CN114570172A - 一种火电厂废气处理设备及处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废气处理技术领域,具体的说是一种火电厂废气处理设备及处理工艺,包括依次连接的壳体、电机、进气管,还包括集气装置,所述集气装置位于所述壳体内,所述集气装置与所述电机相连,所述集气装置用于聚拢所述进气管输入所述壳体内部的废气;脉冲电晕反应器,所述脉冲电晕反应器位于所述集气装置内;氨水雾化喷头,所述氨水雾化喷头位于所述集气装置内,所述氨水雾化喷头用于向集气装置内喷洒雾化氨水;排气管,所述排气管位于所述壳体内,所述排气管入口靠近所述集气装置下方,所述排气管用于排出处理完成后的废气;本发明结构简单可实现废气多次与电子束接触,提高废气电离程度,使废气处理效果更好。
Description
技术领域
本发明属于废气处理技术领域,具体的说是一种火电厂废气处理设备及处理工艺。
背景技术
火电厂是是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂,火电厂由于多使用燃煤锅炉,其所排废气量大,烟气成分复杂,对大气造成污染严重,其中火电厂废气主要来源为锅炉燃烧产生的烟气,在火电厂锅炉燃烧产生的烟气中主要污染物包括飞灰、SO2、NOx、CO、CO2等,其具体成分由煤矿的成为决定,其中在火电厂废气处理中对SO2和NOx的处理是其中的重点处理成分。
现有技术中,在对火电厂废气中SO2、NOx的处理方法大多需要对SO2和NOx进行分开处理,这样处理不仅处理设备占地大,设备能耗大,同时人力成本高,针对这些问题,发展出了同时脱硫脱硝技术,如脉冲电晕氨法(PPCP)技术进行脱硫脱硝,不会产生附加污染物,同时能够产生硝酸铵和硫酸铵颗粒等有价值的副产物,但现有的脉冲电晕氨法在使用过程中由于脉冲电晕放电时产生的自由电子轰击废气的路线短,废气与脉冲电晕放电产出的自由电子之间接触不足,导致废气受到自由电子的轰击不充分,从而无法电离出足够的自由基与雾化氨水反应,进而导致废气处理效果差、效率低的问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决脉冲电晕放电时产生的自由电子轰击废气的路线短,废气与脉冲电晕放电产出的自由电子之间接触不足,导致废气受到自由电子的轰击不充分,从而无法电离出足够的自由基与雾化氨水反应,进而导致废气处理效果差、效率低的问题,本发明提出一种火电厂废气处理设备及处理工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:.一种火电厂废气处理设备,包括依次连接的壳体、电机、进气管,还包括:
集气装置,所述集气装置位于所述壳体内,所述集气装置与所述电机相连,所述集气装置用于聚拢所述进气管输入所述壳体内部的废气;
脉冲电晕反应器,所述脉冲电晕反应器位于所述集气装置内,所述脉冲电晕反应器用于向集气装置内释放脉冲电晕,并使脉冲电晕放电产生自由电子;
氨水雾化喷头,所述氨水雾化喷头位于所述集气装置内,所述氨水雾化喷头用于向集气装置内喷洒雾化氨水,所述氨水雾化喷头与外界氨水相连通;
排气管,所述排气管位于所述壳体内,所述排气管入口靠近所述集气装置下方,所述排气管用于排出处理完成后的废气;
所述集气装置包括:
集气球,所述集气球位于所述壳体内,所述集气球上固定安装有齿轮轴,所述齿轮轴与所述电机输出轴相固连;
镂空球罩,所述镂空球罩包裹于所述集气球外侧,所述镂空球罩上均匀开设有多个气流通孔,所述镂空球罩上固定安装有齿圈;
