本發明涉及環境保護領域，尤其涉及一種工業窯爐煙氣重金屬和氟氯硫硝凈化及資源化利用方法。
背景技術：
當前，我國仍是以化石能源煤為主要能源的發展中國家，煤中重金屬汞的含量一般從0.01～28mg/kg不等，我國煤中汞的含量一般為0.01～0.5mg/kg，平均值約0.195mg/kg，這些汞85%以上隨煙氣排放于大氣中，全世界每年燃煤排放至大氣中的汞逾3000t，燃煤釋放的汞已成為我國汞污染的主要來源，據不完全統計，僅貴州一個省每年由燃煤所排放的汞就超過600t。工業生產過程中，煤的燃燒煙氣中會產生大量重金屬及氟、氯、硫、硝類污染危害物，為了減少大氣污染，就需要對這些氣體進行處理，傳統的處理方法有煙氣脫硫技術和煙氣脫硝技術。
傳統的煙氣脫硫技術包括濕法和干法及海水煙氣脫硫技術，其濕法煙氣脫硫技術是借助堿性溶液或漿液（如石粉漿）來實現，脫硫效率大于90%，但操作流程長、環節多、投資大、運行成本高，且在脫硫的過程中會產生一定量的生產廢水，易造成二次污染。其干法煙氣脫硫技術包括反應器內置吸收劑吸收二氧化硫法和電子束煙氣脫硫法（將煙氣用高能電子束照射，通過輻射反應實現脫硫），干法脫硫率都較低且穩定性偏差。海水煙氣脫硫僅能用于濱海區，客觀上加劇海洋酸化和海產品重金屬污染，進而影響人類健康，如患水俁病。
傳統的脫硝技術廣泛采用選擇性催化還原脫硝法或選擇性非催化還原脫硝法，選擇性催化還原脫硝反應溫度為250～450℃時，脫硝率70%～90%。但設備投資大，需預熱處理煙氣，催化劑昂貴且使用壽命短，存在氨泄漏、設備易腐蝕等問題。選擇性非催化還原溫度區域為870～1200℃，脫硝率小于50%，存在氨逸和設備易腐蝕等問題。
在傳統的獨立的脫硫技術和脫硝技術基礎上發展起來的聯合脫硫脫硝一體化技術包括濕法和干法技術，濕法聯合脫硫脫硝技術主要是濕式煙氣脫硫與選擇性催化還原或選擇性非催化還原技術脫硝組合，工程龐大，初投資和運行費用高，且容易形成二次污染。其次是干法煙氣聯合脫硫脫硝一體化技術，包括固相吸收/再生法、氣/固催化同時脫硫脫硝技術、吸收劑噴射法以及高能電子活化氧化法。干法煙氣聯合脫硫脫硝系列技術的研究應用雖取得了顯著的進步，但因存在各種缺陷，或應用條件較苛刻，或處理復雜，或效果穩定性偏差，或投資偏大、運行成本高，或尚處于實驗中，尚不能普適性的解決煙氣中重金屬、氟、氯、硫、硝污染物問題。為此，大量的科技工作者就新式濕法同步脫硫脫硝方式進行了開發性試驗，新式濕法同步脫硫脫硝的方法包括氧化法和濕式絡合法，大多尚處于研究階段。
氧化法包括氯酸氧化法、二氧化氯氧化法、黃磷氧化法、酸化雙氧水法，氧化法實質上都是采用濕式洗滌系統，在一套設備中同時脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。工藝采用氧化吸收塔和堿式吸收塔兩段工藝，試圖在脫除二氧化硫和氮氧化物的同時，脫除有毒微量金屬元素如砷、鉍、鎘、鉻、鉛、汞等。其中的氯酸氧化法、二氧化氯氧化法、酸化雙氧水法，為增強氧化效果都必須采用鹽酸或硫酸溶液活化，即必須在強酸性條件下才能具有較好的氧化效果，而強酸和氯對生產設備的腐蝕性強，氯酸氧化法、二氧化氯氧化法工藝過程亦產生有毒的氣體氯氣，且工藝中酸性條件下的氧化效果穩定性偏差，客觀上尚難以穩定的同步脫除硫硝和重金屬。其中的黃磷氧化法是以黃磷為原料將NO氧化為NO2，再用液態的堿性吸收漿液吸收反應生成硫酸鹽和硝酸鹽，對二氧化硫和氮氧化物的去除率達到95%以上，但黃磷具有易燃性、不穩定性和毒性，尚缺乏可靠的預處理解決方法。
