一种光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的方法及装置，来自锅炉的含汞烟气进入光辐射吸附洗涤床中并与吸附反应柱上的活性碳纤维接触。氯气在水中形成次氯酸溶液。反应柱上的活性碳纤维通过旋转浸入溶液后在表面上附有次氯酸。在紫外光辐射下，吸附在活性碳纤维表面的次氯酸分解产生高活性氯原子和羟基。烟气中的汞与羟基发生氧化反应，并且被固定在活性碳纤维表面。反应柱旋转并再次浸入溶液后，吸附在上面的汞氧化产物脱落后进入溶液，完成持续不断的脱汞和洗涤过程。脱汞氧化产物沉淀分离后回收利用。烟气中残留的氯气被吸收分离并循环再利用。该系统具有极强的氧化性，脱汞率达100％，且脱除过程无二次污染，具有广阔的市场应用前景。
【专利说明】
-种光福射氯原子和哲基脱除烟气末的方法及装置
技术领域
[0001] 本发明设及燃烧烟气污染物控制领域，具体设及一种光福射氯原子和径基脱除烟 气隶的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 隶是一种剧毒性的重金属痕量元素，对人体健康和生态环境具有极大的危害。我 国是世界第一大煤炭消费国，能源结构中煤炭的比例高达75%，并且运种格局在今后相当 长的一段时间内仍不会有大的改变。随着燃煤污染物大气环保标准的日益严格，预计在不 久的将来，燃煤烟气隶污染控制标准的出台将是必然趋势。国内外学者在研究脱隶新理论 和新技术领域做了大量卓有成效的工作。目前，在众多脱隶方法中，吸附剂吸附和湿法洗涂 被认为是燃煤烟气脱隶领域的两个最有发展潜力的主流脱隶技术。湿法洗涂脱隶技术中研 究最多的是应用现有的湿法烟气脱硫系统联合洗涂脱隶。该技术可W实现较高的Hg2+(g)脱 除率，但是对难溶的化e(g)没有明显的脱除效果，部分氧化态隶还可能被还原为单质隶。不 少学者尝试用一些氧化技术在脱硫塔前将烟气中的叱<^(肖)先氧化为化2+(肖），然后再用湿法 烟气脱硫系统洗涂脱除Hg2+(g)。目前研究较多的选择性催化还原(SCR)催化氧化脱隶可实 现部分叱<^(肖)转化为叱2+(肖），但脱隶效果受到燃煤组分、催化剂类型、燃烧方式^及燃烧器 结构的明显影响，相关催化氧化机理仍不十分清楚。其它氧化技术，例如等离子体氧化、光 催化氧化和臭氧氧化等尚处于实验室探索阶段。利用高儘酸钟、过硫酸钟和亚氯酸钢等传 统氧化剂在吸收塔中氧化吸收化*^(邑)也取得了良好效果，但也存在吸收剂昂贵或产物成分 复杂难处理等不足，相关技术还有待于进一步完善。吸附法主要是通过活性炭或者其它吸 附剂吸附烟气中的化2+(肖)和化*^扣），先将其转化为颗粒隶，然后利用现有的除尘设备将其 捕获而达到脱隶目的。目前研究较多且技术最成熟的活性炭吸附法具有较高的脱隶效率， 但应用成本极高，企业难W承受。综上所述，目前还没有一种适合于大规模商业化的燃煤烟 气脱隶技术。因此，在完善现有脱隶技术的同时，积极开发经济高效的新型燃煤烟气脱隶技 术具有重要理论和现实意义。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在不足，为了设计一种适合于大规模商业化的燃煤烟气脱隶技 术，本发明提供了一种光福射氯原子和径基脱除烟气隶的方法及装置。
[0004] 本发明是通过W下技术手段实现上述技术目的的。
