一种烟气净化的装置和方法_2

文档序号:9876678阅读:来源:国知局
设备6的浓缩塔的入口连接。
[0036]在本发明中,所述烟气净化装置还包括烟气出口7,优选地,所述湿法脱硫设备6设置有所述烟气出口 7。
[0037]根据一种优选的实施方式,如图1所示,所述烟气净化装置包括顺序连接的锅炉1、电除尘器2、低温等离子反应器4、湿法脱硫设备6,以及与电除尘器2连接的第一高压电源3、与低温等离子体反应器4连接的第二高压电源5和设置在湿法脱硫设备6上的烟气出口 7。
[0038]本发明还提供了一种烟气净化的方法,该方法包括,将含尘和氮氧化物的烟气通入电除尘器2进行除尘处理;除尘处理后的烟气进入低温等离子体反应器4进行氧化处理,然后将氧化处理后的烟气通入湿法脱硫设备6中进行吸收处理。
[0039]在本发明中,所述低温等离子体反应器4可以为放电等离子体反应器,优选为介质阻挡放电反应器41或流光电晕放电反应器42。
[0040]在本发明中,所述低温等离子体反应器4与第二高压电源5连接;优选地,所述第二高压电源5为正负脉冲高压电源、高频交流高压电源、交直流叠加高压电源、直流叠加正负脉冲高压电源或直流高压电源。
[0041]在本发明中,所述介质阻挡放电反应器41包括高压电极8与接地电极9,所述高压电极8与接地电极9中间通过绝缘介质10隔开;所述流光电晕放电反应器42包括多个高压电极8与多个接地电极9,高压电极8位于接地电极9之间,所述高压电极8与接地电极9之间留有放电间隙。
[0042]在本发明中,所述除尘处理的条件可以为本领域的常规选择,例如,所述除尘处理的条件包括:所述含尘和氮氧化物的烟气的流速可以为0.5-3m/s,优选为0.7-1.5m/s;第一高压电源3的供电电压可以为20-100kV,优选为70-100kV,更优选为72、80或100kV。
[0043]在本发明中,低温等离子体反应器4的工作气体可以选自空气、氧气和氮气中的至少一种,所述工作气体中可以任选地含有二氧化碳、水和烃中的一种或多种。所述烃是指由碳元素和氢元素组成的物质。在本发明中,所述工作气体可以为除尘后烟气。
[0044]根据本发明,所述氧化处理指的是低温等离子体反应器发生流光放电或介质阻挡放电,在反应器中产生活性物质,所述活性物质包括羟基、臭氧和氧原子中的至少一种,一氧化氮与所述活性物质反应成二氧化氮。另外低温等离子体反应器同时也产生高浓度的正及负离子和电子,对细颗粒物烟尘实现强荷电。
[0045]在本发明中,所述氧化处理的条件包括:除尘处理后的烟气中的烟尘质量浓度低于30mg/m3,同时,除尘处理后的烟气在低温等离子体反应器中的流速为l-20m/s,优选为9-12m/s。由于氧化反应为微秒级反应,可以在较短停留时间下完成。此外,选取高流速还可以防止积灰,并降低反应器的体积。
[0046]在本发明中,所述烟气净化的方法还可以包括使用第二高压电源5对低温等离子体反应器4供电,使低温等离子体反应器4中形成放电活化区。其中,供电电压可以为5-60千伏。
[0047]根据一种优选的实施方式,当所述低温等离子体反应器为介质阻挡放电反应器41时,第二高压电源5对高压电极8施加电压,所述电压为10-30千伏。接地电极9与高压电极8之间由绝缘介质10隔开而发生介质阻挡放电。
[0048]根据另一种优选的实施方式,当所述低温等离子体反应器为流光电晕放电反应器42时,第二高压电源5对高压电极8施加电压,所述电压为26-50千伏。
[0049]在本发明中,所述氧化处理后的烟气进行吸收处理,其中的氮氧化物和二氧化硫与吸收塔中的吸收液反应分别形成硝酸盐和亚硫酸盐,强荷电和凝并的细颗粒物烟尘被吸收塔洗涤,吸收处理后形成净化后的烟气。
[0050]在本发明中,所述烟气净化的方法还包括净化后的烟气经烟气出口7排出。
