科创中国

本发明属于烟气净化相关技术领域，并具体公开了一种富氧烟气制碳氢燃料协同脱硫的光催化反应器及方法。其中，待处理气体中的二氧化硫气体在第一反应器中被转化为亚硫酸根离子，第一反应器与第二反应器之间，第二反应器与第三反应器之间均设置有离子交换通道，用于彼此交换反应器中的离子保持电荷平衡和质量平衡，第一反应器和第二反应器之间的离子通道中设置有离子交换膜，亚硫酸根离子通过该离子交换膜进入第二反应器中，并在第二反应器中进行光催化反应被氧化为硫酸根离子实现脱硫；待处理气体中的二氧化碳气体进入第三反应器中进行光催化还原为碳氢化合物，实现二氧化碳的处理。通过本发明，实现制备碳氢燃料和脱硫的同时进行，处理效率高。

煤炭利用过程中释放出大量CO2，大大加速了全球气候变暖的进程。而燃煤电厂是我国CO2排放量最大、最集中的排放源。其中富氧燃烧电厂采用空气分离获得的纯氧和一部分锅炉排烟构成的混合气体代替空气作为煤燃烧的氧化剂，可使煤燃烧形成的烟气中CO2含量达到85％以上，是良好的CO2来源。由于采用烟气循环，富氧燃烧烟气中SO2等污染物会发生富集，传统的湿法脱硫技术仍存在能耗大、成本高的不足。若能同时实现高效、低成本的CO2还原制碳氢燃料和SO2脱除，既可节能又能减排，势必对富氧燃烧技术的推广应用有促进作用。

本发明属于烟气净化相关技术领域，更具体地，涉及一种富氧烟气制碳氢燃料协同脱硫的光催化反应器及方法。光催化技术是实现CO2还原制碳氢燃料和SO2协同脱除的一种有效办法。光催化技术通过模拟植物光合作用，以光敏半导体为催化剂，利用可持续并无污染的太阳能激发催化剂产生光生电子-空穴对，将富氧燃烧烟气中的高浓度CO2催化还原，生成高附加值的太阳能燃料，可以有效降低CO2排放，并提供可再生能源，同时将SO2氧化脱除，是一种反应条件温和、低成本、环境友好的SO2、CO2减排及资源化利用技术。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”、“985工程

1.本发明中的氧化还原介质在第二反应器和第三反应器中迁移，以此保持反应器中的电荷平衡和质量平衡，同时，第二反应器中进行氧化反应，第三反应器中进行还原反应，将氧化反应和还原反应分开，有效抑制光催化逆反应，提高反应效率；

2.本发明中提供的光催化反应装置，通过在第一反应器中设置气体通道和添加碳酸氢盐溶液，气体通道用于作为二氧化碳的通道，二氧化硫被添加的碳酸氢盐吸收，实现二氧化碳和二氧化硫的分开处理，彼此互不影响，提高处理效率，加快处理进程；

3.本发明中的光催化反应装置中的光源利用太阳能实现烟气转化利用协同烟气脱硫，具有能耗小、成本低等优点，对富氧燃烧技术的推广应用具有重要意义。

可以通过与企业订立合作协议，发挥各自的优势，共同转化科技成果，并明确双方合作的责权利机制。