一种低温脱硝方法与流程

技术领域：

本发明涉及一种消除和减少工业烟气中一氧化氮的方法。

背景技术：
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目前烟气脱硝技术可分为干法和湿法两大类，其中干法脱硝中的选择性催化还原(scr)和选择性非催化还原(sncr)技术是市场应用最广(约占80％烟气脱硝市场)、技术最成熟的脱硝技术，其原理是向烟气中喷氨水或尿素等还原剂，在高温下直接(或催化剂的协同下)与烟气中的nox发生氧化还原反应，把nox还原成氮气和水。但该技术也有其很大的局限性，由于化学反应需要在高温下进行，而对于中小型锅炉以及工业锅炉来说，排烟温度远不能达到化学反应所需要的高温，所以，低温时脱硝效果不好。另外，即使高温锅炉脱硝效果好的时候，也要消耗大量的氨或尿素等还原剂，以重庆18条2500t/d线脱硝为例，若要实现年减排nox2万吨的目标，则必须采用sncr脱硝，若选择氨水(浓度25％)作为还原剂，则年需耗氨水6万多吨，或耗尿素1.5万吨。而生产这些氨或尿素又要消耗掉煤2.6万吨和同时产生许多其他污染物(化学需氧量23.36吨、氨氮9.3吨、氰化物0.047吨、ss10.9吨、石油类1.56吨、挥发酚0.031吨、硫化物0.156吨、水15万吨)，这样又会同时产生一些新的污染。氨水或尿素都是人们费尽心机和耗费资源从空气中固定和夺取的农作物增产用的肥料，现在却又要把它们放虎归山完璧归赵变回氮气释放到空气中，实在是得不偿失的无奈之举。

技术实现要素：
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本发明公开一种使用高频脉冲高压电场来实现低温脱硝的方法，目的是：在不使用耗材的前提下，以较简单的方法实现工业废气的脱硝。

技术方案是：让带硝的低温烟气从一个大圆柱形容器内的多根与容器等电位的管子内通过，每根管子中心安装有一根比管子长并且与管子绝缘的多刺螺杆，螺杆上端和下端都固定在尺寸相似的两个架子上，上部的架子与支持管子的多孔板通过高压瓷瓶固定连接，或上部的架子四角通过绝缘子或高压过墙绝缘瓷瓶固定悬吊连接，在高压过墙绝缘瓷瓶的顶端通入高频脉冲高压电。多刺螺杆悬空在管子的中心，下部的架子悬空；在螺杆中部的位置，依靠每组两个螺母，夹持固定连接多个爪形电极片，爪形电极片是多爪的不锈钢片，每根螺杆上，固定有20～200个爪形电极片形成多刺，或使用市售的芒刺杆。

高频脉冲高压电通过高压过墙绝缘瓷瓶的顶端引下，使多刺螺杆或芒刺杆带电。通电后，在螺杆上的爪形电极片和接电源负极的管子之间，就会形成高频脉冲高压电场，当带硝(nox，其中no占90％以上)烟气通过该脉冲高压电场时，烟气中的不稳定的no就会分解为游离氮和游离氧，进而形成n2和o2，实现了不使用氨水和尿素等耗材脱硝的目的。实验证明，本发明必须使用高频脉冲高压电场才有效，若使用直流恒定电场，不管电压高低或极性如何，根本无法脱硝，只会产生静电除尘的效果。

本发明在申报专利的同日同时申报了两项不同的实用新型专利，名称分别是：“脉冲高压电场低温脱硝装置”和“脉冲高压电场低温脱硝与除尘设备”。

本发明请求保护的技术特征是：在本体中，固定连接有上阴极管架板和下阴极管架板，在上阴极管架板和下阴极管架板之间，固定连接有阴极管，在阴极管中心，有阳极螺杆或芒刺杆，阳极螺杆或芒刺杆上端与上阳极架固定连接，其下端与下阳极架固定连接，上阳极架与高压瓷瓶或高压过墙瓷瓶固定连接，高压过墙瓷瓶的另一端与高压连线电连接，高压连线的另一端与脉冲高压电源或高频高压脉冲电源的高压输出端电连接，脉冲高压电源或高频高压脉冲电源的输入端与市电网电连接。

