一种湿式放电反应器在去除废气中氮氧化物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种湿式放电反应器在去除废气中氮氧化物中的应用，所述的放电反应器包括中空的壳体、所述壳体内的放电反应区和通过所述壳体与所述放电反应区连接的吸收液循环装置，吸收液可通过所述的吸收液循环装置沿接地电极板自上而下流动形成吸收液液膜。所述的放电电极与接地电极板之间的距离构成被处理气体的气流通道，所述空间距离可以动态调节，含氮氧化物类气态污染物的气流经过所述的电极对之间的气体放电反应区时，所述污染物被氧化和降解，降解产物或中间产物被所述的吸收液液膜吸收，净化后的气流通过气体出口排出。本发明专利技术所述的装置降低了设备和使用成本，提高了可靠性。

Application of a Wet Discharge Reactor in Removal of Nitrogen Oxides from Waste Gas

The invention discloses the application of a wet discharge reactor in removing nitrogen oxides in waste gas. The discharge reactor comprises a hollow shell, a discharge reaction area in the shell and an absorption liquid circulation device connected with the discharge reaction area through the shell. The absorption liquid can flow from top to bottom along the grounding electrode plate to form an absorption liquid through the absorption liquid circulation device. Liquid film. The distance between the discharge electrode and the grounding electrode plate constitutes a gas flow passage of the treated gas, and the space distance can be dynamically adjusted. When the gas containing nitrogen oxide gaseous pollutants passes through the gas discharge reaction zone between the electrode pairs, the pollutants are oxidized and degraded, and the degraded products or intermediate products are absorbed by the absorbed liquid-liquid membrane, and the purified gas is obtained. The flow is discharged through the gas outlet. The device of the invention reduces the equipment and the use cost, and improves the reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种湿式放电反应器在去除废气中氮氧化物中的应用
本专利技术涉及一种湿式放电反应器在去除废气中氮氧化物中的应用，特别涉及一氧化氮的去除，属于大气污染控制和环境保护

技术介绍
人类活动产生的氮氧化物(NOx)主要包括NO和NO2，其中由燃料燃烧产生的占90％以上，其次是硝酸生产、化工制药的硝化反应、金属表面和半导体处理等工业过程。NOx对人有致毒作用，大量的氮氧化物排放还是引起大气光化学雾和酸雨的主要原因之一。一般地，火力发电厂等以化石燃料燃烧产生的烟气中的氮氧化物浓度约为几百到几千ppm，其中95％以上是一氧化氮。目前选择性催化转化法(SCR)是目前治理烟气NOx的主要手段之一，但催化剂对运行条件要求严格，需要氨作为还原剂，气流中含有硫化物和粉尘等对催化剂的寿命影响很大，特别是对以煤为燃料的火电厂的运行费用很高；湿法是采用各种液体对NOx进行吸收，是低温排放源处理的主要方法，主要有氧化吸收法和还原吸收法两种，其中，氧化法是采用过氧化氢、次氯酸钠和高锰酸钾等作为氧化吸收剂，进行吸收处理；还原法是采用亚硫酸钠、硫化钠和尿素等作为还原剂，进行吸收处理。但对含一氧化氮较多氮氧化物，由于一氧化氮在溶液中的溶解度很小，吸收效率较低。因此，研究开发提高新型烟气氮氧化物的净化技术，是该技术工业应用中急需解决的问题。