CN114471144A - 一种同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和co的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统及方法，该系统包含从上至下依次连接设置的：针板式放电催化子系统、电捕焦子系统、气流均布子系统和水幕溢流子系统。烟气进入气流均布子系统，气流均匀分布后进入电捕焦子系统，通过电捕焦子系统被净化，捕捉的焦油随水幕溢流子系统的水流从电捕焦子系统底部排出并被收集于水幕溢流子系统，净化后的气体则从电捕焦子系统离开并进入针板式放电催化子系统，带有少量焦油的烟气进入该系统后，针板式放电板放电将焦油燃烧，维持了催化剂的持续性，放电燃烧过程中可能会产生CO，离开针板式放电板的烟气进入第二段催化剂层除去剩余CO，能做到连续高效同时除去生活垃圾中的焦油和CO。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理生活垃圾热解烟气的系统，具体涉及一种同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统及方法。
背景技术
生活垃圾热解过程是在无氧或缺氧的环境下发生的，排气量少，有利于减轻对大气环境的二次污染，应用十分广泛。其中，生活垃圾热解烟气成分复杂，是一种集固、液、气态污染物于一体的复合型污染物。其中，固态污染物主要包括：炭黑、炉渣等固体颗粒，液态污染物主要包括：焦油、芳香烃等有机液体，气态污染物主要包括：H2、CH4、CO、CO2等气体。这类污染物不经有效的净化后排空，会对大气环境造成严重的危害，影响了周围居民的生活环境。
目前，生活垃圾热解烟气处理装置中，没有装置能过同时处理烟气中的焦油和CO，其中针对除焦，现有装置存在以下缺点：
(1)干式捕焦设备，焦油粘附在沉淀极上易造成火花放电即短路，影响设备的使用寿命，从而让运行成本提高；并且，设备随着焦油附着的增多，捕焦性能降低，长期使用焦油很少会被捕焦，从而导致尾气中焦油超标；
(2)湿式捕焦设备，目前市场上在售的捕焦器，均采用水喷淋来冲洗积碳，使得放电捕焦和水流喷淋不能同时进行，从而使一台设备不能连续进行捕焦处理，若同时进行会出现短路，但交替进行又会导致对烟气处理中断，从而导致排出的烟气不达标，而且降低设备处理效率；若两台设备连续进行捕焦处理，不仅提高了运行成本，而且增加设备的占地面积。
此外，市面上的装置忽略了电捕焦过程中产生的CO，若直接排放尾气，会导致烟气的二次污染，并且处理生活垃圾热解烟气的装置都是分开处理焦油和CO，降解效率低，设备体积大，投资费用高。
针对CO，处理生活垃圾热解烟气的方法有吸附法、燃烧法和冷凝法，传统处理的燃烧法是净化效率最高的方法。催化燃烧法是在催化剂作用下，使废气中的有害可燃组分完全氧化为CO2和H2O，由于绝大部分有机物均具有可燃烧性，因此催化燃烧法已成为净化含碳氧化合物废气的有效手段之一。但是，生活垃圾热解烟气中含有大量的焦油及炭黑类固态物质，燃烧中使用的催化剂容易受烟气中的焦油及炭黑类固态物质影响而失活，催化剂更换频率高，而且设备体积较大，投资费用大。
发明内容
本发明的目的是提供一种同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统及方法，解决了现有生活垃圾热解烟气处理装置的放电捕焦和水流挂幕冲洗只能交替进行且不能对CO处理的问题，能够同时处理生活垃圾热解烟气中的焦油和CO，避免了二次污染，而且有效解决了焦油等物质对催化剂活性的影响，维持了催化剂的活性，而且放电捕焦和水流挂幕冲洗能够同时进行，大大提高了去除焦油和CO的效率，使CO和焦油的去除率达99.9％。
为了达到上述目的，本发明提供了一种同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统，该系统包含从上至下依次连接设置的：针板式放电催化子系统、电捕焦子系统、气流均布子系统和水幕溢流子系统；所述气体均布子系统用于均匀进入装置的待处理的生活垃圾热解烟气；所述电捕焦子系统用于除去烟气中的焦油；所述针板式放电催化子系统用于除去烟气中的CO；所述水幕溢流子系统用于循环利用水流在电捕焦子系统上挂膜，使焦油随水流排出。
