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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了一种基于非均相Photo-Fenton的一体化烟气净化系统，即利用非均相Photo-Fenton产生具有强氧化性的羟基自由基·OH，将烟气中的SO2、NO以及Hg0分别氧化为H2SO4、HNO3和Hg2+固定于溶液中，反应后混合溶液中的固体催化剂可通过简单的一级沉淀分离后实现循环再生利用，溶液中的少量Hg2+可以通过添加等摩尔比的S2-生成难溶的HgS，然后经过二级沉淀分离后实现回收利用，而剩余的硫酸与硝酸溶液可以作为工业原料进一步回收利用，整个一体化脱硫脱硝脱汞过程无二次污染，是一种十分有应用前景的烟气净化系统。

主权项：一种基于非均相Photo‑Fenton的一体化烟气净化系统，其特征在于：设有燃烧器、换热器、鼓泡塔、添液塔、两级分离塔、再生塔、引风机以及烟囱构成的燃烧及排放系统，燃烧器燃烧产生的包括SO2、NOx以及Hg0的烟气经过换热器冷却后，从鼓泡塔底部设置的喷嘴通入鼓泡塔，含有双氧水及固体催化剂的非均相Fenton试剂加入添液塔后由第一循环泵从鼓泡塔的上部亦通入鼓泡塔，鼓泡塔内设有紫外灯管，烟气与非均相Fenton试剂在鼓泡塔内产生气液吸收反应，紫外光激发分解非均相Fenton试剂释放具有强氧化性的羟基自由基（·OH），将烟气中的SO2、NOx以及Hg0氧化为H2SO4、HNO3和Hg2+并固定于溶液中，将其中之20‑40%混合溶液由第二循环泵抽入添液塔循环利用，剩余的混合溶液则由第三循环泵抽入一级分离塔沉淀分离后由第四循环泵送入再生塔，混合溶液中的固体催化剂再生后由第五循环泵再次通入添液塔循环使用；经过一级分离后的含Hg2+溶液由第六循环泵抽入二级分离塔，通过向二级分离塔添加等摩尔比的二价硫离子S2‑反应生成难溶的HgS，经过沉淀分离后实现硫化汞的回收利用，剩余的高浓度硫酸与硝酸溶液作为工业原料回收利用，洗涤后的烟气由鼓泡塔顶部通过引风机抽入烟囱排放；所说紫外灯管与鼓泡塔底面垂直，鼓泡塔内单位体积紫外光辐射功率为5Wm3‑200Wm3，单位Wm3是指鼓泡塔在未安装紫外灯之前，鼓泡塔为空塔时单位体积所需要的紫外光辐射功率，紫外光波长为120nm‑360nm；设置多根紫外灯管时，多根紫外灯管呈同心圆设置，相邻同心圆之间距离相同，多根紫外灯管均布在不同直径的圆周上，沿同一直径线设置，各相邻两直径线之间的中心角相同，圆心处设有紫外灯管；喷嘴设置在与紫外灯管同心圆交替间隔的同心圆周上均布，且置于两紫外灯管中心角半角的直径线上；所说固体催化剂为Fe2O3、MnO2、CuO或者TiO2中的一种，固体催化剂在再生塔内通过高温煅烧手段活化再生，其煅烧温度在300℃‑600℃范围内，固体催化剂投加的质量浓度在0.5gL‑5.0gL范围内，固体催化剂的粒径在80目‑200目之间，双氧水投加的摩尔浓度在0.1molL‑2.5molL；所说鼓泡塔入口的烟气温度15℃‑75℃，液气比为5Lm3‑50Lm3，且烟气流经鼓泡塔反应器的停留时间为0.5s‑20s,所说二级分离塔内添加的二价硫离子S2‑的摩尔量与溶液中Hg2+的摩尔量相等，即nS2‑：nHg2+=1：1。

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