[发明专利]一种微波耦合紫外光催化氧化脱硫脱硝的方法

说明书

本发明公开了属于烟气净化技术领域的及一种微波耦合紫外光催化氧化脱硫脱硝的方法，该方法为将NO和SO₂气体由氮气氧气混合稀释，进入SO₂预吸收系统，将SO₂进行初步去除，之后气体进入微波反应器，微波反应器提供微波并激发无机灯，这一过程同时进行升温，提高了液相氧化剂的氧化效率；随后，液相复合氧化剂在光催化反应器中被催化活化，产生多种高活性自由基，而后，高活性自由基氧化NO。刚生成的氮氧化物被后续吸收装置吸收。在经过吸收处理的尾气最终排入大气；本发明能满足现在最新的火电厂超低排放污染物标准。这种处理系统的基建及运行费用更低，可同时进行脱硫脱硝过程，减少占地面积，且操作简便脱硫脱硝效果更为快速高效。

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，特别涉及一种微波耦合紫外光催化氧化脱硫脱硝的方法

背景技术

燃煤电厂在燃煤发电过程中会释放大量NO和SO₂等有毒气体，对人类和环境造成了严重的不良影响。中国是燃煤大国，NO和SO₂等有毒气体污染极为严重，因此中国政府颁布了“火电厂大气污染物排放标准”(GB 13223-2011)规定减少NO_X、SO₂、的排放。2014年7月27日开始实施一种新的超低排放概念，即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度(基准含氧量6％)分别不超过5mg/m³、35mg/m³、50mg/m³。所以寻求一种高效的脱硫脱硝技术是十分有必要的。

目前国内通用的脱硫脱硝技术主要为选择性催化还原(SCR)技术，和湿法烟气脱硫(WFGD)技术。SCR脱硝技术发展成熟、具有较高的脱硝效率，但这种烟气处理技术具有占地面积大、运行成本高等缺点，而且难以满足个别地区50mg/m³的排放限值。因此寻求一种新的处理NO_X、SO₂的技术成为国内研究学者的主要研究课题。非热等离子体、电子束照射等由一些研究人员提出，其核心是由某些氧化剂和一些自由基对NO进行氧化从而促进对NOx的吸收。但是这些技术还有一些应用上的缺陷，例如成本高昂、自由基激发需要较高能量消耗，并且在处理过程中还可能会产生一些有毒气体等副产物。

根据其他研究学者的研究，氧化法被证实是有效的去除NO的方法之一，关键是将NO氧化为可溶于水的NO₂，可以使用的氧化剂有过氧化氢、过硫酸钠、亚氯酸钠和某些自由基，并且臭氧也是一种非常有效的氧化NO的物质，它可以在很短的时间内对其进行氧化(少于一秒)，但由于常规的臭氧发生需要很大的能量消耗，所以还需要进一步改善。

为了减少现有SCR脱硝系统成本高、占地面积大等问题，本发明力求通过微波耦合紫外光的方式进行高效氧化来实现燃煤烟气中NO_X、SO₂的共同脱除，并将脱除产物进行资源化回收再利用。利用微波进行对污染物的处理脱除已被广泛应用，微波辐射产生的热效应对污染物的氧化产生了积极的作用，同时微波的非热效应也可以改善氧化剂、吸附剂等物质的表面性质，使其更有利于污染物的吸附脱除。自由基也被研究证实是一种高效氧化剂，可以在极短的时间内对污染物进行催化氧化，一些氧化剂如H₂O₂等通过紫外光照射就可以产生·OH自由基，进而大大提升对污染物的氧化效果，本发明拟用微波耦合紫外光的方式实现对NO、SO₂的高效氧化脱除。

发明内容