CN106989407A - 一种烟气中NOx消除装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气中NOx消除装置及方法，以解决现有的等离子体脱硝法存在的成本高的难题。主要装置包括：烟气输送管道、储氨罐、电子束发生装置、等离子体反应器、氨蒸发器；锅炉产生的烟气通过烟气输送管道连接至等离子体反应器，锅炉产生水蒸汽输送至烟气输送管道，储氨罐内液氨通过氨蒸发器产生氨气输送至等离子体反应器，电子束发生装置连接至等离子体反应器。烟气经过超高电压的等离子体反应器时，烟气内的水蒸汽首先被电离为▪OH、▪O，将烟气中的NO氧化为NO2，在氨气的存在情况下，生成NH4NO2，NH4NO2极易分解为N2和H2O，达到脱硝的目的。本发明装置简单，脱硝效率高，水蒸气、氨气的成本低。

Description

一种烟气中 NOx 消除装置及方法
技术领域
本发明涉及氮氧化合物的消除装置及方法，特别涉及一种烟气中NOx消除装置及方法。
背景技术
燃煤电厂、工业锅炉等以化石燃料为主的工业活动中，排放了大量以NOx为主的污染物排放源，使得大气环境日益恶化，引起酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾等环境污染问题。因此，国内外环保部都制定了严格的NOx排放标准。为达到相应标准，各国研究人员积极研究不同烟气治理工艺来应对越来越严峻的形势。目前，运用较多的NOx烟气治理技术有：选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）、吸收法、吸附法、臭氧氧化法、等离子体脱硝法。
选择性催化还原法（SCR）是在温度为290—400℃时，以氨做还原剂，以贵金属、碱性金属氧化物或沸石等作为催化剂，将NOx还原为N2和H2O，取得了较好的脱氮效果。但随着运行时间的增加，主要存在氨泄漏和催化剂失活的问题，投资费用高。
选择性非催化还原法（SNCR）是在温度为930—1090℃时，以尿素或氨基化合物作为还原剂将NOx还原为N2和H2O，还原剂通常注入炉膛或紧靠炉膛出口的烟道。该法不需要催化剂，投资费用降低，但氨的利用率不高。
吸收法是采用吸收剂吸收NOx，主要的吸收剂为水、氢氧化物、硫酸盐溶液、硫酸、有机溶剂等，脱硝效率高，但溶剂消耗量大，成本昂贵。
吸附法是采用吸附剂吸附NOx，主要的吸附剂为活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤等，脱硝效率达70%—90%，但需要大量吸附剂，设备庞大、投资大、运行动力消耗也大。
臭氧氧化法是采用用强氧化剂臭氧将NO氧化为NO2，然后再采用吸收剂吸收，由于臭氧具有极强的氧化效率，但臭氧的生成耗电量大，成本昂贵。
等离子体脱硝法是近年来出现继湿法、干法、半干法等经典脱硝法的新兴技术，以其具有无催化剂中毒、无设备腐蚀、占地面积小、无二次污染的优点，凸显了其较好的应用前景，主要需要解决的问题在于成本高。
发明内容
本发明的目的是提出一种烟气中NOx消除装置及方法，以解决现有的等离子体脱硝法存在的成本高的难题。
本发明的技术方案如下：
一种烟气中NOx消除装置，主要装置包括：烟气输送管道、储氨罐、电子束发生装置、等离子体反应器、氨蒸发器，锅炉产生的烟气通过烟气输送管道连接至等离子体反应器，锅炉产生水蒸汽输送至烟气输送管道，储氨罐内液氨通过氨蒸发器产生氨气输送至等离子体反应器，电子束发生装置连接至等离子体反应器。
优选的，所述的等离子体反应器可以是圆柱状，也可以是多边体状的。
优选的，所述的电子束发生装置采用超高电压。
一种烟气中NOx消除方法，其实现方式包括以下实现步骤，
（1）向锅炉产生的含氮氧化合物的烟气内注入水蒸汽、氨气；
（2）等离子体脱硝装置产生高能量的电子云；
（3）高能量的电子云被烟气吸收，氨气将NOx还原为N2。
优选的，所述的步骤（3）高能量的电子云能够加快烟气中O2、H2O分子分解为▪OH、▪O，使得大量NO转换为NO2，加快了NH4NO2的合成和N2的生成。
本发明的技术原理是，含氮氧化合物的烟气经过超高电压的等离子体反应器时，烟气内的水蒸汽首先被电离为▪OH、▪O，这类离子具有强氧化剂，能够将烟气中的NO氧化为NO2，在氨气的存在情况下，生成NH4NO2，NH4NO2极易分解为N2和H2O，达到脱硝的目的。
