CN215276565U - 一种用于含氨废气的等离子体系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于含氨废气的等离子体系统，首先利用预处理装置对废气进行除尘、除水和降温等预处理，然后利用等离子体设备将预处理后的一部分含氨废气转化为NO_x，再将含有NO_x的废气和另一部分未经过等离子体设备处理的预处理含NH₃废气一起通入合成塔生成HNO₃和NH₃·H₂O，并进一步反应得到NH₄NO₃水溶液，最后经过蒸发浓缩、结晶造粒等常规工艺得到硝酸铵。该工艺中等离子体设备仅需降解部分含氨废气，可以有效降低环保投资和运行费用，并且将废气中的NH₃和等离子催化生成的有害物质NO_x转化为高附加值的硝酸盐，例如硝酸铵产品，既实现了NH₃的资源化，又可产生一定的经济效益。

Description

一种用于含氨废气的等离子体系统

技术领域

本实用新型涉及供液废气净化设备技术领域，特别涉及一种用于含氨废气的等离子体系统。

背景技术

氨是工业生产中很重要的一种化工原料，也是一种无色有毒有害的刺激性恶臭气体，对人体皮肤和神经有刺激作用，能够与空气中的NO_x和SO₂反应，促进PM₁₀和PM_2.5形成，氨极易溶于水，氨水对金属会产生腐蚀作用，是国家恶臭污染物排放标准的主要特征污染物之一。含氨废气来源广泛，主要包括化肥制造厂、垃圾填埋场、工业废水处理以及畜牧业养殖等，工业排放的未经适当处理的含氨废气会对居民身心健康带来一定的危害，因此含氨废气污染亟待解决。含氨废气处理技术主要包括吸收法、生物过滤法、光催化氧化法，但是这些技术往往受操作条件、处理效果和成本限制，如吸收法的洗涤液易产生二次污染，需要专门处理；生物法因微生物本身特性，容易受废气工况和环境影响；光催化氧化法降解效率较低，难以满足使用需求。

近几年，低温等离子技术在降解NH₃领域的应用得到了人们的关注，该技术利用高压放电产生的高能电子轰击氨分子，使其直接氧化降解，高能电子轰击空气产生的具有强氧化性的O₃、O和OH也可以和NH₃反应，进一步降低NH₃浓度。

也就是说，含氨废气的处理，是本领域内技术人员一直关注的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的为提高废气中氨资源化利用率及降低二次污染的用于含氨废气的等离子体系统。

本实用新型提供一种用于含氨废气的等离子体系统，包括预处理装置、等离子体设备和合成塔；所述预处理装置的气体出口分别通过第一管路、第二管路连通所述等离子体设备的进口、所述合成塔的进口；所述等离子体设备的气体出口也连通所述合成塔的进口；

所述预处理装置，用于对通入其内部的废气进行预处理工艺，以获得满足预定参数的废气，所述预处理工艺包括除尘、除水或降温至少一项；

所述等离子体设备，用于将进入其内部的废气催化处理以形成含NO_x的气体；

所述合成塔，用于合成硝酸盐。

本实用新型提供的用于含氨废气的等离子体系统中，首先利用预处理装置对废气进行除尘、除水和降温等预处理，然后利用等离子体设备将预处理后的一部分含氨废气转化为NO_x，再将含有NO_x的废气和另一部分未经过等离子体设备处理的预处理含NH₃废气一起通入合成塔生成HNO₃和NH₃·H₂O，并进一步反应得到NH₄NO₃水溶液，最后经过蒸发浓缩、结晶造粒等常规工艺得到硝酸铵。该工艺中等离子体设备仅需降解部分含氨废气，可以有效降低环保投资和运行费用，并且将废气中的NH₃和等离子催化生成的有害物质NO_x转化为高附加值的硝酸盐，例如硝酸铵产品，既实现了NH₃的资源化，又可产生一定的经济效益。

