[發明專利]用于煙氣治理的電極噴嘴分離式對沖直流電暈放電組件

有效

• 申請號: 201210297170.1
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102794089A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 吳祖良;孫春華;孫培德;金孝祥;方敏
• 申請（專利權）人: 浙江富春江環保熱電股份有限公司;浙江工商大學
• 主分類號: B01D53/74
• 分類號: B01D53/74;B01D53/76;B01J19/08;B01J19/26;H05H1/26
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明屬于能源環保技術領域，尤其提供一種用于煙氣治理的電極噴嘴分離式對沖直流電暈放電組件。

背景技術

等離子體煙氣污染物同時脫除技術是目前煙氣綜合治理技術之一，它利用氣體放電產生具有高度反應活性的粒子與污染物分子發生反應，從而分解處理各種污染物。目前運用較多的等離子體煙氣治理技術包括電子束法、脈沖電暈法和直流電暈法。

電子束法產生高能電子的過程中會破壞煙氣中主要氣體分子的化學鍵，導致煙氣中含量最高的N₂和CO₂被分解或電離，浪費了能量，并且存在所采用的電子槍價格昂貴、電子槍及靶窗的壽命短、設備結構復雜、占地面積大、X射線的屏蔽與防護等問題。脈沖電暈法能耗雖然只有電子束法的50％左右，但其仍然是對煙氣直接放電，浪費了大量能量，另外脈沖電暈技術還存在制造大功率脈沖電源技術復雜、成本高、火花開關壽命短、需定期更換等不足之處。此外，由于采用電子束法或脈沖電暈法在實際應用過程中往往需要加入氨氣作為吸收劑，氨氣不能完全反應，會造成氨氣泄露，氨氣排放入大氣會對周圍環境產生污染。

直流電暈放電技術是在克服了電子束法和脈沖電暈技術不足的基礎上發展起來的，直流電暈放電是在直流高壓作用下，利用電極間電場分布不均勻性而產生的一種放電形式。放電裝置通常采用一種管狀放電電極，電極母管的一端封閉，在母管上設有多個噴嘴，噴嘴能夠噴射電極氣同時作為放電尖端對電極板進行放電，這種電極的優點是添加的氣體在噴嘴附近的電暈區內進行分解，同時噴嘴口氣體的流動能使電暈放電相對穩定。但是這種電極的加工，尤其是噴嘴的焊接等非常困難，大量工程應用更有很大的難度，同時由于噴嘴附近放電區域最大，但電極氣在噴嘴附近形成的扇形面區域最小，導致該放電裝置電暈放電區域不能覆蓋氣體噴射區域，存在大量能量和電極氣浪費現象，且大尺度的噴嘴作為放電尖端本身就導致放電能耗大，電能利用率較低，增加了污染物脫除的成本。為了減少電能的浪費，另一種分離式放電裝置采用電極氣和放電裝置分離，放電電極為齒形電極板，齒形電極作為放電尖端對電極板放電，放電電極兩側對稱布置兩個電極氣噴管，兩電極氣噴管緊貼電極板，在噴管上縱向設有兩排電極氣噴嘴，兩噴嘴之間的夾角為130～140°，噴嘴和放電尖端對齊，即每個噴嘴對準一個放電尖端，這樣噴嘴對著放電尖端從側面噴射電極氣，從而達到放電區域和電極氣區域大部分的重合，但這種布置方式仍存在電極氣浪費現象，同時噴管上噴嘴加工和安裝過程中均需嚴格控制角度，大大增加了噴嘴的加工和安裝難度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于煙氣治理的電極噴嘴分離式對沖直流電暈放電組件，其能克服直流電暈放電技術氧化處理煙氣中的多種污染物時直流電暈放電電極不足的缺陷。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于煙氣治理的電極噴嘴分離式對沖直流電暈放電組件，包括相互平行設置的2個管式噴嘴和1個齒形電極，?2個管式噴嘴對稱的位于齒形電極的兩側。

作為本發明的用于煙氣治理的電極噴嘴分離式對沖直流電暈放電組件的改進：管式噴嘴包括噴管，噴管的一端為開口端、另一端為密封端，在噴管上設有一排與噴管的軸心線相平行的噴孔；噴孔之間的間距n相等；

齒形電極包括等寬等厚且相互連接的電極柄和電極基體，在電極基體的2側面分別設置間距相等且與噴管上的噴孔相一一對應的齒形尖端，噴管的軸心與噴孔（4）直徑端部的交點所得的延長線覆蓋整個齒形尖端（如圖9所示）。上述結構能使煙氣處理過程中齒形尖端對噴管進行直流電暈放電時，噴孔噴出的電極氣呈扇形擴散到齒形尖端的頂尖附近形成電極氣區域，齒形尖端的放電區域在頂尖附近最大，對沖放電過程中電極氣區域能夠包含此放電區域，從而達到兩區域有效的重合，最終實現降低電能耗的同時還能夠有效的利用電極氣。

作為本發明的用于煙氣治理的電極噴嘴分離式對沖直流電暈放電組件的進一步改進：

噴管的內徑（直徑）為5~15mm，噴管的管壁厚為2~3mm，噴孔的間距n為15~40mm，電極柄的寬度為b為10~20mm，電極柄的厚度為2~8mm，相鄰的齒形尖端的頂尖之間的距離N為15~40mm，齒形尖端的齒高h為3~6mm。

作為本發明的用于煙氣治理的電極噴嘴分離式對沖直流電暈放電組件的進一步改進：

噴孔為以下任意一種孔：

焦距為2~4mm且離心率為0.5~0.9的橢圓形孔，如圖4（a）所示；

直徑為2~4mm的圓形孔，如圖4（b）所示；

長度為3~6mm且寬度為2~3mm的長方形孔，如圖4（c）所示。