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Title:
APPARATUS AND METHOD FOR DESULFURIZATION AND DENITRATION OF FLUE GAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/010080
Kind Code:
A1
Abstract:
An apparatus for desulfurization and denitration of flue gas, comprising an active oxygen ion generator, an electrostatic agglomerator and an electro-static acid mist defogger, wherein the active oxygen ion generator comprises a grounding electrode, a discharging electrode plate and a baffle. Also provided is a method for desulfurization and denitration via hydroxyl radical oxidation by injection of active oxygen ions into the flue, comprising: the use of an active oxygen ion generator to obtain active oxygen particles and injecting them into the flue to react with flue gas to produce acid mist droplets of sulphuric and nitric acids, and electro-statically agglomerating the formed acid mist droplets which are then collected as a mixed acid liquid. The method allows simultaneous desulfurization and denitration without use of a catalyst, absorbent or reductant and without negative effects on the environment.

Inventors:
Bai, Mindi (Environmental Engineering Institute, Dalian Maritime University Linghai Road 1, Dalian Liaoning 6, 116026, CN)
白敏菂 (中国辽宁省大连凌海路1号大连海事大学环境工程研究所, Liaoning 6, 116026, CN)
Bai, Mindong (Environmental Engineering Institute, Dalian Maritime University Linghai Road 1, Dalian Liaoning 6, 116026, CN)
Application Number:
CN2011/077318
Publication Date:
January 26, 2012
Filing Date:
July 19, 2011
Export Citation:
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Assignee:
DALIAN MARITIME UNIVERSITY (Linghai Road 1 #, Dalian, Liaoning 6, 116026, CN)
大连海事大学 (中国辽宁省大连凌海路1号, Liaoning 6, 116026, CN)
Bai, Mindi (Environmental Engineering Institute, Dalian Maritime University Linghai Road 1, Dalian Liaoning 6, 116026, CN)
白敏菂 (中国辽宁省大连凌海路1号大连海事大学环境工程研究所, Liaoning 6, 116026, CN)
International Classes:
B01D53/60; B01D53/76; C01B13/11
Attorney, Agent or Firm:
CHINA SCIENCE PATENT & TRADEMARK AGENT LTD. (25/F, Bldg. B Tsinghua Tongfang Hi-Tech Plaza,No.1, Wangzhuang Rd.,Haidian District, Beijing 3, 100083, CN)
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Claims:
权利要求

1.一种用于烟道气的脱硫脱硝的氧活性离子产生器, 所述氧活性 离子产生器包括接地极, 放电极板, 以及置于接地极与放电极板之间 的隔片, 所述放电极板由放电极和在放电侧形成于放电极表面上的

A1203 电介质层组成, 其中接地极与电介质层之间的放电间隙为

2.根据权利要求 1所述的氧活性离子产生器, 其中所述氧活性离 子产生器还包括在接地极表面上的 A1203电介质层。

3. 根据权利要求 1所述的氧活性离子产生器,其中所述氧活性离 子产生器具有 200Td〜400Td 的折合电场强度。

4.一种用于烟道气脱硫脱硝的设备, 所述设备包括:

根据权利要求 1所述的氧活性离子产生器, 所述氧活性离子产生 器用于制取注入烟道中的氧活性粒子 02+、 03、 C^D)和 0(3P);

荷电凝并器, 所述荷电凝并器设有离子产生部分, 用于将在氧活 性粒子的存在下形成的酸雾滴进行荷电凝并, 以形成荷电酸颗粒; 和 电除酸雾器, 所述电除酸雾器用于将荷电酸颗粒捕集以形成硫酸 和硝酸的混合液。

5.根据权利要求 4所述的设备, 其中所述设备还包括: 温湿度调 控器,所述温湿度调控器用于将未处理的烟道气进行温湿度调节以使 烟道气具有 5〜16体积%的含水量和 40〜120°C的温度。

6. 一种氧活性粒子注入烟道中的羟基自由基氧化脱硫脱硝方 法, 所述方法包括:

使用权利要求 1所述的氧活性离子产生器制取氧活性粒子 o2+、 03、 O^D)和 0(3P), 其中所述氧活性粒子的总浓度为 80mg/L〜 400mg/L, 并且 02+的浓度为 108/cm3〜1014/cm3;

将氧活性粒子 02+、 03、 C^D)和 0(3P)注入烟道中, 以使氧活性 粒子与烟气反应, 其中 02+与烟气中的水反应生成浓度为 60mg/L〜300mg/L的引发剂 H02—,并且氧活性粒子在引发剂 H02—的存 在下反应生成浓度为 30mg/L〜150mg/L的羟基自由基 ΌΗ, 并且生成 的 -ΟΗ氧化脱除烟气中的 S02和 ^(¾而形成硫酸和硝酸的酸雾滴; 将所形成的酸雾滴进行荷电凝并而形成荷电酸颗粒; 和

通过电除酸雾, 将荷电酸颗粒捕集以形成硫酸和硝酸的混合液。

7. 根据权利要求 6所述的方法, 其中所述方法还包括以下步骤: 将未处理的烟道气进行温湿度调节以使烟道气具有 5〜16体积%的含 水量和 40〜120°C的温度。

8. 根据权利要求 6所述的方法,其中用于荷电凝并的交变折合电 场强度为 4Tc!〜 100Td, 频率为 40Hz〜1.5kHz, 并且离子输出浓度为 108/cm3〜1012/cm3

9. 根据权利要求 6所述的方法, 其中用于电除酸雾的电场强度 为 0.8〜30kV/cm。

Description:
用于烟道气脱硫脱硝的设备和方法 技术领域 本发明属于气体电离放电、等离子体化学和环 境工程应用技术领 域, 涉及氧活性粒子、 引发剂注入烟道中的羟基自由基氧化脱硫脱硝 方法。

背景技术

我国一次能源中 70%是煤炭, 煤炭燃烧过程中形成 S0 2 、 NO x 等 气体致使环境污染日趋严重, 现有技术难以达到日趋严格的排放标 准, 因此不少学者进行探索性研究, 其研究结果表明现有技术存在不 同程度的问题, 气体电离放电方法应时而生。 早在 1971年美国波克 大学就进行了高频脉冲等离子体化学脱硫研究 , S0 2 转化率 [(C in — C。 ut )/C,„]达到 96%。Masuda(1988, 1989)和 Giorgio Dinelli(1990)进行高 压窄脉冲电晕放电非平衡等离子体化学脱硫脱 硝研究, 在添加 NH 3 吸收剂条件下模拟工业试验,脱硫率达到 80%,脱硝率达到 60%。2000 年中国工程物理研究院也进行了类似的 12000m 3 /h的脉冲放电烟气脱 硫脱硝模拟工业试验, 试验结果表明其技术上仍然存在不少问题, 尚 处于试验阶段。 2008 年曹玮等人明确指出脉冲放电脱硫脱硝还需依 靠传统的液相洗涤吸收, 催化氧化、 活性剂吸附等技术相结合, 才可 解决目前脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝方法存在 的问题,而后者还是主 体反应。这是由于脉冲电暈放电通道中的电子 具有平均能量仅为 2 eV 左右, 此能量大多用于 N 2 振动激励上而消耗掉, 脉冲放电并没有用 于烟气脱硫脱硝反应上。 早在 1995年定方正毅就认定脉冲放电脱硫 脱硝是热化学反应, 产物是亚硫酸铵, 可见增设的脉冲放电环节并没 有解决污染物和吸收剂的氧化回收问题。从多 国众多研究结果也表明 了脉冲电晕'放电技术存在的产物是亚硫酸铵 在烟气运行温度条件 下, 亚硫酸铵是以气态存在, 回收不了, 相反又新增加了氨的污染, 这就表明了脉冲电晕放电并没有起主导作用, 也没有解决氨千法脱硫 脱硝方法中的铵盐回收难题。