固定杆,所述固定杆一端固定安装在所述镂空球罩内壁顶端,所述固定杆另一端转动安装有行星齿轮,所述行星齿轮分别与所述齿轮轴和齿圈相啮合;
所述集气球内部中空,所述脉冲电晕反应器位于所述集气球内,所述脉冲电晕反应器外侧上设置有导电柱,所述导电柱内设有电场,所述导电柱另一端与所述集气球相接触;
优选的,所述集气球表面上开设有多个微型凹坑;
优选的,所述微坑内均匀设置有放电针,所述放电针高度不超过所述微型凹坑最高点位置;
优选的,所述气流通孔外侧孔径大小大于所述气流通孔内侧孔径大小;
优选的,所述氨水雾化喷头位于所述镂空球罩内壁,所述齿轮轴上转动安装有上连接环和下连接环,所述上连接环与所述下连接环之间转动连接,所述上连接环与所述下连接环内部空间相连通,所述镂空球罩内开设有氨水回路所述氨水回路分别与所述氨水雾化喷头和所述下连接环内相连通,所述上连接环内与外界氨水相连通,所述氨水雾化喷头有多个,所述氨水雾化喷头出口方向均正对于所述集气球球心处;
优选的,所述放电针为铜质或银质材料任一种所制;
优选的,所述排气管位于所述集气球下方,所述排气管内固定安装有收集管,所述收集管直径小于所述排气管直径,所述收集管上方设置有弹性滤布,所述弹性滤布中心处设有挡板,所述挡板直径与所述收集管直径相配合;
一种火电厂废气处理工艺,适用于上述一种火电厂废气处理设备;所述废气处理工艺包括以下步骤:
S1、将火电厂废气通过进气管通入至所述壳体内,之后启动电机带动集气装置转动,将废气聚拢至集气装置附近,使废气环绕集气装置转动。
S2、启动所述脉冲电晕反应器,向所述集气球内通入脉冲电晕放电产生自由电子,并通过导电柱内电场的加速后运动至所述集气球表面所述集气球转动同时带动集气球表面的自由电子一同在集气球周围转动,从而与集气球聚拢的废气进行多次接触,对废气进行轰击,将废气分子电离成具有强氧化性的自由基,之后向废气内通入氨水与自由基发生反应从而达到废气处理。
S3、将完成处理后的废气通入排气通道内,废气在排气通道内经过弹性滤布过滤,将废气内残留的副产物颗粒留在弹性滤布上,当弹性滤布中副产物堆积过多时,弹性滤布52在副产物重力作用下向下凹陷,与收集管接触,收集管将挡板顶开副产物进行收集。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述一种火电厂废气处理设备,通过设置电机、集气球、脉冲电晕反应器、氨水雾化喷头,使电机转动带动集气球转动,从而使壳体内的废气受到集气球转动形成的气旋的吸引聚拢至集气球外侧表面环绕集气球流动,从而提高了废气与脉冲电晕反应器产生脉冲电晕放电后形成的自由电子之间的接触次数,使废气分子能够受到自由电子的轰击次数更多,从而使废气分子中被电离出更多的带有强氧化性的自由基,与氨水雾化喷头喷出的氨水进行接触,从而使废气的处理更彻底,也避免了废气处理过程中,废气与脉冲电晕放电产出的自由电子之间接触不足,导致废气受到自由电子的轰击不充分,从而无法电离出足够的自由基与雾化氨水反应,进而导致废气处理效果差。
2.本发明所述一种火电厂废气处理设备,通过设置微型凹坑,使废气在环绕集气球流动时集气球表面的层流能够提前转捩为湍流,从而降低了气流在集气球表面发生边界分离的现象,降低了废气在集气球表面流动产生的形阻,从而提高了气流环绕集气球流动的流速,使气流与脉冲电晕放电产生的自由电子之间的接触次数增多,从而导致废气能够受到自由电子的充分轰击,提高了废气的处理效果和处理效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1中A处局部放大图;
图3是图1中B处局部放大图;
