CN107398144A - 一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的方法和装置 - Google Patents

一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的方法,属于大气污染控制和环境化工技术领域,该方法的处理过程是把含有害气体气体的气流导入装置,所述的装置内设置有的正负或正地或负地交替的多组电极对,并与高压电源连通,从吸收液喷淋器出来的吸收液液滴通过电极对造成正负电极之间的气体空间距离缩短,瞬间气体导通放电电离,形成由高能电子、原子和自由基等组成的气液接触放电反应区,所述的气流经过所述的放电反应区时,气流中的有害气体气体被氧化或降解和所述吸收液吸收,从气流中得到去除。

Description

_种气)体放电协同溶液吸收去除有害气)体的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的方法和装置,特别涉及从 气流中去除烃、醇、醛、醚、酚、酮、酯、胺和杂环化合物等挥发性有机物,气态硫化物、气态氟 化物,氨、硫氧化物和氮氧化物等无机气体,属于大气污染控制和环境保护技术领域。

背景技术

[0002] 化学、制药、燃烧、涂装和半导体等各种工业过程产生的有害气体,如烃、醇、醛、 醚、酚、酮、酯、胺和杂环化合物等挥发性有机物,气态硫化物、气态氟化物,氨、硫氧化物和 氮氧化物等无机物,这些污染物不仅对人体有害,有些还是致癌物质,而且大量排放还对局 部区域环境产生了严重的影响,还是大气光化学雾形成的原因之一。但是这些物质或者水 溶性不好,挥发性强或者化学结构稳定、不易氧化和降解的特点,给净化带来很大的困难。

[0003] 处理上述有机污染物的主要方法有燃烧、吸附法等。但上述方法都有各自应用的 局限性,燃烧法一般要求在600°C以上运行,投资和运转费高。吸附法对低浓度的污染物脱 除效率较高,但无法达到分解有害气体的目的,吸附剂再生和后续处理系统复杂。对于氮氧 化物和硫氧化物,湿法是采用水溶液对其进行吸收,是低温排放源的主要处理方法。但对含 一氧化氮较多的氮氧化物,由于一氧化氮在溶液中的溶解度很小,去除率低;对于烟气中的 二氧化硫,主要采用碱液吸收,系统复杂,脱硫产物的进一步处理费用高。

[0004] 气体放电作为一项新型废气治理技术,其基本原理是利用气体放电产生大量高能 电子、原子和自由基。这些高能电子、原子和自由基与有害气体分子反应并使其氧化或离 解。气体放电通常由脉冲放电等方式产生的,但是由于脉冲电源技术要求高,在处理低浓 度、大气量的有害气体时,能耗高,且易产生二次污染物,因而难以在工业中大规模应用。

[0005] 本发明的目的是设计和提供一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的方法和 装置,具有有害气体去除效率高、能耗低,操作方便的特点。

发明内容

[0006] 本发明采用的技术方案为:一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的方法,其 特征在于把含有害气体的气流导入装置,所述的装置内设置有的正负或正地或负地交替的 多组电极对,并与高压电源连通,从吸收液喷淋器出来的吸收液液滴流过所述电极对及其 之间的空间时造成正负或正地或负地电极之间的气体瞬间被电离,形成由高能电子、原子 和自由基等组成的气液放电反应区,从所述的装置一端的气体入口导入的含有害气体的气 流经过所述的放电反应区,气流中的有害气体气体被氧化或降解,然后被所述的吸收液吸 收,从气流中得到去除,净化后的气流通过设置在装置另一端的气体出口排出,吸收液经所 述的装置下部的吸收液循环池收集后排出或循环使用。

[0007] 本发明对气流中有害气体的去除机理主要是:对于含有挥发性有机物的气流,主 要通过气相直接氧化和降解、溶液吸收、液相氧化和反应产物的二次吸收进行;对于硫氧化 物主要通过气液相氧化、溶液吸收进行,对于氮氧化物主要通过气液相氧化,把一氧化氮转 化为二氧化氮和溶液吸收进行。

