[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

说明书

技术领域

本发明涉及烟气污染物控制领域，具体涉及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。

背景技术

燃烧产生的CO₂﹑SO₂﹑NO_x和Hg⁰能够引起温室效应﹑酸雨﹑光化学烟雾以及致癌等严重危害。因此，研发有效的烟气脱硫脱硝脱汞脱碳方法是各国环保人员的重要任务之一。尽管人们开发了大量的烟气脱硫脱硝脱汞脱碳技术，但由于人类认识过程的局限性和科学技术发展的渐进性，现有的各种脱硫脱硝脱汞脱碳技术在研发当初仅针对单一污染物为脱除目标，一般无法实现烟气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湿法石灰石-石膏法烟气脱硫技术和氨选择性催化还原法。这两种方法虽然可以分别单独脱硫脱硝，但均无法在一个反应器内实现同时脱除。两种工艺的联合叠加使用虽然可以实现同时脱硫脱硝，但同时也造成整个系统复杂，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Hg⁰和CO₂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Hg⁰和CO₂脱除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Hg⁰和CO₂脱除系统，则势必将造成整个系统的初始投资和运行费用进一步急剧增加，最终很难在发展中国家获得大规模商业应用。

综上所述，如果能够在一个反应器内将CO₂﹑SO₂﹑NO_x和Hg⁰实现同时脱除，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。湿法烟气净化技术是一种传统的烟气处理技术，具有初投资小﹑工艺流程简单和易于实现多污染物同时脱除等特点，是一种具有良好开发和应用前景的烟气净化技术，但传统的湿法烟气净化技术的研究进展却一直相对缓慢，其主要原因就在于烟气氮氧化物和汞元素中分别含有90％以上难溶的NO和40-80％难溶的Hg⁰。由双膜理论可知，气相分子必须首先由气态经传质和扩散过程溶入液相，然后才能发生化学反应固定到吸收液中，而NO与Hg⁰难溶的特性使得其在液相的吸收传质阻力大大增加，仅通过调控吸收液pH和温度的方法难以显著提高NO与Hg⁰在液相的溶解度，这一特性造成了传统的湿法脱硫脱硝脱汞技术普遍存在脱硫效率高，但脱硝和脱汞效率低等不足，实际上无法实现真正的同时脱硫脱硝脱汞。因此，寻找能够将NO与Hg⁰快速转化为易溶形态的有效方法是解决该问题的关键，也是实现烟气中多污染物同时脱除的重要思路。另外，尽管目前开发了许多种CO₂捕获技术，例如吸附脱除﹑化学链燃烧技术﹑富氧燃烧技术﹑氨吸收技术，但都是针对单一CO₂进行捕获，未考虑多种污染物的同时脱除。因此，本申请率先提出了一种能够针对CO₂﹑SO₂﹑NO_x和Hg⁰四种污染物进行同时脱除的新方法和新装置，具有广阔的发展前景。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了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。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

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，光辐射喷射反应器内部设有位于中心轴线上的紫外灯，所述紫外灯外部设有石英板，石英板与紫外灯之间具有缝隙作为空气冷却装置，所述空气冷却装置的底部设有空气入口、顶部设有空气出口；所述反应器侧壁上设有多个旋流雾化喷嘴，多个烟气入口分别与多个旋流雾化喷嘴连通，所述反应器的顶面上设置烟气出口，发所述反应器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连通；溶液出口与多个旋流雾化喷嘴之间设置有循环泵。

优选地，所述烟气出口处还设置有氯气回收装置，所述氯气回收装置还与烟气入口相连。