利用微波等离子体的氮氧化物消减系统技术方案

本发明专利技术涉及一种利用微波等离子体的氮氧化物消减系统，可通过低温等离子体反应器和高温氛围的微波等离子体反应器对从废气产生源排出的含有氮氧化物的废气实施脱氮工艺。本发明专利技术还可将脱硫器配置在微波等离子体反应器的下游，从而实施脱硫工艺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用微波等离子体的氮氧化物消减系统
本专利技术涉及一种利用微波等离子体的氮氧化物消减系统，尤其，涉及一种能够向微波等离子体供给用于脱氮的还原剂的氮氧化物消减系统。
技术介绍
一般来说，需要使用各种方法最大限度地消减在工厂或燃烧装置等中燃烧化石燃料所产生的生成物中的有害废气的氮氧化物，从而保持大气环境为清净状态。如上所述，目前公知的代表性的氮氧化物的消减方法有选择性催化还原法和选择性非催化还原法。所述选择性催化还原法和所述选择性非催化还原法是众所周知的公知技术，因此省略对其的详细说明。基本上，选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduction，SCR)通过氨注入设备(AIG)向燃烧装置的下游供给作为还原剂的氨，从而在催化反应塔中引发还原反应，以消减氮氧化物。所述选择性催化还原法中，当燃烧装置处于低负荷(lowload)状态或流入催化反应塔的废气温度低时，通常产生氮氧化物的反应显著变慢的现象，从而产生氨与废气一起直接排出的滑脱现象，因此对后端设备可能造成不良影响。此外，选择性非催化还原法(SelectiveNon-CatalyticReduction，SNCR)直接向燃烧装置内喷射氨水或尿素水，并在燃烧装置内与燃烧化石燃料而产生的氮氧化物反应，从而降低氮氧化物。如上所述，所述选择性非催化还原法中，向燃烧装置内部供给液相氨和尿素水，因此始终暗含着危险，比如当还原剂向燃烧装置内部喷射时，如果水滴与锅炉管接触，会引起意想不到的大型事故，事实上有些企业也因此而受到过很大的损失。并且，利用选择性非催化还原法的脱氮系统中，当燃烧装置处于低负荷时，虽然能够得到高效率，但是存在脱氮率降低的局限性。现有技术文献(专利文献1)韩国专利申请：第10-2007-0007369号
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于，提供一种在高温的微波等离子体火焰下，分解氮氧化物并将其去除的氮氧化物消减系统。(二)技术方案为了实现所述目的，本专利技术作为利用微波等离子体消减氮氧化物的脱氮设备，包括：储存池，储存并保管还原剂；微波等离子体反应器，通过输送管接收从所述废气产生源排出的含有氮氧化物的废气，将通过供给管提供的还原剂转换为高温的气相，并在促进氮氧化物的解离的高温氛围下，进行还原反应；计量供给模块，根据供给到所述微波等离子体反应器的所述氮氧化物的流入量，供给保管在储存池中的还原剂；微波产生器，根据电源的施加，产生微波；以及等离子体产生器，配置在微波产生器与微波等离子体反应器之间，通过引导管将微波引导到微波等离子体反应器内部以产生火焰，尤其，微波等离子体反应器将等离子体产生器的火焰用作热源，使还原剂与氮氧化物接触以进行脱氮还原反应。本专利技术的优选实施例还可以包括低温等离子体反应器，所述低温等离子体反应器配置氧化区，其能够将从废气产生源排出的氮氧化物中的一氧化氮氧化成二氧化氮，从而提高NO2/NO比例。能够提高供给到微波等离子体反应器内的废气中的二氧化氮的组成比例，从而使脱氮效果极大化。因此，将低温等离子体反应器配置在废气产生源与微波等离子体反应器之间。本专利技术还可以在微波等离子体反应器的下游配置脱硫器。脱硫器通过去除从废气产生源排出的废气内含有的硫氧化物，以将对人体无害的水蒸气、氮等气体通过烟囱排出到外部。本专利技术还可以包括旋流器，能够实现(高速)回旋以促进供给到微波等离子体反应器内部的废气与还原剂在反应器内部顺利接触而进行反应。具体地，微波等离子体反应器中，输送管的管末端配置成朝向微波等离子体反应器的上部，以使废气向上流动，另外，可以将引导管的管末端从等离子体反应器的上部朝向下部穿入，以使火焰方向朝下。输送管的管末端和引导管的管末端配置在相同轴线上，从而能够改善向下流动的还原剂、火焰以及向上流动的废气的接触。可选择地，供给管也可以从微波等离子体反应器的上部朝向下部穿入，以使还原剂向下流动。可选择地，从储存池向长度方向延伸的供给管的管末端与引导管汇合，从而能够通过引导管向微波等离子体反应器内部引导。优选地，还原剂由含有水分的水溶性还原剂组成，以在高温氛围下的微波等离子体反应器中，提高接触反应速度。本专利技术的特征及优点可通过基于附图的以下详细说明而变得更清楚。在此之前，本说明书及权利要求中使用的术语或单词不应该被解释为普通的含义或词典上的含义，应在专利技术人为了以最佳的方法说明本专利技术而能够适当地定义术语概念的原则的角度，解释为符合本专利技术的技术的含义和概念。(三)有益效果以上，根据本专利技术的说明，本专利技术提供一种能够通过微波等离子体消减废气内含有的氮氧化物的结构。