[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于氣液混相放電等離子體的煙氣處理系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110578042.3
• 申請(qǐng)日: 2021-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113318578B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳天一;王軍鋒;張偉;蘇巧玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/32
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/32;B01D53/18;B01D53/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供一種基于氣液混相放電等離子體的煙氣處理系統(tǒng)和方法，包括煙氣進(jìn)氣管道、空氣進(jìn)氣管道、第一氣體混合室、電磁換向閥、等離子體反應(yīng)器、儲(chǔ)液罐、水泵、氣泵、電動(dòng)截止閥A、電動(dòng)截止閥B和控制器；在煙氣通入反應(yīng)器之前，經(jīng)過(guò)了兩次與空氣的混合，可以降低煙氣的溫度，同時(shí)增加煙氣的氧氣含量，有利于臭氧和羥基自由基的生成；將煙氣通入液相中對(duì)煙氣污染物進(jìn)行“清洗”，可通過(guò)毛細(xì)管鼓泡法使氣相更加分散，同時(shí)電場(chǎng)會(huì)削弱氣泡表面張力，形成微氣泡，增大兩相接觸面積，進(jìn)一步提高反應(yīng)效率；收集反應(yīng)后的廢液，經(jīng)過(guò)處理可以轉(zhuǎn)化得到硫酸和硝酸，避免了二次污染，副產(chǎn)物回收還能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于氣液混相放電等離子體的煙氣處理系統(tǒng)和方法。特指一種應(yīng)用于燃煤廢氣脫硫脫硝、船舶尾氣處理等領(lǐng)域的煙氣污染物高效處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)和選擇性催化還原脫硝技術(shù)的應(yīng)用最廣泛。由于傳統(tǒng)濕法技術(shù)存在成本高、占地面積大、產(chǎn)生廢水廢渣引起二次污染等技術(shù)缺陷，對(duì)煙氣脫硫脫硝新方法的研究熱點(diǎn)轉(zhuǎn)向了干法氧化同時(shí)脫硫脫硝。干法技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小、運(yùn)行成本低、耗水量少、凈化過(guò)程中無(wú)明顯降溫等特點(diǎn)，在實(shí)際工程應(yīng)用方面優(yōu)勢(shì)顯著。但是干法技術(shù)普遍存在脫除效率不高、吸收劑利用率低、催化劑昂貴等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種氣液混相放電產(chǎn)生等離子體的煙氣處理方法，能高效處理煙氣中硫氧化物和氮氧化物等污染物，提高在燃煤廢氣脫硫脫硝效果。本發(fā)明利用高壓脈沖放電作用，在電極陣列尖端產(chǎn)生大量氧活性粒子，羥基自由基等強(qiáng)氧化活性物對(duì)燃煤煙氣中的SO₂、NO_x氧化處理。本發(fā)明在煙氣通入反應(yīng)器之前，經(jīng)過(guò)了兩次與空氣的混合，可以降低煙氣的溫度，同時(shí)增加煙氣的氧氣含量，有利于臭氧和羥基自由基的生成。本發(fā)明將煙氣通入液相中對(duì)煙氣污染物進(jìn)行“清洗”，與噴淋液相處理煙氣相比，可通過(guò)毛細(xì)管鼓泡法使氣相更加分散，同時(shí)電場(chǎng)會(huì)削弱氣泡表面張力，形成微氣泡，增大兩相接觸面積，進(jìn)一步提高反應(yīng)效率。本發(fā)明利用水作為燃煤煙氣處理溶液，成本較低且易于更換。收集反應(yīng)后的廢液，經(jīng)過(guò)處理可以轉(zhuǎn)化得到硫酸和硝酸，避免了二次污染，副產(chǎn)物回收還能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明對(duì)液相中的針狀電極陣列施加正極性高壓脈沖，電極尖端形成電暈脈沖放電，生成·OH、O·、O₃、O+2、H₂O₂等多種強(qiáng)氧化自由基。硫氧化物和氮氧化物與強(qiáng)氧化自由基發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，實(shí)現(xiàn)煙氣的處理。設(shè)置兩組等離子體發(fā)生器交替運(yùn)行，當(dāng)發(fā)生裝置中反應(yīng)一定的時(shí)間，兩組發(fā)生裝置交替充液排液，酸性廢液排出到儲(chǔ)液罐，可以回收處理為硝酸和硫酸，實(shí)現(xiàn)資源化脫硫脫硝。等離子體發(fā)生器中的液體為水且無(wú)需催化劑，成本較低。電暈高壓脈沖放電相比于其他生成低溫等離子體的方法，具有耗能少，生成自由基濃度高的優(yōu)勢(shì)。該方法可以應(yīng)用于氣液混相等離子放電的研究，也可以應(yīng)用于燃煤煙氣的脫硫脫硝、船舶尾氣處理等多種煙氣污染物處理場(chǎng)景，在科學(xué)研究和節(jié)能減排的實(shí)際應(yīng)用中具有較高價(jià)值。