其中，所述气流均布子系统包含：外壳一，其底端设置有用于将水幕溢流子系统溢流下的水排出的废水流出口；烟气进口，其设置在所述外壳一的侧壁上，用于待处理的生活垃圾热解烟气进入；以及若干气体均布板，其固定在外壳一的内壁上且相互平行设置，且其处于所述烟气进口的上方，其上设置有若干均匀分布的小孔，且相邻两个气体均布板上的小孔交错设置。
所述电捕焦单元子系包含：外壳二和管式电捕焦油器；其中，外壳二的底端和外壳一的顶端连通；所述管式电捕焦油器包含：若干反应管，其竖直且平行地固定在所述外壳二内，作为沉淀极；放电棒，其插置在所述反应管内，作为电晕极；固定板，其固定在所述反应管的下方，用于固定所述放电棒的底端；丝杠，其固定在处于所述外壳二内部两侧的所述反应管的上方；PVC板，其处于所述反应管的上方，且固定在丝杠的中部，用于固定所述放电棒的顶端以及抑制放电强度；以及绝缘子，其处于所述外壳二外部且处于两侧反应管的上方，且每侧设置一对绝缘子，所述丝杠处于其中心，一对绝缘子通过所述丝杠连接。
所述针板式放电催化子系统包含：外壳三，其底端和所述外壳二的顶端连通，其上设置有用于经过处理的生活垃圾热解烟气排出的烟气出口；第一催化剂层，其处于所述丝杠的上方，沿所述外壳三的内壁至少设置一层，用于除去生活垃圾热解烟气中的焦油和CO；针板式放电板，其设置在所述第一催化剂层的上表面，其上均匀设置有若干小孔，其用于放电除去所述第一催化剂层的催化剂表面的焦油和积碳；以及第二催化剂层，其处于所述第一催化剂层的上方，沿所述外壳三的内壁至少设置一层，用于除去生活垃圾热解烟气中的CO。
所述幕溢流子系统包含：污水槽，其设置在所述外壳三的下方，与所述废水流出口连通；溢流槽，其处于所述PVC板的下方，且所述反应管的上端嵌置于其内，所述反应管的上端端部低于溢流槽的顶端，其内的水流溢出后在所述反应管的内壁上形成水膜；循环水输送管，其一端与所述溢流槽连通，另一端与所述污水槽连通；水泵，其设置在所述循环水输送管上。
优选地，所述丝杠处于外壳三内，其两端穿过外壳三的侧壁，与所述绝缘子连接。
优选地，所述PVC板具有与丝杠相适配的腔体，套置在所述丝杠上。
优选地，所述针板式放电板固定在所述外壳三的内壁上，
优选地，所述外壳三侧壁上还设置有可拆卸的观察窗口。
优选地，所述第一催化剂层和第二催化剂层的催化剂包含：蜂窝状CAS-KR-Y-01-F型催化剂。
本发明的另一目的是提供一种同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的方法，该方法包含：将待处理的烟气经过电捕焦去烟气中的焦油，在电捕焦的同时，通过水幕溢流将电捕焦的反应管上附着的焦油去除，使整个系统能够持续运行；经过电捕焦的烟气再经过第一催化剂层对烟气中的CO去除；针板式放电板设置在第一催化剂层的上表面，其上均匀设置有若干小孔，在第一催化剂层对烟气中的CO去除的同时，针板式放电板放电除去第一催化剂层的催化剂表面的焦油和积碳，以将经电捕焦未除去的焦油去除，维持催化剂的活性；经过第一催化剂层和针板式放电板处理的烟气，通过第二催化剂层对烟气中的CO及电捕焦和针板式放电板放电产生的CO去除。
优选地，所述待处理的烟气先经过若干气体均布板的处理使烟气分布均匀，若干气体均布板相互平行设置，相邻两个气体均布板上的小孔交错设置。
优选地，该方法采用所述的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统。
本发明的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统及方法，解决了现有生活垃圾热解烟气处理装置的放电捕焦和水流挂幕冲洗只能交替进行且不能对CO处理的问题，具有以下优点：
