[實用新型]低溫等離子體催化劑協同脫氮裝置

無效

• 申請號: 200820227791.1
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN201361529Y
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 李秋榮;武金寶;白明華;賀君
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/76;B01D53/56
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所
• 代理人: 鄂長林

技術領域

本實用新型屬于低溫等離子體催化劑協同脫氮技術領域，尤其涉及一種低溫等離子體催化劑協同脫氮裝置。

背景技術

低溫等離子體催化劑協同脫氮技術在電站鍋爐、工業鍋爐、各種相關工業領域的動力設備以及汽車尾氣等的脫除中應用日益廣泛。此技術具有能耗低、時間短、操作簡單、可控性強等優點。目前大多數裝置都不能解決催化劑中毒失活，而催化劑的更換也是問題，解決了催化劑中毒不能更換的問題。在本裝置中以低碳烴類化合物為載氣的電暈放電與催化劑協同脫除煙氣中的NO不僅具有以上優點，而且還不易造成對環境的二次污染。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提出了一種低溫等離子體催化劑協同脫氮裝置，該裝置采用低碳烴代替氨氣作為載氣，更解決了氨氣腐蝕設備和泄露的缺點。

本實用新型采用技術方案為：一種低溫等離子體催化劑協同脫氮裝置，該裝置中的密封容器兩端設置進氣口和出氣口；密閉容器內設置可更換的若干組與電源正極相連的篩網，每組篩網之間設置若干與電源負極相連的放電針；在所述密閉容器的下端設置可導電的底片，所述底片與放電針接觸。

作為本實用新型的一種改進，所述篩網的夾層內填充催化劑。

作為本實用新型的一種改進，所述的底片和放電針上分別設置通孔，其內安裝螺栓和螺母。

作為本實用新型的一種改進，所述密閉容器的內側設置卡槽，所述篩網安裝在卡槽內。

采用此種方案，通過將催化劑放在兩篩網夾層中間，可使催化劑與反應物充分接觸，使反應完全。篩網采用抽拉式，使得催化劑更換方便，裝置頂部螺絲扣緊的方式，拆裝簡單。放電針放電距離可以調整，經過調整可選擇最合適的放電距離。一組放電針搭配兩個篩網從而形成多個去除區域，這種分級處理方式對氮氧化物的去除效果更佳。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步的詳細說明：

圖1是低溫等離子體催化劑協同脫氮裝置的主視剖視圖；

圖2是低溫等離子體催化劑協同脫氮裝置的俯視剖視圖；

圖3是圖1的C處局部放大圖；

圖4是圖1所示的A-A向剖視圖；

圖5是圖1所示的B-B向剖視圖。

具體實施方式

本實用新型提出的低溫等離子體催化劑協同脫氮裝置包括密封裝置1，如圖1和圖2所示。該裝置采用有機玻璃做成，密封裝置1的兩側分別設置進氣口7和出氣口3。氣體由進氣口7進入，密封裝置1內安裝放電針2，該放電針2與安裝在密封容器1下部的底板6接觸，底板6為金屬導體，它與電源負極的接線柱連接，這樣，就使得放電針2帶負電荷。密封容器1內還設置了若干組篩網4，每組篩網4之間設置兩排放電針2，如圖4所示，該篩網4為鋼制網，并與電源的正極相連。

另外，在篩網4的夾層內填充催化劑8，如圖5所示。催化劑8與反應氣體充分接觸，使反應完全。由二層鋼制網夾在中間，密封容器1的內壁上具有卡槽結構，篩網可抽拉安裝易于更換，如圖3所示。放電針2與底板6通過螺栓和螺母連接在一起，利用放電針放電和催化劑結合作用脫除氮氧化物，潔凈氣體有出氣口3排出。

使用時，首先將制備好的催化劑8裝入篩網4的夾層中間，然后將裝好催化劑的篩網4放到密封容器1中，用扳手將密封容器1上的螺絲擰緊，并檢查其密封性。在密封容器1的出氣口3處接上抽風機，進氣口處接上配氣瓶。配氣瓶裝有反應氣體，例如NO和C₃H₈或NO和CO的混合氣體。打開抽風裝置和試驗所用氣體開關，檢查整個系統的氣密性，并按照一定比例(NO∶載氣≈1∶1)的流量通入混合氣體，并打開電源，開始進行電暈放電，在恒定脈沖電壓下持續放電5分鐘。通氣完畢后首先切斷電源，然后擰緊氣體閥門。將催化劑8取出后做紅外光譜和X射線光譜，并對譜圖進行理論分析。

在分別以TiO₂和CuO/γAl2O3為催化劑，C₃H₈和CO分別為載氣的低溫等離子體催化劑協同脫氮對比實驗中，我們發現C₃H₈的去除效果明顯高于CO，氮氧化物的去除率能達到80％。

電暈放電與催化協同作用脫除NO的方法是將等離子體活化和催化活化相結合，現階段一般認為它是在催化活化的基礎上，電暈放電起到兩方面的作用：一是高能電子轟擊體系中的分子，使之形成活性物種，引發對脫除NO有益的反應，提高NO的脫除效率。二是高能電子可以轟擊掉吸附在催化劑上的氧等使催化劑中毒的物質，從而延長催化劑的壽命。