图中:电机1、壳体2、进气管3、脉冲电晕反应器4、排气管5、收集管51、弹性滤布52、挡板521、集气球61、微型凹坑611、放电针612、镂空球罩62、气流通孔621、氨水回路622、齿轮轴63、齿圈64、行星齿轮65、固定杆66、上连接环671、下连接环672、氨水雾化喷头7。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图3所示,本发明所述一种火电厂废气处理设备,包括依次连接的电机1、壳体2、进气管3,还包括:
集气装置,所述集气装置位于所述壳体2内,所述集气装置与所述电机1相连,所述集气装置用于聚拢所述进气管3输入所述壳体2内部的废气;
脉冲电晕反应器4,所述脉冲电晕反应器4位于所述集气装置内,所述脉冲电晕反应器4用于向集气装置内释放脉冲电晕,并使脉冲电晕放电产生自由电子;
氨水雾化喷头7,所述氨水雾化喷头7位于所述集气装置内,所述氨水雾化喷头7用于向集气装置内喷洒雾化氨水,所述氨水雾化喷头7与外界氨水相连通;
排气管5,所述排气管5位于所述壳体2内,所述排气管5入口靠近所述集气装置下方,所述排气管5用于排出处理完成后的废气;
工作时,将废气通过进气管3通入壳体2内,启动电机1,电机1工作带动集气装置转动,当集气装置开始转动时,集气装置在壳体2内部形成一个气旋,从而将壳体2内部的废气聚拢至集气装置周围,并使废气绕集气装置进行流动,之后向脉冲电晕反应器4中通电,使脉冲电晕反应器4开始工作,向周围释放脉冲电晕,同时脉冲电晕在集气装置内放电产生自由电子,自由电子会对集气装置周围的废气进行轰击,使废气分子产生具有强氧化性的自由基,同时外界氨水通入氨水雾化喷头7内向集气装置内喷入雾化氨水与自由基进行反应生成硫酸氨和硝酸氨颗粒,处理完成后的废气通过排气管5排出,由于集气装置在壳体2内转动形成气旋将废气不断聚拢在集气装置周围,使废气环绕集气装置进行流动,从而提高了废气与自由电子之间的接触次数和接触路径,使废气能够充分与脉冲电晕放电产生的自由电子接触受到自由电子的轰击,确保废气能够被充分电离,以提高废气处理效率,避免了由于脉冲电晕放电产生的自由电子轰击废气距离较短导致废气与自由电子之间接触不充分,使废气分子受到自由电子的轰击不充分,废气中电离出自由基数量少,从而与雾化氨水反应少,进而导致废气处理率低的问题。
作为本发明一种实施方式,所述集气装置包括:
集气球61,所述集气球61位于所述壳体2内,所述集气球61上固定安装有齿轮轴63,所述齿轮轴63与所述电机1输出轴相固连;
镂空球罩62,所述镂空球罩62包裹于所述集气球61外侧,所述镂空球罩上均匀开设有多个气流通孔621,所述镂空球罩62上固定安装有齿圈64;
固定杆66,所述固定杆66一端固定安装在所述镂空球罩66内壁顶端,所述固定杆66另一端转动安装有行星齿轮65,所述行星齿轮65分别与所述齿轮轴63和齿圈64相啮合;
工作时,当电机1转动时,由于齿轮轴63与电机1相固连,因此齿轮轴63也随之转动,带动集气球61一同转动,同时,由于镂空球罩62内壁顶端固定安装有固定杆66,固定杆66下端转动安装有行星齿轮65分别与齿轮轴63和齿圈64相互啮合,因此,齿轮轴63转动同时带动行星齿轮65发生转动,行星齿轮65转动带动齿圈64朝向反方向转动,从而带动镂空球罩62进行反转,在镂空球罩62与集气球61之间分别形成两个旋向相反的气旋,从而进一步的将壳体2内废气聚拢在镂空球罩62与集气球61之间,避免了部分废气在流动过程中从集气球61转动所形成的气旋中脱离,导致废气与脉冲电晕放电产生的自由电子之间接触次数少,从而导致废气受到电离不充分,产生的自由基少,与雾化氨水反应少,使废气的处理效果差,同时由于在镂空球罩62与集气球61之间分别形成两个旋向相反的气旋,因此当废气在镂空球罩62的转动作用下被吸入镂空球罩62与集气球61之间时,废气受到两个气旋转动的相互作用,从而被打散,并在镂空球罩62与集气球61之间反复旋转,从而提高了废气与脉冲电晕放电产生的自由电子之间的接触次数和接触路径,使废气电离更充分,处理效果更好。
