一種低溫等離子體催化脫硝裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低溫等離子體催化脫硝裝置，包括陽極裝置和陰極裝置，陽極裝置和陰極裝置放置在絕緣箱內，絕緣箱的外面包裹著殼體，所述殼體的一端設有煙氣進口，殼體的另一端設有煙氣出口，所述陽極裝置和陰極裝置之間通過若干支撐件連接。利用陽極表面噴涂催化劑促進氮氧化物的氧化和降解同時抑制二氧化硫氧化，有效的提高脫硝效率，同時降低能耗，利用不銹鋼板鏤空式芒刺，板邊緣采用光滑弧線形狀，極板間采用陶瓷管或絕緣管包裹的鋼筋支撐，保證了極板穩定性，保證了與陽極板之間距離精確。
【專利說明】一種低溫等離子體催化脫硝裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環境保護領域，尤其涉及一種低溫等離子體催化脫硝裝置。
【背景技術】
[0002]鍋爐煙氣脫硝是目前環境保護的要求，現有的低氮燃燒技術、SCR技術和SNCR技術無法滿足所有用戶的要求，低溫等離子體脫硝具有適應性強、占地面積小、多種污染物綜合脫除能力強的特點，能有效氧化和降解煙氣中的一氧化氮進行脫除，并且對二氧化硫、單質汞具有氧化作用，對于有機污染物具有降解作用，有效的解決了鍋爐煙氣污染問題。
[0003]低溫等離子體脫硝技術有高壓脈沖放電產生低溫等離子體和介質阻擋放電產生低溫等離子體兩種方式，由于低溫等離子體對二氧化硫具有強氧化作用，因此消耗能量大，成本高。同時傳統電極布置和懸掛形式難以保證電極間距精確，導致放電不均勻，產生的低溫等離子體濃度低，區域小。現有的低溫等離子體脫硝裝置存在著能耗大，效率低，穩定性差的問題。
實用新型內容
[0004]為解決現有技術存在的不足，本實用新型公開了一種低溫等離子體催化脫硝裝置，該裝置利用陽極表面噴涂催化劑促進氮氧化物的氧化和降解同時抑制二氧化硫氧化，有效的提高脫硝效率，同時降低能耗，利用不銹鋼板鏤空式芒刺，板邊緣采用光滑弧線形狀，極板間采用陶瓷管或絕緣管包裹的鋼筋支撐，保證了極板穩定性，保證了與陽極板之間距離精確。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的具體方案如下:
[0006]一種低溫等離子體催化脫硝裝置，包括陽極裝置和陰極裝置，陽極裝置和陰極裝置放置在絕緣箱內，絕緣箱的外面包裹著殼體，所述殼體的一端設有煙氣進口，殼體的另一端設有煙氣出口，所述陽極裝置和陰極裝置之間通過若干支撐件連接。
[0007]所述陰極裝置包括陰極板，陰極板的板邊緣采用光滑弧線形狀，陰極板的中間設有一排支撐固定孔，陰極板的兩側設有對稱的兩排支撐固定孔，相鄰兩排支撐固定孔之間設有兩排芒刺，所述芒刺為不銹鋼板鏤空式芒刺，相鄰排芒刺之間距離至少為1.5倍陰極板與陽極板的間距。
[0008]所述陽極裝置包括表面噴涂二氧化鈦催化劑的不銹鋼板陽極板，陽極板上設有與陰極板上相對應的支撐固定孔。
[0009]所述陰極板和陽極板的支撐固定孔通過支撐件相連，所述支撐件為陶瓷管或絕緣管包裹的鋼筋，陰極板和陽極板的中心位置分別設有對應的供電軸孔，供電軸孔之間穿過供電鋼筋，供電鋼筋外接配套高壓脈沖電源。
[0010]所述配套高壓脈沖電源為納秒級脈沖電源或微秒級脈沖電源。
[0011]配套高壓脈沖電源的功率:P=5*Q
[0012]P為配套高壓脈沖電源的功率值，Q為煙氣處理量的數值，配套高壓脈沖電源的功率的單位為瓦，煙氣處理量的單位為Nm3/h。
[0013]當配套使用納秒級脈沖電源時，陽極板與陰極板之間的距離:dl=0.6*ul
[0014]dl為納秒級脈沖電源對應的陽極板與陰極板之間的距離值，Ul為納秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓值，納秒級脈沖電源對應的陽極與陰極之間的距離的單位為毫米，納秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓單位為千伏。
