一般性问题

X701 94()2871正脉冲电晕和氨水对502、NO脱除的实验研究/宁成(华中理工大学煤燃烧重点实验室)…刀环境科学/中科院生态环境研究中心一1994,15(l)一15一18环情XS 采用502、NO和空气混合而成的模拟烟气和纳秒级脉冲电源进一步研究正脉冲电晕和氨水对502、NO的脱除情况,以了解脱除效率与氨水添加量、电晕和温度之间的关系。实验获得了95%的脱硫效率,即使烟气温度较高,也可以适当增加氨投入量而获得95%的脱硫效率。脉冲电晕促进了氨对硫氧化物的吸收,并使产物的热稳定性提高。氨水本身对NO没有脱除作用,电晕对NO的氧化效率达到31%。图5表…     

氨与脉冲电晕等离子体脱除SO_2的协同效应

为了揭示氨与等离子体脱除ＳＯ２的协同效应，对比了脉冲电晕等离子体在氨气注入前后ＳＯ２脱除率的变化。实验结果表明，脉冲电晕等离子体单独作用时，ＳＯ２脱除率仅为９％～１５％，而氨与脉冲电晕等离子体共同作用时，ＳＯ２脱除率可达９０％以上（ｆ＝１．０）．并从化学热力学角度探讨了氨与脉冲电晕的协同效应能显著提高ＳＯ２脱除率的原因，还考察了氧含量、温度对协同效应的影响     

氨和脉冲电晕脱硫脱硝的试验研究

利用氨对SO₂的中和反应和纳秒高压脉冲电晕产生的活化自由基对SO₂和ＮＯ的氧化作用脱除燃煤锅炉排放烟气中的SO₂和ＮＯ。试验结果表明:氨脱硫效率很高,但对ＮＯ不产生作用;氨和脉冲电晕共同作用于烟气中的SO₂具有理想的脱硫效果。      

脉冲电晕等离子体脱硫反应条件的优化

采用自行研制的超窄脉冲高压电源和等离子体反应器，研究脉冲电晕放电对模拟烟气中ＳＯ２的脱除规律，肯定了正脉冲电晕对ＳＯ２氧化脱除具有明显效果，并着重对脉冲电晕脱硫效果影响较大的脉冲电压峰值、间隙击穿频率、烟气温度、ＳＯ２初始浓度、烟气处理时间和脉冲重复频率等因素进行分析，指出优化反应条件的途径，为该技术的工业实用化研究提供理论和实验依据。     

脉冲供能集烟气除尘和脱硫脱硝为一体的机理

本文研究脉冲电晕对ＳＯ２、ＮＯ和粉尘脱除规律以及烟气成份在脱除过程中的相互影响，在此基础上对脉冲供能脱硫脱硝和除尘的机理进行分析，肯定了在传统静电除尘器中集烟气除尘和脱硫脱硝为一体的可能性，并提出了实现方式．     

脉冲放电烟气脱除尘与除SO_2和NO_X的研究

对脉冲放电烟气除尘与脱除ＳＯ２和ＮＯＸ进行实验研究与分析的结果表明，烟气中的飞灰对ＳＯ２和ＮＯＸ吸附脱除２％～５％，吸附脱除量随着飞灰浓度和烟气含量的增加而增大。在单位体积烟气注入能量为４Ｗｈ／Ｎｍ３和烟气在反应器中停留时间小于３秒，飞灰与水蒸气的协同作用使ＳＯ２和ＮＯＸ脱除率分别达到２３％和３３％。同时，脉冲放电使反应器对飞灰具有良好的协同作用，收集效率为９７％。     

脉冲放电净化燃煤烟气新技术研究的概况

用窄高压脉冲电晕放电方法脱除燃煤烟气的ＳＯ＿２、ＮＯｘ是目前开发中的干法脱硫脱硝新技术，具有有效的脱硫脱硝和除尘效果，且在提高脱除效率和能量利用率方面潜力很大；本文讨论了该技术研究进程中的几个问题，以明确进一步研究的方向．     

脉冲电晕放电脱硫产物研究

模拟烟气的脉冲放电等离子体活化脱除ＳＯ２产物分析结果表明：在温度６０℃￣７０℃,氨硫化学计量比为１：１条件下,（ＮＨ４）２ＳＯ４含量占脉冲放电脱硫产物含量的８０％以上;５０％左右的产物吸附于反应器内,其余部分随着尾气排出;提高电压有利于正盐的生成;尾气与反应器中（ＮＨ４）２ＳＯ４比值也随之增大。测定了不同温度下（ＮＨ４）２ＳＯ的化学平衡常数,得出在氨硫化学计量比１：１,温度６０℃￣７０℃的脉冲烟气     

