CN1130097A - 从烟道气中同时除去二氧化硫和氧化氮的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能同时从烟道气中除去SO2和NOX的新型装置，其中泰斯拉线圈被用作高压高频发生器。发生器联接至在烟道气室中特殊设计的电极上，从而使电子振动。这些高能电子激发、离子化并解离烟道气分子，这些分子在铵存在下(以化学计量量)，发生化学反应最终使烟道气中的SO2和NOX除SO2和NOX除去，并将其转化为铵盐一合成肥料。本发明的装置还可用于除去来自空气中的其它污染物(CO、CO2等)。

Description

从烟道气中同时除去二 氧化硫和氧化氮的装置
本发明涉及从烟道气过滤或除去SO2和NOx的技术，所述的烟道气来自化石燃料燃烧或冶金过程。一般而言，本发明可用于过滤含SO2和NOx的气体，还可用于过滤其它来自空气的污染物。
本发明所要解决的技术问题是从各种来源的气体中除去SO2和NOx，以及除去其它的空气污染物。
目前从烟道气中滤除SO2和NOx的方法为基于干式过程或湿式过程的化学方法。过滤的产物或副产物为石膏，而石膏的工业价值非常有限。实际上这意味着一种污染物被转化成另一种污染物，只是后一种不那么有害而已。这样，由于过滤产品的贮存导致土壤酸化，而且大多数地下水被污染。
此类技术对SO2的有效率为约50％，由于饱和设备必须不断地进行再生处理。特殊的技术用于除去NOx。
第二种处理方法是在铵存在下(以化学计量量)对烟道气进行电子束照射。这种方法的有效率很高，对SO2几乎为100％，NOx为约80—90％，同时还不存在饱和问题。
该过程还可得到作为重要副产物(硫酸铵和硝酸铵)的合成肥料，显然其具有商业价值。由于以这种方式生产的合成肥料被用于农业生产，也不存在贮藏问题。
但是，这种方法的不足之处在于加速器费用高昂，该加速器须在高功率即100KW或更高的功率下运行。
在美国、日本、德国及1991年后在波兰均基于这种方法以真实条件进行了测试。
还有一种烟道气的处理方法是基于脉冲电晕放电。虽然过滤室比较简单，但高能脉冲的花费却非常昂贵，这种高能脉冲的上升时间在ns范围，重复频率为300HZ。这种方法的有效率为约50—60％，同时该方法CB仍于实验室研究阶段。
以电子与烟道气在铵存在下进行作用为基础而从道气中除去SO2和NOx的方法与化学方法不同，为电子方法或所谓的电子过滤方法。基于这些方法的过滤装置为非常有前景的用于从烟道气中除去SO2和NOx的装置。
本发明的实质是采用了与特殊设计的电极(或电极组)相连的作为高压高频发生器的泰斯拉线圈，从而电子在充满烟道气的过滤室内被激发而振动。这些高能电子激发、离子化并解离了烟道气的分子，在铵存在下，导致化学反应的发生，从而最终从烟道气中除去SO2和NOx并实现了向铵盐的转化。由于联接方式不同，该方法可实现简便且价廉地对烟道气进行电子过滤。
除了泰斯拉丝圈外，可使用任一种高频发生器。因而，为清楚简便起见，本文中“泰斯拉线圈”指任一种具有连续或脉冲操作范围的高压和高频发生器。
图1图示说明了用于经泰斯拉线圈的高频放电从烟道气中同时除去SO2和NOx的装置。
该装置包括泰斯拉线圈1和过滤室2，在过滤室2内设置特殊设计的电极3，该电极3通过引线4联接至泰斯拉线圈的一侧。为简单起见，1中电极3代表一个或多个电极，下面将详细描述。
烟道气从侧端5进入过滤室2，化学计量量的铵经开口6加至烟道气中，烟道气与铵的混合物通过具有高频电场的电极组并经开口7排出。气体再经管路输送至过滤装置中以除去电子过滤产物即合成肥料，除去SO2和NOx的气体进入大气。
过滤室2可为具有不同截面形状的管子，如圆形、正方形、长方形等。电极3可具有不同的形状。图2示出了其中的一些，如导线31，平行导线束32，具有圆形外缘的网33，具有尖端的网34，尖端组35等。为了使烟道气的电子过滤效率最大，这些电极中的每一个可以是分隔开的，也可以是相互组合在一起的，或与室2一起考虑而组合，或用不同形状的电极或室进行组合。同时，可调节铵喷入体系以保持近似化学计量量。
当向过滤室施加磁场时，将增加烟道气的激发和离子化效率，从而增强电子过滤器的效率。
图3a图示说明了向过滤室施加平行的磁场B‖的情形，而图3b显示的是垂直的磁场B⊥。但产生磁场的方式即是永久磁场或电磁场则不大重要。在电磁场时须适当的能量供应。
上述说明中即表明，引线即电极支持物与室分开的。过滤室也可接地(grounded)。
本发明的装置也可用于过滤含其它有害或分如CO、CO2，各种碳酸氢盐等，在这些情形下无需加铵。可以通过调节放电参数：频率、电场强度、磁场强度以及电极的几何形状以获取最大的过滤效率。

Claims (4)

1.一种用于使用泰斯拉线圈经高频放电而从烟道气中同时除去SO2和NOX的装置，其特征在于该装置由泰斯拉线圈和过滤室组成，它们彼此通过电联接。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于过滤室为圆形、正方形、长方形或其它任意截面形状的管子，在管内设置一个或多个与泰斯拉线圈相连的电极。
3.根据权利要求1和2的装置，其特征在于电极可由导线，导线组、网、若干个网，尖端物，尖端物组，及任意形状的一个或多个电极组成。
4根据权利要求1、2和3的装置，其特征在于向装置的过滤室施加平行或垂直的磁场。
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