[0015]當配套使用微秒級脈沖電源時，陽極板與陰極板之間的距離:d2=0.9*u2
[0016]d2為微秒級脈沖電源對應的陽極板與陰極板之間的距離值，u2為微秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓值，微秒級脈沖電源對應的陽極與陰極之間的距離的單位為毫米，微秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓單位為千伏。
[0017]陰極裝置采用不銹鋼板鏤空式芒刺，保證了極板穩定性，保證了與陽極板之間距離精確。
[0018]外加高壓脈沖電源以催化劑涂層介質阻擋放電的形式產生低溫等離子體，對一氧化氮進行氧化和降解，同時氧化部分二氧化硫、汞和降解有機污染物。
[0019]陽極裝置的不銹鋼板電極噴涂二氧化鈦催化劑，有效提高了低溫等離子體對一氧化氮的分解和氧化作用，減少了低溫等離子體對二氧化硫的氧化作用，提高了能量利用效率。
[0020]陰極裝置采用不銹鋼板鏤空式芒刺，板邊緣采用光滑弧線形狀，極板間采用陶瓷管或絕緣管包裹的鋼筋支撐，保證了極板穩定性，保證了與陽極板之間距離精確。極板中心采用陶瓷管或絕緣管包裹的鋼筋供電，同時也提供支撐功能，供電鋼筋外接高壓脈沖電源。
[0021]本實用新型的有益效果:
[0022]利用陽極表面噴涂催化劑促進氮氧化物的氧化和降解同時抑制二氧化硫氧化，有效的提高脫硝效率，同時降低能耗，利用不銹鋼板鏤空式芒刺，板邊緣采用光滑弧線形狀，極板間采用陶瓷管或絕緣管包裹的鋼筋支撐，保證了極板穩定性，保證了與陽極板之間距離精確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1本實用新型結構示意圖；
[0024]圖2本實用新型的陰極板結構示意圖；
[0025]圖3本實用新型的陽極板結構示意圖；
[0026]圖中，1.煙氣入口 2.陰極板3.陽極板4.煙氣出口 5.芒刺6.支撐固定孔
7.供電軸孔。
【具體實施方式】:
[0027]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0028]如圖1所示，一種低溫等離子體催化脫硝裝置，包括陽極裝置和陰極裝置，陽極裝置和陰極裝置放置在絕緣箱內，絕緣箱的外面包裹著殼體，所述殼體的一端設有煙氣進口1，殼體的另一端設有煙氣出口 4，所述陽極裝置和陰極裝置之間通過若干支撐件連接。
[0029]所述陰極裝置包括陰極板2，陰極板2的板邊緣采用光滑弧線形狀，陰極板2的中間設有一排支撐固定孔6，陰極板2的兩側設有對稱的兩排支撐固定孔6，相鄰兩排支撐固定孔6之間設有兩排芒刺5，所述芒刺5為不銹鋼板鏤空式芒刺5，相鄰排芒刺5之間距離至少為1.5倍陰極板2與陽極板3的間距。
[0030]所述陽極裝置包括表面噴涂二氧化鈦催化劑的不銹鋼板陽極板3，陽極板3上設有與陰極板2上相對應的支撐固定孔6。
[0031]所述陰極板2和陽極板3的支撐固定孔6通過支撐件相連，所述支撐件為陶瓷管或絕緣管包裹的鋼筋，陰極板2和陽極板3的中心位置分別設有對應的供電軸孔7，供電軸孔7之間穿過供電鋼筋，供電鋼筋外接配套高壓脈沖電源。
[0032]所述配套高壓脈沖電源為納秒級脈沖電源或微秒級脈沖電源。
[0033]配套高壓脈沖電源的功率:P=5*Q
[0034]P為配套高壓脈沖電源的功率值，Q為煙氣處理量的數值，配套高壓脈沖電源的功率的單位為瓦，煙氣處理量的單位為Nm3/h。
[0035]當配套使用納秒級脈沖電源時，陽極與陰極之間的距離:dl=0.6*ul
[0036]dl為納秒級脈沖電源對應的陽極與陰極之間的距離值，Ul為納秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓值，納秒級脈沖電源對應的陽極與陰極之間的距離的單位為毫米，納秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓單位為千伏。
