一种基于低温等离子体催化固氮的氮氧化物吸收利用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于低温等离子体催化固氮的氮氧化物吸收利用系统，包括低温等离子体反应装置、加压氧化装置、气体吸收装置、尾气处理装置、吸收液接收装置、混合处理装置。低温等离子体反应装置采用磁旋射流法产生等离子体。经低温等离子体反应装置产生的氮氧化物在气体吸收装置、吸收液接收装置之间进行双重水循环吸收，并与有机肥料中的游离态氨结合。本发明专利技术在改善肥料性质的同时将作物不可利用的氮氧化物、氨转变成可吸收的硝酸铵，增强有机肥料的肥力；简便的工艺和设施使落后地区利用低温等离子体进行自主固氮成为可能；工艺排放量低，低温等离子体反应装置由太阳能驱动，符合可持续发展的理念。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低温等离子体催化固氮的氮氧化物吸收利用系统
本专利技术涉及一种基于等离子体催化的固氮方法，尤其涉及一种绿色环保的、基于低温等离子体催化固氮的氮氧化物吸收利用系统。
技术介绍
诞生于19世纪的哈伯固氮法改变了整个肥料工业和农业生产方式，并逐渐发展成为最主要的人工固氮手段。但苛刻的反应条件和复杂的生产过程决定了合成氨工业产业密集、规模庞大的特点，使其无法在土地资源、能源等条件匮乏的偏远、落后地区发展。而该技术巨大的能量消耗和温室气体排放问题也在环境资源问题日益严峻的今天愈加凸显。另一方面，农业生产过程中存在严重的氮流失情况。基于人工固氮的合成氨产品大多用作农肥生产，提高作物产量。但事实上，我国蔬菜作物的氮利用率不足20％，而自然界中可利用氮元素的流失甚至超过施肥总量(120Tg)。如果能够将这部分氮有效固定，减少氮流失，那么肥料利用率将得到极大提升，从需求端缓解固氮工业带来的环境问题。近几年来，太阳能光伏发电的发展以及科学界对等离子体研究的深入，为人工固氮提供了新的思路。低温等离子体是一种宏观温度在5000K以下的、非平衡态的等离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于低温等离子体催化固氮的氮氧化物吸收利用系统，其特征在于：该系统的结构包括低温等离子体反应装置(1)、加压氧化装置(2)、气体吸收装置(3)、尾气处理装置(4)、吸收液接收装置(5)、混合处理装置(6)；所述加压氧化装置(2)入口连接低温等离子体反应装置(1)，出口连接气体吸收装置(3)；所述气体吸收装置(3)上端连接尾气处理装置(4)，下端与吸收液接收装置(5)相连并使用离心泵(15)实现吸收液体循环；吸收液处理装置(5)下口与混合处理装置(6)相连，从而定时定量地向混合处理装置(6)中提供吸收液。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于低温等离子体催化固氮的氮氧化物吸收利用系统，其特征在于：该系统的结构包括低温等离子体反应装置(1)、加压氧化装置(2)、气体吸收装置(3)、尾气处理装置(4)、吸收液接收装置(5)、混合处理装置(6)；所述加压氧化装置(2)入口连接低温等离子体反应装置(1)，出口连接气体吸收装置(3)；所述气体吸收装置(3)上端连接尾气处理装置(4)，下端与吸收液接收装置(5)相连并使用离心泵(15)实现吸收液体循环；吸收液处理装置(5)下口与混合处理装置(6)相连，从而定时定量地向混合处理装置(6)中提供吸收液。


2.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体催化固氮的氮氧化物吸收利用系统，其特征在于：所述的低温等离子体反应装置(1)包括光伏发电装置(7)、等离子体太阳能聚光罩(8)、低温等离子体发生器阵列(9)。所述光伏发电装置(7)直接与低温等离子体发生阵列(9)连接，所述等离子体太阳能聚光罩(8)位于低温等离子体发生器阵列(9)下方，用于为低温等离子体射流提供太阳能汇聚光热能，增强低温等离子体催化效果。所述低温等离子体发生器阵列(9)采用磁旋放电法产生低温等离子体。


3.根据权利要求1所述的低温等离子体固氮吸收利用系统，其特征在于：所述的加压氧化装置(2)包括空气风机(10)、气体压缩机(11)和压力阀(12)。所述气体压缩机(11)进气口连接空气风机(10)和低温等离子体发生器阵列(9)，接收低温等离子体发生器阵列(9)中产生的NOX气体，其出气口通过压力阀(12)与气体吸收装置(3)相连，控制出气流量。


4.根据权利要求1所述的低温等离子体固氮吸收利用系统，其特征在于：所述的气体吸收装置(3)包括主吸收罐(13)、次级吸收罐(14)、离心泵(15)、主喷头(16)、次喷头(17)。其中主吸收罐(13)下端与气体压缩机(11)连通，上端与次级吸收罐(14)的下端连通。主吸收罐(13)、次级吸收罐(14)的底部均与吸收液接收装置(5)连通并使用阀门控制流量，离心泵(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雨辰，庞镇涛，蒋依蔚，吴昂键，李晓东，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33