由气体放电产生的非平衡等离子体作为一项新型废气治理技术，已开始在工业过程应用，其基本原理是利用气体放电产生大量高能电子、原子和自由基。这些高能电子、原子和自由基与有害气体分子反应并使其氧化或离解。虽然脉冲气体放电是一种非常有效的等离子体的产生方式，但是由于脉冲电源的技术要求高，因而难以在工业中大规模应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种湿式放电反应器在去除废气中氮氧化物中的应用。本专利技术所采用的湿式放电反应器包括中空的壳体、所述壳体内的放电反应区和通过所述壳体与所述放电反应区连接的吸收液循环装置，所述的放电反应器的壳体为中空的长方体结构，所述的长方体结构的相对应上底面和下底面与水平面成同一夹角，所述的壳体上设有气体入口和气体出口；所述的壳体内部构成与所述的上底面平行气流通道，所述的气体通道内安装有相互平行的放电电极和接地电极，所述的放电电极靠近所述的上底面并与所述的上底面平行，所述的接地电极安装在所述的下底面上，所述的放电电极由放电电极板和均匀设置在所述放电电极板上的针电极构成；所述的接地电极由接地电极板和均匀设置在所述接地电极板上的挡水坎构成；所述的针电极与所述的挡水坎相对并且一一对应；所述高压电源与所述的放电电极电连接；所述的下底面上端部设有吸收液入口，所述的下底面下端部设有吸收液出口；所述的吸收液循环装置包括一端与所述的放电反应区连接的进液管、与所述进液管连接的循环泵，吸收液循环槽及导流板组成，所述进液管一端与吸收液入口连接，另一端通过所述的循环泵与所述吸收液循环水槽连通，所述的吸收液出口与所的循环水槽连接，所述的导流板设在放电反应区内吸收液入口液流出口处，所述的导流板的位置使所述吸收液入口进入的液流通过所述的导流板引导沿所述的接地电极板自上而下流动；所述的针电极与高压电源电连接；所述的放电反应器整体呈气密闭。进一步，所述的应用为：对所述的放电电极施加高电压，启动吸收液循环装置，所述的吸收液通过加压泵循环从吸收液入口沿着接地电极板流入所述的放电反应器的内腔，所述的接地电极表面形成一层均匀的吸收液液膜，从所述的反应器一端的气体入口通入待处理的气体，当吸收液经过所述的挡水坎时，所述的放电电极与接地电极之间的距离缩短，所述针电极和接地电极板挡水坎液面之间的气体瞬间被电离，气流中的待处理的气体被氧化或降解，降解过程的水溶性中间产物或水溶性终产物被所述的接地电极上形成的吸收液液膜吸收，从而达到降解的目的。本专利技术所述含氮氧化物的废气一般为化石燃料燃烧烟气(包括各种内燃机)，也可以是冶金、建材和化工制药等各生产工艺排出的废气，所述的氮养化物主要为一氧化氮，在处理过程中可以添加氧气、水气等氧化剂或氩气等以提高一氧化氮的氧化率，具体视需要采用。进一步，所述的吸收液为碱性物质的水溶液或碱性物质的水溶液与还原剂的混合物，所述的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钠钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙，所述的还原剂为亚硫酸钠和尿素，使吸收后的氮氧化物可还原为氮气。所述的吸收液也可以采用浓硫酸作为吸收液，对于采用浓硫酸作为吸收液，接地电极也可采用耐酸材料，包括塑料、玻璃钢和陶瓷等，可通过电极上的吸收液膜导电。具体可根据不同的处理要求选择相应的吸收液。一般所述吸收液的流量在电极表面的形成的液膜厚度为1－5mm，具体可视需要调节。再进一步，所述的导流板为长方形板，所述的导流板与所述的接地电极板上半部分形成夹角，且所述的夹角为锐角，所述的导流板与所述的接地电极板之间留有使所述的吸收液通过导流板顺着所述的接地电极板流动的缝隙，所述的长方形板与所述的壳体尺寸相匹配。再进一步，所述放电电极和接地电极板的材料包括不锈钢、钛、锆、钽、钨、铅或合金及相关导电材料，所述材料的气体放电性能大体相当。进一步，所述放电电极的供电方式一般为直流(含高频脉冲)，其中供电电压一般为正1kV以上，或负－1kV以下，优选±10kV－±150kV，正电压和负电压的效果大体相当，正电压稍好一些，脉冲供电的脉冲重复频率一般为1Hz以上，优选10Hz－500Hz，频率增加，输入能量增加，所述气态污染物的转化率提高，脉冲重复频率为500Hz以上时，实际效果提高幅度不太。电极施加电压与电极间距有关，电极间距离越大，施加电压可越高，一般电极距离每增加10mm，电压可增加5kV—10kV，电压高能量释放大，气态污染物的降解率高，电极对越多，输入功率越大，去除效果越好。进一步，本专利技术所述被处理气体在所述的放电反应区的停留时间一般为0.2s以上，停留时间越长，效果越好，优选3s－120s，超过120s，一氧化氮的氧化转化率提高幅度变小。与现有技术相比，本专利技术的优点是：通过动态调节接地电极板与放电电极之间的距离使气体放电，可采用直流电源替代了高压脉冲电源，气流中的气态污染物被氧化或降解后，水溶性中间产物或产物被接地电极板表面的吸收液液膜所吸收，降低了设备和使用成本，提高了可靠性。