基于等离子技术的脱硫实验研究.pdf

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1、·6·煤矿机电2010年第6期基于等离子技术的脱硫实验研究许允之，郭西进，刘怀宇(中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221116)摘要：介质阻挡放电(简称DBD)又称为无声放电，是产生大气压非平衡等离子体的一种可靠、经济的方法。实验表明：用此方法可以使煤在燃烧前脱硫，消除二氧化硫造成的空气污染。关键词：等离子；脱硫；污染；无声放电中图分类号：TQ546．5文献标识码：A文章编号：1001-0874(20lo)06-O006-03ResearchtheExperimentofDesulfurizaticesearch0ntheLxpermentofesufurizationBasedonP

2、lasmaTechnologyXUYun-zhi，GUOxi-ji儿，口UHuai-yu(SchoolofInformationandElectricalEngineering，ChinaUniversityMiningTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：DielectricBarrierDischarge(referredtoasDBD)，alsoknownasSilentDischarge，isareliableandeconomicalmethodofnon—equilibriumplasmaproducedatatmosphericpressu

3、re，callmakecoalpre—combustiondesulfurizationtoremoveairpollutionresultingfromsulfurdioxide．Keywords：plasma；desulfurization；pollution；silentdischarge随着工业化进程的加快，工业生产中向大自然排放的污染物，如：粉尘、SO：等有害物质越来越多，引起酸雨、光化学烟雾等破坏人类生态环境和损害人类身体健康的一系列问题。sO：污染已经成为我国和国际社会十分关注的问题。由于DBD等离子体可以在大气压或高于大气压的条件下产生，不需要真空设备就能在较低的温度下获得化学

4、反应所需的活性粒子，具有特殊的光、热、声、电等物理过程及化学过程，因此在臭氧合成、大功率紫外及真空紫外光源、高功率CO：激光器、等离子体显示等领域获得了广泛地应用。l脱硫技术发展的现状¨“1根据脱硫的过程来分，控制SO：污染的途径可分为四类：即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫以及煤转化过程中脱硫，其中燃烧后脱硫即烟气脱硫(FGD)技术是当前控制SO：污染最行之有效的方法。80年代中期以后随着人类对SO：危害认识的提高，湿式脱硫技术得到了迅速的发展，约占整个FGD市场的80％的份额，比较有代表性的有El本的千代田法等先进的烟气脱硫工艺(AFGD)。而干式脱硫技术中长期以来主要以喷雾干燥法、沸石

5、吸附法和活性炭法为主。70年代末期日本科学家成功发现了一种新型烟气脱硫技术，即利用高压电对电子进行加速，然后利用电子射线照射烟气，引发一系列化学反应，从而达到脱硫的效果，这也为烟气脱硫技术开创了一个崭新的时代。其中基于高压静电技术的新型烟气脱硫技术，具有净化效果好、无二次污染、易于操作维护等优点，已经成为脱硫技术发展的热点。随后在70年代发展起来的等离子体烟气脱硫技术被国际上认为是最有前途的新一代烟气脱硫技术。近年来等离子体烟气脱硫技术越来越引起人们的重视，它是一种高效率，低成本的新方法。采用非平衡等离子体进行脱硫的方法大体可概括为电子束法、脉冲电晕放电法、介质阻挡放电法。电子束法和脉冲电晕法

6、实际上都是等离子法，只不过前者利用电子加速器获得高能电子，后者利用脉冲电晕放电获得活化电子而已。用脉冲高压电源来代替加速器产生等离子体的脉冲电晕等离子法PPCP(PulseCoronaInducedPlasmaChemicalProcess)，用几万伏高压脉冲电晕放电可使电子被2010年第6期煤矿机电·7·加速到5-20eV，可以打断周围气体分子的化学键而生成氧化性极强的OH、O、HO：、0，等自由原子和自由基等活性物质，在有氨注入的情况下，活性物质与S02和NOx反应生成(NH。)SO。、NH。N03，可以做农用化肥。2000年以来，BAIXiyao等人提出了强电场电离气体(强电离放电)方法

7、，此法使放电电场的临界击穿电场强度成数倍增加，可使放电电场强度达到了160kV／cm左右，电子平均能量达到13eV以上，能电离烟气中大部分0：、N：、H：O等气体分子后产生高浓度的OH、H：0等活性粒子的浓度足以满足氧化SO：成为H：sO。的需要。强电离放电脱硫方法极有可能成为不加吸收剂，不用催化剂的干式回收燃煤烟气中sO：的有效技术途径，基本上解决了脉冲电晕放电和电子束法产生非平衡等离子体脱硫方