作为本发明一种实施方式,所述集气球61内部中空,所述脉冲电晕反应器4位于所述集气球61内,所述脉冲电晕反应器4外侧上设置有导电柱41,所述导电柱41内设有电场,所述导电柱41另一端与所述集气球61相接触;
工作时,当电机1转动带动集气球61转动时,向脉冲电晕反应器4内通入电流,脉冲电晕反应器4开始工作,释放脉冲电晕,由于脉冲电晕反应器4与集气球61之间通过导电柱41相连接,且导电柱41内设置有电场,因此脉冲电晕反应器4释放出的脉冲电晕在放电后产生的自由电子经导电柱41内电场的加速后运动至所述集气球61表面,并随集气球61转动同时向集气球61周围释放自由电子与环绕集气球61表面流动的废气相接触,同时由于集气球61处于转动状态,因此位于集气球61表面的自由电子同时随着集气球61转动而转动,在转动过程中不断与环绕集气球61表面流动的废气相互接触,使环绕在集气球61表面流动的废气与自由电子之间的接触次数更多,废气被电离更充分,从而提高了废气的处理效果。
作为本发明一种实施方式,所述集气球61表面上开设有多个微型凹坑611;
工作时,当电机1转动带动集气球61同时开始转动时,由于集气球61表面均匀设有多个微型凹坑611,因此当气流环绕集气球61流动时,微型凹坑611减小了气流边界层的转捩,从而使气流边界层从层流转变为湍流,从而减小了气流在集气球61表面发生分离的现象,降低了气流流动的形阻,从而提高了气流绕集气球61转动的流速和流动时间,使废气与脉冲电晕放电后产生的自由电子之间接触的次数更多,从而使废气电离更充分,废气处理更彻底,避免了废气与自由电子之间反应时间短,废气电离不充分导致废气处理效率低,效果差的问题。
作为本发明一种实施方式,所述微坑内均匀设置有放电针612,所述放电针612高度不超过所述微型凹坑611最高点位置;
工作时,当集气球61开始转动将废气聚拢至集气球61周围环绕集气球61流动时,由于脉冲电晕反应器4位于集气球61内部,因此流动至集气球61表面的自由电子不断与废气相接触,同时由于微型凹坑611内设置有放电针612,因此脉冲电晕放电产生的自由电子在受到导电柱41内电场的加速之后会经集气球61表面运动至放电针612顶端,同时放电针612位于微型凹坑611内,随着集气球61转动同步进行转动,从而使放电针612钉端释放出的自由电子在转动过程中能够轰击更远的距离,增加了自由电子与废气之间的接触路径,从而使废气电离更充分,使废气处理效果更好。
作为本发明一种实施方式,所述气流通孔621外侧孔径大小大于所述气流通孔621内侧孔径大小;
工作时,当壳体2内废气在镂空球罩62和集气球61的转动所形成的气旋吸引下向集气球61周围聚拢时,壳体2内废气通过镂空球罩62上的气流通孔621向镂空球罩62内流动,由于气流通孔621的外侧孔径大于内侧孔径,因此气流通孔621内外侧之间形成一定的狭管效应,从而进一步的提高了废气的流动速度,从而环绕集气球61周围流动的废气的初速度更快,从而使废气与脉冲电晕之间接触次数更多,废气电离更充分,处理效果更好。
