专利名称：一种工业烟气多种类污染物同步深度净化技术的制作方法
技术领域：
本发明 公开了一种工业烟气多种类污染物同步深度净化技术，属于烟气净化领域。
背景技术：
煤炭燃烧、垃圾焚烧是大气污染的主要来源，燃烧过程产生的烟尘、SO3> SO2, NOx,Hg、V0C、二噁英、PM2. 5等会对大气环境造成严重污染。据统计，2008年，我国SO2排放量为2321. 2万吨，NO排放量为2000万吨，烟尘排放量为901. 6万吨，减排任务十分艰巨。目前，国内外烟气净化技术方法较多，主要有烟气脱硫脱硝技术、消白技术、捕集PM2. 5技术、降解持久性有毒污染物技术等，这些方法均只针对一种或几种污染物的脱除，脱除效率低，投资和运行成本高。对于污染物成分复杂、污染程度较重的烟气，上述方法难以达到污染物同步脱除的目的，即便将多项技术结合，也会面临处理工艺复杂、难以操作、投资和运行成本大幅增加的难题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术问题，提出一种工业烟气多种类污染物同步深度净化技术，此项技术以相对合理的投资，较低的运行成本，可实现多种类污染物同步脱除，并为现有处理设施烟气的达标排放提供有力保障。本发明所提出的一种工业烟气多种类污染物同步深度净化技术，其特征在于有如下步骤(I)纯水经电解、紫外照射后产生的羟基自由基通过气体混合装置与烟气充分混合，将其中难溶于水的SO2和NO等氧化成易溶于水的氧化物，Hg0氧化为Hg2+，并将有机污染物氧化分解为水和CO2，氧化后的物质与烟气中的水雾形成液滴，然后利用适宜的除雾器将气流中夹带的微小颗粒和液滴除去，净化后的烟气经烟 排入大气；(2)将烟气除雾时产生的收集液取出，进行沉淀、过滤，分离得到的固、液再利用。所述纯水电解的控制条件为电解槽阴极材质为铝、不锈钢或其它相符材料，阳极材质为钼、铅、石墨或其它相符材料，电压为5 100V。所述紫外照射臭氧产生羟基自由基(03/UV)法为本领域专业技术人员熟知技术。所述气体混合装置可采用文丘里喷射管、气体混合泵或类似功能的装置，随气体流向可设置I 4级混合装置，以便使烟气中有害成分充分被氧化。所述除雾器可根据场合选择静电除雾器、折流板除雾器、旋风除雾器或其它符合本技术系统的高效除雾器。所述沉淀采用化学沉淀法，在取出的含Hg2+的收集液中加入Na2S、KI或其它重金属稳定药剂，根据测定的Hg2+的浓度和收集液体积计算加入固体的质量，生成沉淀后过滤，得到的粗沉淀提纯再利用；滤液显酸性可用于碱渣治理等。Hg2++Na2S = 2Na++HgS I
Hg2++2KI = 2K++HgI2 I羟基自由基是一种氧化性极强的氧化剂，在自然界中氧化性仅次于氟，可将烟气中难溶于水的SO2和NO氧化成易溶于水的S03、NO2, N203、N2O5 ;将高挥发性难溶于水的Hg°氧化为易溶于水且易附着于颗粒物上的Hg2+ ;将VOC和二噁英氧化分解为水和CO2,上述氧化产物与烟气中的水雾接触并发生溶解与凝聚作用而形成液滴，利用除雾器将气流中夹带的微小颗粒和液滴除去，可最终将烟气中的多种有害物质同时脱除。有益效果本发明的优点在于利用一套烟气处理工艺可同时脱除烟气中含有的S03、S02、N0x、取、￥0(、二噁英、？12. 5等多种有害物质，投资和运行成本较低，环境效益良好。电解水结合紫外照射的方法得到的羟基自由基产量高，对烟气有害成分氧化效率高，氧化速度可提高IO-IO4倍。加设气体混合装置，可以根据烟气流量和目标污染物的浓度参数变化联动调节含羟基自由基气体的喷射量，并设置多级混合装置保证烟气氧化充分， 同时避免过量排放浪费能量。利用除雾技术最终将有害物质与烟气分离，可根据烟气污染程度和净化要求选择相应的除雾技术，以达到经济、技术和环境效益的平衡。收集液经沉淀、过滤后得到的粗沉淀，可实现Hg的再利用，如HgS (朱砂)有解毒防腐作用，外用能抑制或杀灭皮肤细菌和寄生虫；HgI2可用于配置钠氏试剂的原料等。酸液可用于碱渣治理等。
图I为本发明的工艺流程图
具体实施例方式实施例I模拟烟气中各污染物含量S0X448. 53mg/m\ NOx :369. 81mg/m3、Hg 0. 862mg/m3、VOC (以甲苯计):76. 55mg/m3、二噁英:5. 238ng I_TEQ/Nm3、PM2. 5 :3874. 34mg/m3，烟气净化系统入口流量设定为6000 8000m3/h，烟气温度140 160°C，处理时长I 3h。电解纯水在25L的密封电解槽中进行，阴极材质为铝，阳极材质为钼，电压ΙΟΟν，配合254nm紫外灯2支，光强9200 μ W/cm2。电解槽连接文丘里喷射管，其喉口位置对向烟气来向，随烟气流向设置3级文丘里喷射管。氧化后的烟气进入静电除雾系统，净化后的烟气测定其中污染物含量为 SOx 6. 37mg/m3、NOx :0. 94mg/m3、Hg :6. 23 X l(T4mg/m3、VOC (以甲苯计)1. 37mg/m3、二噁英:0. 008ng I-TEQ/Nm3、ΡΜ2· 5 :3. 12mg/m3。最后将收集液取出，根据测定的Hg2+浓度与收集液总体积计算应加入Na2S固体约4. 