[0008] 根据上述本发明技术方案所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的方 法的装置,其特征在于所述装置的结构类似吸收塔,主要由气体进口、气液放电反应区、气 体出口和吸收液喷淋器和吸收液供给系统组成。所述的气液放电反应区设置在装置的中 部,由正负或正地及负地交替的电极对组成,电极由高压电源供电,所述的装置的两端设置 有气体进口和净化后气体出口,所述的吸收液喷淋器可设置在所述的放电反应区的上部和 两侧,也可以设置在所述放电反应区的下部,效果相当,装置的下部设置有吸收液循环池, 所述吸收液循池通过管道和循环栗与吸收液喷淋器连通,构成吸收液供给系统。吸收液也 可不循环使用。

[0009] 本发明所述的电极对的结构一般为网板-网板结构,也可为针-网板式、针-板式、 线-网板式、线-线、线-板式和板-板等多种结构组合,所述针和线等放电电极的结构类似静 电除尘器的电晕放电电极,具体可参看相关设计手册,电极对可水平放置也可垂直放置,具 体可依据装置的结构形状和气、液流动方向设计和确定,不同结构的电极对效果大体相当。 所述电极材料一般为不锈钢、钛、锆、钽、铅和合金等导电良好的金属材料以及相关复合材 料,材料性能大体相当,所述复合材料包括不锈钢或钛基二氧化钌(或铱)、二氧化钛、二氧 化铅,二氧化锰和二氧化锡等复合电极,这些复合材料同时还具有一定的催化氧化功能,能 提高一氧化氮氧化率约5%以上,可根据具体情况选用。吸收液酸性较强时,也可采用塑料 和陶瓷等不导电的材料作为电极材料,此时的电极的导电方式是通过电极表面积存的水溶 液导电,其放电方式与金属电极相同,效果大体相当。电极结构以网板电极为例说明,网孔 一般为圆形或多边形,可以整体成型或同心圆管或多排圆管等按一定间隔焊接等工艺制 备,网孔大小应保证气体和/或液体流过,单个网孔面积一般应在0.03cm2以上,优选0.2cm2-50cm2,具体可视装置流通截面大小而定,气流正对电极网板流动时,单个网孔面积一般应 小于流通截面的1/10,所述电极对的距离一般为2mm以上,优选15mm-150mm,电极除放电区 夕卜,其他部分可作绝缘处理,可采用聚四氟乙烯、尼龙和陶瓷等绝缘材料。本发明所采用电 极的供电方式包括直流(包括高频直流,效果相当)、脉冲和交流,其中直流和脉冲供电的电 压一般为±lkV-±300kV,常用±lkV-±100kV,其中一电极为接地极,另一电极接高压电 源,施加正电压和负电压的效果大体相当,脉冲供电的脉冲重复频率一般为IHz以上,优选 10Hz-500Hz,频率增加,输入能量增加,有害物的去除率提高,脉冲重复频率为500Hz以上 时,实际效果提高幅度不太,交流供电的电压一般为lkV-300kV,频率一般为IHz以上,优选 ΙΟΗζ-ΙΟΟΟΗζ,频率为1000Hz以上时,实际效果提高幅度不太。电极施加电压与电极间距有 关,电极间距离越大,施加电压可越高,一般电极距离每增加l〇mm,电压可增加约5kV-10kV, 电压高能量释放大,氧化效率高,电极对越多,输入功率越大,去除效果越好。