本发明的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统，可通入烟气量3000m3/h，相较于传统燃烧催化方法，同时运用电捕焦、水幕溢流和针板式放电技术来处理生活垃圾的热解烟气，不仅解决现有生活垃圾热解烟气处理装置的放电捕焦和水流挂幕冲洗只能交替进行的问题，还解决了电捕焦产生的CO造成的二次污染以及对催化剂的活性的影响，本发明的系统能够将电捕焦和水幕溢流同时进行，确保装置能够高效连续运行，并且维持了催化剂活性持续。本发明的电捕焦可以预先将生活垃圾热解烟气中焦油达到99％除去，并通过水膜冲洗沉淀物，维持整个设备的连续自洁性，避免焦油板结造成堵塞，减少设备的损耗，提高使用寿命。针板式放电和催化剂除去剩余的焦油和大部分CO，维持催化剂持续性，后再接催化剂层处理剩余处理的CO，使CO完全被除去，使整个装置做到了同时连续高效处理生活垃圾热解中焦油和CO。
附图说明
图1为本发明的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统的主视图。
图2为本发明的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统的侧视图。
图3为本发明的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统的立体图。
图4为本发明的系统的工艺流程示意图。
图5为本发明的溢流槽的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统，参见图1-5，该系统包含从上至下依次设置的：针板式放电催化子系统、电捕焦子系统、气流均布子系统和水幕溢流子系统。含有焦油雾滴等杂质的烟气进入气流均布子系统，气流均匀分布后进入电捕焦子系统，通过电捕焦子系统被净化，捕捉到的焦油随水幕溢流子系统的水流从电捕焦子系统底部排出并被收集于水幕溢流子系统，净化后的气体则从电捕焦子系统离开并进入针板式放电催化子系统，带有少量焦油的烟气进入该系统后，针板式放电催化子系统中的第一催化剂层与烟气中的CO反应生产焦油，生产的焦油与原来烟气中的少量焦油均附着在催化剂表面，针板式放电板放电将焦油燃烧，维持了催化剂的持续性，放电燃烧过程中可能会产生CO，为了确保CO完全被除尽，离开针板式放电板的烟气进入针板式放电催化子系统中的第二段催化剂层除去剩余CO，整个过程做到连续高效同时除去生活垃圾中的焦油和CO。
上述气流均布子系统包含：外壳一、烟气进口10和若干气体均布板9。其中，外壳一的底端设置有废水流出口11，用于将水幕溢流子系统流下的水从外壳一排出。烟气进口10设置在外壳一的侧壁上，若干气体均布板9固定在外壳一的内壁上且相互平行设置，气体均布板9处于烟气进口10的上方，气体均布板9上设置有若干均匀分布的小孔，且相邻两个气体均布板9上的小孔交错设置。含有焦油雾滴等杂质的烟气从烟气进口10进入外壳一内，由于气体均布板9的设置，对烟气有阻挡作用，使得烟气流速降低，经过气体均布板9上的小孔向上分散，通过平行设置在上层的气体均布板9的交错小孔能够再次降低流速，从而能够使得烟气分布均匀，避免处于上方的电捕焦子系统出现负荷不均的情况，使各电捕焦油器单元处于相同的工作负载。
上述电捕焦单元子系包含：外壳二和管式电捕焦油器，外壳二的底端和外壳一的顶端连通。该管式电捕焦油器包含：反应管8、放电棒7、固定板14、PVC板13、丝杠和绝缘子19。其中，若干反应管8竖直且平行地固定在外壳二内，作为沉淀极。放电棒7插置在反应管8内，作为电晕极，反应管8和放电棒7组成电场，正离子吸附于带负电的电晕极，负离子吸附于带正电的沉淀极，所有被电离的正负离子均充满电晕极与沉淀极之间的整个空间，通过电场时，荷电的焦油雾滴及杂质在电场库伦力的作用下，移动到沉淀极后释放出所带电荷，而水幕溢流子系统的水流在沉淀极上形成均匀且不间断的水膜，防止焦油吸附于沉淀极管壁上，随水流排出，在气体进入针板式放电催化子系统前有效处理气体中的焦油，减少进入板式放电催化子系统中的焦油，避免对催化剂活性的影响。固定板14和PVC板13分别处于反应管8的下方和上方，分别用于固定放电棒7的底端和顶端。绝缘子19处于位于两侧反应管8的上方，每侧安装一对绝缘子19，且一对绝缘子19通过丝杠连接，丝杠处于绝缘子19的中心，PVC板13固定在丝杠的中部，PVC板用于抑制放电强度。具体地，PVC板13可以具有与丝杠相适配的腔体，套置在丝杠上。
