【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保领域，特别是烟道废气治理，具体涉及一种脉冲电晕等离子体尘硫硝一体化脱除装置。
技术介绍
1、目前运用最多的窑炉尾部烟气治理工艺脱硫脱硝除尘设备都是单独的，除尘多采用静电除尘器，脱硝多采用scr或sncr技术，而脱硫多采用吸收法来完成，烟气处理所用设备较多，系统较复杂，一次性投资大。
2、等离子体一体化脱除技术通过纳秒级高压脉冲电晕放电，使烟气中的h2o、o2等分子被激活、电离或裂解，产生强氧化性的自由基，这些活性粒子可对so2和nox进行催化氧化成高价氧化物，在有氨等添加剂的情况下，生成相应的盐再进行收集。比如，专利文件cn215388720u公开了一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝反应器，通过在阴、阳电极之间施加纳脉宽度的高电压脉冲来使烟气电离，从而产生低温等离子体，将中性的分子激发成自由基，从而强化so2和nox的转化效率。同时，通过设置扇形喷嘴形成连续水膜，利用脉冲放电产生的脉冲等离子体去除烟气中的烟尘so2和nox等污染物质后，经水流冲下烟尘颗粒，并收集至外部排水箱。这种技术设备简单，占地体积小，逐渐开始实验应用。但是，两个核心技术问题，阻碍其工业推广，其一是大功率、寿命长的纳秒级高压脉冲电源的研制进程，其二是反应器的能耗过大，能量效率低下，影响脱除率。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提出一种电源与反应器进行阻抗匹配的一体化脱除装置，电脉冲从输入端到终端回路无反射，能量可全部经由反应器被吸收，有效提升能量利用效率，解决
2、本专利技术的技术解决方案如下：
3、一种脉冲电晕等离子体尘硫硝一体化脱除装置，包括反应器、阳极系统、阴极系统和喷淋系统，其中，所述阴极系统的顶部外接高压脉冲电源组，底部外接终端电阻箱组，并与所述阳极系统共同形成电脉冲回路；其特点在于，所述阳极系统由m根阳极管平行排列焊接而成，并通过阳极隔板焊接在反应器外壳上，与反应器外壳共同形成接地极；
4、所述阴极系统包括m根阴极线、阴极框架和阴极吊挂大瓷瓶；所述阴极线位于所述阳极管内，由芒刺线和串联在该芒刺线上的多个灌封电感构成；所述阴极框架由上端连接钢带、下端连接钢板、框架方管、框架圆管和叉型连接架组成；所述阴极线的顶部与上端连接钢带螺丝紧固，底部与下端连接钢板螺丝紧固，所述上端连接钢带套在框架圆管上，且可沿该框架圆管轴向方向移动，该框架圆管支撑在所述框架方管上，且该框架圆管可沿径向方向移动，从而确保所述阴极线位于所述阳极管的正中心；所述框架方管的两端分别固定在所述叉型连接架上，所述阴极吊挂大瓷瓶置于保温箱内，通过所述叉型连接架固定在所述反应器的顶部；各阳极管和阴极线的特性阻抗满足如下条件：
5、z2＝z1/m，
6、式中，z1是单根阴极线和阳极管构成的传输线的特性阻抗；z2是m根阴极线和阳极管构成的传输线的特性阻抗，即反应器的特性阻抗；l和c是单根阴极线和阳极管构成的传输线的单位长度电感值和单位长度电容值；d1为阴极线的直径，d2为阳极管的直径，εr为阴极线和阳极管间介质的相对介电常数，ε0为真空中介电常数，μ0为真空中磁导率，n为单根芒刺线中串联的灌封电感数量，，l′为串联的灌封电感单个感值，l为单根阳极管的长度；
7、通过调整以上d1，d2，n，l′，l的参数值来改变反应器的特性阻抗；
8、所述喷淋系统位于所述阴极框架上方，由外部供给工业用氨水，用于吸收氮硫化物与脉冲电晕出的高能粒子碰撞反应生成的酸性物质，再反应生成盐类物质，混合着尘埃物质一齐冲洗后，沿着所述阳极管经所述反应器的底部排水口排出；
