专利名称：一种分解二氧化碳等有害气体的方法
技术领域：
本发明属于一种分解有害气体的方法。
全球每年燃烧大量矿物燃料，排入大气的CO2约占49%。由此带来可使地球表面气温逐步升高的“温室效应”，给社会和经济发展带来严重影响。目前，世界各国都在探索治理的方法。国外最近提出用液态氨或含碱溶液吸收、用填充沸石的方式吸收和用聚合物薄膜分离等方法分离回收火力发电厂排放烟气中CO2的主张，虽然效果较好，但成本昂贵，它将使投资费用增加70%以上。
本发明拟采用电晕弧光放电的物理方法分解烟气中的CO2及其他有害气体，从而达到净化燃烧矿物燃料产生烟气的目的。该方法不需另加化学药品，成本较为低廉。
烟气中有害气体主要是CO2、SO2和NOx等，这些有害气体分子化学键能是很高的。如CO2为16.56eV，SO2为25.43eV，NO为6.56eV，NO2为26.17eV，这里CO2分子化学键能最高。本发明使用了超高脉冲电晕放电技术。波形成型器(11)上输出的电压为20～80千伏直流电压上迭加200～400千伏的脉冲电压。脉冲宽度为1微秒左右，周期为1～20毫秒，脉冲前后沿约为80～200毫微秒，脉冲电流为5安培。在毫微秒数量级内，空间电场强度发生巨大突变，烟气分子因突然获得“爆炸式”的巨大能量，几乎全部被激发而处于活化状态，瞬间猛增了自由能，成为活化分子。这些具有高能量的活化分子，在发生频繁有效碰撞瞬间，将动能转化为分子内部势能，破坏了旧的化学键，使一个或几个键断裂，在定向反应作用下，产生新的单一原子组成的气体分子和固体单质微粒。采用了以Fe为母体的催化剂，可以大大降低有害气体的活化能，提高分解CO2等有害气体的效率。
分解CO2等有害气体的装置如
图1所示。本装置从结构上看与现在的高压静电收尘器相似。由反应器和高压电源两部分组成，在反应器腔(3)中有间隔排列的阳极板(4)，阳极板(4)中间均匀排列着电晕线(5)。直流高压电源(9)产生的直流电压与脉冲高压电源(10)产生的脉冲电压在波形成型器(11)中迭加后，通过传输线(7)加到电晕线(5)上。阳极板(4)接地。(8)是脉冲参数测试仪，(12)是绝缘子。本装置的阳极板(4)、电晕线(5)及反应器壳(2)内壁附有催化剂。其成分为Fe90～95%，Cr1～3%，Mn1～2%，Ni2～4%，C1～3%。
含有害气体的烟气从烟气入口(1)进入反应器腔(3)，受到超高压脉冲电场作用，获得了巨大能量，CO2等有害气体的化学键受到破坏而断裂，产生了分解反应。CO2分子分解为单质C和氧气，SO2分子分解为单质S和氧气，NOx也分解为氮气和氧气。单质C和单质S吸附在阳极板(4)上，氧气和氮气随着被净化的烟气从烟气出口(6)排出。在高压静电场的作用下，烟尘也同时落在阳极板(4)上，通过振打装置进行回收。
本发明具有投资少、维修费用低、工艺简单、不需外加昂贵化学药品、不再处理污染物等特点，可用于发电厂、化工厂CO2等有害气体的分解，兼有消烟除尘功能。分解多种有害气体和消烟除尘消耗的能量相当于治理一种气体消耗的能量，经济效益、社会效益均显著，市场前景十分广阔。
图1是分解CO2等有害气体装置的示意图。
实施例反应器壳(2)直径为200毫米，长度为1200毫米，催化剂配比为Fe 91%、Cr 2%、Mn 1%、Ni 4%、C 2%。分解CO2气体实验数据如下表1
如上条件分解多种有害气体实验数据如下表权利要求
1.一种分解CO2等有害气体的方法，所用装置由烟气入口(1)、反应器壳(2)、反应器腔(3)、阳极板(4)、电晕线(5)、烟气出口(6)、传输线(7)、脉冲参数测试仪(8)、直流高压电源(9)、脉冲高压电源(10)、波形成型器(11)和绝缘子(12)组成。其特征在于(a)、波形成型器(11)上输出的电压为20～80千伏直流电压上迭加200～400千伏脉冲电压，脉冲宽度为1微秒左右，周期为1～20毫秒，脉冲前后沿约为80～200毫微秒。(b)、阳极板(4)、电晕线(5)和反应器壳(2)内壁附有催化剂，其成份为Fe90～95%，Cr1～3%，Mn1～2%，Ni2～4%，C1～3%。
全文摘要
本发明属于一种分解有害气体的方法。它采用弧光放电的方法分解燃烧矿物燃料产生的CO
文档编号B01D53/34GK1106311SQ9411006
公开日1995年8月9日 申请日期1994年2月5日 优先权日1994年2月5日
发明者白希尧, 依成武, 白敏冬, 付税 申请人:鞍山静电技术研究设计院