[0010] 本发明所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置为直筒形,电极为 网板电极(也可以是多孔圆盘,或多环圆盘等结构),冲压成型,网板-网板对称结构,在装置 内水平放置。处理工艺是把含有害气体的气流由所述装置下部气体进口经气体分布器进入 所述装置的气液放电反应区,把正负交替的网状电极组的正极与高压电源连接,把网状电 极组的负极接地或接电源另一端,开动循环栗并调节好流量,使吸收液经过循环栗出液管、 进液口和吸收液喷淋器后喷淋下来的吸收液滴通过所述电极对及其空间,造成正负电极之 间气体瞬间导通放电,使气体电离,形成由高能电子、原子和自由基等组成的气液放电反应 区,当所述的含有害气体气体的气流经过所述的气液放电反应区时,气流中的有害气体被 氧化、降解和吸收,从气流中得到去除,净化后的气流通过气体出口排出,所述喷淋下来的 吸收液经所述的装置下部的吸收液循环池收集后通过吸收液供给系统可循环利用。

[0011] 本发明所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置为长方体形,电极 为网状电极(也可以是多孔圆盘,或多环圆盘等结构),冲压成型,网板-网板结构,电极水平 放置。处理工艺是把含有害气体气体的气流由气体进口经气体分布器进入所述装置的气液 放电反应区,把所述正负交替的网状电极的正极与高压电源连接,把所述的网状电极的负 极接地,开动循环栗并调节好流量,使吸收液喷淋器喷淋的下来的吸收液滴通过高压电极 对及其空间造成正负电极之间气体放电,当所述的含有害气体气体的气流经过所述的气液 放电反应时,气流中的有害气体被氧化、降解和吸收,从气流中得到去除,净化后的气流通 过由气体出口排出,喷淋下来的吸收液经所述装置下部的吸收液收集区收集后经连通管连 通到吸收液循环池,可经吸收液循环池出液口、循环栗、循环栗出液管和进液口循环利用。

[0012] 本发明所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置为长方体形,电极 为网状电极(也可以是多孔圆盘,或多环圆盘等结构),冲压成型,网板-网板结构,电极立式 放置。处理工艺是把含有害气体气体的气流由气体进口经气体分布器进入所述装置的气液 放电反应区,把所述正负交替的网状电极的正极与高压电源连接,把所述的网状电极的负 极接地,开动循环栗并调节好流量,使吸收液喷淋器喷淋的下来的吸收液滴通过高压电极 对及其空间造成正负电极之间气体放电,当所述的含有害气体气体的气流经过所述的气液 放电反应时,气流中的有害气体被氧化、降解和吸收,从气流中得到去除,净化后的气流通 过由气体出口排出,喷淋下来的吸收液经所述装置下部的吸收液收集区收集后经连通管连 通到吸收液循环池,可经吸收液循环池出液口、循环栗、循环栗出液管和进液口循环利用。

[0013] 本发明可采用清水或水溶液或硫酸等溶液作为吸收液,也可根据有害物的物性和 产物要求,选择不同的吸收液。可在清水中加入一定量的如硫酸钠和氯化钠等电解质增加 其导电性,所述吸收液的主要功能之一是在喷淋过程中使吸收液滴通过正负电极之间时导 通放电使气体电离,形成由高能电子、原子和自由基等组成的气液放电反应区,促进有害物 的氧化和降解。吸收液喷淋包括微孔滴淋或间隔喷淋等形式,效果相当。可通过气动和电磁 等控制方式调节吸收液的滴淋和喷淋量和频率来调节放电强度,滴淋或喷淋间隔无特殊要 求,优选2次/s-0.2次/s,尽量使电极对之间不形成水流的导电通道,导致能耗增加,具体可 依据装置的结构尺寸和气流中有害气体的负荷和吸收率要求等参数确定,被处理气体在放 电反应区的停留时间一般为〇.2s以上时有害气体可以被氧化和降解,停留时间越长,氧化 和降解效果越好,优选3s-120s,超过120s,去除效果提高幅度变小,具体与输入能量有关。 吸收液喷淋量与气体流量之比大体与喷淋吸收塔液气比相当或小一些,无特殊要求,具体 可依据电极结构、液滴大小和喷淋密度、去除率要求等参数而定,优选lL/m3-10L/m3,也可依 据试验确定。