[0037]當配套使用微秒級脈沖電源時，陽極與陰極之間的距離:d2=0.9*u2
[0038]d2為微秒級脈沖電源對應的陽極與陰極之間的距離值，u2為微秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓值，微秒級脈沖電源對應的陽極與陰極之間的距離的單位為毫米，微秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓單位為千伏。
[0039]除塵后煙氣由煙氣入口 I進入脫硝裝置，陰極板2在供電后在陰極芒刺5處向陽極板3放電，產生低溫等離子體對煙氣中一氧化氮進行氧化和降解，同時氧化部分二氧化硫、汞和降解有機污染物，陰極板通過陶瓷管包裹的鋼筋穿過支撐固定孔6進行支撐，中心位置鋼筋穿過供電軸孔7外接高壓脈沖電源對陰極板供電，陽極板接地，供電電源采用上升前沿小于200納秒的高壓脈沖電，處理后的煙氣從煙氣出口 4排出。
【權利要求】
1.一種低溫等離子體催化脫硝裝置，其特征是，包括陽極裝置和陰極裝置，陽極裝置和陰極裝置放置在絕緣箱內，絕緣箱的外面包裹著殼體，所述殼體的一端設有煙氣進口，殼體的另一端設有煙氣出口，所述陽極裝置和陰極裝置之間通過若干支撐件連接。
2.如權利要求1所述的一種低溫等離子體催化脫硝裝置，其特征是，所述陰極裝置包括陰極板，陰極板的板邊緣采用光滑弧線形狀，陰極板的中間設有一排支撐固定孔，陰極板的兩側設有對稱的兩排支撐固定孔，相鄰兩排支撐固定孔之間設有兩排芒刺，所述芒刺為不銹鋼板鏤空式芒刺，相鄰排芒刺之間距離至少為1.5倍陰極板與陽極板的間距； 所述陽極裝置包括表面噴涂二氧化鈦催化劑的不銹鋼板陽極板，陽極板上設有與陰極板上相對應的支撐固定孔。
3.如權利要求2所述的一種低溫等離子體催化脫硝裝置，其特征是，所述陰極板和陽極板的支撐固定孔通過支撐件相連，所述支撐件為陶瓷管或絕緣管包裹的鋼筋，陰極板和陽極板的中心位置分別設有對應的供電軸孔，供電軸孔之間穿過供電鋼筋，供電鋼筋外接配套高壓脈沖電源。
4.如權利要求3所述的一種低溫等離子體催化脫硝裝置，其特征是，所述配套高壓脈沖電源為納秒級脈沖電源或微秒級脈沖電源。
5.如權利要求4所述的一種低溫等離子體催化脫硝裝置，其特征是，所述配套高壓脈沖電源的功率:P=5*Q 其中，P為配套高壓脈沖電源的功率值，Q為煙氣處理量的數值，配套高壓脈沖電源的功率的單位為瓦，煙氣處理量的單位為Nm3/h。
6.如權利要求4所述的一種低溫等離子體催化脫硝裝置，其特征是，所述配套高壓脈沖電源使用納秒級脈沖電源時，陽極板與陰極板之間的距離:dl=0.6*ul 其中，dl為納秒級脈沖電源對應的陽極板與陰極板之間的距離值，ul為納秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓值，納秒級脈沖電源對應的陽極與陰極之間的距離的單位為毫米，納秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓單位為千伏。
7.如權利要求4所述的一種低溫等離子體催化脫硝裝置，其特征是，所述配套高壓脈沖電源使用微秒級脈沖電源時，陽極板與陰極板之間的距離:d2=0.9*u2 其中，d2為微秒級脈沖電源對應的陽極板與陰極板之間的距離值，u2為微秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓值，微秒級脈沖電源對應的陽極與陰極之間的距離的單位為毫米，微秒級脈沖電源對應的電源額定輸出電壓單位為千伏。
【文檔編號】B01D53/56GK203458966SQ201320585683
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】王鵬, 崔琳, 董勇, 馬春元 申請人:山東大學