附图说明图1为本专利技术采用的湿式放电反应器示意图；图2为本专利技术采用的湿式放电反应器的剖面图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。图中：1气体入口；2高压电源连接线；3回水管；4进液管；5中心电极棒；6导流板；7气体出口；8加液口；9吸收液循环槽；10排液口；11针电极；12接地电极板；13循环泵；14连接管；15放电电极板；16挡水坎。实施例1：一种湿式气体放电反应器如图1和2所示。放电反应器长约500mm，宽约250mm，高约80mm，放电反应区有效长度约250mm，整体密封，漏风量小于1％，整体倾斜约15°放置，以利吸收液液膜流动。气体流道为单通道，电极对为针—板式，其中针电极11固定在放电极电极板15上，沿气流方向和垂直气流方向各有9组针电极(两相放电电极距离约为20mm，均布)，针放电电极为合金钢，尺寸为Φ3×20，施加正或负高电压，另一接地电极板12上设置9道挡水坎16(垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿式放电反应器在去除废气中氮氧化物中的应用，所述的放电反应器包括中空的壳体、所述壳体内的放电反应区和通过所述壳体与所述放电反应区连接的吸收液循环装置，所述的放电反应器的壳体为中空的长方体结构，所述的长方体结构的相对应上底面和下底面与水平面成同一夹角，所述的壳体上设有气体入口(1)和气体出口(7)；所述的壳体内部构成与所述的上底面平行气流通道，所述的气体通道内安装有相互平行的放电电极和接地电极，所述的放电电极靠近所述的上底面并与所述的上底面平行，所述的接地电极安装在所述的下底面上，所述的放电电极由放电电极板(15)和均匀设置在所述放电电极板(15)上的针电极(11)构成；所述的接地电极由接地电极板(12)和均匀设置在所述接地电极板(12)上的挡水坎(16)构成；所述的针电极(11)与所述的挡水坎(16)相对并且一一对应；所述高压电源与所述的放电电极电连接；所述的下底面上端部设有吸收液入口，所述的下底面下端部设有吸收液出口；所述的吸收液循环装置包括一端与所述的放电反应区连接的进液管(4)、与所述进液管(4)连接的循环泵(13)，吸收液循环槽(9)及导流板(6)组成，所述进液管(4)一端与吸收液入口连接，另一端通过所述的循环泵(13)与所述吸收液循环水槽连通，所述的吸收液出口与所的循环水槽连接，所述的导流板(6)设在放电反应区内吸收液入口液流出口处，所述的导流板(6)的位置使所述吸收液入口进入的液流通过所述的导流板(6)引导沿所述的接地电极板(12)自上而下流动；所述的针电极(11)与高压电源电连接；所述的放电反应器整体呈气密闭。...

【技术特征摘要】
1.一种湿式放电反应器在去除废气中氮氧化物中的应用，所述的放电反应器包括中空的壳体、所述壳体内的放电反应区和通过所述壳体与所述放电反应区连接的吸收液循环装置，所述的放电反应器的壳体为中空的长方体结构，所述的长方体结构的相对应上底面和下底面与水平面成同一夹角，所述的壳体上设有气体入口(1)和气体出口(7)；所述的壳体内部构成与所述的上底面平行气流通道，所述的气体通道内安装有相互平行的放电电极和接地电极，所述的放电电极靠近所述的上底面并与所述的上底面平行，所述的接地电极安装在所述的下底面上，所述的放电电极由放电电极板(15)和均匀设置在所述放电电极板(15)上的针电极(11)构成；所述的接地电极由接地电极板(12)和均匀设置在所述接地电极板(12)上的挡水坎(16)构成；所述的针电极(11)与所述的挡水坎(16)相对并且一一对应；所述高压电源与所述的放电电极电连接；所述的下底面上端部设有吸收液入口，所述的下底面下端部设有吸收液出口；所述的吸收液循环装置包括一端与所述的放电反应区连接的进液管(4)、与所述进液管(4)连接的循环泵(13)，吸收液循环槽(9)及导流板(6)组成，所述进液管(4)一端与吸收液入口连接，另一端通过所述的循环泵(13)与所述吸收液循环水槽连通，所述的吸收液出口与所的循环水槽连接，所述的导流板(6)设在放电反应区内吸收液入口液流出口处，所述的导流板(6)的位置使所述吸收液入口进入的液流通过所述的导流板(6)引导沿所述的接地电极板(12)自上而下流动；所述的针电极(11)与高压电源电连接；所述的放电反应器整体呈气密闭。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的应用为：对所述的放电电极施加高电压，启动吸收液循环装置，所述的吸收液通过加压泵循环从吸收液入口沿着接地电极板(12)流入所述的放电反应器的内腔，所述的接地电极表面形成一层均匀的吸收液液膜，从所述的反应器一端的气...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立维，陈金媛，张宏华，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33