尤其，本专利技术将高温的等离子体火焰用作微波等离子体反应器的热源，因此与现有技术不同，本专利技术不需要为了替换产生火焰所需的点火器等而中断脱氮系统的操作，从而本专利技术能够连续执行脱氮工艺。本专利技术能够在高温的微波等离子体区域内，使废气中的氮氧化物脱氮，因此，能够简化系统结构的同时提高脱氮率。本专利技术中，在微波等离子体反应器上游设有低温等离子体反应器，以便在微波等离子体反应器内提高脱氮率。附图说明图1是示意表示本专利技术的优选实施例的利用微波等离子体的氮氧化物消减系统的工艺图。图2是示意表示图1中示出的微波等离子体反应器内部的纵剖视图。图3是以图2中的A-A线截取的微波等离子体反应器的横剖视图。具体实施方式本专利技术的优点、特征以及实施方法将通过附图和后述的实施例而变得清楚。对于每个附图中的组件的附图标记，整个说明书中的相同的附图标记表示相同或相似的组件。并且，当本说明书中的有关公知技术的详细说明使本专利技术的主旨不清楚时，省略其详细说明。下面，参照附图对本专利技术的利用微波等离子体的氮氧化物消减系统进行详细说明。参照图1，本专利技术的优选实施例的氮氧化物消减系统包括：储存池100，其储存诸如尿素水、氨水、氨、尿素等还原剂；计量供给模块200(chemicalmeteringmodule)，能够调节从所述储存池100供给的还原剂而适量供给；以及微波等离子体反应器500(microwaveplasmareactor)，在高温的等离子体火焰下，对从废弃产生源1000排出的废弃中含有的氮氧化物和从储存池100供给的还原剂进行分解和/或还原，从而转换成氮、二氧化碳、水等气体。其中，废弃产生源1000可以是燃烧炉、工艺加热炉、内燃机，也可以是通过燃烧、合成、分解物质等而排出氮氧化物和/或硫氧化物等有害气体的装置。可选择地，本专利技术的优选实施例的氮氧化物消减系统可以在废弃产生源1000与微波等离子体反应器500之间进一步包括低温等离子体反应器700。即，本专利技术由利用高温的微波等离子体反应器500和低温等离子体反应器700的复合工艺的氮氧化物消减系统构成。低温是指低于微波等离子体反应器内的等离子体火焰的温度。储存池100是提供至微波等离子体反应器500的还原剂的供给源，根据引导至微波等离子体反应器500中的氮氧化物的流入量，利用计量供给模块200，将储存池100中的预定量的还原剂提供至微波等离子体反应器500等后端设备。如上所述，所述计量供给模块200决定微波等离子体反应器500中所需要的流量速度，根据当量比计算从废弃产生源1000产生的废弃中含有的氮氧化物的排出量或从低温等离子体反应器700排出的氮氧化物的排出量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用微波等离子体的氮氧化物消减系统，其为将从废气产生源(1000)排出的含有氮氧化物的废气与还原剂进行化学反应的氮氧化物消减系统，包括：储存池(100)，储存并保管还原剂；微波等离子体反应器(500)，通过输送管T1接收从所述废气产生源(1000)排出的含有氮氧化物的废气，将所述还原剂转换为高温的气相并促进所述氮氧化物的解离；计量供给模块(200)，根据供给至所述微波等离子体反应器(500)中的所述氮氧化物的流入量，供给保管在所述储存池(100)中的所述还原剂；微波产生器(300)，根据电源的施加，产生微波；以及等离子体产生器(400)，配置在所述微波产生器(300)与所述微波等离子体反应器(500)之间，通过引导管T3将微波引导到所述微波等离子体反应器(500)内部以产生火焰，所述微波等离子体反应器(500)通过将所述等离子体产生器(400)的火焰用作热源，使所述还原剂与所述氮氧化物接触以进行脱氮还原反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.28 KR 10-2015-00750171.一种利用微波等离子体的氮氧化物消减系统，其为将从废气产生源(1000)排出的含有氮氧化物的废气与还原剂进行化学反应的氮氧化物消减系统，包括：储存池(100)，储存并保管还原剂；微波等离子体反应器(500)，通过输送管T1接收从所述废气产生源(1000)排出的含有氮氧化物的废气，将所述还原剂转换为高温的气相并促进所述氮氧化物的解离；计量供给模块(200)，根据供给至所述微波等离子体反应器(500)中的所述氮氧化物的流入量，供给保管在所述储存池(100)中的所述还原剂；微波产生器(300)，根据电源的施加，产生微波；以及等离子体产生器(400)，配置在所述微波产生器(300)与所述微波等离子体反应器(500)之间，通过引导管T3将微波引导到所述微波等离子体反应器(500)内部以产生火焰，所述微波等离子体反应器(500)通过将所述等离子体产生器(400)的火焰用作热源，使所述还原剂与所述氮氧化物接触以进行脱氮还原反应。2.根据权利要求1所述的氮氧化物消减系统，其还包括，将从所述废气产生源(1000)排出的一氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴贞峰，金钟甫，朴洹均，
申请(专利权)人：爱儿宝电子有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR