[发明专利]一种负载光催化剂的填料及其超重力脱除NOx

权利要求书

1.一种负载光催化剂的填料，其特征在于包括以下步骤：

（1）在连续搅拌条件下，将25-30ml钛酸四丁基加入10-20ml乙酰丙酮中；然后将15-20g硫脲溶于50ml乙醇溶液中；将硅酸铝纤维浸泡在混合溶液中，制备了以TiS₃为活性组分的催化剂，其中3表示S/Ti摩尔比；室温搅拌1-3h后，在水浴中50-70℃加热4h，反应结束后，将硅酸铝纤维从溶胶中取出，然后在120℃空气中干燥6h；干燥的材料在500℃下煅烧3小时；得到硅酸铝纤维材料；

（2）在金属框架四周每间隔3-5mm打一个孔，将步骤（1）制作的硅酸铝纤维材料穿过该孔交叉排列，在金属框架内形成菱形孔状的网，再将网卷制成若干不同直径的圆筒；

（3）将步骤（2）制成的圆筒按照同心圆形式卡扣在填料下托盘上，相邻两个圆筒之间需留有20-50mm间距作为光照区。

2.一种超重力旋转填料床-紫外光照射装置，采用权利要求1所述的负载光催化剂的填料制成，其特征在于：所述超重力旋转填料床的一侧设有进气口，顶部设有进液口和出气口，底部设有出液口，在旋转填料床外壳上方设有两根UV灯管作为紫外光照射装置；

超重力旋转填料床内设有负载光催化剂的填料，进液口设有液体分布器，进气口设有气体分布器，所述气体分布器沿超重力机内部环绕一周，气、液分布器上分别设有若干通孔，气体分布器通孔直径为10-20mm，液体分布器通孔直径为10-30mm，相邻通孔的间距为10-30mm。

3.根据权利要求2所述的超重力旋转填料床-紫外光照射装置，其特征在于：填料只固定在填料下托盘上，填料上方至旋转填料床外壳留有30-60mm空间，作为气液接触场所。

4.一种超重力脱除NO_x的装置，包括权利要求2或3所述的超重力旋转填料床-紫外光照射装置，其特征在于：还包括吸收液槽，超重力旋转填料床的进气口与综合烟气分析仪、风机和炉膛连接，吸收液槽通过液泵和超重力旋转填料床的进液口连接，出液口和吸收液槽连接构成一个循环，出气口连接氮氧化物检测设备；

填料上方为被高速旋转的填料所剪切、雾化的吸收液与NO_x气体接触的场所，强化传质过程。

5.根据权利要求4所述的超重力脱除NO_x的装置，其特征在于：超重力旋转填料床外壳为可视化外壳。

6.一种超重力脱除NO_x的工艺，采用权利要求4~5任一项所述的超重力脱除NO_x的装置，其特征在于包括如下步骤：

第一步，吸收液槽中加入吸收液；

第二步，通过液泵调节吸收液流量为5-20L/h，按液气比为0.1-1L/m³的比例调节烟气流量，将吸收液槽中的吸收液输送到超重力旋转填料床；

第三步，打开紫外线灯，所选紫外线波长为420nm；

第四步，调节烟气流量为20-100m³/h，通过风机由进气口进入超重力旋转填料床，与吸收液在床内实现逆流接触；

吸收液在床内被高速旋转的填料旋转成细小的液滴、液丝、液膜，极大地增大了与烟气的接触面积，气液两相在超重力场下进行热、质同传；H₂O₂在催化剂作用下经紫外光照射产生具有强氧化能力的·OH和·O₂^-，将NO氧化成更高价态的NO₂^-和NO₃^-；

处理后的液体经出液口进入吸收液槽，然后循环利用；处理后的气体再经NaOH溶液吸收生成NaNO₃及NaNO₂作为肥料实现资源化回用。

7.根据权利要求6所述的超重力脱除NO_x的工艺，其特征在于：所述吸收液为30wt％的H₂O₂溶液；处理过程中，待吸收液中H₂O₂浓度低于20wt%，则更换吸收液。

8.根据权利要求6所述的超重力脱除NO_x的工艺，其特征在于：所述烟气的温度为50-150℃。