濕式絡合法一般采用鐵或鈷作催化劑。以水溶液中能絡合NO的絡合劑使之結合成絡合物。絡合物與溶解于溶液中的SO2、SO3反應。濕式絡合吸收法工藝可以同時脫硫脫硝，但工業穩定性差，絡合劑再生困難、利用率低，運行費用高，難以有效解決煙氣中的氟氯和重金屬污染問題。
今天，選擇環保綠色的無毒無害材料，同步解決煙氣中脫硫脫硝脫氟脫氯脫除重金屬污染物，并實施資源化利用，已經成為各國控制煙氣污染的研發熱點和難題。當前，大多數脫硫脫硝一體化工藝僅停留在研究階段，盡管已經有少量示范應用工程，但由于有毒、腐蝕性工藝原料的應用，加之運行費用較高，制約了其大規模推廣應用。開發出適合我國國情，無毒無腐蝕、投資少、運行費用低、效率高、副產品資源化利用的煙氣脫硫脫硝脫氟脫氯脫除重金屬污染物及資源化利用技術已成為解決大氣環境污染的當務之急。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種工業窯爐煙氣重金屬和氟氯硫硝凈化及資源化利用方法， 該方法簡單、投資少、運營成本較低，對工業窯爐生產線設備無腐蝕。
本發明解決其技術問題采用的技術方案是，一種工業窯爐煙氣重金屬和氟氯硫硝凈化及資源化利用方法，用過碳酸鈉和高鐵酸鹽復合氧化脫除工業窯爐煙氣中的重金屬和氮氧化物、二氧化硫及氟、氯污染物，使之轉化為農用肥和化工原料，具體包括如下步驟：
（1）脫污氧化劑粉料或脫污氧化劑溶液的制備：按有效成份的質量濃度計，以過碳酸鈉和高鐵酸鹽及活化劑的質量比為過碳酸鈉10～90:高鐵酸鹽10～90:活化劑0.01～5（優選過碳酸鈉15～75：高鐵酸鹽15～75：活性劑0.1～2.0）的比例配料,混合均勻制成粉料，即得固體脫污氧化劑粉料，或以公知的方法制成有效質量濃度為0.5%～15%的水溶液，得脫污氧化劑溶液。
所述高鐵酸鹽為高鐵酸鈉、高鐵酸鉀、高鐵酸鎂、高鐵酸鈣、高鐵酸鋇、高鐵酸鋅等中的至少一種。
所述活化劑為公知的鐵、錳、銅、鎳、鈷的水溶性化合物，優選如絡合鐵、硫酸鐵、氯化鐵、硝酸錳、氯化錳、硫酸銅、氯化銅、氯化鎳、硝酸鎳、氯化鈷、硝酸鈷等中的至少一種。
（2）脫污氧化：將步驟（1）所得的脫污氧化劑粉料或脫污氧化劑溶液霧化噴入工業窯爐的煙氣管道中，和/或霧化噴入設置于煙氣管道上的脫污氧化器中，以工業窯爐的煙氣管道和/或脫污氧化器作為脫污氧化反應的裝置，脫除煙氣中的重金屬、氟、氯、硫、硝、二氧化硫、氮氧化合物等污染物，并氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物。
所述脫污氧化劑粉料或溶液的用量，根據煙氣污染物含量變化（客觀上煙氣污染物隨原燃材料變化及窯爐工況的變化而變化）及在線檢測污染物排放達標的要求，實時調整脫污氧化劑的用量以使排放煙氣達到排放要求。脫污氧化劑的用量越多，煙氣中的污染物的含量越低。