作为本发明一种实施方式,所述氨水雾化喷头7位于所述镂空球罩62内壁,所述齿轮轴63上转动安装有上连接环671和下连接环672,所述上连接环671与所述下连接环672之间转动连接,所述上连接环671与所述下连接环672内部空间相连通,所述镂空球罩62内开设有氨水回路622,所述氨水回路622分别与所述氨水雾化喷头7和所述下连接环672内相连通,所述上连接环671内与外界氨水相连通,所述氨水雾化喷头7有多个,所述氨水雾化喷头7出口方向均正对于所述集气球61球心处;
工作时,当脉冲电晕反应器4释放出的脉冲电晕放电产生的自由电子通过集气球61和放电针612与废气多次接触将废气充分电离之后,打开外界氨水源,使氨水流入至上连接环671内,由于上连接环671与下连接环672之间转动连接,且上连接环与下连接环内部空间相互连通,因此氨水会经氨水回路622流动至所述氨水雾化喷头7内,并经过氨水雾化喷头7向废气内喷出雾化氨水,同时由于氨水雾化喷头7均匀设置在镂空球罩62内,且镂空球罩62随着集气球61的转动同步进行反转,因此,当氨水雾化喷头7喷出的雾化氨水受到镂空球罩62转动的影响会均匀喷洒在集气球61和镂空球罩62内部,使废气能够均匀的与雾化氨水相接触产生充分反应,以保证废气的处理效果,同时由于镂空球罩62在集气球61的转动下同步开始反转,因此镂空球罩62处会形成一个与集气球61周围旋向不同的反向气旋,从而将雾化氨水限制在集气球61与镂空球罩62之间,避免了雾化氨水发生逸散,导致废气处理效果不好,同时也减少了氨水的浪费,节约了处理成本。
作为本发明一种实施方式,所述放电针612为铜质或银质材料中任一种所制;
工作时,由于放电针612由金属铜或金属银材料所制,具有较好的导电性与导热性,从而使脉冲电晕放电产生的自由电子能够更多的通过放电针612传导、释放与废气相接触,同时当脉冲电晕通过放电针612传导向外释放时,放电针612同时将脉冲电晕反应器4表面上的热量进行传导,并于集气球61周围流动的废气相接触,将热量传递至废气中,避免了脉冲电晕反应器4表面热量过高,导致仪器损毁无法使用,从而影响废气的处理。
作为本发明一种实施方式,所述排气管5位于所述集气球61下方,所述排气管5内固定安装有收集管51,所述收集管51直径小于所述排气管5直径,所述收集管51上方设置有弹性滤布52,所述弹性滤布52中心处设有挡板521,所述挡板521直径与所述收集管51直径相配合;
工作时,当废气在集气球61转动形成的气旋的吸引下被聚拢在集气球61附近绕集气球61流动时,废气与脉冲电晕放电产生的自由电子之间多次接触从而充分电离,当废气处理完成后,处理完成的废气会继续环绕集气球61进行流动,并向集气球61下方运动,从而流入排气管5内,同时由于排气管5内设置有弹性滤布52,因此处理完成后废气中携带的副产物颗粒会受到弹性滤布52的阻拦被收集在排气管5内,从而避免了处理完成后的废气中携带有副产物颗粒导致废气处理的成本升高,同时也避免了处理后的废气携带有副产物颗粒导致废气颗粒物排放超出废气排放指标,同时排气管5内副产物颗粒会堆积在弹性滤布52上,当弹性滤布52上副产物堆积过多时,弹性滤布52在重力作用下发生下凹与弹性滤布52下方的收集管51上端相接触,从而使收集管51与挡板521接触,使收集管将挡板521顶开,使副产物流入收集管51内,从而避免了排气管5内副产物过多导致排气管5堵塞,使设备无法正常运行。
一种火电厂废气处理工艺,适用于上述一种火电厂废气处理设备;所述废气处理工艺包括以下步骤:
S1、将火电厂废气通过进气管3通入至所述壳体2内,之后启动电机1带动集气装置转动,将废气聚拢至集气装置附近,使废气环绕集气装置转动。