本发明的有益效果是：

1.本发明的为实现不消耗氨水和尿素进行低温脱硝闯出一条新路。

2.节电、节水，用电量省，基本不耗水，脱硝成本低，易于推广。

附图说明：下边结合附图进行说明：

图1是本发明的实施例1的整体纵向剖视图。

图2是本发明图1左上角圆圈处的局部放大剖视图。

图3是本发明的实施例2的整体纵向剖视图。

图4是本发明图3左上角圆圈处的局部放大剖视图。

图5是本发明的实施例2的电气连接图。

图中：1.上接口法兰盘，2.本体，3.上阳极架，4.上阴极管架板，5.阴极管，6.阳极螺杆，7.下阴极管架板，8.下阳极架，9.下接口法兰盘，10.高压连线，11.高压过墙瓷瓶，12.高压输出线，13.脉冲高压电源，14.铁箱，15.高压瓷瓶，16.爪形电极片，17.螺母，18.排烟口，19.喷淋管阵列，20.绝缘子支筒，21.封口板，22.进烟口，23.底板，24.排污阀门，25.安装管，26.芒刺杆，27.高频高压脉冲电源，28.电源进线，29.市电网，z.重锤。

具体实施方式

实施例1

本发明实施例1见图1、图2，包括上接口法兰盘1，本体2，上阳极架3，上阴极管架板4，阴极管5，阳极螺杆6，下阴极管架板7，下阳极架8，下接口法兰盘9，高压连线10，高压过墙瓷瓶11，高压输出线12，脉冲高压电源13，铁箱14，高压瓷瓶15，爪形电极片16，螺母17。

上接口法兰盘1和下接口法兰盘9是形状、规格完全相同的零件，是一个周围带圆孔的圆环形板，由金属板或玻璃钢制成，与本体2固定连接，本体2是一个圆柱形中空容器，由金属板或玻璃钢制成，上下部均呈锥形，上口与上接口法兰盘1固定连接，下口与下接口法兰盘9固定连接，在本体2中，固定连接有上阴极管架板4和下阴极管架板7，上阴极管架板4和下阴极管架板7是形状、规格、尺寸完全相同的零件，是一个带圆孔阵列的圆形板，由金属板或导电玻璃钢(玻璃钢表面喷涂石墨层)制成，周围与本体2固定连接，在上阴极管架板4和下阴极管架板7之间，固定连接有阴极管5，阴极管5是由金属板或导电玻璃钢制成的圆管，其上端与上阴极管架板4固定连接，下端与下阴极管架板7固定连接，在上阴极管架板4上方，固定连接有4只高压瓷瓶15，高压瓷瓶15是市售成品，在高压瓷瓶15上方，固定连接有上阳极架3，上阳极架3和下阳极架8是形状、规格、尺寸完全相同的零件，是用不锈钢方管焊接成的多格框，该多格框的交叉处钻有孔，孔内固定连接有阳极螺杆6，阳极螺杆6是不锈钢螺杆，上端固定于上阳极架3上，中部悬空在阴极管5中心，下端固定在下阳极架8上，在中部的阴极管5内部的地方，依靠每组两个螺母17，夹持固定连接一个爪形电极片16(见图2)，爪形电极片16是中心带圆孔的多爪轮廓为近圆形的多边形不锈钢片，每根阳极螺杆6上，固定连接有20～200个爪形电极片16。

在本体2的下部外侧，固定连接有铁箱14，铁箱14是使用金属板制成的方形铁箱，在铁箱14内，固定连接有脉冲高压电源13，该脉冲高压电源13是市售成品，该脉冲高压电源13输出的脉冲高压电通过高压输出线12、高压过墙瓷瓶11和高压连线10，电连接到下阳极架8上。