本發明將具有強氧化作用的脫污氧化劑霧化噴入煙氣管道中或脫污氧化器中，以過碳酸鈉和高鐵酸鹽復合的脫污劑的超強氧化作用，將工業窯爐產生的煙氣中的二氧化硫氧化為三氧化硫，再轉化為硫酸或硫酸鈉、硫酸鐵等硫酸鹽而脫硫，將煙氣中的一氧化氮（約占NOx總量的90%）氧化為二氧化氮，再轉化為硝酸或硝酸鈉、硝酸鐵等硝酸鹽而脫硝，將氟、氯化合物氧化轉化為氟化鈉、氯化鈉等鹽而脫除氟、氯，將煙氣中的重金屬氧化為離子態（如將原燃材料帶入產生的少量的汞氧化為汞離子、砷氧化為砷酸根）生成無機鹽（如硫酸汞、硝酸汞、硫酸砷、硝酸砷、砷酸鈉）而脫除煙氣中重金屬污染物，并高效氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物。
本發明還可以增加步驟（3）資源化利用：將經步驟（2）處理的脫除重金屬、氟、氯、硫、硝、二氧化硫、氮氧化合物等污染物所得的以硫酸鹽、硝酸鹽、氟鹽、氯鹽為主要成分的混合物，按公知的化工分離方法，視情況分離出其中的重金屬鹽、氟鹽、氯鹽、硫酸鹽、硝酸鹽，所得的硝酸鹽作為農業用肥或作為化工原料，所得的重金屬鹽、氟鹽、氯鹽供應冶金或化工，硫酸鹽用于農肥或建材，實現資源化利用，或分離出其中的重金屬后作為水泥及混凝土用早強劑原料或農肥，或直接作為水泥及混凝土外加劑用替代性原料（利用水泥砼的硅酸鹽及鋁酸鹽膠凝礦物固化重金屬）。
進一步，步驟（1）中，在脫污氧化劑粉料或脫污氧化劑溶液中，可以加入輔料無毒的氧化劑（如過氧化尿素、過氧乙酸等）及可與酸性物質反應的吸收劑（如氨、尿素、燒堿、水玻璃、偏鋁酸鈉等）。
進一步，步驟（1）的脫污氧化劑或脫污氧化劑溶液的制備中，所述過碳酸鈉、高鐵酸鹽可選用市售產品或用公知的方法現場制備。
進一步，步驟（2）中的脫污氧化，可采取單段式集中脫污氧化、分段或分級脫污氧化。
進一步，步驟（2）中采取分段或分級脫污氧化時，末段或末級加入可與酸性物質反應的吸收劑如氨、尿素、燒堿、水玻璃、偏鋁酸鈉等中的至少一種。可按公知的化工工藝制取穩定的硝酸銨和/或硫酸銨。
進一步，步驟（2）中采取分段或分級脫污氧化時，末段或末級可按公知的化工工藝制備硫酸和硝酸的混合酸。
本發明的有益效果：
（1）選用綠色環保型的強氧化劑過碳酸鈉（國際上普遍用于民用洗滌去污和制氧）和高鐵酸鹽（還原后產物為三價鐵或氫氧化鐵）為工藝原料、輔配以無毒無害的活化劑作為復合氧化劑，氧化能力強于活化的過碳酸鈉及高鐵酸鹽，能有效脫除煙氣中的重金屬、氟、氯、硫、硝污染物，并能高效氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物，但對人無毒無害，對設備無腐蝕，無二次污染物產生，無廢渣廢水排放，利于生產安全和環保。
（2）煙氣脫污氧化產物便于資源化利用，作為化工原料和/或農肥，煙氣有害污染物凈化處理和利用徹底，利于循環經濟發展。
（3）工藝簡單且便于自動化控制調整，投資少，處理成本相對較低，經濟性較好，利于推廣，為有效解決大、中、小各類工業窯爐煙氣的高效凈化提供了一種有效的技術方案。