S2、启动所述脉冲电晕反应器4,向所述集气球61内通入脉冲电晕放电产生自由电子,并通过导电柱41内电场的加速后运动至所述集气球61表面所述集气球61转动同时带动集气球61表面的自由电子一同在集气球61周围转动,从而与集气球61聚拢的废气进行多次接触,对废气进行轰击,将废气分子电离成具有强氧化性的自由基,之后向废气内通入氨水与自由基发生反应从而达到废气处理。
S3、将完成处理后的废气通入排气通道内,废气在排气通道内经过弹性滤布52过滤,将废气内残留的副产物颗粒留在弹性滤布52上,当弹性滤布52中副产物堆积过多时,弹性滤布52在副产物重力作用下向下凹陷,与收集管51接触,收集管51将挡板521顶开副产物进行收集。
具体工作流程如下:
工作时,将废气通过进气管3通入壳体2内,启动电机1,电机1转动,带动齿轮轴63转动,进而带动集气球61一同转动,壳体2内废气通过镂空球罩62上的气流通孔621向镂空球罩62内流动,同时,由于齿轮轴63与齿圈64之间相互啮合传动,从而使齿圈64在齿轮轴63的传动下同步开始向相反的方向开始转动,进而带动镂空球罩62也进行反转,在壳体2内部形成两个旋向相反的气旋,从而将壳体2内部的废气聚拢至集气球61周围,并使废气绕集气球61进行流动,之后向脉冲电晕反应器4内通入高压电流使脉冲电晕反应器4开始工作,由于脉冲电晕反应器4与集气球61之间通过导电柱相连接,因此脉冲电晕反应器4释放出的脉冲电晕经导电柱流动至所述集气球61表面,并随集气球61转动同时释放脉冲电晕与环绕集气球61表面流动的废气相接触,由于微型凹坑611内设置有放电针612,因此脉冲电晕会经集气球61表面传导至放电针612顶端,同时放电针612位于微型凹坑611内,随着集气球61转动同步进行转动,带动脉冲电晕转动与废气接触,将废气电离为具有强氧化性的自由基,氨水雾化喷头7均匀设置在镂空球罩62内,且镂空球罩62随着集气球61的转动同步进行反转,因此,当氨水雾化喷头7喷出的雾化氨水受到镂空球罩62转动的影响会均匀喷洒在集气球61和镂空球罩62内部,与自由基进行反应生成硫酸氨和硝酸氨颗粒,处理完成后的废气通过排气管5排出。
为了论证本发明设备对火电厂废气的处理效果的优异性,我们设计了下述实验,首先,将本发明设备与现有的脉冲电晕氨法处理设备分别接入到相同排放量规格的火电厂,对火电厂排放的废气进行废气处理,之后分别对两种设备处理完成后的废气进行取样并标记为1号组和2号组,其中1号组内废气样品为本发明设备所处理的废气,2号组内废气样品为现有的脉冲电晕氨法设备所处理的废气,之后分别对1号组和2号组中二氧化硫浓度、氮氧化物浓度进行检测对比,以论证本发明设备的效果。
实验步骤:
1.SO2浓度检测
检验用试剂:氨基磺酸氨混合溶液、碘标准溶液、淀粉溶液;
检验仪器:废气采样器、多孔玻板吸收瓶、棕色酸式滴定管、大气压力计;
检验方法:用多孔玻板吸收瓶从两个样品气体中分别采取多份样品进行采样,向吸收瓶内添加30-40ml的吸收液,以0.5L/min流量进行采样并标号,采样时间为20-30min,采样完成后,将不同吸收瓶内的样品转移至碘量瓶中,之后用少量吸收液分别洗涤吸收瓶两次,并将洗涤液也转入碘量瓶内,摇匀。向碘量瓶内加入2g/L的淀粉溶液50ml,用0.010mol/L的碘标准溶液进行滴定至蓝色,记录消耗量V(ml),之后取相同体积的吸收液,同法进行空白滴定,记录消耗量V0(ml),之后按照下述公式计算出样品中二氧化硫浓度:
式中:c′------标准状况下干烟气二氧化硫浓度(mg/m3)
c(1/2I2)----碘标准溶液浓度(mol/L)
Vnd-----标准状况下干烟气的采样体积(L)
1号组样品与二号组样品中二氧化硫浓度含量分别如下表1和表2所示
表1 1号组样品中二氧化硫浓度