可选的，所述第一管路和所述第二管路并联设置，并且所述第一管路、所述第二管路分别设置有第一流量阀、第二流量阀。

可选的，所述等离子体设备为低温等离子催化一体机，其内部设置有催化模块，用于提高NO_x的转化率。

可选的，还包括引风机，用于提供系统中气体流动的动力。

可选的，所述引风机设置于所述合成塔的下游。

可选的，所述合成塔包括喷淋水洗空塔或喷淋水洗填料塔其中一者或几者。

可选的，还包括检测器，用于检测进入所述合成塔混合气体中的NH₃和NO_x的浓度。

可选的，所述合成塔的进口连接有混合主管路段，所述等离子体设备的出口和所述第二管路的出口连接所述混合主管路段的进口，所述检测器设置于所述混合主管路段。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中用于含氨废气的等离子体系统的结构示意图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间一一对应关系如下：

1预处理装置；2等离子体设备；21放电部件；22催化模块；3合成塔；4引风机；5烟囱；61第一管路；62第二管路；63混合主管路段；7检测器；81第一流量阀；82第二流量阀。

具体实施方式

针对当前对含氨废气处理的设备，本文进行了大量研究，研究发现低温等离子技术虽然能够降低NH₃的浓度，但是等离子降解NH₃时存在降解效率低、副产物O₃二次污染等缺点。

虽然，催化剂的引入在一定程度上能够提高NH₃转化率和能量利用率，但是等离子催化处理氨废气会产生NO_x，不仅没有对NO_x加以资源化利用，而且容易产生二次污染问题。

在以上研究发现的基础上，本文进一步探索提出了一种解决上述技术问题的用于含氨废气的等离子体系统。

在上述研究发现的基础上，本文进一步探索提出了一种解决上述技术问题的技术方案。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型一种实施例中用于含氨废气的等离子体系统的结构示意图。

本实用新型提供了一种用于含氨废气的等离子体系统，包括预处理装置1、等离子体设备2和合成塔3。

本实用新型中的预处理装置1的气体出口分别通过第一管路61、第二管路62连通等离子体设备2的进口、合成塔3的进口；也就是说，自预处理装置1流出的预处理后的气体能够分成两股，其中一股沿第一管路61进入等离子体设备2，另一股沿第二管路62进入合成塔3。

当然，为了精确控制进入第一管路61和第二管路62中气流的流量，还可以在第一管路61和第二管路62上设置第一流量阀81和第二流量阀82，第一流量阀81和第二流量阀82均可以为电控阀或者手动阀其中一者。第一流量阀81和第二流量阀82的具体结构本文不做详细介绍，只要能够起到调节相应管路中气流通过量的作用即可。

本实用新型中等离子体设备2的气体出口也连通合成塔3的进口，即经等离子体设备2处理的气流能够进入合成塔3内部。

具体地，本实用新型中的预处理装置1用于对通入其内部的废气进行预处理工艺，以获得满足预定参数的废气，其中预处理工艺包括除尘、除水或降温至少一项；预处理装置1可以与当前技术中结构相同，主要是将废气的温度、混合物成分处理到预定范围，以满足下游设备的气体处理要求。

本实用新型中的等离子体设备2用于将进入其内部的废气催化处理以形成含NO_x的气体；具体地，等离子体设备2内部必然含有放电部件，用于产生高活性粒子与废气中的污染物份子发生碰撞，使其解离和氧化形成NO_x体。

本实用新型中的合成塔3用于合成硝酸盐，例如硝酸氨，合成塔3可以将NO_x和NH₃合成硝酸氨。

同理，等离子体设备2和合成塔3的具体结构可以与当前技术相同，本文不做详细描述。

本实用新型提供的用于含氨废气的等离子体系统中，首先利用预处理装置1对废气进行除尘、除水和降温等预处理，然后利用等离子体设备2将预处理后的一部分含氨废气转化为NO_x，再将含有NO_x的废气和另一部分未经过等离子体设备2处理的预处理含NH₃废气一起通入合成塔3生成HNO₃和NH₃·H₂O，并进一步反应得到NH₄NO₃水溶液，最后经过蒸发浓缩、结晶造粒等常规工艺得到硝酸铵。该工艺中等离子体设备2仅需降解部分含氨废气，可以有效降低环保投资和运行费用，并且将废气中的NH₃和等离子催化生成的有害物质NO_x转化为高附加值的硝酸盐，例如硝酸铵产品，既实现了NH₃的资源化，又可产生一定的经济效益。

