[发明专利]一种利用少量惰性气体提高等离子体二氧化硫脱除效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高等离子体烟气二氧化硫脱除效率的方法，尤其是指一种利用少量惰性气体添加气来提高等离子体二氧化硫脱除效率的方法。

背景技术

在众多的烟气脱硫技术中，非热等离子体脱硫法以其具有的诸多特点，已经成为国际上公认的具有极大市场潜力和良好应用前景的脱硫新工艺。在世界各国科学家的努力下，对与之有关的化学反应动力学、气体放电物理、纳秒级高压脉冲电源、脉冲放电反应器进行了深入研究，已经取得了巨大成就。但是要该工艺成功地应用于实际烟气中二氧化硫的脱除，仍然有许多问题需要解决，其中很关键的一点就是如何在低脱除能耗的前提下提高二氧化硫的脱除效率。

等离子体烟气二氧化硫脱除的一般过程为：首先由电子碰撞背景气体分子直接解离产生氧化性的自由基，然后这些自由基引发复杂的氧化反应将二氧化硫氧化脱除。可见，二氧化硫脱除效率的高低决定于等离子体放电场中氧化性自由基含量的多少，增加自由基的含量是提高二氧化硫脱除效率的有效途径之一，因此可以采取措施来增加等离子体场中的自由基含量。

传统的增加自由基含量的措施包括增加等离子体反应器注入能量和增加自由基产生源物质含量两种方法，其中，增加反应器注入能量的方法很显然又进一步增加了二氧化硫的脱除能耗，而增加自由基产生源物质含量的方法同样也涉及到需要额外增加的能量来电离新增加物质的问题，因此这些方法都不同程度的存在一些缺点。

发明内容

技术问题：本发明提供一种不需要增加能耗的，添加少量惰性气体来提高等离子体二氧化硫脱除效率的方法。

技术方案：一种利用少量惰性气体来提高等离子体二氧化硫脱除效率的方法，在含有一氧化氮的烟气中添加惰性气体，形成含有体积浓度为0.1％～8％的惰性气体的新混合气体，然后使新混合气体通过高频高压电场，含有二氧化硫的新混合气体经气体放电后完成二氧化硫的高效率脱除。本发明中应用的惰性气体是氦、氖、氩、氪、氙中任一种气体或者若干种气体的组合。

技术效果：由于本发明在含有二氧化硫的烟气中添加了少量惰性气体，因此当混合气体发生电离形成等离子体时，其中的电子密度会因为惰性气体的加入而明显增大，这就使得电子碰撞激发背景气体分子的概率增大，从而会产生更多的氧化性自由基，最终导致了二氧化硫脱除效率的增加。

具体实施方式

下面结合一个具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。

一种利用少量氩气来提高等离子体二氧化硫脱除效率的方法，将氩气添加进含有二氧化硫的混合气体形成新混合气体，原混合气体中一氧化氮的体积浓度为567×10^-6，其余气体为水蒸气、氧气和氮气，添加了氩气后所形成的新混合气体中含有体积浓度为5％的氩气，当新混合气体经过峰值电压为15000伏特、脉冲频率为30000赫兹的高频高压电场时，在电场中产生等离子体，从而完成了二氧化硫的高效率脱除。

经过与不添加氩气的混合气体系统对比，发现当混合气体系统添加了氩气后，其二氧化硫脱除效率比未添加氩气的系统高出30％。

本发明中应用的惰性气体是氦、氖、氩、氪、氙中任一种气体或者若干种气体的组合，本发明中的方法还可以应用于其它燃烧废气和室内空气中气态污染物的等离子体脱除。