[發明專利]一種微波誘導金屬放電進行煙氣脫硝的裝置及方法

在審

• 申請號: 201910129020.1
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN109821372A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 鄧文義;周鎮港;田詩娟;蘇亞欣
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D53/56;B01D53/74;B01D53/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

本發明提供了一種微波誘導金屬放電進行煙氣脫硝的裝置，其特征在于，包括通道式微波反應器，所述通道式微波反應器包括防微波泄漏箱體、磁控管和防微波泄漏網，所述的防微波泄漏箱體具有煙氣入口和煙氣出口；防微波泄漏箱體內部設置放電模塊和耐高溫支架，放電模塊固定在耐高溫支架上；防微波泄漏網布置在防微波泄漏箱體的煙氣入口和煙氣出口處，所述的磁控管設置在防微波泄漏箱體外。所述脫硝方法是：含氮氧化物的煙氣直接通入通道式微波反應器，與放電模塊產生的高溫等離子體發生作用，氮氧化物在極短時的時間內發生解離，并轉化為N₂和O₂，達到脫硝的效果，本方法脫硝效率高、工藝簡單、無二次污染、無催化劑消耗、應用前景大。

技術領域

本發明涉及一種利用微波誘導金屬放電進行煙氣脫硝的裝置及方法。

背景技術

氮氧化物NOx是鍋爐燃料燃燒、汽車尾氣排放或工業生產過程中排放的有毒有害氣體，如處理不當將對人體健康和生態環境造成巨大危害。有效控制NOx排放是當前環境保護的重要課題。目前已經被廣泛采用且比較成熟的脫硝技術主要可分為兩類：燃燒中的NOx控制技術和燃燒后的煙氣脫硝技術。燃燒中的控制主要是借助先進的燃燒器，通過優化爐內氣流組織，或通過燃料和空氣的分級燃燒實現NOx排放的控制。該技術安裝和運行成本相對低廉，但脫硝率只能達到30～40％。因此，單獨采用燃燒中控制往往無法達標，需要聯合煙氣脫硝技術。國內外應用較為廣泛的煙氣脫硝技術是選擇性催化還原(SelectiveCatalytic Reduction,SCR)技術。SCR技術相對比較成熟，脫硝效率高(可達90％以上)，但同時也有投資巨大、運行成本高、催化劑價格昂貴且易中毒等不利因素。基于此，本發明提供了一種微波誘導金屬放電脫硝的方法，該方法無需催化劑、投資小、運行成本低，是一種高效、節能環保的新型煙氣凈化技術。

在發明專利CN00110497.7中，我國中科院唐軍旺等人在常壓下利用微波誘導石英反應器放電脫硝，無電極污染，也不會產生固體廢棄物，不存在催化劑中毒，但脫硝率只能達到60％左右。在發明專利CN201510367575.1中，山東大學王文龍等人利用微波誘導金屬介質放電裂解焦油，該法不使用催化劑，避免了催化劑失活問題，但為提高金屬放電的能力，此專利采用的是Fe、Ni、Cu等強導電性金屬，這類金屬熔點較低，一旦熔化則放電穩定性大幅下降。

發明內容

本發明的目的是針對現有脫硝方法的不足，提供一種微波誘導金屬放電進行煙氣脫硝的裝置及方法。

為了達到上述目的，本發明提供了一種微波誘導金屬放電進行煙氣脫硝的裝置，其特征在于，包括通道式微波反應器，所述通道式微波反應器包括防微波泄漏箱體、磁控管和防微波泄漏網，所述的防微波泄漏箱體具有煙氣入口和煙氣出口；防微波泄漏箱體內部設置放電模塊和耐高溫支架，放電模塊固定在耐高溫支架上；防微波泄漏網布置在防微波泄漏箱體的煙氣入口和煙氣出口處，所述的磁控管設置在防微波泄漏箱體外。

優選地，所述放電模塊由高熔點金屬絲和陶瓷體組成，高熔點金屬絲固定在陶瓷體上，高熔點金屬絲的兩端相對設置。

更優選的，所述高熔點金屬絲由熔點在2000℃以上的金屬制成。

更優選的，所述高熔點金屬絲由鎢、鉭或鈮制成，且高熔點金屬絲直徑在0.01～2mm之間。

更優選的，所述陶瓷體包括但不限于由Al₂O₃或SiO₂材料制成的耐高溫絕緣體。

更優選的，所述高熔點金屬絲的兩端為錐形、楔形或多棱錐體形狀。

優選地，所述耐高溫支架為網狀結構，放電模塊以可拆卸的方式固定在耐高溫支架上。

優選地，所述耐高溫支架由鐵、鋼、銅、或其它熔點在1000℃以上的金屬材料制成。