表2 2号组样品中二氧化硫浓度
2.氮氧化物浓度检测
检验仪器:分光光度计、空气采样器、吸收瓶、氧化瓶;
检验试剂:
冰乙酸、盐酸羟胺溶液(ρ=0.2-0.5g/L、硫酸溶液[c(1/2H2SO4)=1mol/L]、酸性高锰酸钾溶液、N-乙二胺盐酸储备液、显色液(5.0g对氨基苯磺酸溶解于约200ml 40-50度热水中,溶液冷却至室温后,移入容量瓶内,加入50ml N-乙二胺盐酸盐储备液和50ml冰乙酸,之后加水稀释)、吸收液(显色液和水按4:1混合)、亚硝酸盐标准储备液、亚硝酸盐标准工作液。
检验方法:取两支内装10ml吸收液的多孔玻板吸收瓶和一支内装5-10ml酸性高猛酸钾的氧化瓶,用尽量短的硅橡胶管将氧化瓶串联在两支吸收瓶之间,以0.4L/min流量分别从1号组和2号组样品中采其4-24L,,同法,取空白样品,采样完成后放置20min,之后将吸收瓶内吸收液全部吹出,混匀,用10mm比色皿,在波长540nm处,以水位参比测量吸光度,同时测定空白样品的吸光度,之后按照下述公式计算出样品中氮氧化物浓度:
式中,A1、A2--串联的第一支和第二支吸收瓶中样品的吸光度;
A0--实验室空白的吸光度;
b--标准曲线的斜率,A·ml/ug
a--标准曲线的截距;
V--采样用吸收液体积,ml;
V0--换算为标准状态下的采样体积,L;
K--NO→NO2氧化系数,0.68;
D--样品的稀释倍数;
f--Saltzman实验系数,0.88。
1号组样品与二号组样品中NOx浓度含量分别如下表3和表4所示
表3 1号组样品中氮氧化物浓度
表4 2号组样品中氮氧化物浓度
实验结论:根据上表1、表2和表3、表4中数据,我们能够发现,1号组和2号组中处理后废气中二氧化硫浓度和氮氧化物浓度均满足国家废气排气标准,但1号组中处理完成后废气中二氧化硫和氮氧化物浓度均小于2号组内处理完成后废气中二氧化硫和氮氧化物浓度,这也表面1号组采用的设备废气处理效果要高于二号组采用的废气处理效果,即本发明的设备在废气处理效果上优于现有的脉冲电晕氨法废气处理效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种火电厂废气处理设备,包括依次连接的电机(1)、壳体(2)、进气管(3),其特征在于,包括:
集气装置,所述集气装置位于所述壳体(2)内,所述集气装置与所述电机(1)相连,所述集气装置用于聚拢所述进气管(3)输入所述壳体(2)内部的废气;
脉冲电晕反应器(4),所述脉冲电晕反应器(4)位于所述集气装置内,所述脉冲电晕反应器(4)用于向集气装置内释放脉冲电晕,并通过脉冲电晕放电产生自由电子;
氨水雾化喷头(7),所述氨水雾化喷头(7)位于所述集气装置内,所述氨水雾化喷头(7)用于向集气装置内喷洒雾化氨水,所述氨水雾化喷头(7)与外界氨水相连通;
排气管(5),所述排气管(5)位于所述壳体(2)内,所述排气管(5)入口靠近所述集气装置下方,所述排气管(5)用于排出处理完成后的废气。
2.根据权利要求1所述一种火电厂废气处理设备,其特征在于:所述集气装置包括:
集气球(61),所述集气球(61)位于所述壳体(2)内,所述集气球(61)上固定安装有齿轮轴(63),所述齿轮轴(63)与所述电机(1)输出轴相固连;
镂空球罩(62),所述镂空球罩(62)包裹于所述集气球(61)外侧,所述镂空球罩上均匀开设有多个气流通孔(621),所述镂空球罩(62)上固定安装有齿圈(64);
固定杆(66),所述固定杆(66)一端固定安装在所述镂空球罩(66)内壁顶端,所述固定杆(66)另一端转动安装有行星齿轮(65),所述行星齿轮(65)分别与所述齿轮轴(63)和齿圈(64)相啮合。