[0005] -种光福射氯原子和径基脱除烟气隶的装置，其特征在于:设有一个光福射吸附 洗涂床，所述光福射吸附洗涂床具有一个密闭的反应器，所述反应器内具有用于盛装水的 产物分离槽，所述分离槽下部设有产物回收口，所述反应器壁上设有烟气入口、烟气出口、 氯气入口、补液口，所述氯气入口延伸至反应器内、并与能够位于液面W下的曝气管连通， 所述反应器内还设置有装于侧壁上吸附反应柱、装于反应器顶板上的紫外灯，紫外灯外部 套有石英套管，所述吸附反应柱的表面设有活性碳纤维，吸附反应柱与传动轴连接、且与反 应器侧壁转动副连接，所述吸附反应柱的下半部分能够浸泡在液面w下。
[0006] 优选地，还包括超声清洗装置，所述超声清洗装置是位于液面W下、且位于吸附反 应柱下部的超声发射器。
[0007] 优选地，所述烟气出口与氯气分离塔连接，所述氯气分离塔与烟画出口和氯气入 口连通。
[0008] 优选地，所述吸附反应柱的母线与反应器顶板接触，两端面与反应器侧板接触。
[0009] 优选地，所述吸附反应柱的数量为1-6个，紫外灯的数量也为多个，且吸附反应柱 与紫外灯间隔设置。
[0010]优选地，吸附反应柱与紫外灯之间的纵向间距A位于15cm-25cm之间；紫外灯与紫 外灯之间的最佳横向间距D位于10cm-30cm之间；烟气入口间距C在15cm-40cm之间；氯气曝 气管鼓出的气泡平均直径不大于100微米；吸附反应柱母线进入溶液的深度B位于5cm- 10cm;紫外灯及石英套管插入液面W下lOcmW上;超声发射器与吸附反应柱最底处的端面 保持垂直距离2cm-5cm厘米;吸附反应柱的直径是30cm-90cm。
[0011] -种光福射氯原子和径基脱除烟气隶的方法，其特征在于：
[0012] (1)氯气由氯气入口通过氯气曝气管喷入水中形成次氯酸溶液，吸附反应柱上的 活性碳纤维通过旋转浸入次氯酸溶液后会在表面上附有次氯酸;在紫外光福射下，吸附反 应柱的活性碳纤维表面的次氯酸分解产生高活性氯原子和径基；
[0013] (2)含隶烟气从烟气入口进入光福射吸附洗涂床中并与吸附反应柱上的活性碳纤 维接触，烟气中的隶会在吸附反应柱上的活性碳纤维表面与径基发生氧化反应，并且被固 定在活性碳纤维表面；
[0014] (3)当吸附反应柱继续旋转并再次浸入溶液后，吸附在活性碳纤维表面的隶氧化 产物脱落后进入溶液，从而完成持续不断的脱隶和洗涂过程，隶氧化产物沉淀，进入底部的 产物分离槽后会因自身重力原因下沉分离，被回收利用。
[0015] 优选地，所述步骤(3)中隶氧化产物脱落是采用超声波振荡方式，所述步骤（1)中 还包括采用氯气分离塔回收氯气的过程，回收的氯气再次通过氯气入口进入曝气管。
[0016] 优选地，所述步骤(2)中吸附反应柱呈逆时针方向旋转，并且吸附反应柱的旋转切 线速度方向与烟气流动方向相反。
[0017] 优选地，吸附反应柱的最佳转速r位于5转/分钟-30转/分钟之间；烟气入口 1溫度 不高于200°C，溶液与烟气的液气比为lL/m3-25L/m3;氯气的投加量为0.化(氯气体积)/m 3(溶液体积)-5.化(氯气体积)/m3(溶液体积)之间，溶液的抑不高于5.5;溶液溫度一般不高 于65°C;紫外光有效福射强度为30yW/cm2-200yW/cm2;紫外光的有效波长应当保持在180nm- 366nm〇
[0018] 本发明所述的光福射氯原子和径基脱除烟气隶的方法，是采用紫外光福射分解次 氯酸产生氯原子和径基作为隶的氧化剂，在光福射吸附洗涂床中氧化脱除烟气中的隶。具 体的，来自锅炉含隶烟气从烟气入口进入光福射吸附洗涂床中并与吸附反应柱上的活性碳 纤维接触。氯气由氯气入口通过氯气曝气管喷入水中形成次氯酸溶液。吸附反应柱上的活 性碳纤维通过旋转浸入酸溶液后会在表面上附有次氯酸。在紫外光福射下，吸附反应柱上 的活性碳纤维表面会因次氯酸分解而产生高活性氯原子和径基。烟气中的隶会在吸附反应 柱上的活性碳纤维表面与径基发生氧化反应，并且被固定在活性碳纤维表面。当吸附反应 柱继续旋转并再次浸入溶液后，吸附在活性碳纤维表面的隶氧化产物会因为超声波振荡脱 落后进入溶液，从而完成持续不断的脱隶和洗涂过程。脱隶氧化产物主要是氧化隶沉淀，进 入底部的产物分离槽后会因自身重力原因下沉分离，从而被回收利用。烟气中残留的氯气 会被尾部的氯气分离塔吸收分离并循环再利用。该系统具有极强的氧化性，能够实现100% 脱隶率，且脱除过程无二次污染。
