一种基于光催化喷淋的硫化氢脱除系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及燃烧烟气污染控制领域，具体涉及一种基于光催化喷淋的硫化氢 脱除方法及系统。
【背景技术】
[0002] 硫化氢是一种高刺激性的剧毒气体，是大气污染物之一。在有氧和湿热条件下，硫 化氢不仅会引起设备腐蚀和催化剂中毒，还会严重威胁人身安全。随着经济的快速发展和 人们环保意识的提高，工业废气中硫化氢脱除问题越来越受到人们的关注。同时国家也制 定了相应的法律法规对硫化氢的排放作了严格的限制。研宄开发硫化氢的高效脱除技术已 成为世界各国关注的热点问题。在过去的几十年中，国内外研宄人员对废气中硫化氢脱除 问题作了大量的研宄并开发了许多硫化氢脱除方法。按照脱除过程的干湿形态，废气硫化 氢脱除方法大体可分为干法和湿法两大类。干法是利用硫化氢的还原性和可燃性，以固定 氧化剂或吸收剂来脱硫或直接燃烧。该方法包括克劳斯法、不可再生的固定床吸附法、膜分 离法、分子筛法、变压吸附（PSA)法、低温分离法等。所用脱硫剂、催化剂主要有活性炭、氧 化铁、氧化锌、二氧化锰及铝矾土等，一般可回收硫磺、二氧化硫、硫酸和硫酸盐等资源。干 法脱除工艺效率较高、但存在设备投资大、脱硫剂需间歇再生和硫容量低等不足，一般适于 气体的精细脱硫。克劳斯法虽然可以用于高浓度硫化氢的脱除，但存在脱除效率差等不足。
[0003] 湿法脱除技术按照脱除机理可以分为化学吸收法、物理吸收法、物理化学吸收法 和湿式氧化法。化学吸收法是利用硫化氢与化学溶剂之间发生的可逆反应来脱除硫化氢。 常用方法包括胺法、热碳酸盐法和氨法等。物理吸收法是利用不同组分在特定溶剂中溶解 度差异而脱除硫化氢，然后通过降压闪蒸等措施析出硫化氢而再生吸收剂。常用的物理溶 剂法包括低温甲醇法、聚乙二醇二甲醚法、N-甲基吡咯烷酮法等。物理化学吸收法是将物 理溶剂和化学溶剂混合，使其兼有两种溶剂的特性，其典型代表为砜胺法。湿式氧化法是指 采用氧化剂将硫化氢氧化为单质硫或硫酸溶液进行回收。根据氧化机理的不同，湿式氧化 法主要可分为以铁基、钒基等为代表的催化氧化法和以双氧水、高锰酸钾等为代表的直接 氧化法。目前，硫化氢湿法脱除工艺也存在很多问题，例如新合成的各种有机吸收剂或氧化 剂价格高、性能不稳定、甚至还具有毒性。高锰酸钾等氧化剂反应过程会产生复杂的副产 物，导致产物利用困难。双氧水等氧化剂虽然洁净环保，但氧化效率很低，导致脱除过程无 法满足日益严格的环保要求。综上所述，目前还没有一种稳定可靠、经济有效，且适合于中 低浓度废气硫化氢脱除的工艺。因此，在完善现有脱除技术的同时，积极开发经济高效的新 型废气硫化氢脱除技术具有重要理论和现实意义。
【发明内容】
[0004] 本实用新型涉及一种基于光催化喷淋的硫化氢脱除系统，所述脱出系统基于的方 法是采用紫外光协同催化剂分解过氧化物产生强氧化性的羟基或硫酸根自由基作为硫化 氢氧化剂，在撞击床中氧化脱除烟气中的硫化氢。
[0005] 本实用新型脱除系统的反应过程及原理如下：
[0006] 1、由图1所示，采用电子自旋共振光普仪可测定到紫外光协同金属氧化物催化剂 催化分解过氧化物过程中产生了羟基和硫酸根自由基。因此，紫外光协同金属氧化物催化 剂催化分解过氧化物首先是释放了具有强氧化性的羟基和硫酸根自由基，具体过程可用如 下的化学反应（1)-(3)表示：
[0007] H202+UV+催化剂 2XOH (1)
[0010] 2、产生的强氧化性的硫酸根和羟基自由基可将烟气中的硫化氢氧化脱除，具体过 程可用如下的化学反应（4)_(5)表示：
[0011] 2XOH+H2S H2S04+H20 (4)
[0013] 3、反应产生的硫酸溶液可作为工业原料回收利用。例如，可通过添加氨中和硫酸 产生硫酸铵溶液，利用锅炉烟气余热蒸发结晶后获得可用于农业肥料的固态硫酸铵，整个 脱汞过程无二次污染。
[0014] 为实现以上目的，基于上述原理，本实用新型采用的技术方案如下：
