一种等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统。其特征是：采用耐高温、耐腐蚀、强度高、导电性能良好的金属陶瓷材料制成的收尘极和电晕极，收尘极表面添加活性高、寿命长、经济性好的脱硫脱硝催化剂涂层，收尘极和电晕线上均有透气、透水但阻尘的微孔，能够用于高温及常温烟气除尘；采用湿式清灰方式，在清灰水中添加表面活性剂增加二氧化硫、氮氧化物在水中的溶解度，在催化剂涂层的作用下达到更好的脱硫脱硝效果；利用脉冲放电等离子体供电方式，强化二氧化硫和氮氧化物的氧化效果。
【专利说明】
一种等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统
所属技术领域
[0001 ]本发明涉及除尘技术领域，是一种环境保护设备。更具体地说，涉及一种等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统。
【背景技术】
[0002]湿式电除尘器是利用其在收尘极板上形成的一层水膜清洗被捕集在极板上的粉尘。与干式电除尘器相比:湿式电除尘器不需要振打装置，从而消除了振打引起的二次扬尘，还防止了气流和电晕风引起的二次扬尘；由于极板上始终分布着向下流动的水膜，被捕集到极板上的粉尘(烟尘)立即被水膜冲洗掉，因而对于高比电阻粉尘(烟尘)，不会发生反电晕，避免了由此引起的二次扬尘;对于低比电阻粉尘(烟尘)，不会发生被捕集的颗粒逃离极板，再次返回气流的现象。由于上述优点，湿式电除尘器具有非常高的除尘效率，可以适应各种比电阻的粉尘，满足相当严苛的颗粒物排放标准。
[0003]金属陶瓷电除尘器是一种通过金属陶瓷收尘板微孔渗入清灰水，利用水的自重，自行向下形成水膜将金属陶瓷收尘板上的粉尘捕集。金属陶瓷电除尘器通过用金属陶瓷取替传统钢板，避免了传统湿式的收尘环境对普通钢制极板会造成严重腐蚀。
[0004]电除尘器采用湿式除尘方式时，是利用清灰水在收尘极上面形成水膜来清除电除尘器上的灰尘，产生的废水易造成二次污染，同时由于需要大量的清灰水，造成水资源的浪费，高效的利用清灰水脱除污染物则是可以拓展的研究方向。
[0005]如今对金属陶瓷表面进行处理的技术有:气相沉积、离子注入、氮化处理、激光照射改性和电子束改性等。通过一定技术在收尘极板内侧覆上脱硫脱硝催化剂涂层，可使其在满足除尘性能的同时，实现良好的脱硫脱硝效果。
[0006]采用高压脉冲电源作为等离子体的功率输入和激发方式，相比其他方法，它具有成本低、可控性强、易操作和效果稳定等优点。其作为污染物处理系统的电源，可有效提高细颗粒物的捕集效率，并且等离子体对脱硫脱硝催化剂的性能可起到一定的促进作用。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统，利用多孔金属陶瓷作为湿式电除尘器的收尘极板和催化剂载体，结合等离子体脉冲电源在多场耦合下协同脱除燃煤烟气中多种污染物，其不仅能够高效捕集细微颗粒物，还能够有效的脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。
[0008]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:
[0009]—种等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统，利用导电性能好、耐温耐腐蚀、渗透性能好、硬度大的金属陶瓷，使其作为湿式电除尘器的收尘极板材料，实现良好的电场分布和清灰水的良好均布;并将其作为催化剂载体，在金属陶瓷材质的收尘极板上涂覆脱硫脱硝催化剂涂层，在实现良好除尘性能的同时，达到协同脱除二氧化硫和氮氧化物的目的。
[0010]在清灰水处理系统中添加高效、经济的表面活性剂，以增加二氧化硫和氮氧化物在水中的溶解度和溶解速度，借助均布的清灰水膜与催化剂涂层接触反应，达到更好的脱硫脱硝效果。
[0011]采用脉冲等离子体电源供电方式，在放电过程中产生的高能电子除了促进烟气中的一.氧化硫和氣氧化物的氧化，还可以提尚催化剂的性能，从而进一步提尚一■氧化硫和氣氧化物的脱除效率。
