[发明专利]一种微波耦合紫外光催化氧化Hg0

权利要求书

1.一种微波耦合紫外光催化氧化Hg⁰净化系统，其特征在于，所述微波耦合紫外光催化氧化Hg⁰净化系统包括微波发生器、无极灯、光催化反应器和后续吸收装置，其中氮气载气系统（1）、质量流量计（2）和汞发生器（3）串联，汞发生器（3）的一路输出通过1#调节阀与微波反应器（7）、后续吸收系统（8）、干燥装置（9）、测汞仪（10）和烟气分析仪（4）串联；汞发生器（3）的另一路输出由2#调节阀、3#调节阀串联构成；该汞发生器（3）的另一路输出与1#调节阀、微波反应器（7）、后续吸收系统（8）串联构成的线路并联；光催化反应器（6）和无极灯（5）安装在微波反应器（7）内。

2.一种微波耦合紫外光催化氧化Hg⁰净化系统的Hg⁰净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）微波发生器用于发生微波，用微波产生的热效应对光催化反应器进行快速加热，通过加热能在一定范围内提升液相氧化剂的氧化效果，同时微波还具有非热效应，微波辐射的非热效应对由氧化剂分子和水分子组成的催化剂表面的性质有显着影响，有助于中间体Hg0的进一步氧化；

（2）微波激发无极灯，进而产生紫外光；紫外光照射液相氧化剂而产生高活性自由基，自由基则高效的氧化Hg⁰使之转变为Hg²⁺；同时紫外光将O₂激发为臭氧O₃；O₃具有很强的氧化性，能够进一步促进Hg⁰向Hg²⁺的转变，提高氧化效果；

（3）光催化反应器用于盛放液相氧化剂、无极灯，进行催化氧化，光催化反应器前一段与汞发生装置连接，将产生的Hg⁰由氮气作为载气带入光催化反应中进行催化氧化，通过微波耦合紫外灯对液相氧化剂进行作用，可以产生·OH、·Cl自由基，利用这些自由基的强氧化性以对Hg⁰进行氧化；所述液相氧化剂由过氧化氢、过硫酸钠、亚氯酸钠、次氯酸钠中的一种或多种组成，其中，过氧化氢浓度为10-20%wt，过硫酸钠浓度为5-10%，亚氯酸钠浓度为0.05-0.1%wt， pH范围为4.5-6.5；

（4）经过氧化作用的氮气进入后续的吸收系统，吸收系统中使用氯化钾、氯化钠的溶液进行吸收，其中溶液中的Cl^-离子会与Hg²⁺离子结合形成稳定的氯化汞HgCl溶液，达到脱除Hg⁰的目的；所述吸收液由氯化钾、氯化钠溶液组成，氯化钾浓度为5%wt，氯化钠浓度为6%wt，pH范围为7。

3.根据权利要求2所述微波耦合紫外光催化氧化Hg⁰净化系统的Hg⁰净化方法，其特征在于，所述微波耦合紫外灯对液相氧化剂进行作用是促进微波耦合紫外灯催化氧化Hg⁰的运行，运行条件如下：

（1）氮气载气气速为150L/h；

（2）氮气进入汞发生器前气温为20-25℃，汞发生器水浴温度为60℃；

（3）微波反应器温度为40-90℃；

（4）微波激发无极灯功率为300-500W；

（5）液相氧化剂加入量500ml；

（6）吸收液入口烟温范围为20-25℃，吸收液温度为20-30℃。