9、经过调质后的烟气经所述反应器的进气烟道进入反应器内腔，通过导流均分板流进所述阳极系统的阳极管内，在阴极系统的放电作用下发生化学反应，再通过喷淋系统内工业氨水的进一步反应吸收，对所述反应器进行喷淋清洗后，经过处理的烟气完成除尘和脱硫脱硝，通过所述反应器的出气烟道排入大气。
10、进一步地，在阴极框架上端布置有喷淋系统包括喷淋管和喷淋接头，由外部供给工业用氨水，用于吸收氮硫化物与脉冲电晕出的高能粒子碰撞反应生成的酸性物质，再反应生成盐类物质，混合着尘埃物质一齐冲洗，沿着阳极管进入排污口。
11、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
12、1)本专利技术提供一种脉冲电晕等离子体尘硫硝一体化脱除装置，通过对反应器内阳极系统和阴极系统进行创造性设计，使得电源、反应器、高压同轴电缆和终端电阻箱之间的特性阻抗匹配，达到降低能耗，提高效率的特点。
13、2)本专利技术能提升能量利用效率，降低脉冲电流在传输过程中的衰减和功率损耗，以此有效提高污染物的脱除率。
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1.一种脉冲电晕等离子体尘硫硝一体化脱除装置，包括反应器(1)、阳极系统(2)、阴极系统(3)和喷淋系统(4)，其中，所述阴极系统(3)的顶部外接高压脉冲电源组(5)，底部外接终端电阻箱组(6)，并与所述阳极系统(2)共同形成电脉冲回路；其特征在于，所述阳极系统(2)由M根阳极管(21)平行排列焊接而成，并通过阳极隔板(22)焊接在反应器外壳上，与反应器外壳共同形成接地极；
2.根据权利要求1所述的脉冲电晕等离子体尘硫硝一体化脱除装置，其特征在于，所述的高压脉冲电源组(5)为所述反应器(1)内提供纳秒级高压脉冲，所述的终端电阻箱(6)完成对阴极系统(3)的能量完全吸收，所述高压脉冲电源组(5)包括纳秒脉冲电源(51)、电源高压同轴电缆(52)和接线绝缘子(53)；所述终端电阻箱组(6)包括终端电阻箱(61)，电阻高压同轴电缆(62)和接线绝缘子(63)；终端电阻箱(61)的电阻值为Z3。
3.根据权利要求2所述的脉冲电晕等离子体尘硫硝一体化脱除装置，其特征在于，所述电源高压同轴电缆(52)和电阻高压同轴电缆(62)为同种电缆，其特性阻抗值为Z4。
<...【技术特征摘要】
1.一种脉冲电晕等离子体尘硫硝一体化脱除装置，包括反应器(1)、阳极系统(2)、阴极系统(3)和喷淋系统(4)，其中，所述阴极系统(3)的顶部外接高压脉冲电源组(5)，底部外接终端电阻箱组(6)，并与所述阳极系统(2)共同形成电脉冲回路；其特征在于，所述阳极系统(2)由m根阳极管(21)平行排列焊接而成，并通过阳极隔板(22)焊接在反应器外壳上，与反应器外壳共同形成接地极；
2.根据权利要求1所述的脉冲电晕等离子体尘硫硝一体化脱除装置，其特征在于，所述的高压脉冲电源组(5)为所述反应器(1)内提供纳秒级高压脉冲，所述的终端电阻箱(6)完成对阴极系统(3)的能量完全吸收，所述高压脉冲电源组(5)包括纳秒脉冲电源(51)、电源高压同轴电缆(52)和接线绝缘子(53)；所述终端电阻箱组(6)包括终端电阻箱(61)，电阻高压同轴电缆(62)和接线绝缘子(63)；终端电阻箱(61)的电阻值为z3。
3.根据权利要求2所述的脉冲电晕等离子体尘硫...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明敏，万荣，蒋孙彬，陈宇渊，
申请(专利权)人：上海激光电源设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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