[发明专利]一种光热耦合激发H2O2烟气脱硫脱硝方法及产物利用

说明书

本发明公开了属于烟气净化技术领域的一种光热耦合激发H₂O₂烟气脱硫脱硝方法及产物利用。利用多层脱硫脱硝塔分为三部分喷淋进行脱硫脱硝，联合去除SO₂和NO；其中第一部分喷淋用于对烟气中SO₂进行酸碱中和式吸收，第二部分喷淋用紫外光‑热‑H₂O₂混合催化氧化NO；第三部分吸收塔是主吸收器，吸收液为(NH₄)₂SO₃，吸收前两个反应塔的反应产物；最后经蒸发结晶后得到NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄，可用作农业化肥。本发明对燃煤烟气中SO₂和NO_x能高效脱除。紫外光热的混合催化的HO·产率更高，相对于热催化更加节能和安全；且最终脱除产物为一种优质复合肥，具有较高的经济和环境效益。

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，特别涉及一种光热耦合激发H₂O₂烟气脱硫脱硝方法及产物利用，具体说是一种光热耦合激发H₂O₂烟气脱硫脱硝方法及产物利用

背景技术

化石燃料燃烧工业排放的二氧化硫(SO₂)和一氧化氮(NO)是发展中国家的主要环境污染问题之一。近年来，已经开发了涉及同时去除SO₂和NO_x的各种方法。如，使用甘蔗渣涂覆的电石渣颗粒同时去除SO₂和NO；活性炭(AC)同时吸附SO₂和NO；利用氨-Fe(II)EDTA去除SO₂和NO；脉冲电晕放电等离子体(PCDP)氧化，活性半焦吸附和生物滤池-Fe(II)EDTA和光催化氧化。自2013年以来，中国的一些发电厂安装了双区域吸收系统，以加强脱硫，以满足SO₂(35mg/m³)的超低排放标准。该系统具有协同去除SO₂和NO的潜力，由于高价态氮氧化物具有更高的溶解度，因此如何有效的氧化NO成为主要研究内容。对于液体氧化方法，已经使用了一些高级氧化工艺(AOP)，如UV/H₂O₂；Fe³⁺/H₂O₂；UV/NaClO₂；UV/NaClO。还有一些非AOP方法，如尿素/KMnO₄、NaClO/NH₃和NaClO₂/HA-Na。对于气相氧化方式，常用的氧化剂是O₃，自由基(HO·，SO₄·^-和O·)和ClO₂。其中H₂O₂被认为是最佳的氧化剂候选物，因为它具有低成本和对环境友好的优点。

目前国内主要脱硝技术为选择性催化还原脱硝(SCR)技术，但该技术使用的催化剂成本高、且寿命短，并且氨逃逸、催化剂中毒和废弃催化剂难处理等也是该技术的主要限制因素。近期，空气污染控制的重点从发电厂转移到工业锅炉和熔炉方面。虽然上述空气污染控制装置(APCDs)具有技术成熟和高去除效率的优点，但它们并不适用于处理工业锅炉和熔炉(如焦化，采矿和水泥)排放的SO₂和NO，因为它的运行成本高，且不适于工业锅炉多变的烟气条件。因此，开发一种适用于低负荷工业锅炉并能协同去除SO₂和NO_x的综合且具有成本效益的方法是十分必要的。在我们的工作中，我们发现紫外(UV)光和热可以催化H₂O₂产生HO·。因此，我们认为紫外线热催化H₂O₂的方式可能适用于耦合双区吸收，联合去除SO₂和NO。

发明内容