另一个被公认为先进的气体电离放电方法是电 子束协同活性吸 收剂、 氧化还原剂 NH 3 法, 并于 1997年在我国成都 200MW机组上 进行 30xl0 4 m 3 /h烟气量的工业试验。试验烟气温度在 58 °C, 添加吸 收剂、 氧化还原剂 3 条件下, 其脱硫率达到了 80%以上, 脱硝率 仅为 18%,试验结果表明解决了脉冲脱硫脱硝中铵盐 回收难题, 回收 率达到 95%以上, 比脉冲脱硫脱硝的铵盐回收率高出 90%左右,而烟 气脱硝率低下的问题并没有解决。

目前的气体电离放电脱硫脱硝存在问题:

1 ) 燃煤、燃油烟气需全部通过等离子体反应器, 因而存在等离 子体反应器体积庞大、 能耗高等问题;

2) 烟气中 N 2 通过等离子体反应器 (源) 的电场时, 被离解、 电离后与氧反应生成新的 NO x ,一边脱除 NO x 而一边又生成新的 NO x , 可见气体电离放电无法解决脱除 NO x 效率低下的难题;

3 ) 电子束法真空系统等设备庞大, X射线辐射污染严重;

4) 烟气脱硫脱硝反应温度低, 需增设先降温后升温的庞大热 交换器; 能耗又进一步增加;

5 ) 在脱硫脱硝反应过程, 需添加氨等吸收、 氧化还原剂及催 化剂, 以便增加其反应速率。

发明内容

本发明的目的是克服现有气体电离放电烟气脱 硫脱硝方法不足之 处, 提供氧活性粒子注入烟道中的羟基自由基氧化 脱硫脱硝方法。 此 法是把小流量、 高浓度氧活性粒子(0 2 +、 0 3 等)注入烟道中, 氧活性 粒子中 0 2 +与烟气中水反应生成高初始反应速率常 2.2 X 10 6 L/mol.s 的过氧羟基离子 H0 2 —引发剂,氧活性粒子与引发剂进行等离 子体反应 生成以 ΌΗ为主的活性粒子基团, 氧化脱除大流量烟气中微量的 S0 2 、 NO x , 并生成微小颗粒(雾); 再经荷电凝并电场凝并后输入到电除酸 雾器, 回收成酸液; 最后再用化学方法分离提纯成硫酸、 硝酸。 本发 明解决了目前烟气脱硫脱硝存在的问题, 实现了不用催化剂、 吸收剂 和还原剂, 不产生任何再污染的副产品, 不对环境产生任何负面影响 的资源化干法同时脱硫脱硝的新方法。

氧活性粒子注入烟道中的羟基自由基氧化脱硫 脱硝方法,是把氧 活性粒子 〔0 2 + 、 0 3 、 0( ι Ό), 0( 3 Ρ)等〕 注入到长达 lm〜20m烟道或 反应器中,氧活性粒子与烟气中水反应生成羟 基自由基 ·ΟΗ,并在 1〜 10s内 ·ΟΗ氧化脱除烟气中 S0 2 、 1^0 !( 并形成酸雾滴, 经荷电凝并、 电除酸雾器捕集成硫酸和硝酸混合液, 其中:

a ) 氧经强电离放电电场形成的氧活性粒子浓度达 到 80mg/L〜

400mg/L ;

b) 氧活性粒子中 0 2 +等与烟道里烟气中的水反应生成初始反 速率为 2.2 X 10 6 L/mol.s的过氧羟基离子 H0 2 —引发剂, 当 0 2 + 浓度为

10 8 /cm 3 〜10 14 /cm 3 范围时生成 Η0 2 —浓度达到 60mg/L〜300mg/L ;

c ) H0 2 —引发剂与氧活性粒子反应生成羟基自由 基 ·ΟΗ,其浓度达 到 30mg/L〜150mg/L;

d )烟气温度在 40〜120°C、含水量在 5〜16体积%范围内, 在没 有添加催化剂、 吸收剂、 还原剂及无任何协同作用下, ·ΟΗ氧化脱硫 脱硝率分别达到 80%〜98%、 85%〜99.8%。

氧活性粒子产生器是由放电极、接地极、 电介质层及隔片等组成 的强电离放电电场, 其折合电场强度达到 200Td〜400Td, 电场中电 子具有平均能量达到 6eV〜9eV.

氧活性粒子注入烟道中的羟基自由基氧化脱硫 脱硝的设备,它包 括烟道或反应器、 氧活性粒子产生器、 电除酸雾器、 荷电凝并器等, 其,中;

a ) 荷电凝并器是由设置在烟道中的离子源和交变 凝并电场组 成, 离子源输出离子浓度达到 10 8 /cm 3 〜10 12 /cm 3 : 交变折合电场强度 为 4Td〜100Td, 频率为 40Hz〜 1.5kHz;

b) 烟道中形成的亚微米粒径硫酸、 硝酸微粒经荷电凝并器凝并 成 0. 5μπ!〜 ΙΟμιη粒径的酸雾颗粒, 再经电除酸雾器捕集酸液; 烟气中 硫硝资源回收率达到 50%〜98%。

本发明解决其技术所采用技术方案是:

本发明的 0 2 + 、 0 3 等氧活性粒子 3注入烟道 2 (或反应器) 中与 含 S0 2 、 NO x 烟气 1中的水分子发生等离子体化学反应生成酸的 案 如图 1所示。 本发明采用强电场电离放电方法, 制取小流量高浓度的 0 2 +、 0 3 等氧活性粒子 3 [0 2 +、 0( ! D) 、 0( 3 P) 、 0 3 等] 注入烟道 2 (或反应器)中, 氧活性粒子中 0 2 +与含 S0 2 、 NO x 烟气 1中的水发生 等离子体化学反应生成高浓度 (60mg/L〜300mg/L)、 高初始反应速率常 数 (2.2 X 10 6 L/mol.s ) 的 H0 2 —过氧羟基离子引发剂, 0 2 +、 0 3 等氧活 性粒子 3与引发剂 H0 2 —反应生成高浓度 ·ΟΗ (30mg/L〜150mg/L) , 在长度 lm〜20m烟道中 ·ΟΗ氧化脱除烟气中 S0 2 、 NO x , 实现不用催 化剂、 吸收剂、 还原剂及其它传统脱硫脱硝方法协同作用, ΌΗ氧化 脱除含 S0 2 、 NO x 烟气 1中的 S0 2 、 NO x 并生成酸雾, 脱除率分别达 到 80%〜98%、 85%〜99.8%, 生成酸雾经具有荷电凝并性能的电除酸 雾器 8回收成 H 2 S0 4 、 HN0 3 混合的酸液 9, 从图 1可见, 在烟道中 形成规模、 高浓度 ·ΟΗ是本发明的关键技术与装置。 本发明的活性粒 子注入烟道中的等离子体脱硫脱硝反应模型如 图 2所示。

此方案将为解决目前烟气脱硫脱硝技术的存在 问题提供一种有 效、 可行的新技术、 新方法。 实施本发明的具体步骤是: 1 . 氧活性粒子制取。 本发明关键技术是新研制产生高浓度 0 2 + 、 0 3 等氧活性粒子 3的 氧活性离子产生器 5, 其结构如图 3所示。 它是由放电极板 14、 接地 极 12、 电介质层 16和隔片 15等部件组成。 放电极板是由金属材料 制成的放电极和外层极薄 (330μηι)的电介质层 16烧结而成的,也可用 不锈钢薄板加工成放电极板 14, 并在放电一侧贴覆电介质层 16 ; 接 地极 12是用钛或不锈钢加工成空腔板件,并在冷却 体入口 13输入 冷却剂调控等离子体反应过程的温度,在接地 极表面上也可喷冶一层 薄的电介质层 16, 电介质材料为超微细的纯净 Α1 2 0 3 粉体。 本发明采用介质阻挡强电场电离放电方法把把 氧气入口 17输入 的 0 2 制成浓度达到 80mg/L〜400mg/L的氧活性粒子, 在放电极板的 电介质层与接地极之间的 0.01mm〜0.5mm放电间隙中建立折合电场 强度在 200Td〜400Td 范围内电离放电场, 电子从电场中获得平均能 量达到 7eV〜12eV, 其中大部分电子所具有的最有用能量 (8.4 e -\ 2.5 eW )将作用在 0 2 上, 足以把 0 2 离解、 电离成高浓度活性粒 子, 并在电场参数调控下分别定向合成氧活性粒子 0 2 +、 0 3 、 0( 3 P)、 ( 'D)等。 产生氧活性粒子等离子体反应模式如图 2中 A所示, 其等 离子体反应式:

0 2 + e * → 0 2 + + 2 e

向烟道中提供氧活性粒子 3 〔0 3 、 0 2 +、 0( ι Ό) 、 0( 3 Ρ) 等) 浓度 达到 80mg/L〜400mg/L。 2.烟道 2中引发剂 H0 2 —的形成。氧活性粒子中 0 2 +与含 S0 2 、 NO x 烟气 1 中水反应生成 H0 2 —引发剂, 其等离子体反应模式如图 2中 B 所示, 其等离子体化学反应式:

0 2 + + ¾0→0 2 + H 2 0

202 H 2 0+2 H 2 0→H 2 0 2 + 20 2 +2 H 3 0 +

H 2 0 2 ^ H0 2 - + H+

H 2 0 2 与 H0 2 —处于一种平衡反应状态,烟道中形成引 发剂 H0 2 1勺浓 度达到 60mg L〜300mg L。

3. 烟道 2中 ·ΟΗ制取。 注入烟道中的 0 2 +、 0 3 等氧活性粒子 3 在 Η0 2 Ι发剂进行等离子体化学反应生成以 ·ΟΗ为主的高浓度活性 粒子基团。 烟道 2中形成 ΌΗ的等离子体反应模式如图 2中 Β所示, 其等离子体反应式:

Η0 2 — + 0 3 →Η0 2 ' + 0 3

Η0 2 · ^0 2 — + Η+

0 3 + Ό 2 -→ ·0 3 " + 0 2

Η + + 0 3 - → Η0 3 ·

Η0 3 ·→ ΟΗ + 0 2

•ΟΗ浓度达到 30mg/L〜150mg/L。

4. 烟道 2中 ·ΟΗ氧化脱除含 S0 2 、 NO x 烟气 1中的 S0 2 、 NO x 并 生成酸雾滴。在烟道 2中形成以 ·ΟΗ为主的活性粒子基团氧化脱除烟 气中 S0 2 、 NO x 并生成酸雾滴的等离子体反应模型如图 2中 B所示, 它的等离子体反应式:

S0 2 + 2 0H→H 2 S0 4

NO + OH→ HN0 2

ΝΟ + 0→Ν0 2 N0 2 + OH→ HN0 3

OH氧化脱除烟气中的 S0 2 、 1^(\方法的烟气脱硫脱硝率分别达 到 80%〜98%、 85%〜99.8%, 与目前需把全部烟气通过等离子体源方 法是完全不同的。 可见此法具有设备体积小, 流程简化, 不用吸收剂、 催化剂、 还原剂以及传统脱硫脱硝方法协同作用, 其能耗将大幅度降 低以及产物是化工重要的原料酸等特点。

5. 在荷电凝并器 23中设有离子产生部分, 其单极性的离子浓度 为 10 8 /cm 3 〜10 12 /cm 3 , 能够使酸雾颗粒在荷电凝并器 23 中充分荷电 凝并成电除酸雾器 8易捕捉的粒径。

6.微细酸雾滴经荷电凝并成电除酸雾器 8可捕集的粒径。把 ·ΟΗ 氧化 S0 2 、 NO x 形成的微小雾滴, 经交变电场的折合电场强度 4〜 l,00Td、 频率为 40Hz〜1.5kHz的荷电凝并成粒径 0. 5μπ!〜 ΙΟμπι范围 的荷电酸颗粒, 便于电除酸雾器捕集。