本發明利用無毒、無腐蝕性、無氯的環保型復合氧化劑工藝原料，采用半干法或干法噴霧處理煙氣，以中性至堿性條件下的強氧化作用凈化煙氣中的硫、硝、氟、氯和重金屬污染物，并高效氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物，且資源化利用清污產物作為化工原料或農肥，工藝方法簡單，投資少，運營成本較低，對工業窯爐生產線設備無腐蝕，具有較好的經濟和環境效益。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
實施例1
某紅磚廠，采用燃煤為燃料，該廠煙氣經除塵器除塵后由煙道煙囪直接排入大氣中，煙氣有刺鼻的氣味。試驗中的煙氣凈化以現有的煙道煙囪為脫污氧化空間，試驗時裝設西安聚能儀器有限公司的TR-9300煙氣在線監測分析儀。未脫污氧化時，在線檢測煙氣中成份，NOx 含量為976mg/Nm3、SO2 含量為1287mg/Nm3、CO含量為0.43mg/Nm3，煙氣取樣檢測含汞量為 30.21 μg/Nm3、含氟量為26.9mg/Nm3、含氯量為45.37mg/Nm3、碳氫化合物含量為CHx2134mg/Nm3。試驗選用市售的過碳酸鈉和高鐵酸鉀作為氧化劑，選用市售的硫酸錳、硫酸銅作為活化劑，按如下步驟進行工業窯爐煙氣重金屬和氟氯硫硝凈化及資源化利用方法的試驗：
（1）脫污氧化劑制備：按有效成份計，將過碳酸鈉和高鐵酸鉀及活化劑按質量比為過碳酸鈉69:高鐵酸鉀30.7:活化劑0.3（其中硫酸錳0.2、硫酸銅0.1）的比例配料，制成有效成分質量濃度為5.6%的脫污氧化劑溶液；
（2）脫污氧化：將步驟（1）所得的脫污氧化劑溶液霧化噴入工業窯爐收塵器出口后的煙氣管道中，直接以煙氣管道煙囪作為脫污氧化反應的裝置，脫除煙氣中的重金屬、氟、氯、硫、硝、二氧化硫、氮氧化合物等污染物，并氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物。調整脫污氧化劑溶液噴入量，在線檢測煙氣中有害物質含量，使其含量穩定控制在NOx＜100mg/Nm3、SO2＜100mg/Nm3、CO含量≤0.02 mg/Nm3。煙氣取樣檢測含汞量為1.77μg/Nm3、含氟量為1.9mg/Nm3、含氯量為1.8mg/Nm3、CHx含量為113mg/Nm3，煙氣異味消失。
本試驗將強氧化作用的脫污氧化劑霧化噴入收塵器出口后的煙氣管道中，以過碳酸鈉和高鐵酸鹽復合脫污劑的超強氧化作用，能將煙氣中的二氧化硫氧化為三氧化硫，再轉化為硫酸鈉、硫酸鐵等硫酸鹽而脫硫；能將煙氣中的一氧化氮（約占NOx總量的90%）氧化為二氧化氮，再轉化為硝酸鈉、硝酸鐵等硝酸鹽而脫硝；能將氟、氯化合物氧化轉化為氟化鈉、氯化鈉等鹽類而脫除氟氯；能將重金屬氧化轉化為無機化合物（如硫酸汞、硝酸汞等）而脫除煙氣中的重金屬污染物，并能高效氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物。
（3）資源化利用：將經步驟（2）處理的脫除重金屬、氟、氯、硫、硝、二氧化硫、氮氧化合物等污染物所得的以硫酸鹽、硝酸鹽、氟鹽、氯鹽為主要成分的混合物，直接送至某商品混凝土站作為混凝土復合早強劑中的無機鹽替代原料，反饋效果與使用現有混凝土復合早強劑相當，未發現任何異常；采用此替代原料作混凝土早強劑的混凝土塊進行毒性浸出試驗，重金屬浸出量無顯見變化，說明水泥混凝土能有效固化其中的重金屬離子。
實施例2