[0019] 本发明所述的光福射氯原子和径基脱除烟气隶的方法及装置，具有设备简单、初 投资小、脱隶效率高、整个脱除过程无二次污染等诸多优点，具有广阔的开发和应用前景。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明中光福射吸附洗涂床的主视图及结构示意图。
[0021 ]图2是本发明中光福射吸附洗涂床的左视图及结构示意图。
[0022] 图3是本发明中光福射吸附洗涂床的灯管布置结构示意图。
[0023] 图4是光福射氯原子和径基的电子自旋共振光谱图。
[0024] 图中；
[0025] 1-烟气入口，2-氯气入口，3-烟气出口，4-曝气管，5-紫外灯，6-产物回收口，7-补 液口，8-产物分离槽，9-氯气分离塔，10-吸附反应柱，11-反应器，12-超声清洗装置，13-超 声发射器，14-反应器顶板，15-反应器侧壁，16-传动轴。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图W及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并 不限于此。
[0027] 如图1所示，本发明所述的光福射氯原子和径基脱除烟气隶的方法及装置，设有一 个光福射吸附洗涂床，所述光福射吸附洗涂床具有一个密闭的反应器11，所述反应器11内 具有用于盛装水的产物分离槽8,所述分离槽下部设有产物回收口 6,所述反应器11壁上设 有烟气入口 1、烟气出口 3、氯气入口 2、补液口 7,所述氯气入口 2延伸至反应器11内、并与能 够位于液面W下的曝气管4连通，所述反应器11内还设置有装于侧壁上吸附反应柱10、装于 反应器顶板14上的紫外灯5,紫外灯5外部套有石英套管，所述吸附反应柱10的表面设有活 性碳纤维，吸附反应柱10与传动轴（16)连接、且与反应器侧壁15转动副连接，所述吸附反应 柱10的下半部分能够浸泡在液面W下。所述烟气出口 3与氯气分离塔9连接，所述氯气分离 塔9与烟画出口和氯气入口 2连通。反应器11内设有超声清洗装置12，所述超声清洗装置12 是位于液面W下、且位于吸附反应柱10下部的超声发射器13。
[0028] 如图2、图3所示，所述吸附反应柱10的母线与反应器顶板14接触，两端面与反应器 侧壁15接触，W防止烟气从缝隙中逃逸而不是经过活性碳纤维吸附层。根据烟气流量和隶 入口浓度，吸附反应柱10可W设置为1-6个，通常烟气流量越大，隶入口浓度越高，吸附反应 柱10数量越多，具体根据现场测试和隶的排放要求来确定吸附反应柱10的数量，太少无法 满足脱除效率要求，太多会加大反应器11体积，增加系统运行成本。
[0029] 所述的光福射氯原子和径基脱除烟气隶的方法是采用紫外光福射分解次氯酸产 生氯原子和径基作为隶的氧化剂，在光福射吸附洗涂床中氧化脱除烟气中的隶。来自锅炉 含隶烟气从烟气入口 1进入光福射吸附洗涂床中并与吸附反应柱10上的活性碳纤维接触。 氯气由氯气入口 2通过氯气曝气管4喷入水中形成次氯酸溶液。吸附反应柱10上的活性碳纤 维通过旋转浸入溶液后会在表面上附有次氯酸。在紫外光福射下，吸附反应柱10上的活性 碳纤维表面会因次氯酸分解而产生高活性氯原子和径基。烟气中的隶会在吸附反应柱10上 的活性碳纤维表面与径基发生氧化反应，并且被固定在活性碳纤维表面。当吸附反应柱10 继续旋转并再次浸入溶液后，吸附在活性碳纤维表面的隶氧化产物会因为超声波振荡脱落 后进入溶液，从而完成持续不断的脱隶和洗涂过程。脱隶氧化产物主要是氧化隶沉淀，进入 底部的产物分离槽8后会因自身重力原因下沉分离，从而被回收利用。烟气中残留的氯气会 被尾部的氯气分离塔9吸收分离并循环再利用。