在一种具体实施方式中，等离子体设备2为低温等离子催化一体机，其内部设置有催化模块22，用于提高NO_x的转化率。低温等离子催化一体机的具体结构请参考当前技术，本文不公开低温等离子催化一体机结构并不妨碍本领域内技术人员对本文技术方案的理解和实施。

低温等离子催化一体机大大提高了NO_x的转化率，进而提高了合成塔3合成硝酸氨的效率。

上述各实施例中，用于含氨废气的等离子体系统还可以包括引风机4，用于提供系统中气体流动的动力。

具体地，引风机4设置于合成塔3的下游，位于烟囱5之前即可。在引风机4动力作用下，系统内的气流能够顺畅流经预处理装置1、等离子体设备2、合成塔3，最后由烟囱5流出。

上述各实施例中，合成塔3可以包括喷淋水洗空塔或喷淋水洗填料塔其中一者或几者。

为了精确控制合成塔3内部的NO_x和NH₃比例，上述各实施例中，系统还可以包括检测器7，用于检测进入合成塔3混合气体中的NH₃和NO_x的浓度。

上述各实施例中，合成塔3的进口连接有混合主管路段63，等离子体设备2的出口和第二管路62的出口连接所述混合主管路段63的进口，检测器7设置于混合主管路段63。

混合主管路段63能够提供两股气流混合空间，有利于形成混合气体均匀进入合成塔3，提高合成塔3内部气体分布均匀性。

其中混合主管路段63的长度可以根据具体应用环境设置。

以上对本实用新型所提供的一种用于含氨废气的等离子体系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于含氨废气的等离子体系统，其特征在于，包括预处理装置(1)、等离子体设备(2)和合成塔(3)；所述预处理装置(1)的气体出口分别通过第一管路(61)、第二管路(62)连通所述等离子体设备(2)的进口、所述合成塔(3)的进口；所述等离子体设备(2)的气体出口也连通所述合成塔(3)的进口；

所述预处理装置(1)，用于对通入其内部的废气进行预处理工艺，以获得满足预定参数的废气，所述预处理工艺包括除尘、除水或降温至少一项；

所述等离子体设备(2)，用于将进入其内部的废气催化处理以形成含NO_x的气体；

所述合成塔(3)，用于合成硝酸盐。

2.如权利要求1所述的用于含氨废气的等离子体系统，其特征在于，所述第一管路(61)和所述第二管路(62)并联设置，并且所述第一管路(61)、所述第二管路(62)分别设置有第一流量阀(81)、第二流量阀(82)。

3.如权利要求2所述的用于含氨废气的等离子体系统，其特征在于，所述等离子体设备(2)为低温等离子催化一体机，其内部设置有催化模块(22)，用于提高NO_x的转化率。

4.如权利要求2所述的用于含氨废气的等离子体系统，其特征在于，还包括引风机(4)，用于提供系统中气体流动的动力。

5.如权利要求4所述的用于含氨废气的等离子体系统，其特征在于，所述引风机(4)设置于所述合成塔(3)的下游。

6.如权利要求2所述的用于含氨废气的等离子体系统，其特征在于，所述合成塔(3)包括喷淋水洗空塔或喷淋水洗填料塔其中一者或几者。

7.如权利要求1至6任一项所述的用于含氨废气的等离子体系统，其特征在于，还包括检测器(7)，用于检测进入所述合成塔(3)混合气体中的NH₃和NO_x的浓度。

8.如权利要求7所述的用于含氨废气的等离子体系统，其特征在于，所述合成塔(3)的进口连接有混合主管路段，所述等离子体设备(2)的出口和所述第二管路(62)的出口连接所述混合主管路段的进口，所述检测器设置于所述混合主管路段。

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