某山區冶煉廠，該廠煙氣經除塵器除塵后由煙道煙囪直接排入大氣中，煙氣有刺鼻的氣味。試驗中的煙氣凈化從現有的煙道與煙囪之間設置一個脫污氧化器，試驗時裝設西安聚能儀器有限公司的TR-9300煙氣在線監測分析儀。未脫污氧化時，在線檢測煙氣成份，煙氣中NOx含量為1478mg/Nm3、SO2含量為3586mg/Nm3、CO含量為0.29mg/Nm3，煙氣取樣檢測含汞量為38.44μg/Nm3、含氟量為57.3mg/Nm3、含氯量為44.37mg/Nm3、碳氫化合物含量為CHx837mg/Nm3。試驗選用市售的過碳酸鈉和高鐵酸鉀作為氧化劑，選用市售的硫酸鎳、硫酸鈷作為活化劑，輔料選用燒堿，按如下步驟進行工業窯爐煙氣重金屬和氟氯硫硝凈化及資源化利用方法試驗：
（1）脫污氧化劑溶液的制備：按有效成份計，將過碳酸鈉和高鐵酸鉀及活化劑按質量比為過碳酸鈉32:高鐵酸鉀67.89:活化劑0.11（其中硫酸鈷0.01、硫酸鎳0.1）的比例配料，輔料按過碳酸鈉和高鐵酸鉀總質量的35%配入，各組份加水混合均勻，制成有效成分質量濃度為3.3%的脫污氧化劑溶液；
（2）脫污氧化：將步驟（1）所得的脫污氧化劑溶液霧化噴入脫污氧化器中，脫除煙氣中的重金屬、氟、氯、硫、硝、二氧化硫、氮氧化合物等污染物，并氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物。調整脫污氧化劑溶液噴入量，在線檢測煙氣中有害物質含量，使各有害物質含量穩定控制在NOx＜180mg/Nm3、SO2＜180mg/Nm3、CO含量＜0.02 mg/Nm3。煙氣取樣檢測，其含汞量為2.83μg/Nm3、含氟量為2.6mg/Nm3、含氯量為2.2mg/Nm3、CHx為17mg/Nm3。煙氣異味消失。
本試驗將強氧化作用的脫污氧化劑霧化噴入收塵器出口后的脫污氧化塔中，以過碳酸鈉和高鐵酸鹽復合脫污劑的超強氧化作用，能將煙氣中的二氧化硫氧化為三氧化硫，再轉化為硫酸鈉、硫酸鐵等硫酸鹽而脫硫；能將煙氣中的一氧化氮（約占NOx總量的90%）氧化為二氧化氮，再轉化為硝酸鈉、硝酸鐵等硝酸鹽而脫硝；能將氟、氯化合物氧化轉化為氟化鈉、氯化鈉等鹽類而脫除氟氯；能將煙氣中的重金屬氧化為離子態（原燃材料帶入產生的汞蒸氣氧化為汞離子）生成無機化合物（如硫酸汞、硝酸汞等）而脫除煙氣中重金屬污染物，并能高效氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物。
（3）資源化利用：將脫除重金屬、氟、氯、硫、硝、二氧化硫、氮氧化合物等污染物所得的以硫酸鹽、硝酸鹽、氟鹽、氯鹽為主要成分的混合物，按公知的化工分離方法，分離出其中的重金屬鹽（硫酸汞、氯化汞、砷酸鈉）、氟鹽（氟化鐵）、氯鹽（氯化鈉）、硫酸鹽（硫酸鈉、硫酸鐵）、硝酸鹽（硝酸鈉），所得的硝酸鈉作為農業用肥澆草，所得的重金屬鹽、氟鹽、氯鹽、硫酸鹽、砷酸鹽用作化工原料，實現資源化利用。
實施例3
