一种低温等离子体催化脱硝装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低温等离子体催化脱硝装置，包括阳极装置和阴极装置，阳极装置和阴极装置放置在绝缘箱内，绝缘箱的外面包裹着壳体，所述壳体的一端设有烟气进口，壳体的另一端设有烟气出口，所述阳极装置和阴极装置之间通过若干支撑件连接。利用阳极表面喷涂催化剂促进氮氧化物的氧化和降解同时抑制二氧化硫氧化，有效的提高脱硝效率，同时降低能耗，利用不锈钢板镂空式芒刺，板边缘采用光滑弧线形状，极板间采用陶瓷管或绝缘管包裹的钢筋支撑，保证了极板稳定性，保证了与阳极板之间距离精确。
【专利说明】一种低温等离子体催化脱硝装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环境保护领域，尤其涉及一种低温等离子体催化脱硝装置。
【背景技术】
[0002]锅炉烟气脱硝是目前环境保护的要求，现有的低氮燃烧技术、SCR技术和SNCR技术无法满足所有用户的要求，低温等离子体脱硝具有适应性强、占地面积小、多种污染物综合脱除能力强的特点，能有效氧化和降解烟气中的一氧化氮进行脱除，并且对二氧化硫、单质汞具有氧化作用，对于有机污染物具有降解作用，有效的解决了锅炉烟气污染问题。
[0003]低温等离子体脱硝技术有高压脉冲放电产生低温等离子体和介质阻挡放电产生低温等离子体两种方式，由于低温等离子体对二氧化硫具有强氧化作用，因此消耗能量大，成本高。同时传统电极布置和悬挂形式难以保证电极间距精确，导致放电不均匀，产生的低温等离子体浓度低，区域小。现有的低温等离子体脱硝装置存在着能耗大，效率低，稳定性差的问题。
实用新型内容
[0004]为解决现有技术存在的不足，本实用新型公开了一种低温等离子体催化脱硝装置，该装置利用阳极表面喷涂催化剂促进氮氧化物的氧化和降解同时抑制二氧化硫氧化，有效的提高脱硝效率，同时降低能耗，利用不锈钢板镂空式芒刺，板边缘采用光滑弧线形状，极板间采用陶瓷管或绝缘管包裹的钢筋支撑，保证了极板稳定性，保证了与阳极板之间距离精确。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下:
[0006]一种低温等离子体催化脱硝装置，包括阳极装置和阴极装置，阳极装置和阴极装置放置在绝缘箱内，绝缘箱的外面包裹着壳体，所述壳体的一端设有烟气进口，壳体的另一端设有烟气出口，所述阳极装置和阴极装置之间通过若干支撑件连接。
[0007]所述阴极装置包括阴极板，阴极板的板边缘采用光滑弧线形状，阴极板的中间设有一排支撑固定孔，阴极板的两侧设有对称的两排支撑固定孔，相邻两排支撑固定孔之间设有两排芒刺，所述芒刺为不锈钢板镂空式芒刺，相邻排芒刺之间距离至少为1.5倍阴极板与阳极板的间距。
[0008]所述阳极装置包括表面喷涂二氧化钛催化剂的不锈钢板阳极板，阳极板上设有与阴极板上相对应的支撑固定孔。
[0009]所述阴极板和阳极板的支撑固定孔通过支撑件相连，所述支撑件为陶瓷管或绝缘管包裹的钢筋，阴极板和阳极板的中心位置分别设有对应的供电轴孔，供电轴孔之间穿过供电钢筋，供电钢筋外接配套高压脉冲电源。
[0010]所述配套高压脉冲电源为纳秒级脉冲电源或微秒级脉冲电源。
[0011]配套高压脉冲电源的功率:P=5*Q
[0012]P为配套高压脉冲电源的功率值，Q为烟气处理量的数值，配套高压脉冲电源的功率的单位为瓦，烟气处理量的单位为Nm3/h。
[0013]当配套使用纳秒级脉冲电源时，阳极板与阴极板之间的距离:dl=0.6*ul
[0014]dl为纳秒级脉冲电源对应的阳极板与阴极板之间的距离值，Ul为纳秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压值，纳秒级脉冲电源对应的阳极与阴极之间的距离的单位为毫米，纳秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压单位为千伏。