本发明的有益效果是：一、烟气中含氧物质有限，在烟气中混入少量水蒸汽，使之在加快了▪OH、▪O这类强氧化性的高能离子的形成，使得大量NO转换为NO2；二、烟气中添加氨气，使很难生成NH4NO2的反应在超高电压电场内迅速完成，NH4NO2极易分解为N2和H2O，脱硝效率高，无二次污染；三、水蒸气、氨气的成本低，大大节约了投资成本。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图中，1-锅炉，2-烟气输送管道，3-储氨罐，4-电子束发生装置，5-等离子体反应器，6-氨蒸发器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图1所示：本发明包括锅炉1，烟气输送管道2，储氨罐3，电子束发生装置4，等离子体反应器5，氨蒸发器6；锅炉1产生的烟气通过烟气输送管道2连接至等离子体反应器5，锅炉1产生水蒸汽连接至烟气输送管道2，储氨罐3内液氨通过氨蒸发器6产生氨气输送至等离子体反应器5，电子束发生装置4连接至等离子体反应器5。
锅炉1产生的含氮氧化合物的烟气经过等离子体反应器5时，烟气内的水蒸汽首先被电离为▪OH、▪O，这类离子具有强氧化剂，能够将烟气中的NO氧化为NO2，氨蒸发器6产生氨气的情况下，生成NH4NO2，NH4NO2极易分解为N2和H2O，达到脱硝的目的。主要的反应方程式如下：
O2+H2O+hv→O-+OH-+(HO2)3-
NO+O→NO2
NO+NO2+H2O→2HNO2
HNO2+NH3→NH4NO2
NH4NO2+hv→N2↑+ 2H2O 。
以上仅仅是对本发明的实施例做了简单说明，并不是对本发明的限制，其可以有很多的变形，任何同专业的技术人员依据本发明进行的变形，均认为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种烟气中NOx消除装置，其特征在于，主要装置包括烟气输送管道、储氨罐、电子束发生装置、等离子体反应器、氨蒸发器；锅炉产生的烟气通过所述的烟气输送管道连接至所述的等离子体反应器，锅炉产生水蒸汽输送至所述的烟气输送管道，所述的储氨罐内液氨通过所述的氨蒸发器产生氨气输送至所述的等离子体反应器，所述的电子束发生装置连接至所述的等离子体反应器。
2.根据权利要求1所述的烟气中NOx消除装置，其特征在于，所述的等离子体反应器可以是圆柱状，也可以是多边体状的。
3.根据权利要求1所述的烟气中NOx消除装置，其特征在于，所述的电子束发生装置采用超高电压。
4.一种烟气中NOx消除方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）向锅炉产生的含氮氧化合物的烟气内注入水蒸汽、氨气；
（2）等离子体脱硝装置产生高能量的电子云；
（3）高能量的电子云被烟气吸收，氨气将NOx还原为N2。
5.根据权利要求4所述的烟气中NOx消除方法，其特征在于，所述的步骤（3）高能量的电子云能够加快烟气中O2、H2O分子分解为▪OH、▪O，使得大量NO转换为NO2，加快了NH4NO2的合成和N2的生成。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108636072A (zh) * 2018-07-06 2018-10-12 大唐环境产业集团股份有限公司 一种基于低温等离子的烟气脱硝装置
CN108636071A (zh) * 2018-07-06 2018-10-12 大唐环境产业集团股份有限公司 一种低温等离子烟气脱硝装置
CN110115916A (zh) * 2019-01-30 2019-08-13 浙江大维高新技术股份有限公司 煤气锅炉烟气的排放装置及工艺
CN110252102A (zh) * 2019-07-16 2019-09-20 上海迪夫格环境科技有限公司 一种宽负荷脱硝方法及装置
CN111495176A (zh) * 2020-03-27 2020-08-07 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院 一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统
CN111841277A (zh) * 2020-07-14 2020-10-30 南京工程学院 以水蒸气为反应载体的电化学管式脱硝反应器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2675234Y (zh) * 2004-02-14 2005-02-02 中国工程物理研究院环保工程研究中心 干法脉冲电晕放电烟气净化装置