[0012]本发明的有益效果是:
[0013](I)采用本发明的烟气污染物协同脱除系统，在提高颗粒物捕集效率的同时，协同脱除了二氧化硫和氮氧化物等污染物，烟气中多种污染物的同时脱除。
[0014](2)湿式除尘器中清灰水的目的，单纯的只是均布清灰，本发明是在清灰的基础上，通过添加高效、经济的表面活性剂，利用收尘极板上的催化剂涂层能够辅助脱除烟气中的氮氧化物和二氧化硫，更为高效的利用了清灰水。
[0015](3)采用的等离子体脉冲供电方式，能够促进烟气中的二氧化硫和氮氧化物的氧化，且能激发脱硫脱硝催化剂的性能，提尚烟气中的氣氧化物和一■氧化硫的脱除效率。
[0016](4)耐高温，金属陶瓷材料的收尘极板和电晕线具有的耐高温的特点，可用于高温烟气的除尘。
[0017](5)耐腐蚀，金属陶瓷材料的收尘极板和电晕线具有的耐腐蚀的特点，尤其是燃煤烟气所产生的酸性腐蚀。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例所提供的系统的内部结构示意图；
[0019]图2为本发明实施例所提供的除尘器一侧剖面图；
[0020]图3为本发明实施例所提供的除尘器收尘极板示意图；
[0021]其中:I为金属陶瓷湿式电除尘器外壳;2为金属陶瓷收尘极板;3为催化剂涂层;4为清灰水回收腔体;5为金属陶瓷电晕极;6为烟气入口 ；7为烟气出口 ；8为清灰水均布管;9为清灰水供应系统；10为清灰水回收管；11为灰斗；12为清灰水处理装置;13等离子体电源；14金属陶瓷收尘极板微孔；
【具体实施方式】
[0022]实施例:如图1所示，主要有:I电除尘器外壳;2金属陶瓷收尘极板;3催化剂涂层;4清灰水回收腔体;5金属陶瓷电晕极;6烟气入口；7烟气出口；8清灰水均布管;9清灰水供应系统；10清灰水回收管；11灰斗；12清灰水处理装置;13脉冲等离子体电源。金属陶瓷收尘极板2与金属陶瓷电除尘器外壳I连接，并密封完好，形成清灰水回收腔4。金属陶瓷电晕极5置于金属陶瓷电除尘器外壳I顶部中央，同时连接在为其供电的等离子体电源13上。清灰水处理装置12和灰斗11相连。清灰水回收管10连接清灰水回收腔体4和清灰水处理装置12。如图2所示，金属陶瓷收尘极板2内侧有催化剂涂层3，表面开有金属陶瓷收尘极板微孔14。
[0023]运行过程中，首先在清灰水供应系统9中加入一定量的增加二氧化硫及氮氧化物溶解度的表面活性剂，在等离子体电源启动供电，装置运行时，清灰水由清灰水供应系统9从清水水均布管8向负载了催化剂的金属陶瓷极板2上供应。溶解于清灰水中的二氧化硫及氮氧化物通过与负载了催化剂的金属陶瓷板的充分接触，达到脱硫脱硝的目的。再通过金属陶瓷收尘极板微孔14渗入清灰水回收腔体4的清灰水经过清灰水回收管10回收至清灰水处理装置12。
【主权项】
1.一种等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统，其特征在于，包括:带有催化剂涂层的多孔金属陶瓷收尘极和电晕极、等离子体脉冲电源、清灰水处理系统。2.根据权利要求1所述的等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统，其特征在于多孔金属陶瓷收尘极板表面附有脱硫脱硝催化剂涂层，在等离子体作用下激发催化性能，实现协同脱除二氧化硫和氮氧化物的功能。3.根据权利要求书I所述的等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统，其特征在于清灰水由金属陶瓷的微孔渗入，实现在极板表面的均布。4.根据权利要求书I所述的等离子体催化法烟气多污染物协同脱除系统，对清灰水进行调质，向水中添加一定量的表面活性剂，提高对烟气中气溶胶物质和气态污染物的捕集效率。
【文档编号】B03C3/16GK105921006SQ201610290597
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】齐立强, 李晓龙, 杨慧轸, 纪妍, 陈凤桥, 邓鑫, 李 灿
【申请人】华北电力大学（保定）