專利名稱：流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法
技術領域：
本發明涉及一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法。
背景技術：
我國的一次能源消費總量中煤炭占75%以上，煤在燃燒過程中產生了大量的ニ氧化硫、氮氧化物，形成酸雨，光化學煙霧等造成大氣污染。根據環保部2010年2月6日公布的《第一次全國污染源普查公報》顯示2007年度ニ氧化硫排放量2320萬噸,氮氧化物1797. 7萬噸。預計到2020年我國能源需求有可能達到30億噸到34億噸標煤，火電廠排放的ニ氧化硫、煙塵、氮氧化物將達到2100萬噸、500萬噸、1200萬噸，這些污染物的超額排放每年給國家造成直接經濟損失達1100億元以上并且呈 逐年增高趨勢。目前，國內煙氣脫硫主要以石灰石石膏濕法為主，但是隨著大量石灰石石膏濕法脫硫裝置投運，產生了大量的脫硫石膏，預計到2011年，我國堆存的脫硫石膏和其他石膏副產品將超過1.5億噸，進ー步引發脫硫石膏堆積導致二次污染的情況，這就需要為國內大機組脫硫幾乎単一的石灰石石膏濕法技術引入新エ藝新技木。而對于NOx的控制方法主要有燃燒前控制和燃燒后控制兩種。燃燒前控制主要是低氮燃燒技術，通過改善燃燒狀態和燃料脫氮來減少氮氧化物的生成，如低氮氧化物鍋爐的使用等；但由于一些控制燃燒過程NOx生成的技術往往降低熱效率，不完全燃燒損失増加，設備規模也隨之増大，而NOx的減少量有限。燃燒后控制主要是選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)等技木。SCR技術存在催化劑昂貴且容易中毒，運行成本過高；形成硫酸氨等硫酸鹽堵塞設備；氨泄漏形成二次污染等問題。SNCR反應所需的溫度在900°C以上，不需催化劑，但是還原劑消耗大、脫硝效率不高，也同時存在氨泄漏、產生N20、CO等二次污染問題。隨著國家環保部新頒布的火電廠大氣污染物排放標準(GB13223-2011)的正式實施，對ニ氧化硫、氮氧化物的排放標準更加的嚴格。為了更好的防治熱電廠排放造成的污染，保護生活環境和生態環境，改善環境質量。研究開發技術先進、エ藝成熟的煙氣脫硫脫硝技術，増加技術適應性的選擇，克服現有技術的缺陷，具有重大而深遠的意義。
發明內容
本發明的目的是提供一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法。本發明所采取的技術方案是
一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法，包括以下步驟
1)利用流光放電等離子反應器對氧氣或者空氣進行放電產生等離子體自由基；
2)將含有等離子體自由基的氣體注入煙道，與含硫氧化物、氮氧化物的煙氣混合，等離子體自由基使煙氣中的硫氧化物、氮氧化物轉變為更高價態的氧化物；
3)將上步的煙氣送入脫硫塔進行循環噴淋吸收，使硫氧化物、氮氧化物進入液相；
4)經過循環噴淋吸收的煙氣經過除霧后經畑 排放。所述的流光放電等離子反應器內設有陰極和陽扱。
所述的流光放電等離子反應器采用的電源為AC/DC電源。循環噴淋吸收所用的吸收劑為堿性吸收劑。所述的堿性吸收劑包括氨水、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氧化鈣。本發明的有益效果是1、具有同步脫硫脫硝的能力；
2、脫硝過程無需催化劑，無特殊反應溫度要求；
4、脫硫脫硝一體化，投資低、占地小； 5、系統阻カ小，能耗低。
圖I是本發明涉及的裝置的示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進ー步的說明
實施例I :
如圖I所示，一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法，包括如下步驟經過除塵的鍋爐煙氣I通過煙道；在流光放電等離子反應器2內，由陰極201和陽極202構成了電場空間，接通10-50kV的高壓電源對兩極之間施加電壓，對注入反應器中的空氣進行放電產生等離子體自由基，并將含等離子體自由基的氣體注入煙道中，等離子體自由基將硫氧化物、氮氧化物部分或全部氧化成易于吸收的更高價態的氧化物(N02、N2O3> N2O5,SO3等)。經過等離子自由基作用的煙氣進入脫硫塔3，煙氣在塔內自下向上，與噴淋層5噴出的含NH3 *H20的循環噴淋吸收劑進行逆流接觸，煙氣中的硫氧化物、氮氧化物與吸收劑中的NH3結合生成包含(NH4) 2S03、NH4HS03、(NH4)2SO4, NH4NO2, NH4NO3的混合溶液，得到的銨鹽混合溶液進入儲液槽302，再通過設于脫硫塔3外部的循環泵4送入噴淋層5，繼續噴淋，與煙氣接觸，吸收煙氣中的硫氧化物與N0X，經反復循環噴淋，當儲液槽302中的溶液的總鹽濃度達30-42wt%時，溶液就可通過排出ロ 301排出，排出的溶液則可進行后續的塔外強制氧化處理(向溶液中鼓入空氣或者氧氣即可)，之后經結晶濃縮脫水干燥處理，得到化肥。煙氣則經除霧器6，除去煙氣中的霧滴、鹽類、氣溶膠煙霧微粒等，除霧凈化后經煙囪7排放，達到脫硫脫硝目的。需要說明的是，在處理前，可將氨水8和水9分別注入儲液槽302中，作為循環噴淋液的起始來源。處理過程中，如果需連續補充水和氨,可將氨水8和水9直接輸入儲液槽302中。實施例2:
如圖I所示，一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法，包括如下步驟經過除塵的鍋爐煙氣I通過煙道；在流光放電等離子反應器2內，由陰極201和陽極202構成了電場空間，接通50-100kV的高壓電源對注入反應器中的氧氣進行放電產生等離子體自由基，并將含等離子體自由基的氣體注入煙道中，等離子體自由基將硫氧化物、氮氧化物部分或全部氧化成易于吸收的更高價態的氧化物(N02、N2O3、N2O5、SO3等)。經過等離子自由基作用的煙氣進入脫硫塔3，煙氣在塔內自下向上，與噴淋層5噴出的含NH3 H2O的循環噴淋吸收劑進行逆流接觸，煙氣中的硫氧化物、氮氧化物與吸收劑中的NH3結合生成包含(NH4)2SO3, NH4HSO3, (NH4)2SO4, NH4NO2, NH4NO3的混合溶液，得到的銨鹽混合溶液進入儲液槽302，再通過設于脫硫塔3外部的循環泵4送入噴淋層5，繼續噴淋，與煙氣接觸，吸收煙氣中的硫氧化物與氮氧化物，經反復循環噴淋，同時經塔內強制氧化(向溶液中鼓入空氣或者氧氣)，當儲液槽302中的溶液的鹽濃度達30-42wt%時，溶液就可通過排出ロ 301排出，排出的溶液則可進行后續的塔外氧化處理(向溶液中鼓入空氣或氧氣即可)，之后經脫水結晶濃縮干燥處理，得到化肥。煙氣則經除霧器6，除去煙氣中的霧滴、鹽類、氣溶膠煙霧微粒等，除霧凈化后經煙囪7排放，達到脫硫脫硝目的。需要說明的是，在處理前，可將氨水8和 水9分別注入儲液槽302中，作為循環噴淋液的起始來源。處理過程中，如果需連續補充水和氨，可將氨水8和水9直接輸入儲液槽302中。
權利要求
1.一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法，其特征在于包括以下步驟 1)利用流光放電等離子反應器對氧氣或者空氣進行放電產生等離子體自由基； 2)將含有等離子體自由基的氣體注入煙道，與含硫氧化物、氮氧化物的煙氣混合，等離子體自由基使煙氣中的硫氧化物、氮氧化物轉變為更高價態的氧化物； 3)將上步的煙氣送入脫硫塔進行循環噴淋吸收，使硫氧化物、氮氧化物進入液相； 4)經過循環噴淋吸收的煙氣經過除霧后經煙 排放。
2.根據權利要求I所述的一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法，其特征在于所述的流光放電等離子反應器內設有陰極和陽極。
3.根據權利要求I所述的一種流光放電等離子體煙氣脫硝方法，其特征在于所述的流光放電等離子反應器采用的電源為AC/DC電源。
4.根據權利要求I所述的一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法，其特征在于循環噴淋吸收所用的吸收劑為堿性吸收劑。
5.根據權利要求4所述的一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法，其特征在于所述的堿性吸收劑包括氨水、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氧化鈣。
全文摘要
本發明公開了一種流光放電等離子體自由基注入煙氣的脫硫脫硝方法，包括以下步驟1)利用流光放電等離子反應器對氧氣或者空氣進行放電產生等離子自由基；2)將含有等離子體自由基的氣體注入煙道，與含硫氧化物、氮氧化物的煙氣混合，等離子體自由基使煙氣中的硫氧化物、氮氧化物轉變為更高價態的氧化物；3)將上步的煙氣送入脫硫塔進行循環噴淋吸收，使硫氧化物、氮氧化物進入液相；4)經過循環噴淋吸收的煙氣經過除霧后經煙囪排放。本發明的方法具有同步脫硫脫硝的能力；脫硝過程無需催化劑，無特殊反應溫度要求；脫硫脫硝一體化，投資低、占地小；系統阻力小，能耗低。
文檔編號B01D53/79GK102764574SQ20121024503
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者劉勇, 胡小吐, 鄧康 申請人:廣東佳德環保科技有限公司