[0015]当配套使用微秒级脉冲电源时，阳极板与阴极板之间的距离:d2=0.9*u2
[0016]d2为微秒级脉冲电源对应的阳极板与阴极板之间的距离值，u2为微秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压值，微秒级脉冲电源对应的阳极与阴极之间的距离的单位为毫米，微秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压单位为千伏。
[0017]阴极装置采用不锈钢板镂空式芒刺，保证了极板稳定性，保证了与阳极板之间距离精确。
[0018]外加高压脉冲电源以催化剂涂层介质阻挡放电的形式产生低温等离子体，对一氧化氮进行氧化和降解，同时氧化部分二氧化硫、汞和降解有机污染物。
[0019]阳极装置的不锈钢板电极喷涂二氧化钛催化剂，有效提高了低温等离子体对一氧化氮的分解和氧化作用，减少了低温等离子体对二氧化硫的氧化作用，提高了能量利用效率。
[0020]阴极装置采用不锈钢板镂空式芒刺，板边缘采用光滑弧线形状，极板间采用陶瓷管或绝缘管包裹的钢筋支撑，保证了极板稳定性，保证了与阳极板之间距离精确。极板中心采用陶瓷管或绝缘管包裹的钢筋供电，同时也提供支撑功能，供电钢筋外接高压脉冲电源。
[0021]本实用新型的有益效果:
[0022]利用阳极表面喷涂催化剂促进氮氧化物的氧化和降解同时抑制二氧化硫氧化，有效的提高脱硝效率，同时降低能耗，利用不锈钢板镂空式芒刺，板边缘采用光滑弧线形状，极板间采用陶瓷管或绝缘管包裹的钢筋支撑，保证了极板稳定性，保证了与阳极板之间距离精确。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1本实用新型结构示意图；
[0024]图2本实用新型的阴极板结构示意图；
[0025]图3本实用新型的阳极板结构示意图；
[0026]图中，1.烟气入口 2.阴极板3.阳极板4.烟气出口 5.芒刺6.支撑固定孔
7.供电轴孔。
【具体实施方式】:
[0027]下面结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0028]如图1所示，一种低温等离子体催化脱硝装置，包括阳极装置和阴极装置，阳极装置和阴极装置放置在绝缘箱内，绝缘箱的外面包裹着壳体，所述壳体的一端设有烟气进口1，壳体的另一端设有烟气出口 4，所述阳极装置和阴极装置之间通过若干支撑件连接。
[0029]所述阴极装置包括阴极板2，阴极板2的板边缘采用光滑弧线形状，阴极板2的中间设有一排支撑固定孔6，阴极板2的两侧设有对称的两排支撑固定孔6，相邻两排支撑固定孔6之间设有两排芒刺5，所述芒刺5为不锈钢板镂空式芒刺5，相邻排芒刺5之间距离至少为1.5倍阴极板2与阳极板3的间距。
[0030]所述阳极装置包括表面喷涂二氧化钛催化剂的不锈钢板阳极板3，阳极板3上设有与阴极板2上相对应的支撑固定孔6。
[0031]所述阴极板2和阳极板3的支撑固定孔6通过支撑件相连，所述支撑件为陶瓷管或绝缘管包裹的钢筋，阴极板2和阳极板3的中心位置分别设有对应的供电轴孔7，供电轴孔7之间穿过供电钢筋，供电钢筋外接配套高压脉冲电源。
[0032]所述配套高压脉冲电源为纳秒级脉冲电源或微秒级脉冲电源。
[0033]配套高压脉冲电源的功率:P=5*Q
[0034]P为配套高压脉冲电源的功率值，Q为烟气处理量的数值，配套高压脉冲电源的功率的单位为瓦，烟气处理量的单位为Nm3/h。
[0035]当配套使用纳秒级脉冲电源时，阳极与阴极之间的距离:dl=0.6*ul
[0036]dl为纳秒级脉冲电源对应的阳极与阴极之间的距离值，Ul为纳秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压值，纳秒级脉冲电源对应的阳极与阴极之间的距离的单位为毫米，纳秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压单位为千伏。