使用时，将下接口法兰盘9固定连接到出烟口上，上接口法兰盘1可接烟囱，只要将脉冲高压电源13接入电网供上电，在阳极螺杆6上的爪形电极片16和阴极管5之间，就会产生脉冲高压电场，当烟气通过该脉冲高压电场时，烟气中的no就会分解为游离氮和游离氧，进而形成氮气和氧气，实现了不使用氨水和尿素等耗材脱硝的目的。本例可实现多级串联以深度脱硝。

实施例2

见图3、4、5，与实施例1的区别是：引入了喷淋管阵列19，喷淋管阵列19是由水管贯通连接而成的阵列，端部堵住，下边钻有喷淋孔，周围固定连接在本体2的内壁上，右端导出本体2外，并与进水管10贯通连接，进水管10则通过阀门(图上未示出)与自来水连接。这样，可在断电后对阳极螺杆6和阴极管5上吸附的灰尘加以冲洗，由于冲洗后的水会破坏绝缘，所以高压过墙瓷瓶11、高压连线10、高压瓷瓶15这些怕湿的元件就不能安装在内部了，而是通过4个固定连接在本体2四周的安装管25，和贯通固定连接在安装管25上的绝缘子支筒20来实现绝缘，高压连线10也从外部的高频高压脉冲电源27的输出端，通过高压连线10，直接引到高压过墙瓷瓶11的顶端。具体结构是：在本体2的上方四周，贯通固定连接有4根安装管25，安装管25是和本体2同样材料制成的圆形筒，外端制有法兰盘，安装管25是为安装上阳极架3而设，一旦安装完毕，安装管25端头的法兰盘的中央大孔要使用封口板21进行封闭以防漏烟，封口板21是一块和本体2同样材料制成的圆形板，竣工前使用螺栓螺母与安装管25端头的法兰盘固定连接。在安装管25的上部，还贯通连接有绝缘子支筒20，绝缘子支筒20是和本体2同样材料制成的上头封闭的圆形筒(倒立的杯状)，在其中3个绝缘子支筒20的中心，都固定连接一个高压瓷瓶15，另一个绝缘子支筒4的中心(图3上部左边那个)，固定连接一个高压过墙瓷瓶11，高压瓷瓶15和高压过墙瓷瓶11都是市售成品，高压瓷瓶15和高压过墙瓷瓶11都有电加热装置以杜绝潮湿，高压过墙瓷瓶11内安装有螺杆。高压过墙瓷瓶11的螺杆上端与高压连线10电连接，高压连线10的另一端接高频高压脉冲电源27的输出端子，高频高压脉冲电源27的输入部分通过电源进线28与市电网29电连接。高频高压脉冲电源27是市售成品。

本体2内部的元件排列、结构与实施例1基本相同，所不同的是：固定于上阳极架3和下阳极架8之间的阳极螺杆6，更换为芒刺杆26，芒刺杆26内层是不锈钢细杆，外层制有挤出的不规则的铅芒刺，属市售成品，其上端固定于上阳极架3上，中部悬空在阴极管5的中心，下端固定在下阳极架8上，底部还固定连接有重锤z。

另外的区别是：本体2顶部和底部的结构不同，实施例1中本体2顶部和底部形状、尺寸完全相同，这样可以方便地实现多节串联以提高脱硝效率，而实施例2由于引入了喷淋管阵列19，为处理被喷淋水冲下的污物，下部制成倾斜的、平的底板23，高的一侧安装进烟口22，低的一侧(图3左侧)安装排污阀门24，具体结构是：在本体2底部一侧(图3右侧)，固定贯通连接有进烟口22，进烟口22是和本体2同样材料制成的贯通圆形筒，进烟口22的另一端连接锅炉烟道出口或其他设备。在本体2底部，制有底板23，底板23是和本体2同样材料制成的平板，为排污方便，底板23倾斜安装。在本体2底部的另一侧，固定贯通连接有排污阀门24，排污阀门24是市售成品，可依靠人工定期将由喷淋管阵列19喷出的水所冲下的污物排出。

使用时，将进烟口22固定连接到原来设备的出烟口上，排烟口18可接烟囱，只要将高频高压脉冲电源27接入市电网29供上电，装置即可工作。原理同上，不再赘述。