[0030]由图4所示，采用电子自旋共振光普仪可测定到紫外光福射氯气水溶液中产生了 氯原子和径基。因此，紫外光福射分解氯气水溶液首先是释放了具有高活性的氯原子和径 基，具体过程可用如下的化学反应(1)-(6)表示：
[0037]具有活泼性质的径基可氧化脱除烟气中的单质隶，具体过程可用如下的化学反应 (7)表不：
[003引 Hg0+· 0H一HgO丄+H · (7)
[0039] 反应产生的氧化隶经过沉淀分离后可作为工业原料回收利用，脱隶过程无二次污 染。
[0040] 在光福射吸附洗涂床内，吸附反应柱10与紫外灯5之间的纵向间距A太大则无法保 证光福射均匀性和福射强度，太小则能耗过高，紫外灯5投入成本大大增加，故吸附反应柱 10与紫外灯5之间的最佳纵向间距A位于15cm-25cm之间。同理，紫外灯5与紫外灯5之间的最 佳横向间距D位于10cm-30cm之间。烟气入口 1间距C太大会导致烟气分布不均匀，太小会造 成烟气流动素乱，流动阻力增加，故烟气入口 1最佳间距C在15cm-40cm之间。氯气曝气管4鼓 出的气泡直径太大无法满足足够的气液接触面积，故氯气曝气管4鼓出的气泡平均直径不 大于100微米。吸附反应柱10母线进入溶液的垂直距离或深度B太小无法提供足够的活性炭 纤维润湿面积，太长则会降低转动和隶捕捉效率，因此吸附反应柱10母线进入溶液的最佳 垂直距离或深度B应当位于5cm-10cm。紫外灯5及石英套管应当插入液面W下lOcmW上，W 保证紫外灯5在高溫烟气冲刷下获得高效的液相冷却效果，液体冷却效率要远远高于烟气 冷却效果。超声发射器与吸附反应柱10最底处的端面保持垂直距离2cm-5cm厘米，因为太近 会引发空泡效应，破坏超声探头，太远则降低了清洗振荡效果。吸附反应柱10必须呈逆时针 方向旋转，并且吸附反应柱10的旋转切线速度方向与烟气流动方向相反，运样可W保证与 烟气气流呈逆流方向，从而强化传热传质，提高捕捉效率。吸附反应柱10的直径太小会导致 活性碳针维铺设面积太小，捕捉面积和效率下降，而直径太大则增加了反应器11体积，故吸 附反应柱10的最佳直径是30cm-90cm。吸附反应柱10转速越低，单次旋转捕捉和反应时间越 长，单次脱除效果提高，但转速太低会导致系统整体脱除效率下降，因此吸附反应柱10的最 佳转速r位于5转/分钟-30转/分钟之间，具体还需要根据现场排放要求和脱除效率来确定 最优化的转速。
[0041] 烟气入口 1溫度太高会导致紫外灯5工作效率大大下降，增加溶液的冷却难度，降 低氯气的溶解度和利用率，并加剧次氯酸的自分解，故烟气入口 1溫度不能高于200°C。溶液 与烟气的液气比太高会导致单位反应器11的烟气处理量大幅度增加，进而导致脱除效率下 降，而溶液与烟气的液气比太低则会导致反应器11无法充分利用，利用率降低，故溶液与烟 气的最佳液气比为lL/m3-25L/m3。氯气投加量提高可提高溶液中次氯酸的浓度，促进氯原子 和径基产率提高，从而提高隶的脱除效率，但投加量太高会导致尾气中氯气的逃逸量大大 提高，从而增加尾部氯气分离塔9的分离难度和成本，因而氯气的最佳投加量为0.化(氯气 体积)/V (溶液体积)-5.