脉冲电晕等离子法烟气脱硫的扩大实验研究

采用实际锅炉烟气进行脉冲电晕等离子法脱硫的扩大实验，得到了与模拟烟气进行的小实验相近的结果。结果表明，脉冲电晕等离子法能有效去除锅炉烟气中的ＳＯ２，脱硫率可达９５％以上。烟气的停留时间、脉冲电源放电功率及添加ＮＨ３等对脱硫率有较大影响，前两者越大，脱硫率越高，但应与处理量、能耗综合考虑，有函数关系η＝１１８．０（Ｐ／Ｑ）０．１１１１。加ＮＨ３量选取与烟气含ＳＯ２量１：１的当量比最有利，产物可用做肥料。试验结果为实用性放大提供了基础资料。     

含灰含水烟气的脉冲放电脱除NO和NOx的研究

脉冲放电脱除ＮＯ和ＮＯｘ（ＮＯ＋ＮＯ２）的实验表明,烟气中的飞灰对ＮＯｘ具有２％－４％的吸附脱除作用,对脉冲放电又有抑制作用,使ＮＯ和ＮＯｘ脱除具有降低的趋势,增加烟气含水量增强了飞灰粒子表面的化学吸附能力,使得在烟气含水量为１５％和单位体积烟气注入能量小于３Ｗ．ｈ／Ｎ,＾３时,ＮＯ和ＮＯｘ脱除率提高５％－１５％。     

脉冲电晕放电协同烟气脱硫脱硝试验研究

脉冲电晕放电对PM2.5具有一定的凝并作用,与直流静电除尘器相结合可以提高燃煤电厂烟气中粉尘的脱除效率.基于脉冲电晕放电还可以将烟气中的NO、SO2氧化成NO2、SO3等易吸收的物质成分,与传统的液相吸收洗涤技术相结合可提高NO、SO2的脱除效率.文中进行了脉冲电晕放电协同烟气脱硫脱硝的试验研究,研究了影响NO、SO2转化效率的主要因素.实验结果表明,提高脉冲峰值电压、脉冲频率、脉冲放电电极数目.延长停留时间.降低气体初始浓度有助于提高NO、SO2的转化效率;增加空气湿度可以显著提高SO2的转化效率.在本试验中,当NO、SO2初始浓度为150×10-6左右时,其相应的转化效率可以分别达到70%、90%.     

高压正脉冲电晕脱硫脱硝和除尘相互影响的研究

采用SO₂、NO和飞灰与空气混合而成的模拟烟气和纳秒级脉冲电源,研究高压正脉冲电晕脱硫脱硝和除尘之间的相互影响关系。实验结果表明,飞灰本身就有脱硫作用,但没有脱氮作用;飞灰和氨水对SO2的脱除作用基本上为两者单独脱除作用之和;飞灰可使电晕对SO₂的氧化量降低;SO₂可改善高压正脉冲电晕对飞灰的收集效果。实验和理论分析表明,脱硫脱硝和除尘可以在一个反应器或一个多电场的静电除尘器中同时实现。     

Simultaneous oxidation of NO, SO2 and Hg0 from flue gas by pulsed corona discharge

A process capable of oxidizing NO, SO2 and Hg0 was proposed simultaneously, which utilized a high-voltage and short-duration positive pulsed corona discharge. By focusing on NO, SO2, and Hg0 oxidation efficiencies, the influences of pulse peak voltage, pulse frequency, initial concentration, electrode number, residence time and water vapor addition were investigated. The results indicate that NO, SO2 and Hg0 oxidation efficiencies depend primarily on the radicals (OH, HO2, O) and the active species (O3, H2O2), etc. produced by the pulsed corona discharge. The NO, SO2 and Hg0 oxidation efficiencies improved as increasing pulse peak voltage, pulse frequency, electrode number and residence time, while they are reduced with an increasing initial concentration. By adding water vapor, SO2 oxidation efficiency is improved remarkably, while NO oxidation efficiency is decreased slightly. In our experiments, the simultaneous NO, SO2, and Hg0 oxidation efficiencies reached to 40%, 98% and 55% with the initial concentrations 479 mg/m3, 1040 mg/m3, and 15.0 ug/m3, respectively.     