上述针板式放电催化子系统包含：外壳三、第一催化剂层4、针板式放电板3、第二催化剂层2。其中，外壳三的底端和外壳二的顶端连通，外壳三的顶端设置有烟气出口1，经过处理的烟气从烟气出口1排出。外壳三侧壁上还设置有可拆卸的观察窗口18，用于观察并便于检修。上述丝杠处于外壳三内，其两端穿过外壳三的侧壁，绝缘子19处于外壳三的外壁上。第一催化剂层4、针板式放电板3和第二催化剂层2均固定在外壳三的内壁上，第一催化剂层4和第二催化剂层2均采用蜂窝状的CAS-KR-Y-01-F型催化剂，针板式放电催化剂相当于一个等离子体，在反应过程可能存在CO被还原位焦炭。第一催化剂层4处于丝杠的上方，针板式放电板3处于第一催化剂层4的上表面，针板式放电板不断放电除去第一催化剂层4的催化剂表面的焦油和积碳，维持第一催化剂层4的催化剂活性，第二催化剂层2处于针板式放电板3的上方，用于确保CO完全除尽。针板式放电板3上均匀设置有若干小孔，用于气体的扩散。
上述水幕溢流子系统包含：循环水输送管5、溢流槽6、污水槽12和水泵。其中，污水槽12设置在外壳三的下方，与废水流出口11连通。溢流槽6处于PVC板13的下方，且反应管8的上端嵌置于其内，反应管8的上端端部低于溢流槽6的顶端，其内的水流溢出后在反应管8的内壁上形成水膜。循环水输送管5的一端与溢流槽6连通，另一端与污水槽12连通，循环水输送管5上设置有水泵，通过水泵控制水流大小，确保溢流槽6流出的水能够在反应管8的内壁上形成水膜。水幕所需循环水来源于污水槽12中人工净化后的净化水，从污水槽12输送到溢流槽6，溢流而下的水流会均匀铺布于反应管8上，形成水膜。
实际应用
采用实施例1的系统对工业烟气中的焦油和一氧化碳去除，工业烟气来源于热解炉，工业烟气含量为794m3/h，其含有：1000mg/Nm3颗粒物、8000mg/Nm3 SOX(SO2或/和SO3)、32000mg/Nm3NOX(NO或/和NO2)、15000mg/Nm3 CO，以及微量重金属，具体过程如下：
首先，将工业烟气(含焦油雾滴等杂质)以3600m3/h的进气量从烟气进口10进入，通过平行设置的若干气体均布板9对气体进行分散，确保气体分布均匀。
随后，烟气均匀进入反应管8中，所有电捕焦管道同时工作，水幕溢流子系统也同时运作。通过对负极(放电棒7)施加高压直流电，以维持足以使气体产生电离的电场，使负极和沉淀极(正极)之间形成电晕区，当烟气通过该电场时，吸附了负离子和电子的焦油雾滴及杂质在电场库伦力的作用下，移动到沉淀极后释放出所带电荷，实现对焦油的捕捉，而当焦油移动到沉淀极上时，由于水幕的流动性，焦油无法附着于其上，因此随水流冲走，起到收集及清洁作用。水流从废水流出口11排出至废液槽12，经过沉淀处理后，净化后的水经循环水输送管5输送至溢流槽6，从溢流槽6溢出，水流溢出后在反应管8的内壁上形成水膜，对焦油冲洗，避免出现反应管8因焦油粘附而易造成火花放电(即短路)的问题，提高设备的使用寿命，并实现水的循环利用，达到节能环保的目的，
然后，通过预处理后的烟气进入针板式放电催化子系统进行再处理，去除大部分焦油的烟气进入第一催化剂层4，针板式放电板3在第一催化剂层4的催化剂上方不断放电，将烟气中焦油完全除去，同时也除去了一部分CO。之后，烟气通过针板式放电板3上均匀分布的小孔进入第二催化剂层2，烟气中剩余CO被完全除去，最后从烟气出口1进入下一步工序。
将本发明的装置与去除SOX和NOX的装置联用，本发明的装置用于去除烟气中的CO和焦油，经过检测，从烟气出口1排出的烟气中颗粒物含量为10mg/Nm3，SOX含量为8mg/Nm3，NOX含量为32mg/Nm3，CO含量为15mg/Nm3，均符合烟气排放标准。
此外，催化剂的比表面积可根据BET等温洗脱附曲线来计算，在用于氧化反应的铜催化剂中，氧化铜和氧化亚铜处于随外部条件而变化的动态平衡，测定CuO-Cu2O体系的基础，是根据这两个组分对氧和一氧化碳具有的不同的化学吸附能力，即CuO与CO、Cu2O与O2发生化学吸附。
在测定铜催化剂样品之前，要预先分别测定在CuO和Cu2O的1m2表面上的吸附量，作为对比标准。在20℃和0.533～0.80kPa时，实验测得在CuO上化学吸附的氧量为0.030cm3/m2，吸附的CO量为0.060cm3/m2。
在测定铜催化剂中CuO和Cu2O的表面时，需要分别进行O2和CO的化学吸附实验，根据O2和CO在同质量催化剂上的总吸附量，如以S1和S2分别表示CuO和Cu2O的表面积，则可建立下列二元联立方程式：