化(氯气体积)/V (溶液体积)之间。溶液的抑太高会加速次氯酸自 分解，故一般不高于5.5。溶液溫度太高会导致次氯酸加速自分解，并且降低隶的溶解度，从 而降低脱除效率，故溶液溫度一般不高于65°C。烟气中隶的浓度超过50化g/m3时会达不到 脱除要求，故烟气中隶浓度应当低于5(K)yg/m3。紫外光福射强度太低无法满足福射要求，太 高会导致系统能耗大大提高，故紫外光有效福射强度为30yW/cm2-200yW/cm2。紫外线波长越 短，福射出的光子能量越高，光解次氯酸的能力越强，但此时紫外光的传播能力很低，即处 理能力有限，相反紫外光波长越长，光子分解次氯酸的能力下降，但有效传播距离增加，即 处理能力上升，因此紫外光的有效波长应当保持在180nm-366nm。
[0042] 实施例1:
[0043] 吸附反应柱10与紫外灯5之间的纵向间距A为20cm，紫外灯5与紫外灯5之间的横向 间距D为20cm，烟气入口 1间距C为25畑1，氯气曝气管4鼓出的小气泡平均直径为50微米，吸附 反应柱10母线进入溶液的垂直距离或深度B为7畑1，紫外灯5及石英套管插入液面W下15畑1， 超声发射器与吸附反应柱10最底处的端面保持垂直距离为3cm，吸附反应柱10呈逆时针方 向旋转，吸附反应柱10的直径是50cm，转速r是15转/分钟。烟气入口 1溫度为120°C，液气比 为化/V，氯气的投加量为2.化(氯气体积)/V (溶液体积），溶液抑为4.5，溶液溫度为45 °C， 烟气中隶浓度为l(K)yg/m3,紫外光福射强度为80yW/cm2,紫外线波长为254nm。在小型实验系 统上的结果为:脱隶效率达到88.9%。
[0044] 实施例2:
[0045] 吸附反应柱10与紫外灯5之间的纵向间距A为20cm，紫外灯5与紫外灯5之间的横向 间距D为20cm，烟气入口 1间距C为25畑1，氯气曝气管4鼓出的小气泡平均直径为50微米，吸附 反应柱10母线进入溶液的垂直距离或深度B为7畑1，紫外灯5及石英套管插入液面W下15畑1， 超声发射器与吸附反应柱10最底处的端面保持垂直距离为3cm，吸附反应柱10呈逆时针方 向旋转，吸附反应柱10的直径是50cm，转速r是15转/分钟。烟气入口 1溫度为120°C，液气比 为化/V，氯气的投加量为3.化(氯气体积)/V (溶液体积），溶液抑为4.5，溶液溫度为45 °C， 烟气中隶浓度为10化g/m3,紫外光福射强度为160yW/cm2,紫外线波长为254nm。在小型实验 系统上的结果为:脱隶效率达到100%。
[0046] 实施例3:
[0047] 吸附反应柱10与紫外灯5之间的纵向间距A为20cm，紫外灯5与紫外灯5之间的横向 间距D为20cm，烟气入口 1间距C为25畑1，氯气曝气管4鼓出的小气泡平均直径为50微米，吸附 反应柱10母线进入溶液的垂直距离或深度B为7cm，紫外灯5及石英套管插入液面w下15cm， 超声发射器与吸附反应柱10最底处的端面保持垂直距离为3cm，吸附反应柱10呈逆时针方 向旋转，吸附反应柱10的直径是50cm，转速r是15转/分钟。烟气入口 1溫度为120°C，液气比 为化/V，氯气的投加量为1.化(氯气体积)/m3(溶液体积），溶液抑为4.5，溶液溫度为45°(：， 烟气中隶浓度为20化g/m3,紫外光福射强度为120yW/cm2,紫外线波长为254nm。在小型实验 系统上的结果为:脱隶效率达到83.9%。
[004引实施例4:
[0049]吸附反应柱10与紫外灯5之间的纵向间距A为20cm，紫外灯5与紫外灯5之间的横向 间距D为20cm，烟气入口 1间距C为25畑1，氯气曝气管4鼓出的小气泡平均直径为50微米，吸附 反应柱10母线进入溶液的垂直距离或深度B为7畑1，紫外灯5及石英套管插入液面W下15畑1， 超声发射器与吸附反应柱10最底处的端面保持垂直距离为3cm，吸附反应柱10呈逆时针方 向旋转，吸附反应柱10的直径是50cm，转速r是15转/分钟。烟气入口 1溫度为120°C，液气比 为化/V，氯气的投加量为3.化(氯气体积)/V (溶液体积），溶液抑为4.5，溶液溫度为45 °C， 烟气中隶浓度为10化g/m3,紫外光福射强度为160yW/cm2,紫外线波长为365nm。在小型实验 系统上的结果为:脱隶效率达到56.1%。
[(K)加]实施例5:
[0051] 吸附反应柱10与紫外灯5之间的纵向间距A为20cm，紫外灯5与紫外灯5之间的横向 间距D为20cm，烟气入口 1间距C为25畑1，氯气曝气管4鼓出的小气泡平均直径为50微米，吸附 反应柱10母线进入溶液的垂直距离或深度B为7畑1，紫外灯5及石英套管插入液面W下15畑1， 超声发射器与吸附反应柱10最底处的端面保持垂直距离为3cm，吸附反应柱10呈逆时针方 向旋转，吸附反应柱10的直径是50cm，转速r是15转/分钟。烟气入口 1溫度为120°C，液气比 为化/V，氯气的投加量为3.化(氯气体积)/V (溶液体积），溶液抑为4.5，溶液溫度为45 °C， 烟气中隶浓度为20化g/m3,紫外光福射强度为100yW/cm2,紫外线波长为365nm。在小型实验 系统上的结果为:脱隶效率达到46.9 %
[0052] 经过W上实施例的综合对比可知，实施例2具有最佳的脱除效果，隶的脱除效率达 到100%，可作为最佳实施例参照使用。
[0053] 所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不 背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换 或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的装置，其特征在于：设有一个光辐射吸附洗 涤床，所述光辐射吸附洗涤床具有一个密闭的反应器（11)，所述反应器（11)内具有用于盛 装水的产物分离槽(8)，所述分离槽下部设有产物回收口（6)，所述反应器（11)壁上设有烟 气入口（1)、烟气出口（3)、氯气入口（2)、补液口（7)，所述氯气入口（2)延伸至反应器（11) 内、并与能够位于液面以下的曝气管(4)连通，所述反应器(11)内还设置有装于侧壁上吸附 反应柱（10)、装于反应器顶板（14)上的紫外灯(5)，紫外灯(5)外部套有石英套管，所述吸附 反应柱（10)的表面设有活性碳纤维，吸附反应柱（10)与传动轴（16)连接、且与反应器侧壁 (15)转动副连接，所述吸附反应柱(10)的下半部分能够浸泡在液面以下。2. 根据权利要求1所述的光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的装置，其特征在于:还包括 超声清洗装置（12)，所述超声清洗装置（12)是位于液面以下、且位于吸附反应柱（10)下部 的超声发射器(13)。3. 根据权利要求1所述的光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的装置，其特征在于:所述烟 气出口（3)与氯气分离塔(9)连接，所述氯气分离塔(9)与烟囱出口和氯气入口（2)连通。4. 根据权利要求1所述的光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的装置，其特征在于:所述吸 附反应柱(10)的母线与反应器顶板(14)接触，两端面与反应器侧壁(15)接触。