7.采用温湿度调控器 19对含 S0 2 、 NO x 烟气 1进行温湿度调节, 以便满足烟气 ·ΟΗ氧化脱硫脱硝化学反应的要求,应保证烟 气含水量 在 5〜16体积%范围内, 通常应控制在 10〜12体积%; 温度控制在 40〜120°C。

8. 高浓度 0 2 +、 0 3 等氧活性粒子 3注入烟道 2中生成 ΌΗ, OH 氧化脱除含 S0 2 、 NO x 烟气 1中的 S0 2 、 NOJ^等离子体化学反应速 率控制在 10 7 〜10 9 L/mol,s, 脱硫脱硝反应时间仅为 l〜10s。

9. 采用电除酸雾器 8收集经荷电凝并成大粒径酸雾成为酸液 9, 电除酸雾器的电场强度应控制在 0.8〜30kV/cm, 除雾器效率应达到 98.0〜99.8%。

10. 采用化学方法把酸液 9分离提纯成硫酸、 硝酸。

本发明的效果和益处是把氧活性粒子注入烟道 中并与烟道中

¾0的反应生成 ·ΟΗ, 氧化脱除 S0 2 、 ^^(¾并形成微小的酸雾滴, 此 反应属于高级氧化技术应用在烟气脱硫脱硝上 的新领域。由于其化学 反应速率快, 比目前的脱硫脱硝方法高出 7个数量级以上, 所以烟气 脱硫脱硝的化学反应时间仅为 l〜10s, 因而流程縮短, 设备减少, 这 将大幅度降低设备投资和运行成本, 大幅度降低能耗; 实现了不用外 加催化剂、 吸收剂和还原剂; 实现了千法同时脱硫脱硝, 也相应降低 了运行成本; 实现了资源化脱硫脱硝, 生产副产品是化工产品硫酸和 硝酸, 又不产生其它的副产品、 污染物, 解决了目前脱硫脱硝的副产 品难处理的难题,又不存在污水治理问题,因 而做到了对环境零污染、 零废物排放, 达到了高级氧化技术原则要求; 有利于解决我国硫资源 短缺和生成硝酸的能耗高等问题。本发明还可 以单独用于气体脱硝或 脱硫。

附图说明

图 1是氧活性粒子注入烟道的高级氧化脱硫脱硝 案示意图。 图 2是烟道中 ·ΟΗ氧化脱硫脱销等离子体化学反应模型图。

图 3是等离子体源的结构示意图。

图 4是烟道中羟基自由基氧化脱硫脱硝并生成酸 实施工艺流程 图。

图 5是氧活性粒子与 S0 2 、 NO x 摩尔比 "对脱硫脱硝影响的曲线 图。

图 6是烟气温度对脱硫脱硝影响的曲线图。

图 Ί是烟气中 S0 2 、 ΝΟ^ 始浓度对脱硫脱硝影响的曲线图。 图 8是烟气中水体积浓度对脱硫脱硝影响的曲线 。

图 9是烟气流量对脱硫脱硝影响的曲线图。

图中: 1.含 S0 2 、 NOjil气; 2.烟道; 3. 0 2 +、 0 3 等氧活性粒子;

4.氧气; 5.氧活性粒子产生器; 6.高频高压电源; 7. 直流高压电源;

8.电除酸雾器; 9.酸液; 10.引风机; 11.净化后烟气; 12.接地极; 13.冷却液体或气体入口; 14.放电极板; 15.隔片; 16.电介质层; 17. 0 2 气入口; 18.外壳; 19.温湿度调控器; 20.温湿度检测仪; 21.流量计; 22.烟气分析仪; 23.荷电凝并器; 24.高频高压电源; 25.剩余 ΌΗ破 坏器; 26.调频器; 27.贮酸槽; 28.阀体; 29.离子色谱仪; 30.氧活性 粒子浓度检测仪; 31.控制柜。

