CN105833694A - 电弧脱硫器 - Google Patents

Abstract

为了克服现有的各种脱硫脱硝技术，存在着工艺复杂。操作难度大、运行成本太高、尤其是脱硫后最终产物。不能被利用。会造成二次污染等严重的不足。本发明电弧脱硫器，是利用交变电场强激励，使O3与烟气中SO2迅速转化成SO3，然后用水溶液进行回收，最终生成硫酸，这是目前处理工业烟气唯一低成本的脱硫技术。电弧脱硫器不仅能高效脱硫。还是兼具脱硝、除尘功能三位一体化设备。并且可以联合使用。也可专门用于某一专项清理的技术装置，最重要的是：电弧脱硫器能彻底杜绝PM2.5以下微米级气溶胶烟尘微粒排放，对纳微米级气溶胶烟尘微粒，也能高效捕集。这是目前世界上，真正具有终结雾霾功能的主要技术。

Description

电弧脱硫器

技术领域

本发明渉及一种用于清除工业烟气中的SO2的脱硫装置，是利用交变电场强激励，将O3与烟气中SO2迅速转化成SO3，再将SO3用水溶液回收，最终生成硫酸的一种电弧式脱硫器。

背景技术

公知：目前, 我国以燃煤为主要能源，与金属冶炼过程, 都能产生大量二氧化硫，而这些烟气中二氧化硫浓度高的在10%以上,低的小于1%，造成回收难度大。我国投入与在建的脱硫工程，大部分都是采用以钙基湿法烟气脱硫为治理技术。钙基湿法烟气脱硫通常以碳酸钙和氧化钙作为脱硫剂，脱硫产物为石膏，而中国的石膏资源丰富，脱硫石膏其杂质太多，又棚松不实，没有可利用价值，却又无法处理，成为二次污染源，实际上，这是以一种污染替代另一种污染’ 的技术，同时其脱硫工艺技术的成本太高，脱硫产物又不能产生效益，成为企业承受不了的巨大负担，【一个大型脱硫脱硝设备，年运行费用高达数千万元】 这迫使厂家为了省钱，脱硫设备多半实际上都没有投入运行，大部分烟气中的二氧化硫，都被直接排入大气中，成为造成今天雾霾越治理越严重主要原因！可是，一方面，硫又是我国工农业生产必不可少重要原料，而我国由于硫黄矿产资源较少，我国硫酸生产，一直是依赖大量进口硫磺来加工生产，如果，发明一种低成本，工艺简单的新型脱硫工艺设置，来将工业烟气中二氧化硫加工生产成硫酸，用以替代硫磺生产的硫酸！这就可以直接将这个大气主要污染源，转化成为巨大资源，因此,将工业烟气中的二氧化硫转化制成硫酸，是最理想双赢的环保技术。这将会使脱硫减排，成为生产企业自觉自愿予以接受的变害为宝的获利项目，这也会杜绝了偷排偷放的亊件发生！同时，还可以为国家节约巨额购买硫磺的外汇。

将工业烟气中二氧化硫加工生产成硫酸，国内外早已有一小部分厂家建有这方面转化技术设施，但都因其工艺过于复杂、运行成本过高，因此，也只仅仅在几万，十几万的小流量设置上应用过，很难在数百万风量的大型发电厂上实现应用。

传统的烟气脱硫脱硝工艺排放浓度大高！不能满足严格的减排要求，此外，传统工艺还存在设备投资高、占地面积大、系统复杂等缺点。

因此，欲使雾霾得到真正的治理，就必须对脱硫工艺技术进行彻底变革！须要創新一种新型高效廉价脱硫工艺转化生产硫酸的技术方法。

发明内容

为了克服现有的脱硫工艺技术存在的不足，使工业烟气中含有的SO2得到彻底有效的回收。本发明的目的是提供一种电弧式脱硫器及其制造方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是。

一、发明一种新型火花放电器，即将交流高压电施加在火花放电器上，在交流高压电的强大交变电场的作用下，可将臭氧(O3)与烟气中所含有的SO2迅速转化成SO3。(SO2+O3=SO3+O2)。