[0014] 本发明所述吸收液的功能之二是作为吸收剂和反应剂,吸收去除有害物经气体放 电产生的产物或中间产物,可加入硫酸或盐酸或碱等调整吸收液pH以有利吸收降解产物, 具体可根据不同的处理对象和处理要求选择相应的吸收液,对含硫和含齒素类等有机物的 去除可调整吸收液pH为碱性,以有利吸收有害气体降解产生的酸性气体。具体可参看相关 化工反应手册。为了使吸收过程可在较高温度下进行,也可以在吸收液中加入一定浓度的 氯化锂或溴化锂盐,也可在吸收液循环系统增加冷凝器的方法,以减少吸收液的蒸发。

[0015] 采用清水为吸收剂时,气流中的氮氧化物被吸收后的主要产物为硝酸,吸收产物 在液相浓度较低时,吸收液可循环使用,也可不循环使用,一般硝酸浓度达到20 %左右时需 更换新吸收液,以防止硝酸的挥发。吸收液也可采用碱性溶液如氢氧化钠(钾)、氢氧化钙、 氢氧化镁、碳酸钠(钾或钙)等,也可加入尿素等还原剂使吸收后的氮氧化物可还原为氮气。 也可以采用硫酸(包括浓硫酸)溶液作为吸收液去除气流中的有害气体,硫酸与有害气体或 其产物也会发生化学吸收反应,增强吸收效果。对于采用硫酸或酸性吸收液,电极可采用耐 酸金属材料,也可采用塑料和陶瓷等材料,通过所述电极材料表面积累的吸收液层导电。

[0016] 由于在气体放电过程中会产生紫外发光现象,也可在所述的吸收液中加入一定量 的光催化剂,一般采用P25型TiO2晶体,也可采用掺杂或改性处理的TiO2光催化剂和其他如 Zn0、Sn02、Zr02和WO3等光催化剂或混合物,使部分被吸收液吸收的有害气体在液相得到降 解,促进有害气体的去除。这些催化剂的效果大体相当,以TiO2稳定性好,具体可参看相关 文献。以P25型TiO2光催剂为例,主要由锐钛型矿型和金红石型组成,以锐钛型矿型为主。光 催化剂平均粒径小些为好,无特殊要求,一般为Imm以下,优选ΙΟ-lOOnm,添加量可根据需处 理的有害物和处理要求等参数选定,一般为〇. lg/L以上,优选0.5g-30g/L。

[0017] 本发明所述有害气体包括烃、醇、醛、醚、酚、酮、酯、胺和杂环化合物等挥发性有机 物,气态硫化物、气态氟化物,氨、硫氧化物和氮氧化物等无机物中的一种或几种。

[0018] 本发明的优点是:采用吸收液滴淋或喷淋的液滴通过装置中的电极对之间空间使 气体电离放电,形成由高能电子、原子和自由基等组成的气液放电反应区,使被处理的有害 气体氧化或降解,并被所述的吸收液吸收,从而达到去除气流中有害气体的目的,吸收液又 可作为导电介质,没有吸收液喷淋,电极对之间有电压但不放电,进一步通过采用催化电极 和在吸收液中加入光催化剂,促进了有害气体的氧化、降解和吸收,提高了能源利用效率。

附图说明

[0019] 图1为本发明所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置结构示意 图。

[0020] 图2为本发明所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置网状电极结 构示意图,正负电极结构相同。

[0021] 图3为本发明所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置结构示意 图,图4为其俯视图。

[0022] 图5为本发明所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置结构示意 图,图6为其俯视图。

[0023] 图中:1循环栗;2循环栗进液管;3吸收液循环池;4加液口; 5气体进口; 6气体分布 器;7循环栗出液管;8进液口;9气体出口; 10吸收液喷淋器;11电极组的正极;12电极组的负 极;13排液口; 14网状电极接线柱;15吸收液收集区;16连通管;17吸收液循环池出液口。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