某廠供熱鍋爐煙氣凈化，該廠供熱鍋爐煙氣經水洗除塵器除塵后由煙道煙囪直接排入大氣中，煙氣中含大量水蒸汽顯白色。試驗中的煙氣凈化從現有的煙道與煙囪之間設置一個脫污氧化器，試驗時裝設西安聚能儀器有限公司的TR-9300煙氣在線監測分析儀。未脫污氧化時，在線檢測煙氣中有害成份含量，煙氣中NOx含量為1236mg/Nm3、SO2含量為886mg/Nm3、CO含量為0.19 mg/Nm3，煙氣取樣檢測含汞量為20.73μg/Nm3、含氟量為12.1mg/Nm3、含氯量為16.4mg/Nm3、碳氫化合物含量為CHx217mg/Nm3。試驗選用市售的過碳酸鈉和高鐵酸鉀作為氧化劑，選用市售的硫酸鎳、硫酸銅作為活化劑，按如下步驟進行工業窯爐煙氣重金屬和氟氯硫硝凈化及資源化利用方法試驗。
（1）脫污氧化劑制備：按有效成份計，將過碳酸鈉和高鐵酸鉀及活化劑按質量比為過碳酸鈉84:高鐵酸鉀15.3:活化劑0.7（其中硫酸銅0.5、硫酸鎳0.2）的比例配料，混合均勻，制成細度小于120目的脫污氧化劑粉料。
（2）脫污氧化：將步驟（1）所得的脫污氧化劑粉料用壓縮空氣霧化噴入脫污氧化器中，脫除煙氣中的重金屬、氟、氯、硫、硝、二氧化硫、氮氧化合物等污染物，并氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物。調整脫污氧化劑噴入量，在線檢測煙氣中有害物質含量，將煙氣中有害物質含量穩定控制在NOx含量＜150mg/Nm3、SO2含量＜150mg/Nm3、CO含量＜0.02 mg/Nm3。煙氣取樣檢測含汞量為1.7μg/Nm3、含氟量為1.1mg/Nm3、含氯量為1.3mg/Nm3、CHx含量為24mg/Nm3。
本試驗將強氧化作用的脫污氧化劑霧化噴入收塵器出口后的脫污氧化器中，以過碳酸鈉和高鐵酸鹽復合脫污劑與水蒸汽作用后的超強氧化作用，能將煙氣中的二氧化硫氧化為三氧化硫，轉化為硫酸鈉、硫酸鐵等硫酸鹽而脫硫；能將煙氣中的一氧化氮（約占NOx總量的90%）氧化為二氧化氮，轉化為硝酸鈉、硝酸鐵等硝酸鹽而脫硝；能將氟、氯化合物氧化轉化為氟化鈉、氯化鈉等化合物而脫除氟氯；能將煙氣中的重金屬氧化為離子態（原燃材料帶入產生的汞蒸氣氧化為汞離子）生成無機化合物（如硫酸汞、硝酸汞等）而脫除煙氣中的重金屬污染物，并能高效氧化清除煙氣中未燃盡的碳氫化合物。
（3）資源化利用：將經步驟（2）處理的脫除重金屬、氟、氯、硫、硝、二氧化硫、氮氧化合物等污染物所得的以硫酸鹽、硝酸鹽、氟鹽、氯鹽為主要成分的混合物，按公知的化工分離方法，分離出其中的重金屬鹽（硫酸汞、氯化汞、砷酸鈉）、氟鹽（氟化鐵）、氯鹽（氯化鈉）、硫酸鹽（硫酸鈉）、硝酸鹽（硝酸鈉），所得的硝酸鈉作為農業用肥澆草，所得的重金屬鹽、氟鹽、氯鹽、硫酸鹽、砷酸鹽用作化工原料，實現資源化利用。
實施例4
某廠供熱鍋爐煙氣凈化，該廠供熱鍋爐煙氣經除塵器除塵后由煙道煙囪直接排入大氣中。試驗中的煙氣凈化從現有的煙道與煙囪之間設置一、二兩級脫污氧化器，煙氣經第一級后進入第二級。試驗時裝設西安聚能儀器有限公司的TR-9300煙氣在線監測分析儀。未脫污氧化時，在線檢測煙氣中有害物質的含量，NOx含量為1203mg/Nm3、SO2含量為843mg/Nm3、CO含量為0.17 mg/Nm3，煙氣取樣檢測含汞量為17.73μg/Nm3、含氟量為17.1mg/Nm3、含氯量為21.4mg/Nm3、碳氫化合物含量為CHx239mg/Nm3。試驗選用市售的過碳酸鈉和高鐵酸鈉作為氧化劑，選用市售的硫酸鎳、硫酸銅作為活化劑，輔料選用燒堿，按如下步驟進行工業窯爐煙氣重金屬和氟氯硫硝凈化及資源化利用方法試驗。
