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1、脉冲电晕等离子体脱硫脱氮与除尘技术王银生·大气污染防治·脉冲电晕等离子体脱硫脱氮与除尘技术卜,王银生季学李同济大学环境科学与工程学院,上海,摘要脉冲电晕放电是产生等离子体的方法之一,目前已达到工业性试验阶段。该文对脉冲电晕等离子体脱硫脱氮与除尘技术的形成过程进行了回顾,对其理论作了分析,并简介了工艺流程,还指出了目前存在的主要问题和需研究的关键技术关键词脉冲电晕等离子体脱硫脱氮除尘烟气净化,,,,,、,‘。、、、‘’,‘、,,〔王〔川〕希尧吴彦荣毅刘书海周黎明李。,前言‘”谦队等也对等离子体降解和进行过研究等离子体
2、化学是年代兴起的一门交叉科学,近年来在环境中的应用研究日益增多,从目前的研究结理论分析果来看,等离子体有可能作为一种高效率、低能耗的手脱硫脱氮机理段用于处理环境中的有毒物质及难降解物质。等离子传统观点认为,等离子体化学净化是利用自由电〔,一,,体干法脱硫脱氮是近年发展起来的新技术是子在不均匀电场作用下得到一定能量后与气体分子目前国内外研究干法烟气脱硫脱氮新技术的热点。发生非弹性碰撞,使气体分子产生新的游离粒子、活性产生等离子体的方法主要有微波放电、辉光放基及各种离子、电子等,为化学反应提供大量的活性粒电、高频放电、
3、脉冲电晕放电、电子束等,其中电子束法子。由于离子的迁移率比电子的迁移率小个数量级,和脉冲电晕法应用于烟气脱硫脱氮已达到工业性试验能量较低,难以使气体分子解离,故希望离子具有高能阶段。年代日本的增田闪一教授,在电子束法的基础量温度而离子温度与气体温度相同,又希望尽可能上,用纳秒级高压脉冲电晕放电产生等离子体化学技降低离子能量,这属于低温非平衡等离子体范畴。术,激活烟气气体并注人气体,产生硫酸钱、硝酸由于污染气体大多处于常温常压状态,在此状态铰及其复盐的微粒,再用电收尘器收集其微粒。该法具下对获得非平衡等离子体的要求是
4、,不均匀外电场只,,不,有显著的脱硫脱氮效果除尘效果亦优于直流电晕方加速电子加速离子以控制气体温度不使其成为热,。。,式的传统静电除尘技术成为目前的研究前沿等离子体高压脉冲电晕放电是常温常压下得到非平意大利首先在电厂进行了丫烟气的衡等离子体的最简单、最有效的方法。脉冲电晕是利工业·。、二,,二,,小试和的脱除率为能耗为用高能电子对进行脱除其机理有大连理工大学进行了烟气脱硫的工业小试队高能电子电离、裂解烟气中的、等分,·。,。’子的脱除率为能耗小于产生大量的氧化性粒子等指出该法脱除主要靠热化学反应起作第,男,,,博一
5、作者王银生年生年东北大学毕业,。【,,,。用电晕放电过程能增强脱除效果我国的白士副教授一一上海环境科学第卷第期年,月一,一,除尘机理,一一,一。瑟传统静电除尘器采用直流高压供能方式荷电后一一为高能电子,为一般电子。的颗粒物在电场作用下运动到接地的收集极板上形成、,,,活性粒子与分子经过一系列复杂积尘层使电荷在积尘层表面积聚并向接地电极释。,的化学反应氧化成、,并很快与烟气中的水反放若积尘层比电阻率较高难以释放的大量电荷将积,应生成相应的酸。累在积尘层表面使表面电势变得足够高而发生反电,,一,一,晕导致相反极性的离子
6、被注人电晕场中使收集效率。一丁,丁一,大大降低,一,一,脉冲电晕采用高压脉冲叠加直流基压的方式颗。,一,一粒物收集过程分两个阶段无脉冲阶段和有脉冲电压。,,,在添加氨的条件下生成钱盐并由电收集器阶段高压脉冲产生的电晕流注贯穿极间并延伸到复收集作为优质化肥。盖高比电阻积尘层的收集电极,使高比电阻积尘层击,,一,穿层上积聚的电荷被释放保持积尘层表面的电中,。、一。性故能阻止反电晕的发生通过调节脉冲电压脉冲。现代观点认为,在氨与等离子体共同作用下,频率和直流基压可有效控制反电晕的去除主要有条路径。还原路径主要问题和解决方
7、法分子被高能电子或其它激发态分子碰撞而解能耗离,由于烟气中浓度为一量级,故高能电子引起该技术工业化应用的关键,是在保证脱除率的前直接解离的几率很小,而烟气中所占的比例最大,提下,降低能耗,使之能被广泛应用。有效地利用。从而吸收了电晕放电的大部分能量通过激发与的热化学反应,以及利用电晕放电对反应的产态分子比通过电子碰撞解离的机会大得多,经碰撞产物进行氧化固定,是该法能否大幅度降低能生的碎片的发射光谱在实验中已经被探耗的关键。。测到被与高能电子进,一步碰撞解离会产氨添加剂,。,生单质但该过程发生很困难实验表明氨促进了氧
8、化产物间钱盐的转化,本身氧化路径也可以脱硫,但只加氨而不加脉冲电晕时,生成物通过,,、,,自由基反应被氧化进而形成酸雾从气的热稳定性较差受热易分解。相中分离实验结果与微观反应动力学的计算模拟结不能作为肥料使用。而脉冲电晕能促进、向果,、,都表明氧化路径是主路径其自由基产生过程转化加氨后的生成物的热稳定大致如下性高,可作为化肥使用。加氨量的大小,应综合考虑脱,