二、用直流高压电施加在火花放电器上，利用火花放电器电弧热放射岀大量负电子，负电子会使SO3荷电成为负电离子。

三、用气流将负电离子化SO3带入水中后，使负电离子化SO3迅速与带正电的水接触溶合，反应生成硫酸。(SO3(l) + H2O(l) = H2SO4)。

四、将水洗后的净化后气流经除湿器除湿后排放。

电弧式脱硫器结构，是将上部设有进风口筒体A与上部设有岀风口筒体B共同安装在一个水箱体上，筒体A的进风口上安装有文丘里管，在筒体A内的上部排列安装有N个喷头，在筒体A内中部排列安装有N个火花放电器，在筒体A内下部也排列安装有N个火花放电器，在筒体A内底部与水箱连接处安装有布满N个孔洞的隔离板，在每个孔洞内都安装有一个中空的管子，而每个中空管子的壁上，都分布排列有N个小孔，而中空管子，又都淹没在水箱内，在筒体B内下部，与水箱连接处也安装有布满N个孔洞的隔离板，筒体B内下部排列安装有N个火花放电器。在筒体B内上部，安装有除湿器，在水箱下部安装有水浆排岀装置。

其中火花放电器，是将电火花塞安装在绝缘材料制作的开放式保护壳体内，制作的火花放电器。

电弧式脱硫器的有益效果是。

1．电弧式脱硫器，是集脱硫、脱硝、除尘一体化的综合性装置，也可专门用于某一专项清理的技术装置。其性能优良，不仅可将工业烟气中的SO2清除99%以上，又可将工业烟气的除尘、集脱硫、脱硝后的排放浓度降到1mg/Nm³以下！是目前世界上，唯一杜绝PM2.5以下微米级气溶胶烟尘微粒排放的技术！是终结雾霾主要技术。

2．电弧式脱硫器，其脱硫、脱硝、除尘工艺简单，用臭氧(O3) 与水 作还原剂，无摧化剂，体积结构小巧，造价运行成本都低，并且安装维护都方便。

3．电弧式脱硫器，解决了so2低浓度冶冻烟气的制酸难的问题，适用于工业烟气中的SO2含量从最少到1０%以上任何浓度的烟气脱硫。

4．电弧式脱硫器，不仅对工业烟气中so2、 NOX具有良好的脱除效果，而且对烟气中的其他有害污染物，比如重金属汞也有一定的清除能力。

5．电弧式脱硫器，如单一作为脱硫器使用，最终产物为硫酸，由于脱硫系统运行成本低，可以为企业创收，不再是企业不堪承受的负担，它将工业这个大气主要污染源，可转化成为巨大资源。是最理想双赢的环保技术。同时，还可以为国家节约巨额购买硫磺的外汇。

6．电弧式脱硫器，如单一作为除尘器使用，仅一个电场就可替代体积庞大、多个电场的电除尘器，是彻底杜绝PM2.5以下微米级气溶胶烟尘微粒排放的技术，可将工业烟气的排放浓度降到1mg/Nm³以下。

7．电弧式脱硫器，技术适用于各种用途的大、中、小各种风量、各种浓度工业烟尘脱硫、脱硝与除尘。并以绝对优势，可以在任何燃煤锅炉及冶金、水泥、化工等各行业中得到广泛应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一歩说明。以下实施例为本发明的非限定性实施例。

图1交流高压电场的火花放电器电源供电原理图。

图2直流高压电场的火花放电器电源供电原理图。

图3火花放电器的结构剖面示意图。

图4电弧脱硫器的安装结构剖面示意图。

图5隔离板的示意图。

图6中空排气管的示意图。

图中 1、 文丘里管，2、进风口，3、喷头， 4、火花放电器，5、隔离板，6、排气管，7、水箱， 8、除湿器， 9、岀风口，10、水浆排岀口，11、火花塞，12、绝缘壳。

具体实施方式

图1是实施例中采用交流高压电场的火花放电器电源电路图，变压器A的两个高压输出线，分别与火花放电器(4)的火花塞(11)两个放电极电连接，变压器B一个高压输出线，与火花放电器(3)的火花塞(11)其中一个故电极电连接，另一个高压输出线电接地。

图2是实施例中采用直流高压电场的火花放电器电源电路图，变压器A的两个高压输出线，分别与火花放电器(4)火花塞(11)两个放电极电连接，变压器B直流高压负极输出线，与火花放电器(4)其中一个火花塞(11)放电极电连接，直流高压电源的正极输出线电接地。

