等离子体活化法脱硝技术
等离子体活化法是80 年代发展起来的一种干法烟气脱硫脱硝技术, 其特征是在烟气中产生自由电子和活性基团。根据高能电子的来源, 该法可分为两大类: 电子束法(EBDC)和脉冲电晕等离子法(PPCP)。前者利用电子加速器获得高能电子束(500～ 800KeV ) , 后者利用脉冲电晕放电获得活化电子(5～ 20eV )。
A 电子束法
电子束辐照烟气脱硫脱硝最初由日本科学家提出, 是利用高能射线(电子束或C射线) 照射工业废气, 发生辐射化学变化, 从而将SO2和NOx 除去。一般认为, 该反应为自由基反应。高能射线照射工业废气, 其中水被分解为OH- 、O- 、HO2- 等自由基, 这些极为活泼的自由基与NOX 反应生成酸, 经分离达到净化目的。
电子束法已达中试阶段 , 脱硫率达90%以上, 脱硝率达80%。此法工艺简单, 投资低,占地小, 但是需要昂贵的电子加速器, 处理单位体积烟气的能耗也较高, 并要求有X 射线屏蔽装置, 难以大规模推广。
B 电晕法
电晕法由电子束法发展而来。由于该法克服了电子束法的缺陷, 省掉了昂贵的加速器, 避免了电子枪寿命和X 射线屏蔽等问题, 并能直接应用到现有电除尘装置上, 故一经提出, 就受到各国学者的广泛关注。其原理简述如下:
电晕放电过程中产生的活化电子在与气体分子碰撞的过程中产生OH、N、O 等自由基和O3。这些活性物质引发的化学反应首先把气态的SO2 和NOX 转变为高价氧化物, 然后形成HNO3。在有氨注人的情况下, 进一步生成硝铵等细粒气溶胶。产物由常规方法(ESP 或布袋)收集, 完成从气相中的分离。在此期间的离子/分子来不及运动, 不耗能, 气体温度也不会升高。所以这种方法也被称为“冷等离子体法”或“非平衡等离子体法”。
脉冲电晕等离子体活化法烟气脱硫脱硝是一种物理和化学相结合的高新技术, 其工业化过程的关键在于降低能耗(< 3W h/N m3)。此法占地小, 设备费低, 操作方便, 无二次污染, 具有很大的社会效益和市场应用潜力。目前脉冲电晕等离子体的研究大多采用加氨制肥料的方法, 如果直接将SO2、NOX 分解来制得产品 ,
则经济效益更大。这些研究尚有待进一步探讨。
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