器(1)的底部填充次氯酸钠溶液，启动循环泵(6)，次氯酸钠溶液经过溶液出口、旋流雾化喷嘴(5)喷射到所述反应器(1)内液面以上的反应区域，并形成次氯酸钠雾化液滴；

(2)烟气从烟气入口进入光辐射喷射反应器(1)中并与旋流雾化喷嘴(5)出来的次氯酸钠液滴混合后射向对面的石英板(2)；在液滴射向石英板(2)过程中，次氯酸钠与烟气中的CO₂发生快速反应并产生次氯酸；当液滴撞击到石英板(2)上后，次氯酸附着在石英板(2)表面上、并在紫外灯(3)辐射下分解产生高活性氯原子和羟基；烟气中的SO₂﹑NO_x﹑Hg⁰会在石英板(2)表面与羟基发生氧化反应，反应产生的氧化产物会被后续射流冲击洗涤脱落，从而保证石英板(2)具有良好的紫外光穿透性；

(3)SO₂﹑NO_x﹑Hg⁰的氧化产物主要是硫酸﹑硝酸和氧化汞沉淀，进入底部后通过产物出收集，被回收利用；烟气通过位于所述反应器(1)顶面的烟气出口排出；采用氯气回收装置(4)回收烟气中氯气的过程，被回收的氯气经烟气入口再次进入所述反应器(1)，并与液滴反应形成次氯酸，参与光分解过程。

6.根据权利要求5所述的光辐射次氯酸酸钠同时脱硫脱硝脱汞脱碳的方法，其特征在于：烟气入口温度不高于150℃，溶液与烟气的液气比是1L/m³-30L/m³，溶液中次氯酸钠的浓度为0.1mol/L-5mol/L，溶液的pH要求不高于6.5，溶液温度不高于65℃，紫外光有效辐射强度为30μW/cm²-250μW/cm²，紫外线有效波长为180nm-280nm。