[0025] 实施例1:本发明所述的一种放电协同溶液吸收去除有害气体的装置如图1所示。 装置为圆筒形,筒体材质PP,外形尺寸为φ 150mmX 1200mm (尺寸单位,下同),立式放置。电 极为如图2所述的圆盘形网状电极14,电极材料为316L不锈钢,冲压成型,网孔为矩形,电极 外形尺寸为Φ 140 X 2,单孔尺寸为10 X 10,电极间距离约15,共12组。电极供电方式分别为 直流、脉冲和交流,其中直流和交流电压均约为6kV,交流频率约为50Hz,脉冲电压约为8kV, 脉冲频率约30Hz,直流和脉冲供电时负极接地,电源功率约为60W。

[0026] 处理工艺流程是待处理含有害气体的气流由气体进口(5)经气体分布器(6)进入 所述装置的气液放电反应区,把所述正负交替的网状电极对的正极(11)与高压电源连通, 负极(12)接地,开动循环水栗(1)并调节好流量使吸收液喷淋器(10)喷淋下来的吸收液滴 通过网状电极对区组成气液放电反应区,气体放电,形成气液放电反应区,当所述的含有害 气体的气流经过所述的气液放电反应区时,气流中的有害气体被氧化、降解和吸收,从气流 中得到去除,净化后的气流通过气体出口(9)排出,喷淋下来的吸收液经所述的装置下部的 吸收液循环池(3)收集后通过吸收液循环系统循环利用。

[0027]实验条件为:有害气体的载气为空气,流量约3m3/h。气流在气液接触放电反应区 的停留时间约为3s,气体相对湿度约70%,气体温度为常温,吸收液喷淋量约30L/h,喷淋频 度约2次/s。气体浓度分析方法为气相色谱仪,稳定运行15min分钟后测定。初始吸收液为自 来水,循环水槽自来水加入量约60kg。实验结果如表1所示。

[0028]表1有害物的去除效果

Figure CN107398144AD00081

Figure CN107398144AD00091

[0031] 气体流量增加到6m3/h,有害气体的平均去除率约降低20%;增加到91113/11,有害气 体的平均去除率降低约60%,增加到约12m3/h以上时,有害气体的平均去除率降低约80% 以上。

[0032] 实施例2:电极材料为钛基二氧化钌复合电极,气体流量约为3m3/h。气流在气液放 电反应区的停留时间约为3s,吸收液喷淋量约5L/h,喷淋频度约1次/s。电极间距离约30mm。 电极供电方式为直流,电压约为20kV。其他实验条件同实施例1。实验结果如表2所示。

[0033] 表2有害物去除效果

Figure CN107398144AD00101

[0036]实施例3:本发明所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置如图3所 示。装置为长方体形,材质PP,主体外形尺寸为200 X 150 X 450。电极为长方形网状电极,电 极材料为316L不锈钢,冲压成型,网孔为矩形,外形尺寸为180 X 130 X 2,单孔尺寸为10 X 1 〇,电极间距离约1 〇,共12组,水平放置。电极供电方式为直流,电压约为2kV,电源功率约 601

[0037] 处理工艺流程是待处理含有害气体的气流由气体进口(5)经气体分布器(6)进入 所述装置的气液放电反应区,把所述正负交替的网状电极的正极(11)与高压电源连通,把 所述的网状电极的负极(12)接地,开动循环水栗(1)并调节好流量使吸收液喷淋器(10)喷 淋下来的吸收液滴通过网状电极对区组成气液放电反应区,气体放电,形成气液放电反应 区,当所述的含有害气体的气流经过所述的气液放电反应区时,气流中的有害气体被氧化、 降解和吸收,从气流中得到去除,净化后的气流由气体出口(9)排出,喷淋下来的吸收液经 所述装置下部的吸收液收集区(15)收集后经连通管(16)连通到吸收液循环水槽⑶经吸收 液循环水槽出液口(17)和循环水栗⑴和进液口⑶循环利用。