CN1628892A (zh) * 2003-12-15 2005-06-22 北京国网电力技术有限公司 一种等离子体燃煤锅炉烟气净化新工艺
CN1762551A (zh) * 2005-04-15 2006-04-26 中国科学院上海应用物理研究所 电子束烟气脱硫脱硝的方法及其装置
JP2009036199A (ja) * 2007-07-12 2009-02-19 Imagineering Kk 排ガスの物質浄化装置
JP2011078876A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Metawater Co Ltd 亜酸化窒素の還元方法及び還元装置
CN102716647A (zh) * 2012-07-09 2012-10-10 上海万强科技开发有限公司 含NOx废气处理方法及其系统
CN102764574A (zh) * 2012-07-16 2012-11-07 广东佳德环保科技有限公司 流光放电等离子体自由基注入烟气的脱硫脱硝方法
CN104258702A (zh) * 2014-10-16 2015-01-07 厦门大学 一种电子束烟气脱硫脱硝的方法及装置
CN104548890A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 天津市英格环保科技有限公司 双介质低温等离子烟气处理系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1628892A (zh) * 2003-12-15 2005-06-22 北京国网电力技术有限公司 一种等离子体燃煤锅炉烟气净化新工艺
CN2675234Y (zh) * 2004-02-14 2005-02-02 中国工程物理研究院环保工程研究中心 干法脉冲电晕放电烟气净化装置
CN1762551A (zh) * 2005-04-15 2006-04-26 中国科学院上海应用物理研究所 电子束烟气脱硫脱硝的方法及其装置
JP2009036199A (ja) * 2007-07-12 2009-02-19 Imagineering Kk 排ガスの物質浄化装置
JP2011078876A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Metawater Co Ltd 亜酸化窒素の還元方法及び還元装置
CN102716647A (zh) * 2012-07-09 2012-10-10 上海万强科技开发有限公司 含NOx废气处理方法及其系统
CN102764574A (zh) * 2012-07-16 2012-11-07 广东佳德环保科技有限公司 流光放电等离子体自由基注入烟气的脱硫脱硝方法
CN104548890A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 天津市英格环保科技有限公司 双介质低温等离子烟气处理系统
CN104258702A (zh) * 2014-10-16 2015-01-07 厦门大学 一种电子束烟气脱硫脱硝的方法及装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108636072A (zh) * 2018-07-06 2018-10-12 大唐环境产业集团股份有限公司 一种基于低温等离子的烟气脱硝装置
CN108636071A (zh) * 2018-07-06 2018-10-12 大唐环境产业集团股份有限公司 一种低温等离子烟气脱硝装置
CN110115916A (zh) * 2019-01-30 2019-08-13 浙江大维高新技术股份有限公司 煤气锅炉烟气的排放装置及工艺
CN110252102A (zh) * 2019-07-16 2019-09-20 上海迪夫格环境科技有限公司 一种宽负荷脱硝方法及装置
CN111495176A (zh) * 2020-03-27 2020-08-07 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院 一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统
CN111841277A (zh) * 2020-07-14 2020-10-30 南京工程学院 以水蒸气为反应载体的电化学管式脱硝反应器

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