5. 根据权利要求1所述的光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的装置，其特征在于:所述吸 附反应柱（10)的数量为1-6个，紫外灯(5)的数量也为多个，且吸附反应柱（10)与紫外灯(5) 间隔设置。6. 根据权利要求1所述的光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的装置，其特征在于:吸附反 应柱（10)与紫外灯(5)之间的纵向间距A位于15cm-25cm之间；紫外灯(5)与紫外灯(5)之间 的最佳横向间距D位于10cm-30cm之间；烟气入口（ 1)间距C在15cm_40cm之间；氯气曝气管 (4)鼓出的气泡平均直径不大于100微米;吸附反应柱（10)母线进入溶液的深度B位于5cm-10cm;紫外灯(5)及石英套管插入液面以下10cm以上;超声发射器(13)与吸附反应柱（10)最 底处的端面保持垂直距离2cm-5cm厘米;吸附反应柱（10)的直径是30cm-90cm〇7. -种光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的方法，其特征在于： (1) 氯气由氯气入口（2)通过氯气曝气管（4)喷入水中形成次氯酸溶液，吸附反应柱 (10)上的活性碳纤维通过旋转浸入次氯酸溶液后会在表面上附有次氯酸;在紫外光辐射 下，吸附反应柱(10)的活性碳纤维表面的次氯酸分解产生高活性氯原子和羟基； (2) 含汞烟气从烟气入口（1)进入光辐射吸附洗涤床中并与吸附反应柱（10)上的活性 碳纤维接触，烟气中的汞会在吸附反应柱（10)上的活性碳纤维表面与羟基发生氧化反应， 并且被固定在活性碳纤维表面； (3) 当吸附反应柱（10)继续旋转并再次浸入溶液后，吸附在活性碳纤维表面的汞氧化 产物脱落后进入溶液，从而完成持续不断的脱汞和洗涤过程，汞氧化产物沉淀，进入底部的 产物分离槽(8)后会因自身重力原因下沉分离，被回收利用。8. 根据权利要求1所述的光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的方法，其特征在于:所述步 骤(3)中汞氧化产物脱落是采用超声波振荡方式，所述步骤（1)中还包括采用氯气分离塔 (9)回收氯气的过程，回收的氯气再次通过氯气入口（2)进入曝气管(4)。9. 根据权利要求1所述的光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的方法，其特征在于:所述步 骤(2)中吸附反应柱（10)呈逆时针方向旋转，并且吸附反应柱（10)的旋转切线速度方向与 烟气流动方向相反。10.根据权利要求1所述的光辐射氯原子和羟基脱除烟气汞的方法，其特征在于:吸附 反应柱（10)的转速r位于5转/分钟-30转/分钟之间;烟气入口（1)温度不高于200°C，溶液与 烟气的液气比为lL/m 3-25L/m3;氯气的投加量为0.3L (氯气体积)/m3 (溶液体积)-5.0L (氯气 体积)/m3(溶液体积)之间，溶液的pH不高于5.5;溶液温度一般不高于65°C;紫外光有效辐 射强度为30yW/cm 2-200yW/cm2;紫外光的有效波长应当保持在180nm-366nm。
【文档编号】B01D53/78GK105833685SQ201610241277
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】刘杨先, 张军, 潘剑锋, 张永春, 谢芳, 郝建刚
【申请人】江苏大学