采用UV/H2O2 体系进行烟气脱硫脱硝
摘要：为寻求一种高效的烟气多污染物脱除技术，采用 UV/H2O2 体系进行烟气脱硫脱硝实验研究。在自制的鼓泡反应器上考察模拟烟气成分、H2O2 溶液浓度和催化剂等影响因素对脱硫脱硝效率的影响，得出了最佳实验条件。
关键词：脱硫脱硝,过氧化氢,实验研究,紫外线
2002年David Cooper 等[18-19]在低温下在烟道气内设置 UV 灯激发H2O2 发生反应，氧化NO，高温下烟气中的NO 可脱除10%~70%。UV/H2O2 法属于高级氧化技术的范畴，多用于难降解污染物的处理[20]。本文利用UV/H2O2 体系产生的羟基自由基(⋅OH)的强氧化性(标准电极电位2.80 V)，将难溶解的NO 氧化为高价态的NOx，并使用液相吸收的方法达到同时脱除烟气中的SO2 及NOx 的目的。
实验方法及过程
实验采用的反应器为自制的1 000 mL 石英玻璃容器，紫外灯紧贴反应器壁，以达到最好的透光效果。鼓泡器为玻璃砂芯漏斗，其鼓泡粒径为30∼ 50 μm。在反应器进气口和出气口连接旁路系统，使用MRU 烟气分析仪测定O2、SO2 和NOx 的浓度，实验尾气经碱液吸收后排入大气。实验流程见图1。
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实验开始后将反应器与紫外灯罩入封闭罩内，使其不受日光影响。实验均测定气体浓度相对稳定时一段时间(一般为20 min)内的平均浓度。反应后吸收液倒入棕色试剂瓶中密闭保存，用以对反应产物进行分析。实验主要考察了NOx 初始浓度、H2O2 溶液浓度、H2O2 溶液温度、H2O2 溶液pH 值、O2 浓度变化以及金属离子的加入对SO2和NOx脱除效率的影响。
结论
在自制的试验台上进行了UV/H2O2法脱除SO2 和NOx 实验，得出如下结论：
1）当pH 值保持在3.3 左右，氧气浓度大于6%，溶液温度在45℃以下，加入金属催化离子时，SO2 及NOx 的脱除效率可达到95%以上。
2）在实验中，pH 值对NOx 的脱除影响较大。但实验得到的最佳pH 范围总体偏低，这需要在今后的实验中加大pH 值适用范围。
3）烟气中的O2 增加了NOx 的脱除效率，当氧气浓度>5%时，NOx 的脱除即可达到80%以上。
4）M(OH)n+络合离子在紫外光照射下的光量子效率较高，加快了⋅OH 的产生速度，体系中⋅OH 浓度增大最终使NOx 的脱除效率升高。
与现有采用湿式石灰石石膏法脱硫、选择性催化还原法脱硝的分级治理相比，本技术有望降低投资和运行费用，并有望用于对现有湿法脱硫设备的改造。
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