V(O2)＝0.030S1十0.114S2
V(CO)＝0.014S1十0.060S2
式中，V(O2)、V(CO)分别是在同质量催化剂上吸附的O2和CO的体积，单位为cm2/g，工厂可根据实际情况进行计算。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (9)
1.一种同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统，其特征在于，该系统包含从上至下依次连接设置的：针板式放电催化子系统、电捕焦子系统、气流均布子系统和水幕溢流子系统；所述气体均布子系统用于均匀进入装置的待处理的生活垃圾热解烟气；所述电捕焦子系统用于除去烟气中的焦油；所述针板式放电催化子系统用于除去烟气中的CO；所述水幕溢流子系统用于循环利用水流在电捕焦子系统上挂膜，使焦油随水流排出；
其中，所述气流均布子系统包含：
外壳一，其底端设置有用于将水幕溢流子系统溢流下的水排出的废水流出口(11)；
烟气进口(10)，其设置在所述外壳一的侧壁上，用于待处理的生活垃圾热解烟气进入；以及
若干气体均布板(9)，其固定在外壳一的内壁上且相互平行设置，且其处于所述烟气进口(10)的上方，其上设置有若干均匀分布的小孔，且相邻两个气体均布板(9)上的小孔交错设置；
所述电捕焦单元子系包含：外壳二和管式电捕焦油器；其中，外壳二的底端和外壳一的顶端连通；所述管式电捕焦油器包含：
若干反应管(8)，其竖直且平行地固定在所述外壳二内，作为沉淀极；
放电棒(7)，其插置在所述反应管(8)内，作为电晕极；
固定板(14)，其固定在所述反应管(8)的下方，用于固定所述放电棒(7)的底端；
丝杠，其固定在处于所述外壳二内部两侧的所述反应管(8)的上方；
PVC板(13)，其处于所述反应管(8)的上方，且固定在丝杠的中部，用于固定所述放电棒(7)的顶端以及抑制放电强度；以及
绝缘子(19)，其处于所述外壳二外部且处于两侧反应管(8)的上方，且每侧设置一对绝缘子(19)，所述丝杠处于其中心，一对绝缘子(19)通过所述丝杠连接；
所述针板式放电催化子系统包含：
外壳三，其底端和所述外壳二的顶端连通，其上设置有用于经过处理的生活垃圾热解烟气排出的烟气出口(1)；
第一催化剂层(4)，其处于所述丝杠的上方，沿所述外壳三的内壁至少设置一层，用于除去生活垃圾热解烟气中的焦油和CO；
针板式放电板(3)，其设置在所述第一催化剂层(4)的上表面，其上均匀设置有若干小孔，其用于放电除去所述第一催化剂层(4)的催化剂表面的焦油和积碳；以及
第二催化剂层(2)，其处于所述第一催化剂层(4)的上方，沿所述外壳三的内壁至少设置一层，用于除去生活垃圾热解烟气中的CO；
所述幕溢流子系统包含：
污水槽(12)，其设置在所述外壳三的下方，与所述废水流出口(11)连通；
溢流槽(6)，其处于所述PVC板(13)的下方，且所述反应管(8)的上端嵌置于其内，所述反应管(8)的上端端部低于溢流槽(6)的顶端，其内的水流溢出后在所述反应管(8)的内壁上形成水膜；
循环水输送管(5)，其一端与所述溢流槽(6)连通，另一端与所述污水槽(12)连通；
水泵，其设置在所述循环水输送管(5)上。
2.根据权利要求1所述的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统，其特征在于，所述丝杠处于外壳三内，其两端穿过外壳三的侧壁，与所述绝缘子连接。
3.根据权利要求1所述的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统，其特征在于，所述PVC板(13)具有与丝杠相适配的腔体，套置在所述丝杠上。
4.根据权利要求1所述的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统，其特征在于，所述针板式放电板(3)固定在所述外壳三的内壁上。
5.根据权利要求1所述的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统，其特征在于，所述外壳三侧壁上还设置有可拆卸的观察窗口(18)。