[0038]实验条件为:有害气体的载气为空气,流量约3m3/h。气流在气液接触放电反应区 的停留时间约为5s,气体相对湿度约70%,气体温度为常温,吸收液喷淋量约10L/h,喷淋频 度约1次/s。稳定运行15min分钟后测定。初始吸收液为自来水加适量硫酸钠(约0.2%)增加 导电性,循环水槽自来水加入量约60kg,所述的吸收液中加入P25型TiO2晶体光催化剂,平 均粒径约30nm,添加量约为0.5g/L。实验结果见表3。

[0039]表3有害物去除效果

Figure CN107398144AD00121

[0042]实施例4:本发明所述的一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置如图5所 示。装置为长方体形,材质PP,主体外形尺寸为600 X 150 X 450。电极为长方形网状电极,电 极材料为316L不锈钢,冲压成型,网孔为矩形,外形尺寸为180 X 130 X 2,单孔尺寸为10 X 10,电极间距离约40,共12组,立式放置。电极供电方式为直流,电压约为35kV,电源功率约 IOOff0

[0043] 处理工艺流程是待处理含有害气体的气流由气体进口(5)经气体分布器(6)进入 所述装置的气液放电反应区,把所述正负交替的网状电极的正极(11)与高压电源连通,把 所述的网状电极的负极(12)接地,开动循环水栗(1)并调节好流量使吸收液喷淋器(10)喷 淋下来的吸收液滴通过网状电极对区组成气液放电反应区,气体放电,形成气液放电反应 区,当所述的含有害气体的气流经过所述的气液放电反应区时,气流中的有害气体被氧化、 降解和吸收,从气流中得到去除,净化后的气流由气体出口(9)排出,喷淋下来的吸收液经 所述装置下部的吸收液收集区(15)收集后经连通管(16)连通到吸收液循环水槽⑶经吸收 液循环水槽出液口(17)和循环水栗⑴和进液口⑶循环利用。

[0044] 实验条件为:有害气体的载气为空气,流量约8m3/h。气流在气液接触放电反应区 的停留时间约为1.5s,气体相对湿度约70 %,气体温度为常温,吸收液喷淋量约15L/h,喷淋 频度约1次/s。稳定运行15min分钟后测定。初始吸收液为1 %氢氧化钠溶液,循环水槽水加 入量约60kg。实验结果见表4。

[0045] 表4有害物去除效果

Figure CN107398144AD00131

[0048] 其他条件不变,电极间距离增加到50mm,电压增加到为50kV,电源功率约为120W, 有害气体的平均去除率提高约15% ;电极间距离增加到70mm,电压增加到为80kV,电源功率 约为150W,有害气体平均去除率提高约25%;电极间距离增加到约100mm,电压增加到为 lOOkV,电源功率约为180W,有害气体平均去除率提高约35%。

[0049] 实施例5:本实施例所用装置同实施例1。电极间距离约为25mm。电极供电方式为直 流,电压约为15kV,电源功率约80W。实验条件为:载气为模拟锅炉燃烧烟气,其中氧气约8% (体积,下同),二氧化碳约12%,水分约10%,氮氧化物浓度为500mg/m3 (其中95%为一氧化 氮),气体流量约为6m3/h。气流在气液放电反应区的停留时间约为1.5s,气体进口温度约80 °C,吸收液经过冷却后进入吸收液喷淋器(10)的温度约为35°C,吸收液采用滴喷,喷淋量约 20L/h,喷淋频度约0.5次/s,稳定运行15min分钟后测定。

[0050] 实验结果如下:初始吸收液为清水时,得到气体出口氮氧化物的浓度为39mg/m3; 吸收液为1 %氢氧化钠加1 %尿素溶液,得到气体出口氮氧化物的浓度为26mg/m3;吸收液为 85 %浓硫酸时,得到气体出口氮氧化物的浓度为15mg/m3。吸收液为1 %氢氧化I丐溶液,得到 气体出口氮氧化物的浓度为17mg/m3。