图3是实施例中采用将火花塞安装在绝缘壳内，组合成电弧式放电火花放电器(4)的结构剖面示意图。

图4是实施例中采用将上部设有进风口(2)筒体A与上部设有岀风口(9)筒体B共同并列安装在一个水箱(7)体上，在A筒体内上部排列安装有N个喷头(3)，在A筒体内中部排列安装有N个火花放电器(4)，在A筒体内下部也排列安装有N个火花放电器(4)，在A筒内底部与灰浆箱连接处安装有布满N个孔洞的隔离板(5)，在每个孔洞内都安装有一个中空的管子(6)，而每个中空管子(6)的壁上，都分布排列有N个小孔，而排列有N个小孔管子，又都淹没在装满水的水箱(7)内，在B的筒体内下部，与水箱(7)连接处也安装有布满N个孔洞的隔离板(5)，在筒体B内下部，安装有除湿器(8)，筒体B内中部也排列安装有N个火花放电器(4)，在水箱(1０)下部安装有水浆排岀装置(9)。

通电运行后，烟尘气流与臭氧(O3)经文丘里管混合、从进风口进入A筒体的内部，首先被筒体上部喷头液体加湿降温，然后烟尘气流中的臭氧(O3)，被中部排列安装的火花放电器(4) 所产生的交变高压电场作用下，迅速与烟气中的SO2转化成SO3，SO3隨气流又被下部排列安装的火花放电器(4) 放射岀负电子所荷电，荷电后负电离子SO3 ，在直流电场作用下隨气流，经隔离板的管子进入水箱内与代正电的水H2O相溶合，从而生成H2SO4，同时气流中如果存在烟尘粒子也同样被荷电，也成为负电离子进入水中与代正电的水溶合，气流因而获得彻底净化！净化后的气流经B筒体内下部隔离板孔洞流岀，当气流冲岀水面时，所产生气泡破裂，跃出水面细微水滴，会被筒体B下部排列安装的火花放电器(4) 放射岀负电子所荷电，荷电后细微水滴会被立刻吸回水中！气流经过除湿器除湿后，再从筒体B上部的岀风口排岀。

当H2SO4在水箱内，达到所要求浓度时，会被排岀。(NOX生成硝酸与SO2生成硫酸相似，同理可证)。

图5是实施例中采用有分布均匀孔洞的隔离板(4) 。

图6是实施例中采用有均匀分布小孔的中空管 (5) 。

Claims (4)

1.电弧脱硫器，是由脱硫箱体与火花放电器共同配合组成，其特征在于：电弧式脱硫器，是将上部设有进风口筒体A与上部设有岀风口筒体B共同安装在一个水箱体上，筒体A的进风口上安装有文丘里管，在筒体A的上部排列安装排列安装有N个喷头，在筒体A内中部安装有N个火花放电器，在筒体A内下部排列安装有N个火花放电器，在A筒内底部与水箱连接处安装有布满N个孔洞的隔离板，在每个孔洞内都安装有一个中空的管子，而每个中空管子的壁上，都分布排列有N个小孔，而中空管子又都淹没在装满水的水箱内，在筒体B内下部，与水箱连接处也安装有布满N个孔洞的隔离板，在筒体B下部，也排列安装有N个火花放电器，在筒体B内中部安装有除湿器，在水箱下部安装有水浆排岀装置。

2.根据权利要求1所述电弧脱硫器，其特征在于：电弧脱硫器内所安装的火花放电器，是由电火花塞，安装在开放式保护壳体内所制作成。

3.据权利要求1所述电弧脱硫器，其特征在于：安装在A筒体内中部的火花放电器的供电，是由一个单相交流高压电源两根输出线分别与火花放电器内的电火花塞的两个放电极电连接，再由另一个单相交流高压电源的一根输出线与电火花塞其中一个放电极电连接，另一根输出线与地电连接。

4.根据权利要求1所述电弧脱硫器，其特征在于：安装在A筒体内下部的火花放电器的供电，由一个单相交流高压电源两根输出线分别与火花放电器内的电火花塞的两个放电极电连接，再由另一个直流高压电源的負极与电火花塞其中一个放电极电连接，直流高压电正极与地电连接。