流光放电等离子体氨法烟气脱硫脱硝技术概述

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2009年第5期

硫磷设计与粉体工程

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流光放电等离子体氨法烟气脱硫脱硝技术概述

胡小吐,邓咏佳

1

2

(1、广东杰特科技发展有限公司,广东广州　510663;2、中国石化集团南京设计院,江苏南京　210048)

　　摘　要:等离子体烟气脱硫技术属大气领域的尖端技术,也是国际上的研究热点。它充分利用了等离子体自由基的强氧化性和氨吸收的化学特性实现脱硫脱硝,并副产铵肥的原理、中试流程、技术特点等,。

关键词:氨法脱硫脱硝;流光放电;等离子体;简介

中图分类号:X773.013　　文献标识码:)05-0011-04

1　技术概况

表3　脱硫石膏产品与天然石膏产品比较

项目名称

冷撒粉量(质量分数)/1初凝时间/min终凝时间/min

2h抗折强度/MPa2h抗压强度/MPa2h膨胀系数/1

正负离子总体相等的电离气体,是电子、离子、原子、

分子和自由基等粒子组成的一种新的物质聚集态,通常被称为物质的第四态。等离子体空气净化技术硫石膏生产出α-石膏制品,工业化试验基本达到目的。

2、脱硫石膏生产的α-石膏粉,其抗折强度、抗压强度等各项指标符合2008年报批的α型高强石膏行业标准的最高级α50级别的指标要求。

3、生产投料试验存在的问题是α-石膏制品的白度较低,主要原因是来自原料储存、运输和晾晒过程的杂质污染。

参考文献:

脱硫石膏

38.5%7～8205.9220.8%77.4

天然石膏

30.0%3～5106.5250.6%90.0

白度/1

α型高强石膏》2008年报批的《行业标准(JC/T)见表4。从表3的检测结果结合表××———200×4的行业标准来看,用脱硫石膏生产的α-石膏制

[1]　宋树峰,赵建华,孙令文.DCS控制系统在α-石膏粉液相法生

产中的应用[J].工业控制计算机,2008,(10):7～8.

[2]　王　志,邹爱红,李国忠,等.高强石膏材料研究最新进展[J].

α型高强石膏》品,其指标高于2008年报批的《行业

标准的最高级α50级别的指标。

α型高强石膏》表4　2008年报批的《行业标准

等级α30α40α50

抗压强度/MPa

2h强度烘干强度

121620

304050

新型建筑材料,1999,(9):47～48.

[3]　岳文海,王　志.α半水石膏晶形转化剂作用机理的探讨[J].

武汉理工大学学报,1996,(2):1～4.

[4]　段珍华,秦鸿根,李　岗,等.脱硫石膏制备高强α-半水石膏

的晶形改良剂与工艺参数研究[J].新型建筑材料,2008,(8):

1～4.

[5]　段珍华,秦鸿根,李　岗.动态水热法制备高强α-半水石膏的

抗折强度/MPa

2h强度烘干强度

3.54.55.5

6.508.0010.00

工艺参数研究[J].粉煤灰,2009,(1):6～7,22.

[6]　郑万荣,张巨松,杨洪永,等.转晶剂、晶种和分散剂对α半水

石膏晶体粒度、形貌的影响[J].非金属矿,2006,(4):1～4.

[7]　赵建华,孙令文,王文忠,等.α-型高强度石膏液相法生产工

艺[J].技术与应用,2008,(4):37～38,45.

5　结论

1、在生产线上进行生产投料试验,通过对实际

作者简介:董秀芹(1967-),女,河北邢台人,工程师,山东金

信新型建材公司副总经理,主要从事石膏粉体的工艺研究;赵建华

(1965-),男,山东平邑人,工程师,山东黄金集团技术开发中心石

生产料浆浓度,转晶的温度、压力、转晶剂种类及其

添加比例,脱水方式和干燥工艺参数的调整,利用脱

膏研究所副所长,兼中国非金属矿工业协会石膏专业委员会秘书长。

(收稿日期:2009-07-03)

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是近年国际研究热点,认为是最具发展前景的综合空气净化技术,其最大的优点在于能同时去除烟气中SO2、NOx、VOCs、重金属等多种污染成分,在烟气净化

技术领域,已成为我国重点支持的科技方向之一。

流光放电烟气脱硫脱硝技术是国家“863”计划研究课题,该技术是由广东杰特科技发展有限公司承担,联合多所知名高校组成课题攻关专家组,历时近五年完成攻关的具有自主知识产权的烟气脱硫脱硝技术,已拥有17项专利(其中12项国内实用新型专利、4项国内发明专利、1项国际发明专利)。在处理气量为12000m/h的中试装置上,脱硫率大于95%、脱硝率大于40%,硫回收率大于90%,氨逸出

3

质量浓度小于5mg/m,(酸铵为主,以下简称化肥)3

图1　(a),,,引发电子击穿的雪崩电离,因此生成正离子和电子;电子质量轻,很快被吸入正极,而在正尖端外留下正离子的电荷团,该正电荷团又产生方向向外的电场,并继续向外激发,再次引发电子击穿的雪崩电离过程;如此继续,以致形

成一个线状的流光通道,见图1(b)。在流光电晕区域激发的富能电子能量可达到10eV以上,使O2、N2、H2O、NH3等气体分子发生电离,产生OH、HO2、O、O3、N、NH2、NH、N2H、H、e(高能电子)等自由基,

该技术已通过国家题专家组的验收,动支持。

流光放电等离子体氨法烟气脱硫脱硝技术是在传统氨法脱硫基础上,结合国家“863”计划的研究成果进行改进的烟气脱硫脱硝新技术,它充分利用了等离子体自由基的强氧化性和氨吸收的化学特性,实现脱硫脱硝,并副产硫酸铵和硝酸铵。

这就是流光放电引发化学反应的根源。2.2　脱硫机理

2　流光放电脱硫脱硝原理

流光放电等离子体氨法烟气脱硫脱硝技术(以

下简称流光放电脱硫脱硝)采用先进的AC/DC(交直流叠加)电源产生流光放电,其结果是能够在大的电场形成高浓度活性粒子,即等离子体。这些活性粒子能够直接或间接作用于SO2和NOx,并将亚盐氧化为正盐,同时产生等离子体的高压电场还能捕集微细的雾粒。它充分利用了等离子体自由基的强氧化性和氨吸收的化学特性实现脱硫脱硝,并副产化肥。

2.1　等离子体产生机理

流光放电脱硫脱硝技术协同利用了等离子体氧化和氨吸收的作用。将氨水或气氨通入吸收塔,使其与含SO2的烟气接触,发生热化学反应。以一定

pH值的(NH4)2SO3-NH4HSO3混合液循环吸收SO2,并保持电离平衡:

SO2+(NH4)2SO3+H2ONH3+NH4HSO3

H

+

2NH4HSO3

(NH4)2SO3HSO3

-

+SO3

2-

在活性自由基作用下引发复杂的链反应,在有氧气情况下,加速亚盐的氧化,最终将四价硫氧化为六价硫,生成硫酸铵:

OHOHSO3

--++

等离子体在自然界广泛存在,如宇宙射线、星际空间及地球高空的电离层等均属于自然界产生的等离子体。常见的人工产生等离子体的方法有气体放电法、射线辐照法、光电离法、激光辐射电离法、热电离法、激波法等,其中研究最为广泛的是气体放电法。气体放电有多种放电模式,流光放电产生等离子体活性自由基机理如图1所示

。

+HSO3+SO3

2-

-

SO3SO3

-

+H2O+OH

-

-

+O2 H2O

- - - - -

SO5

-

-

+H2O

- - -

HSO3+SO5SO3SO3< …… 此处隐藏：3139字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……