[发明专利]基于可见光的烟气脱汞方法及其环喷式脱汞装置

说明书

本发明提供一种基于可见光的烟气脱汞方法及其环喷式脱汞装置，本发明是含有复合型催化剂Ag/AgBr_1‑xI_x‑BiOBr_1‑xI_x（x=0.6～1）的反应液经可见光照射后释放出羟基自由基^•OH、超氧负离子自由基^•O₂⁻和空穴h⁺，它们均具有强氧化性，能够将烟气中的Hg⁰氧化成Hg²⁺，从而将Hg⁰以Hg²⁺的形式脱除，达到烟气脱汞的目的。本发明的脱汞装置为环喷式脱汞装置，含汞烟气从反应器下部进入，自下而上流动，反应器中部的中央石英玻璃管内设置可见光源，环喷管以中央石英玻璃管为中心环形布置，反应液由环喷管向中央石英玻璃管喷射，即，反应液由外向内喷射，脱汞后的烟气从反应器顶端设置的排气口排出。

技术领域：

本发明属于环境污染防治技术领域，具体涉及一种基于可见光的烟气脱汞方法及其环喷式脱汞装置。

背景技术：

2012年1月1日实施的《火电厂大气污染物排放标准》(GBl3223-2011)首次明确规定了汞的排放要求，即，自2015年1月1日起，汞及其化合物排放量限制为0.03 mg/m³。随后我国发布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》也提出将开展大气汞排放污染防治工作，深入发展大气汞排放监测和控制试点，积极推进汞排放协同控制，编制燃煤、有色金属、水泥等重点行业大气汞排放清单，研究制定控制对策。可以看出，随着经济和社会的发展，我国开始重视燃煤汞污染的控制，加强燃煤电站烟气汞排放的控制势在必行。

燃煤烟气中汞的存在形式主要有三种：单质汞（Hg⁰）、二价汞（Hg²⁺）和颗粒态汞（Hg^p）。Hg⁰易挥发且不溶于水，与Hg²⁺和Hg^p相比，Hg⁰很难从烟气中去除。Hg⁰的有效脱除是当今大气汞污染治理领域的难题。

实际应用中，燃煤烟气或燃烧废气中汞的脱除装置主要有固定床吸附脱汞装置、喷射技术脱汞装置、常规污染物脱除设备等。固定床吸附脱汞装置需要安装特殊的吸附床，存在烟气流动阻力大的缺点；喷射技术脱汞装置的使用会增加飞灰的商业价值；常规污染物脱除设备对Hg⁰的脱除效果很不明显。一般地，固定床吸附脱汞装置和喷射技术脱汞装置的脱汞效果均较低，采用改性吸附剂虽然可以提高脱汞效率，但其运行成本会大幅增加。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种基于可见光的烟气脱汞方法及其环喷式脱汞装置，它是利用复合型催化剂的反应液经可见光照射后释放出羟基自由基^•OH、超氧负离子自由基^•O₂⁻和空穴h⁺，它们均具有强氧化性，能够将烟气中的Hg⁰氧化成Hg²⁺，从而将Hg⁰以Hg²⁺的形式脱除，达到烟气脱汞的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于可见光的烟气脱汞方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、催化剂制备

1）、取50～350毫升的冰乙酸加入到0～300毫升的去离子水中，均匀搅拌10～30分钟后加入a mol的KI（a = 0.12~0.2），磁力搅拌20～60分钟，加入0.5a mol的硝酸铋和0.5amol的硝酸银，获得催化剂溶液，记为A溶液；