具体实施方式 下面结合技术方案和附图详细叙述本发明的具 体实施例。

实施例

本发明总体实施方案如图 1 所示。 把氧气 4离解、 电离后形成

0 2 +、 0 3 等氧活性粒子 3的氧活性粒子产生器 5, 其构造如图 3所示。 本发明的氧活性粒子生成及注入烟道 2 中的脱硫脱硝等离子体化学 反应模型如图 2所示。 具体实施方式如图 4所示。

把相当的千分之一烟气量的氧气 4注入氧活性粒子产生器 5, 高 频高压电由氧活性粒子产生器的高频高压电源 6施加到放电极板 14 上,在放电极板 14与接地极 12之间的放电间隙中形成折合电场强度 达到 200〜400Td的强电离电场, 氧气 4经离解、 电离后形成浓度达 到 80〜400 mg/L的 0 2 +、 0 3 等氧活性粒子 3〔0 2 + 、 0 3 、 0( 、 0( 3 Ρ)〕 等, 其中 θ 2 + 与含 S0 2 、 NO x 烟气 1中水反应生成 H0 2 —引发剂浓度达 到 60 mg/L〜300 mg/L。 0 2 +、 0 3 等氧活性粒子 3与 H0 2 —引发剂进行 等离子体化学反应生成 ·ΟΗ,其浓度达到 30mg/L〜150mg/L。含 S0 2 、 NO x 烟气 1经温湿度调控器 19后,温度控制范围 40〜120°C,含水量 控制范围 5〜16体积%。 ·ΟΗ在烟道 2中氧化脱除含 S0 2 、 NO x 烟气 1中的 S0 2 、 NO x 并生成亚微粒酸雾, 酸雾与荷电凝并器 23中的离子 产生部分产生浓度为 10 8 /cm 3 〜10 12 /cm 3 的离子一并进入荷电凝并器 23中的荷电凝并交变电场中, 电场频率为 40Hz〜1.5kH Z , 折合电场 强度 4〜100Td, 亚微米酸雾经交变电场荷电凝并成粒径 0.5μπ〜 ΙΟμπι酸雾。再经电场强度为 0.8〜30kV/cm的电除酸雾器 8捕集成酸 液 9, 电捕集效率达到 98.0〜99.8%, 回收酸液 9经化学提纯成硫酸、 硝酸, 其资源回收率达到 50%〜98%。 电除雾器是由钛钢制成的圆柱 形, 外壳接地, 中间放置星形电晕极。 含 S0 2 、 NO x 烟气 1脱硫脱硝 后的气体中含有剩余的 ·ΟΗ等活性粒子经剩余 ·ΟΗ破坏器 25处理成 净化后烟气 11, 并经 CF型引风机 10引风排放。采用 Photon型 (奥地 利)烟气分析仪 22在线检测烟气中 S0 2 、 NO x 、 0 2 浓度、 温度、 压差 及流速等参量, 采用 ICS-1500型 (美国)离子色谱仪 29定量分析酸液 成分, 采用自制氧活性粒子浓度检测仪 30在线检测, 并用水杨酸浸 渍膜捕集——高效液相色谱 (HPLC) 法校核。

本发明实施结果如图 5〜9所示。 从图 5的氧活性粒子与 S0 2 、 NO x 摩尔比 对脱硫脱硝影响的曲线可知, 当氧活性粒子与 S0 2 、 1^(\摩 尔比为 4时, 脱硫率达到 94.6%, 脱硝率达到 97.1%; 当^ 2=2时, 脱 硫率为 85.5%, 脱硝率达到 91.5%。 从图 6可见, 温度对烟气 ·ΟΗ脱 硫影响甚大, 脱硫率随温度增加而成线性下降; 而温度在 70°C以下 时, 对脱硝率几乎没有影响, 大于 70°C时成线性下降。 从图 7可见, 烟气中 80 2 、1^( 初始浓度对脱硫脱硝率的影响很小,几乎没有 变化。 从图 8可见, 烟气中水体积浓度低于 4%时, 对烟气脱硫脱硝率的影 响较大, 当水体积浓度大于 8°/。时, 则水体积浓度对脱硫脱硝率几乎 没有影响。 从图 9可见, 烟气流量对脱硫脱硝率无影响。