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1、白希尧等强电场电离放电脱硫研究*强电场电离放电脱硫研究白希尧白敏韩慧张芝涛鲜于泽(大连海事大学环境工程研究所,大连116026)(东北大学理学院,沈阳110006)摘要窄脉冲电晕放电等离子体中电子平均能量低于3eV,没有解决SO2氧化和铵盐回收率难题。强电离放电的电子平均能量达到10eV,有效解决热化学脱硫的SO2氧化和铵盐回收率问题。铵盐回收率达到88%以上,放电能耗低于9Wh/Nm3。为烟气脱硫提供一项低成本有效的新方法。关键词强电离放电烟气脱硫电子能量热化学反应StudyonremovalofSO2bytheionizationdischargeinstrongelect
2、ricfieldBaiXiyao,BaiMinde,HanHui,etal.EnvironmentalEngineeringResearchInstitute,DalianMaritimeUniversity,Dalian116026Abstract:Anewmethodwithhighefficiencyandlowcostwasprevided.Theresultsshowthatusingthestrongionizationdischargeofdielectricbarrier,theaverageelectronenergycanreachabove10eV.The
3、problemsoftheoxidationofSO2andtherecoveryofammoniumsaltsareresolvedefficiently,therecoveryofammoniumsaltsgoup88%andthedischargeenergycostisunder9Wh/Nm3.Keywords:StrongionizationdischargeRemovalofSO2influegasElectronenergyThermochemistryreaction很早人们就想把接触法生产硫酸的催化氧化方学成分和能耗,没有涉及到铵盐回收率的报道。由于法用于烟气
4、脱硫上,首先是用催化剂(V2O5等)把高温铵盐回收率极低,加上外排气态亚铵盐SO2氧化成SO3,再用除水以外的物质(如NH3等)[(NH4)2SO3]极不稳定,在大气中分解成SO2、NH3,吸收。1967年日本东京工学院在九州作了中间试验,又增加了NH3的新污染源,所以铵盐回收率成为非在100～110℃高温条件下,回收铵盐[(NH4)2SO4]平衡等离子体化学脱硫脱硝的重要研究课题。1995(纯度99.2%)达90.7%。由于需要高昂的投资,试年定方正毅指出窄脉冲高电压电晕放电脱硫过程纯[1]验没继续下去。美国波克大学和乔治亚工学院进属热化学反应,反应产物是亚铵盐的观点[7],
5、但并没行了在低温条件下,用放电法氧化SO2的初步研有解决把SO2氧化成SO3的问题。因此,有必要对究,采用高频脉冲电流脱除SO2,脱除率达96%,但电离放电脱硫脱硝存在的问题进行分析,对气体放文中没有涉及铵盐回收率问题。80年代初,不少学电的等离子体化学过程加以研究,以求解决干法热者从事用气体电离放电方法来解决热化学脱硫的化学脱硫的铵盐回收难题。SO2氧化及回收率的难题,德永兴公等采用电子束多段照射法成功地解决SO2氧化和回收率的问1解决问题的方法与理论基础[2]题,但也存在需要有严格的庞大的放射线的防护3非平衡等离子体化学脱硫研究存在两个关键性设置,电子加速器昂贵,电子能量损
6、失大(处理1m问题要加以解决,一是如何把O2、H2O分子解裂成烟气消耗10Wh左右),维护工作量大(极薄的靶窗O、OH、HO2等碎片,把烟气中的SO2氧化后生成固烟气腐蚀,内外压差大易损伤)等问题。尽管如此,也3体微粒铵盐;二是提高反应速率,大幅度减少反应时进行了处理烟气量为620km/h的工业性试验。为了解决电子束法的欠缺,增田闪一等采用高电压窄间,简化流程以及减少化学反应条件。下面以O2为脉冲电晕放电非平衡等离子体化学法脱硫、脱硝研例加以论述。[3]氧分子分解过程:究,后来又有不少科学工作者进行大量跟踪研[4～6]3∑-3-究,但只报道了SO2、NO脱除率、回收铵盐的化O2
7、(Xg)+e—→O2(A∑u)+e(1)第一作者:白希尧,男,1935年出生,教授,1960年毕业于大连理工大学,从事非平衡等离子体环境工程的研究。*国家自然科学基金重点资助项目(60031001);国家自然科学基金资助项目(69871002);辽宁省重点科技攻关项目(98220013)·257·环境污染与防治第24卷第5期2002年10月3+33EO2(A∑u)—→O(P)+O(P)(2)c、气体浓度n制约。减小参与反应气体浓度,可使3∑-3-电子取得较大的能量,低气压辉光放电形成的等离O