[0015] 一种基于光催化喷淋的硫化氢脱除系统，所述系统设有排放源、风机、调温器、 混合器、撞击床、阀门、雾化器、喷雾泵一和喷雾泵二、储液箱、再生塔、催化剂储存塔 和循环泵；排放源通过烟道与调温器的进气口连接，调温器的出口连接混合器的一个入口， 催化剂储存塔连接混合器的另一个入口，混合器上设有二组出口，分别与左右撞击床上的 高速喷嘴相连接；所述撞击床由上向下依次设有除雾器、除灰器、高速喷嘴、紫外灯及石 英套管和雾化器；所述高速喷嘴与紫外灯及石英套管设于撞击床的内壁上，所述撞击床底 部设有出口 g，出口 g连接再生塔；所述储存过氧化物溶液的储液箱由连接管道与撞击床的 入口 e连接，所述储液箱与左右撞击床的连接管道上分别设有为过氧化物溶液提供动力源 的喷雾泵一、喷雾泵二；所述雾化器设于撞击床内的紫外灯管与高速喷嘴之间，过氧化物溶 液经雾化器雾化后喷入进入撞击床。
[0016] 所述混合器的每组出口分别与左右撞击床连接，所述每组出口连接有两个烟道， 其中一个烟道连接撞击床的高速喷嘴入口 c，另一烟道连接设置在撞击床另一边的同轴对 向布置的高速喷嘴入口 d。
[0017] 所述撞击床的顶部设有出口 i，出口 i与后处理系统连接，氧化产生的气相副产物 由撞击床的i出口进入后处理系统生成硫酸铵肥料，经过净化的烟气排入大气。所述撞击 床的下部设有出口 f，出口 f与催化剂储存塔连接，催化剂颗粒由撞击床出口 f重新回到催 化剂储存塔，然后再次进入混合器和撞击床，如此循环进行。
[0018] 所述撞击床的底部设有出口 g，出口 g与再生塔连接，再生塔与催化剂储存塔入口 连接；当催化剂运行一段时间失活后，失活的催化剂则由撞击床出口 g进入再生塔再生活 化，再生后的催化剂进一步送入催化剂储存塔循环使用。
[0019] 催化剂颗粒从催化剂储存塔的出口 a进入混合器，烟气从排放源的出口 b经调温 器调温后也进入混合器，烟气和催化剂颗粒在混合器内混合后分为两股均等气流。一半气 流由设置在一边的高速喷嘴经入口 c喷入撞击床，另一半气流则由设置在另一边的同轴对 向布置的高速喷嘴经入口 d喷入撞击床。与此同时，来自储液箱的过氧化物溶液由喷雾泵 一提供动力，由雾化器从入口 e喷入撞击床内。三股气液固混合物在撞击床内发生充分混 合，传质速率大大提高。紫外光协同催化剂分解过氧化物产生强氧化性的羟基或硫酸根自 由基氧化脱除硫化氢。氧化产生的气相副产物由撞击床的i出口进入后处理系统生成硫酸 铵肥料，经过净化的烟气排入大气。催化剂颗粒由撞击床出口 f重新回到催化剂储存塔，然 后再次进入混合器和撞击床，如此循环进行。当催化剂运行一段时间失活后，失活的催化剂 则由撞击床出口 g进入再生塔再生活化，再生后的催化剂进一步送入催化剂储存塔循环使 用。当一个撞击床再生时（例如左撞击床），另外一个相同的撞击床（例如右撞击床）用于 脱除硫化氢，两者交替使用。
[0020] 所述系统中左右撞击床对称布置，左右撞击床交替使用，两个撞击床之间的切换 由阀门一至六控制，所述阀门一设于混合器与左撞击床连接的烟道上，所述阀门二设于混 合器与右撞击床连接的烟道上；所述催化剂储存塔与左撞击床催化剂出口连接的管道上设 有阀门三，所述催化剂储存塔与右撞击床催化剂出口连接的管道上设有阀门五；所述再生 塔与左撞击床的失活的催化剂出口连接的管道上设有阀门四，所述再生塔与右撞击床的失 活的催化剂出口连接的管道上设有阀门六。
[0021] 当左撞击床用于脱除硫化氢时，阀门一、三、四开启，而阀门二、五、六关闭；当 左撞击床用于活化催化剂时，阀门一、三、四关闭，而阀门二、五、六则开启，此时右撞击 床用于脱除硫化氢。
[0022] 撞击床内的高速喷嘴、雾化器和紫外灯管均采用多级交叉布置。高速喷嘴、雾化 器和紫外灯管相间布置，且相邻的高速喷嘴、雾化器与紫外灯管采用同向布置。高速喷嘴 相邻两层之间的垂直间距H位于lOcm-lOOcm之间，且相邻两级高速喷嘴采用90度错开的 交叉布置。紫外灯管布置在相邻两级高速喷嘴之间的中心点处，且相邻两级的紫外灯管同 样采用90度错开的交叉布置。雾化器布置在相邻两级高速喷嘴和紫外灯管之间的中心点 处，且相邻两级的雾化器也采用90度错开的交叉布置。
[0023] 撞击床的最佳烟气入口温度为70-160°C，有效液气比为0. 1-5. OL/m3,过氧化物 的最佳浓度为〇? 2mol/L-2. Omol/L之间，溶液的pH位于1. 0-7. 0之间，最佳的溶液温度为 70-95°C，烟气中硫化氢的含量不高于5000ppm，紫外光有效辐射强度为20 y W/cm2-500 y W/ cm2,紫外线有效波长为180nm-365nm。雾化器喷出的过氧化物溶液的雾化液滴粒径不大于 10微米。高速喷嘴最佳的出口流速为5-25m/s。催化剂的最佳投加量可按撞击床反应器体 积的每立方米投加〇. l_5kg。<