73g，反应完全后过滤得到粗HgS沉淀16. 65g。溶液PH值5. 6。实施例2模拟烟气中各污染物含量S0X1500mg/m3, NOx :387. 26mg/m3、Hg 0. 483mg/m3、VOC (以甲苯计):46. 67mg/m3、二噁英:2. 135ng I-TEQ/Nm3、颗粒物:3248. 83mg/m3，烟气流量设定为6000 8000m3/h，烟气温度140 160°C，处理时长I 3h。电解纯水在25L的密封电解槽中进行，阴极材质为不锈钢，阳极材质为铅，电压50v,配合254nm紫外灯2支，光强9200 μ W/cm2。电解槽连接文丘里喷射管，其喉口位置对向烟气来向，随烟气流向设置I级文丘里喷射管。氧化后的烟气进入折流板除雾系统，净化后的烟气测定其中污染物含量为 SOx 90. 48mg/m3、NOx :6. 25mg/m3、Hg :5. 42X 10_4mg/m3、VOC (以甲苯计)1. 47mg/m3、二噁英:0. 0151-TEQ/Nm3、颗粒物:28. 67mg/m3。最后将收集液取出，根据测定的Hg2+浓度与收集液总体积计算应加入KI固体约12. 64g，过滤得到粗HgI2沉淀17. 54g。溶液PH值5. 3。实施例3模拟烟气中各污染物含量S0X188. 23mg/m\ NOx :318. 26mg/m3、Hg :0. 318mg/m3、VOC (以甲苯计):20. 58mg/m3、二噁英:1. 31 Ing I-TEQ/Nm3、颗粒物:2984. 36mg/m3，烟气流量设定为4000 6000m3/h，烟气温度90°C，处理时长I 3h。
电解纯水在25L的密封电解槽中进行，阴极材质为铝，阳极材质为石墨，电压10v，配合254nm紫外灯2支，光强9200 μ W/cm2。电解槽连接气体混合器，随烟气流向设置2级气体混合器。氧化后的烟气进入旋风除雾系统，净化后的烟气测定其中污染物含量为SOx 18. 69mg/m3、N0x :20. 14mg/m3、Hg :0. 052mg/m3、V0C (以甲苯计):I. 86mg/m3、二Il惡英0. 158ngI-TEQ/Nm3、颗粒物10. 24mg/m3。 最后将收集液取出，根据测定的Hg2+浓度与收集液总体积计算应加入Na2S固体约
I.38g，过滤得到粗HgS沉淀6. 39g。溶液PH值6. 2。尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种工业烟气多种类污染物同步深度净化技术，其特征在于有如下步骤 (1)纯水经电解、紫外照射后产生的羟基自由基通过气体混合装置与烟气充分混合，将其中难溶于水的SO2和NO等氧化成易溶于水的氧化物,Hg0氧化为Hg2+，并将有机污染物氧化分解为水和CO2,上述氧化产物与烟气中的水雾接触并发生溶解与凝聚作用而形成液滴，然后利用适宜的除雾器将气流中夹带的微小颗粒和液滴除去，净化后的烟气经烟 排入大气; (2)将烟气除雾时产生的收集液取出，进行沉淀、过滤，分离得到的固、液再利用。
2.根据权利要求I所述工业烟气多种类污染物同步深度净化技术，其特征在于纯水电解的控制条件为电解槽阴极材质为铝、不锈钢或其它相符材料，阳极材质为钼、铅、石墨或其它相符材料，电压为5 100V。
3.根据权利要求I所述工业烟气多种类污染物同步深度净化技术，其特征在于气体混合装置可采用文丘里喷射管、气体混合泵或类似功能的装置，随气体流向可设置I 4级混合装置。
4.根据权利要求I所述工业烟气多种类污染物同步深度净化技术，其特征在于除雾器可根据场合选择静电除雾器、折流板除雾器、旋风除雾器或其它符合本技术系统的高效除雾器。
5.根据权利要求I所述工业烟气多种类污染物同步深度净化技术，其特征在于沉淀采用化学沉淀法，在取出的含Hg2+的收集液中加入Na2S、KI或其它重金属稳定药剂，得到粗沉淀，过滤、提纯后再利用。
全文摘要
本发明是一种工业烟气多种类污染物同步深度净化技术，其步骤是纯水经电解、紫外照射后产生羟基自由基通过气体混合装置与烟气充分混合，将其中难溶于水的SO2和NO氧化成易溶于水的SO3、NO2、N2O3、N2O5；将高挥发性难溶于水的Hg0氧化为易溶于水且易附着于颗粒物上的Hg2+；将VOC和二噁英氧化分解为水和CO2，上述氧化产物与烟气中的水雾接触并发生溶解与凝聚作用而形成液滴，然后利用除雾器将气流中夹带的微小颗粒和液滴除去，净化后的烟气经烟囱排入大气；将烟气除雾时产生的收集液取出，进行沉淀、过滤，分离得到的固、液再利用。本发明的优点在于利用一套烟气处理工艺可同时脱除烟气中含有的SO3、SO2、NOx、Hg、VOC、二噁英、PM2.5等多种有害物质，并实现收集液的再利用，投资和运行成本较低，环境效益良好。
文档编号B01D53/60GK102755820SQ20121028080
公开日2012年10月31日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者刘万海, 刘静伟, 张曙光, 朱雁鸣, 李萍, 杨学东, 王娟娟, 程熠晴 申请人:大恩(天津)环境技术研发有限公司