[0051] 实施例6:本实施例所用装置同实施例1。实验条件为:载气为模拟锅炉燃烧烟气, 烟气中二氧化硫浓度为550mg/m3,无氮氧化物,其他条件同实施例5。

[0052] 实验结果如下:初始吸收液为清水时,实验得到气体出口二氧化硫的浓度为46mg/ m3。吸收液为1 %氢氧化钠溶液,得到气体出口二氧化硫的出口浓度为15mg/m3。

[0053] 实施例7:本实施例所用装置同实施例1。实验条件为:载气为模拟锅炉燃烧烟气, 烟气中氮氧化物浓度为500mg/m3 (其中95 %为一氧化氮),二氧化硫浓度为550mg/m3。

[0054] 实验结果如下:初始吸收液为清水时,得到气体出口氮氧化物浓度为44mg/m3,二 氧化硫的浓度为48mg/m3。吸收液为1 %氢氧化钠溶液,得到气体出口氮氧化物浓度为28mg/ m3,二氧化硫的浓度为16mg/m3;吸收液为1 %氢氧化钙溶液,得到气体出口氮氧化物浓度为 32mg/m3,二氧化硫的浓度为2 lmg/m3。

[0055] 实施例8:本实施例所用装置同实施例1。电极材料采用钛合金耐酸材料,电极对两 电极间距离约为25mm。电极供电方式为直流,电压约为15kV,电源功率约80W。

[0056] 实验条件为:载气为模拟锅炉燃烧烟气,其他条件同实施例5。吸收液采用硫酸溶 液。实验结果如下:初始吸收液硫酸浓度分别为1 %、10 %、30 %、50 %、70 %、90 %和98.3 % 时,得到气体出口氮氧化物的浓度分别为5lmg/m3、46mg/m3、45mg/m3、37mg/m3、30mg/m3、 17mg/m3 和 15mg/m3 〇

[0057] 实施例9:本实施例所用装置同实施例I。电极材料采用304L不锈钢材料,电极对两 电极间距离约为25mm。电极供电方式为直流,电压约为15kV,电源功率约80W。

[0058] 实验条件为:烟气中二氧化硫浓度为550mg/m3,无氮氧化物,其他条件同实施例5。 吸收液采用硫酸溶液,实验结果如下:初始吸收液硫酸浓度分别为10%、30%、50%、70%、 90%和98 · 3%时,得到气体出口二氧化硫的浓度分别为56mg/m3、51mg/m3、47mg/m3、31mg/ m3、21 mg/m3 和 19mg/m3 〇

[0059] 实施例10:本实施例所用装置同实施例1。电极材料采用哈氏合金材料,电极对两 电极间距离约为25mm。电极供电方式为直流,电压约为15kV,电源功率约80W。

[0000]实验条件为:烟气中氮氧化物浓度为500mg/m3 (其中95%为一氧化氮),二氧化硫 浓度为550mg/m3,其他条件同实施例5。吸收液采用硫酸溶液,初始吸收液硫酸浓度分别为 1 %、10 %、30 %、50 %、70 %、90 %和98.3 %时,得到气体出口氮氧化物的浓度分别为55mg/ m3、48mg/m3、46mg/m3、38mg/m3、33mg/m3、23mg/m3 和 22mg/m3;二氧化硫的浓度分别为 6 lmg/m3、 52mg/m3、50mg/m3、4 lmg/m3、35mg/m3、23mg/m3 和 2 lmg/m3 ο

[0061] 实施例11:本实施例所用装置同实施例I。电极材料采用20号合金材料,电极对两 电极间距离约为25mm。电极供电方式为直流,电压约为15kV,电源功率约80W。初始吸收液为 硫酸,硫酸浓度约为80 %,其他条件同实施例1。