（1）脫污氧化劑溶液制備：按有效成份計，第一級脫污氧化器主要脫除重金屬及氟氯，所用脫污氧化劑按過碳酸鈉和高鐵酸鉀及活化劑的質量比為過碳酸鈉84.8:高鐵酸鈉15:活化劑0.2（其中硫酸銅0.1、硫酸鎳0.1）的比例配料，各組份加水混合均勻，制成有效成分質量濃度為7%的脫污氧化劑溶液（A劑）。第二級脫污氧化器主要氧化脫除脫硝和碳氫化合物，所用脫污氧化劑按過碳酸鈉和高鐵酸鉀及活化劑的質量比為過碳酸鈉15:高鐵酸鉀84.8:活化劑0.2（其中硫酸銅0.1、硫酸鎳0.1）的比例配料，輔料燒堿按過碳酸鈉和高鐵酸鉀總質量的40%配入，各組份加水混合均勻，制成有效成分質量濃度為2.2%的脫污氧化劑溶液（B劑）。
（2）脫污氧化：分級脫污氧化。將A劑霧化噴入一級脫污氧化器中，脫除煙氣中的以重金屬、氟、氯為主的煙氣污染物。B劑霧化噴入二級脫污氧化器中，脫除煙氣中的以二氧化硫、氮氧化合物、碳氫化合物為主的污染物。調整一、二級脫污氧化器中脫污氧化劑溶液A劑、B劑噴入量，在線檢測煙氣中有害污染物的含量，使其含量穩定控制在NOx＜100mg/Nm3、SO2＜100mg/Nm3、CO含量＜0.01 mg/Nm3。煙氣取樣檢測含汞量為1.5μg/Nm3、含氟量為0.0mg/Nm3、含氯量為0.0mg/Nm3、CHx含量為16mg/Nm3。
（3）資源化利用：將收集的第一級脫污氧化器脫除的以氟、氯和重金屬鹽為主的混合物曬干，直接作為助熔劑替代原料供應冶金與制釉試驗，反饋助熔效果良好。將收集的第二級脫污氧化器脫除的以硫酸鈉、硝酸鈉為主的混合物曬干，作為混凝土外加劑用硫酸鈉、硝酸鈉的替代原料，供應制作混凝土外加劑，反饋用其制成的混凝土外加劑的性能與用硫酸鈉、硝酸鈉制成的外加劑性能相當。
實施例5
某山區冶煉廠煙氣凈化，該廠煙氣經除塵器除塵后由煙道煙囪直接排入大氣中。試驗中的煙氣凈化從現有的煙道與煙囪之間設置一級脫污氧化器和二級脫污氧化吸收器，煙氣經第一級脫污氧化器后進入第二級脫污氧化吸收器。試驗時裝設西安聚能儀器有限公司的TR-9300煙氣在線監測分析儀。未脫污氧化時，在線檢測煙氣中有害污染物的含量，NOx含量為1475mg/Nm3、SO2含量為3478mg/Nm3、CO含量為0.29 mg/Nm3，煙氣取樣檢測含汞量為31.73μg/Nm3、含氟量為47.1mg/Nm3、含氯量為31.4mg/Nm3、碳氫化合物CHx含量為1464mg/Nm3。
試驗選用市售的過碳酸鈉和高鐵酸鉀作為氧化劑，選用市售的硫酸鎳、硫酸銅作為活化劑，輔料選用市售的氨和過氧化尿素，按如下步驟進行工業窯爐煙氣重金屬和氟氯硫硝凈化及資源化利用方法試驗。
（1）脫污氧化劑溶液的制備：按有效成份計，第一級脫污氧化器所用脫污氧化劑按過碳酸鈉和高鐵酸鈉及活化劑的質量比為過碳酸鈉19:高鐵酸鈉80.5:活化劑0.5（其中硫酸銅0.4、硫酸鎳0.1）的比例配料，各組份加水，混合均勻，制成有效成分質量濃度為3.5%的脫污氧化劑溶液（A劑）。第二級脫污氧化吸收器所用脫污氧化劑按過碳酸鈉和高鐵酸鈉及活化劑的質量比為過碳酸鈉89:高鐵酸鈉10.8:活化劑0.2（其中硫酸銅0.1、硫酸鎳0.1）的比例配料，輔料過氧化尿素、氨分別按過碳酸鈉和高鐵酸鉀總質量的5%和100%配入，各組份加水混合，制成有效成分質量濃度為12%的脫污氧化劑溶液（B劑）。