[0051]在本发明中,所述吸收处理的条件可以为本领域的常规选择,例如,所述吸收处理的吸收液可以为碱性吸收液,具体地,所述吸收液优选为液氨、氨水、氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中的至少一种。更优选地,所述吸收液选自液氨、浓度为4-20重量%的氨水、钠离子含量为0.1-lmol/L的氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中的至少一种。
[0052]在本发明中,所述烟气可以是各种含尘和氮氧化物的烟气,可以是来自电厂锅炉的烟气,也可以是来自炼钢锅炉的烟气。
[0053]以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0054]在实施例中,氮氧化物NOx的浓度通过以下方法测得:化学发光法(氮氧化物分析仪,赛默飞世尔,421-M#SDAB)。在本发明中,氮氧化物NOx的浓度指的是以NO计的浓度。
[0055]脱硝效率=(脱硝前的烟气中NOx的浓度-脱硝后的烟气中NOx的浓度)/脱硝前的烟气中NOx的浓度X 100%。
[0056]实施例1
[0057]本实施例用于说明本发明提供的烟气净化的装置和方法。
[0058](I)装置的构建
[0059]将锅炉1、电除尘器2、介质阻挡放电反应器41、湿法脱硫设备6顺序连接,介质阻挡放电反应器41的出口与湿法脱硫设备6的吸收塔的入口连接,电除尘器2连接第一高压电源3(单相直流高压电源)、介质阻挡放电反应器41连接第二高压电源5(ZH2006型脉冲高压电源,峰值电压60kV,放电频率300Hz),在湿法脱硫设备6上设置烟气出口 7。得到图1所示的烟气净化装置。
[0060](2)烟气净化
[0061]根据图1所示的烟气脱硝装置,采用典型的神华烟煤在锅炉I中燃烧,产生烟气。烟气中NOx的浓度为190mg/Nm3。
[0062]含尘和氮氧化物的烟气自锅炉I中排出,进入电除尘器2中进行除尘处理以除去颗粒物,所述除尘处理的条件包括:所述含尘和氮氧化物的烟气的流速为0.7m/s,第一高压电源3的供电电压为72kV。除尘处理后的烟气中的烟尘质量浓度低于30mg/m3,除尘处理后的烟气随后进入介质阻挡放电反应器41进行氧化处理。第二高压电源5对介质阻挡放电反应器41供电,使介质阻挡放电反应器41中形成放电活化区,供电电压为60kV。在放电活化区中,除尘后烟气被活化产生活性物质,例如羟基、臭氧和氧原子中的至少一种,一氧化氮与所述活性物质反应成二氧化氮,氧化处理后NO的浓度降低至100mg/Nm3。经过氧化处理后的烟气随后进入湿法脱硫设备6的吸收塔中进行吸收处理,其中,吸收液为浓度为10重量%的氨水。所述氧化处理后的烟气中的氮氧化物和二氧化硫与吸收塔中的吸收液反应分别形成硝酸盐和亚硫酸盐,强荷电凝并的细颗粒物烟尘也被吸收塔洗涤,吸收处理后形成的净化后的烟气经烟气出口 7排出。
[0063]净化后的烟气中NOx的浓度为25mg/Nm3。脱硝效率为87%。
[0064]实施例2
[0065]本实施例用于说明本发明提供的烟气净化的装置和方法。
[0066](I)装置的构建
[0067]将锅炉1、电除尘器2、流光电晕放电反应器42、湿法脱硫设备6顺序连接,流光电晕放电反应器42的出口与湿法脱硫设备6的吸收塔的入口连接,电除尘器2连接第一高压电源3(三相直流高压电源)、流光电晕放电反应器42连接第二高压电源5(双极性直流高压电源,负极性放电为72kV,正极性放电为60kV),在湿法脱硫设备6上设置烟气出口 7。得到图1所示的烟气净化装置。<
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