[0037]当配套使用微秒级脉冲电源时，阳极与阴极之间的距离:d2=0.9*u2
[0038]d2为微秒级脉冲电源对应的阳极与阴极之间的距离值，u2为微秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压值，微秒级脉冲电源对应的阳极与阴极之间的距离的单位为毫米，微秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压单位为千伏。
[0039]除尘后烟气由烟气入口 I进入脱硝装置，阴极板2在供电后在阴极芒刺5处向阳极板3放电，产生低温等离子体对烟气中一氧化氮进行氧化和降解，同时氧化部分二氧化硫、汞和降解有机污染物，阴极板通过陶瓷管包裹的钢筋穿过支撑固定孔6进行支撑，中心位置钢筋穿过供电轴孔7外接高压脉冲电源对阴极板供电，阳极板接地，供电电源采用上升前沿小于200纳秒的高压脉冲电，处理后的烟气从烟气出口 4排出。
【权利要求】
1.一种低温等离子体催化脱硝装置，其特征是，包括阳极装置和阴极装置，阳极装置和阴极装置放置在绝缘箱内，绝缘箱的外面包裹着壳体，所述壳体的一端设有烟气进口，壳体的另一端设有烟气出口，所述阳极装置和阴极装置之间通过若干支撑件连接。
2.如权利要求1所述的一种低温等离子体催化脱硝装置，其特征是，所述阴极装置包括阴极板，阴极板的板边缘采用光滑弧线形状，阴极板的中间设有一排支撑固定孔，阴极板的两侧设有对称的两排支撑固定孔，相邻两排支撑固定孔之间设有两排芒刺，所述芒刺为不锈钢板镂空式芒刺，相邻排芒刺之间距离至少为1.5倍阴极板与阳极板的间距； 所述阳极装置包括表面喷涂二氧化钛催化剂的不锈钢板阳极板，阳极板上设有与阴极板上相对应的支撑固定孔。
3.如权利要求2所述的一种低温等离子体催化脱硝装置，其特征是，所述阴极板和阳极板的支撑固定孔通过支撑件相连，所述支撑件为陶瓷管或绝缘管包裹的钢筋，阴极板和阳极板的中心位置分别设有对应的供电轴孔，供电轴孔之间穿过供电钢筋，供电钢筋外接配套高压脉冲电源。
4.如权利要求3所述的一种低温等离子体催化脱硝装置，其特征是，所述配套高压脉冲电源为纳秒级脉冲电源或微秒级脉冲电源。
5.如权利要求4所述的一种低温等离子体催化脱硝装置，其特征是，所述配套高压脉冲电源的功率:P=5*Q 其中，P为配套高压脉冲电源的功率值，Q为烟气处理量的数值，配套高压脉冲电源的功率的单位为瓦，烟气处理量的单位为Nm3/h。
6.如权利要求4所述的一种低温等离子体催化脱硝装置，其特征是，所述配套高压脉冲电源使用纳秒级脉冲电源时，阳极板与阴极板之间的距离:dl=0.6*ul 其中，dl为纳秒级脉冲电源对应的阳极板与阴极板之间的距离值，ul为纳秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压值，纳秒级脉冲电源对应的阳极与阴极之间的距离的单位为毫米，纳秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压单位为千伏。
7.如权利要求4所述的一种低温等离子体催化脱硝装置，其特征是，所述配套高压脉冲电源使用微秒级脉冲电源时，阳极板与阴极板之间的距离:d2=0.9*u2 其中，d2为微秒级脉冲电源对应的阳极板与阴极板之间的距离值，u2为微秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压值，微秒级脉冲电源对应的阳极与阴极之间的距离的单位为毫米，微秒级脉冲电源对应的电源额定输出电压单位为千伏。
【文档编号】B01D53/56GK203458966SQ201320585683
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】王鹏, 崔琳, 董勇, 马春元 申请人:山东大学