[0062] 实验结果如表5所示。

[0063] 表5有害物的去除效果

Figure CN107398144AD00151

[0066]实施例12:本实施例所用装置同实施例3。电极材料采用具有多排凹槽和孔槽的PP 塑料板,凹槽尺寸为160 X 10 X 3,孔槽尺寸均为140 X 10,间隔排列,间距约5mm (外沿),所有 凹槽通过积水相互连通导电。其他条件同实施例11。实际结果效果与实施例3大体相当(表 略)。

[0067]应该说明的是,以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,本发明的保护范围不 限于此。对于本领域的技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,对各实施例所记载的 技术方案进行修改,或者对其中的部分技术特征进行任何等同替换、修改、变化和改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1. 一种气体放电协同溶液吸收去除有害气体的方法,其特征在于把含有害气体的气流 导入装置,所述的装置内设置有的正负或正地或负地交替的多组电极对,并与高压电源连 通,从吸收液喷淋器出来的吸收液液滴通过所述电极对及其之间空间,使所述电极对之间 气体瞬间被电离,形成由高能电子、原子和自由基等组成的气液放电反应区,从所述的装置 一端的气体入口导入的气流经过所述的放电反应区时,气流中的有害气体被氧化、降解和 所述的吸收液吸收,从气流中得到去除,净化后的气流通过设置在装置另一端的气体出口 排出。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的电极对包括网-网、针-网、针-板、线_ 网、线-线、线-板和板-板组合结构的一种。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述的电极为网板,网孔为圆形或多边 形,单孔面积在O · 03cm2以上。
4. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述电极的供电方式包括直流或高频直 流、脉冲和交流,其中直流和脉冲供电电压为± IkV-± 300kV,脉冲供电的脉冲频率为IHz以 上,交流供电电压为lkV-300kV,频率为IHz以上,两相邻正负电极距离为2mm以上。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述吸收液喷淋器包括滴淋或喷淋,所述的 吸收液为清水或盐水溶液或碱溶液或酸溶液或硫酸。
6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于所述的盐水溶液包括硫酸钠、氯化钠、溴化 锂和氯化锂,所述的碱溶液包括碱液包括氢氧化钠或氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、碳酸 钠或碳酸钾或碳酸钙溶液,酸溶液包括稀硫酸溶液和稀盐酸。
7. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的吸收液中添加光催化剂,所述的光催 化剂包括Ti〇2、ZnO、SnO2、ZrO2和WO3,添加量为0.1 g/L以上。
8. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的有害气体包括烃、醇、醛、醚、酚、酮、 酯、胺、杂环化合物或其它挥发性有机物,气态硫化物,气态氟化物,氨、硫氧化物和氮氧化 物中的一种或几种。
9. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的有害气体在放电反应区的停留时间 为0.2s以上。
10. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的装置由气体进口、气液放电反应区、 气体出口、吸收液喷淋器和吸收液循环系统组成,所述的气液放电反应区由正负或正地或 正地交替的网状电极对组成,电极由高压电源供电,所述的装置的两端设置有气体进口和 净化后气体出口,所述的装置设置有针对气液放电反应区的吸收液喷淋器,装置下部设置 有吸收液循环水池通过管道和循环水栗与吸收液喷淋器连通。
11. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的装置立式放置或卧式放置,电极对 水平放置或垂直放置。
12. —种用于气体放电协同溶液吸收去除有害气体的装置,其特征在于该装置由气体 进口、气液放电反应区、气体出口、吸收液喷淋器和吸收液循环系统组成,所述的气液放电 反应区由正负或正地或正地交替的网状电极对组成,电极由高压电源供电,所述的装置的 两端设置有气体进口和净化后气体出口,所述的装置设置有针对气液放电反应区的吸收液 喷淋器,装置下部设置有吸收液循环水池通过管道和循环水栗与吸收液喷淋器连通。
13. 根据权利要求12所述的装置,其特征在于该装置立式放置或卧式放置,电极对水平 放置或垂直放置。
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