（2）脫污氧化：分級脫污氧化。將A劑霧化噴入一級脫污氧化器中，氧化脫除煙氣中的以重金屬、氟、氯為主的煙氣污染物，并將部分二氧化硫、氮氧化合物、碳氫化合物氧化。將B劑霧化噴入二級脫污氧化吸收器，進一步脫除煙氣中的二氧化硫、氮氧化合物等污染物，并將煙氣中的硫硝轉化為硫酸氨、硝酸氨等。調整一、二級脫污氧化器中脫污氧化劑溶液A劑、B劑噴入量，在線檢測煙氣中污染物含量，使煙氣中的污染物含量穩定控制在NOx含量＜100mg/Nm3、SO2含量＜100mg/Nm3、CO含量＜0.01mg/Nm3。煙氣取樣檢測含汞量為1.5μg/Nm3、含氟量為0.0mg/Nm3、含氯量為0.0mg/Nm3、CHx含量為2mg/Nm3。
（3）資源化利用：將收集的第一級脫污氧化器脫除的以氟、氯和重金屬鹽為主的混合物，按公知的化工分離方法制取重金屬液汞、氟鹽及氟化鈉、氯化鈉化工原料。將收集的第二級脫污氧化吸收器脫污所得的以硫酸氨、硝酸氨為主的混合物按公知的化工方法清除其中的汞、鉛、砷元素后作為化肥澆草。
實施例6
某山區鉛鋅冶煉廠煙氣凈化，該廠煙氣經除塵器除塵后由煙道煙囪直接排入大氣中。試驗中的煙氣凈化從現有的煙道與煙囪之間設置四段式脫污氧化器，末段（第四段）循環制酸。試驗時裝設西安聚能儀器有限公司的TR-9300煙氣在線監測分析儀。未脫污氧化時，在線檢測煙氣中污染物的含量，NOx含量為1026mg/Nm3、SO2含量＞4500mg/Nm3、CO含量為0.29 mg/Nm3，煙氣取樣檢測含汞量為31.73μg/Nm3、含氟量為47.1mg/Nm3、含氯量為31.4mg/Nm3。試驗選用市售的過碳酸鈉和高鐵酸鈉作為氧化劑，選用市售的硫酸鎳、硫酸銅作為活化劑，按如下步驟進行工業窯爐煙氣重金屬和氟氯硫硝凈化及資源化利用方法試驗。
（1）脫污氧化劑溶液制備：按有效成份計，按過碳酸鈉和高鐵酸鈉及活化劑的質量比為過碳酸鈉16:高鐵酸鈉83.8:活化劑0.2（其中硫酸銅0.1、硫酸鎳0.1）的比例配料，各組份加水混合均勻，制成有效成分質量濃度為5.5%的脫污氧化劑溶液；
（2）脫污氧化：分段脫污氧化，將脫污氧化劑溶液霧化噴入脫污氧化器的一、二、三段中，氧化脫除煙氣中的以重金屬、氟、氯為主的煙氣污染物，使之轉化為氟化鹽、氯化鹽為主的化合物，并將二氧化硫、氮氧化合物氧化為三氧化硫、二氧化氮。調整脫污氧化器一、二、三段中脫污氧化劑溶液的噴入量，在線檢測煙氣中污染物的含量，使煙氣中污染物的含量穩定控制在NOx含量＜100mg/Nm3、SO2含量＜100mg/Nm3、CO含量＜0.01mg/Nm3。煙氣取樣檢測含汞量為1.5μg/Nm3、含氟量為0.0mg/Nm3、含氯量為0.0mg/Nm3、CHx 含量為2mg/Nm3。末段按公知的制酸工藝循環吸收被氧化的硫、硝，至硫酸和硝酸的混合酸質量濃度達到20%以上。
（3）資源化利用：將收集的脫污氧化器中一至三段脫除的氟、氯和重金屬鹽為主的混合物按公知的化工分離方法制取重金屬液汞、氟鹽及氯鹽化工原料。末段收集的硫酸和硝酸的混合酸，其質量濃度為31.7%，作為化工原料。