6.根据权利要求1所述的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统，其特征在于，所述第一催化剂层(4)和第二催化剂层(2)的催化剂包含：蜂窝状CAS-KR-Y-01-F型催化剂。
7.一种同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的方法，其特征在于，该方法包含：
将待处理的烟气经过电捕焦去烟气中的焦油，在电捕焦的同时，通过水幕溢流将电捕焦的反应管上附着的焦油去除，使整个系统能够持续运行；
经过电捕焦的烟气再经过第一催化剂层对烟气中的CO去除；针板式放电板设置在第一催化剂层的上表面，其上均匀设置有若干小孔，在第一催化剂层对烟气中的CO去除的同时，针板式放电板放电除去第一催化剂层的催化剂表面的焦油和积碳，以将经电捕焦未除去的焦油去除，维持催化剂的活性；
经过第一催化剂层和针板式放电板处理的烟气，通过第二催化剂层对烟气中的CO及电捕焦和针板式放电板放电产生的CO去除。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述待处理的烟气先经过若干气体均布板的处理使烟气分布均匀，若干气体均布板相互平行设置，相邻两个气体均布板上的小孔交错设置。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1-6中任意一项所述的同时处理生活垃圾热解烟气中焦油和CO的系统。
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPH07317535A (ja) * | 1994-05-23 | 1995-12-05 | Aisin Aw Co Ltd | 排ガス浄化システム |
| CN102816608A (zh) * | 2012-09-05 | 2012-12-12 | 大连理工大学 | 一种磁稳定催化重整装置与方法 |
| CN208553758U (zh) * | 2018-07-25 | 2019-03-01 | 湖南科谷环保科技有限公司 | 一种消除垃圾处理尾气中co的装置 |
| CN210814727U (zh) * | 2019-10-28 | 2020-06-23 | 陈锦奎 | 一种分散式生活垃圾低温减量无害化系统 |
| CN113117727A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-16 | 国能龙源环保有限公司 | 用于烟气co催化氧化的蜂窝陶瓷催化剂的制备方法 |
| CN113798064A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-17 | 张建毅 | 一种阳极管内壁冲水清灰式静电除尘器 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07317535A (ja) * | 1994-05-23 | 1995-12-05 | Aisin Aw Co Ltd | 排ガス浄化システム |
| CN102816608A (zh) * | 2012-09-05 | 2012-12-12 | 大连理工大学 | 一种磁稳定催化重整装置与方法 |
| CN208553758U (zh) * | 2018-07-25 | 2019-03-01 | 湖南科谷环保科技有限公司 | 一种消除垃圾处理尾气中co的装置 |
| CN210814727U (zh) * | 2019-10-28 | 2020-06-23 | 陈锦奎 | 一种分散式生活垃圾低温减量无害化系统 |
| CN113117727A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-16 | 国能龙源环保有限公司 | 用于烟气co催化氧化的蜂窝陶瓷催化剂的制备方法 |
| CN113798064A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-17 | 张建毅 | 一种阳极管内壁冲水清灰式静电除尘器 |
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