3.根据权利要求1所述一种火电厂废气处理设备,其特征在于:所述集气球(61)内部中空,所述脉冲电晕反应器(4)位于所述集气球(61)内,所述脉冲电晕反应器(4)外侧上设置有导电柱(41),所述导电柱(41)内设有电场,所述导电柱(41)另一端与所述集气球(61)相接触。
4.根据权利要求2所述一种火电厂废气处理设备,其特征在于:所述集气球(61)表面上开设有多个微型凹坑(611)。
5.根据权利要求4所述一种火电厂废气处理设备,其特征在于:所述微坑内均匀设置有放电针(612),所述放电针(612)高度不超过所述微型凹坑(611)最高点位置。
6.根据权利要求2所述一种火电厂废气处理设备,其特征在于:所述气流通孔(621)外侧孔径大小大于所述气流通孔(621)内侧孔径大小。
7.根据权利要求1所述一种火电厂废气处理设备,其特征在于:所述氨水雾化喷头(7)位于所述镂空球罩(62)内壁,所述齿轮轴(63)上转动安装有上连接环(671)和下连接环(672),所述上连接环(671)与所述下连接环(672)之间转动连接,所述上连接环(672)与所述下连接环(672)内部空间相连通,所述镂空球罩(62)内开设有氨水回路(622),所述氨水回路(622)分别与所述氨水雾化喷头(7)和所述下连接环(672)内相连通,所述上连接环(671)内与外界氨水相连通,所述氨水雾化喷头(7)有多个,所述氨水雾化喷头(7)出口方向均正对于所述集气球(61)球心处。
8.根据权利要求5所述一种火电厂废气处理设备,其特征在于:所述放电针(612)为铜质或银质材料中的任一种所制。
9.根据权利要求1所述一种火电厂废气处理设备,其特征在于:所述排气管(5)位于所述集气球(61)下方,所述排气管(5)内固定安装有收集管(51),所述收集管(51)直径小于所述排气管(5)直径,所述收集管(51)上方设置有弹性滤布(52),所述弹性滤布(52)中心处设有挡板(521),所述挡板(521)直径与所述收集管(51)直径相配合。
10.一种火电厂废气处理工艺,其特征在于:所述废气处理工艺适用于上述权要1-9任意一项所述一种火电厂废气处理设备;所述废气处理工艺包括以下步骤:
S1、将火电厂废气通过进气管(3)通入至所述壳体(2)内,之后启动电机(1)带动集气装置转动,将废气聚拢至集气装置附近,使废气环绕集气装置转动;
S2、启动所述脉冲电晕反应器(4),向所述集气球(61)内通入脉冲电晕放电产生自由电子,并通过导电柱(41)内电场的加速后运动至所述集气球(61)表面所述集气球(61)转动同时带动集气球(61)表面的自由电子一同在集气球周围转动,从而与集气球(61)聚拢的废气进行多次接触,对废气进行轰击,将废气分子电离成具有强氧化性的自由基,之后向废气内通入氨水与自由基发生反应从而达到废气处理;
S3、将完成处理后的废气通入排气通道内,废气在排气通道内经过弹性滤布(52)过滤,将废气内残留的副产物颗粒留在弹性滤布(52)上,当弹性滤布(52)中副产物堆积过多时,弹性滤布(52)在副产物重力作用下向下凹陷,与收集管(51)接触,收集管(51)将挡板(521)顶开副产物进行收集。
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2022
- 2022-03-03 CN CN202210204736.5A patent/CN114570172A/zh active Pending
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