半干式电晕放电烟气脱硫脱硝技术研究

提出了一种新的半干式电晕放电烟气脱硫脱硝方法,将含有SO2和NOX的高温烟气引入喷雾干燥塔增湿降温,然后引入电晕放电烟气净化器,施加高电压,并加入氨气,氨与电晕放电协同作用,将SO2和NOX转化为铵盐颗粒,并从烟气中分离出来,收集在极板(管)上,用水冲洗极板上的产物。将产物溶液喷入喷雾干燥塔,雾滴蒸发干燥形成较大的铵盐颗粒,加以回收,同时使烟气增湿降温。     

脉冲电晕放电下焦化废水脱硫的研究

在脉冲电晕放电条件下用武汉钢铁厂的炼焦废水进行了烟气脱硫实验.研究表明,焦化废水具有良好的脱硫能力,在实验温度范围内,其脱硫能力随烟气温度升高而增加.在烟气流量428m³/h,烟气温度65℃, 废水流量107L/h时,脱硫率为85%;引入脉冲电晕进一步提高了脱硫率,在电压52kV时脱硫率提高到90%.在脱除烟气中SO₂的同时,脉冲电晕放电使焦化废水中的油和酚的含量分别降低了39.26%和68.75%,并使99.98%的氰化物被除去,这对解决焦化废水生化处理中好氧微生物失活问题有重要意义.     

NO在电晕场中氧化的研究

对NO在电晕放电场中的氧化研究表明,NO的氧化效果受所加电压的极性、电压波形的影响很大,前沿上升快的脉冲电压对NO氧化效果最佳。气体在电场中停留时间、气体的温度等对NO的氧化也有很大影响。本实验对200ppm浓度的NO可达99.9％以上的氧化率。     

脉冲电晕等离子体烟气脱硫脱硝中试装置

简要介绍了建造于四川绵阳科学城热电厂的烟气处理量为 12 0 0 0～ 2 0 0 0 0Nm3 h的脉冲电晕等离子体烟气脱硫脱硝中试装置。给出了装置的工艺流程和平面布置 ,对装置系统各单元作了技术性描述。试验表明 :当能耗低于 5Wh Nm3 ,SO2 和NOX 的脱除率分别达 85 %、5 0 %以上     

脉冲电晕放电烟气脱硫的影响因素

脉冲放电脱硫反应器电极结构采用线-板式电极,正极性窄脉冲高电压供电,试验烟气流量为1000～3000m³/h.主要研究了脉冲放电脱硫的运行参数对脱硫效果的影响,目的是为脉冲放电烟气脱硫工业应用提供科学依据.得出的试验结果:烟气中SO₂浓度在1000～2000ml/m³范围内,烟气温度在60℃～80℃范围内,氨加入量按摩尔比NH₃SO₂=2:1加入,能耗3～5 W·h/Nm³,SO₂脱除率达到80%以上.     

非热等离子体结合CuO催化剂或Ca(OH)2吸收剂去除氮氧化物

采用非热等离子体结合催化或现场化学吸收的2种方法来去除气流中的NO_x.结果表明,非热等离子体结合催化,反应器内的CuO催化剂能有效地促进NO的还原反应;相对于催化还原NO而言,脉冲电晕作用下能有效地降低NO催化还原的反应温度.当催化剂为CuO,脉冲电压为18kV,反应温度为200℃,还原剂为1%CO及NO进口浓度为719 mg/m³条件下,NO的去除率达到了100%.非热等离子体结合现场化学吸收方法,是一种在常温下从气流中净化氮氧化物的有效方法,NO的去除率远远高于反应器内没有吸收剂的情况.可以认为反应器内的Ca(OH)₂吸收剂通过与NO的氧化产物NO₂或NO₃的吸收反应促进了NO的去除.当反应器内有Ca(OH)₂吸收剂存在时,在脉冲电压为18kV,O₂浓度为2%及NO进口浓度为1 050 mg/m³条件下,NO的去除率达到了100%.     

等离子体烟气脱硫技术现状与关键问题讨论

介绍了ＳＯ２的３条去除路径,高能电子的解离还原路径;自由基的氧化路径;以及与氨的热化学反应路径。提出ＳＯ２浓度测试要先去氨及ＮＯＸ测试先去ＳＯ２的方案。分析了温度、氨量、烟气组分及供电情况对ＳＯ２去除的影响。认为ＮＯ２及硫酸气溶胶的存在促进ＳＯ２去除的作用和脱硫与除法结合问题。最后提出利用氨与等离子体的协同作用,以热化学反庆为主路径,以等离子体活化反应为补充的脱硫思路。