[发明专利]循环流化床锅炉低温等离子脱硝催化剂模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体催化剂的模块，适用于循环流化床锅炉。 

背景技术

循环流化床锅炉在燃烧中会产生大量的NO_X，做为治理方式，现有的SNCR、SCR等技术都因其设备庞大，投资奇高，结构复杂，特别是对于中小型的循环流化床锅炉脱硝费用甚至大于锅炉本身投资，加上运行成本，占地面积大，现有技术成为了循环流化床锅炉脱硝减排工作的瓶颈。 

为此，急需找到一种实用可行，成本低廉的脱硝技术。 

本发明从低成本的脱硝技术出发，充分利用燃烧时产生的低温等离子物态，同时将催化技术应用于等离子物态体系中，形成等离子与催化剂协同作用，将烟气中氮氧化物大部分还原成N₂，成为低成本改造、低成本运行的全新脱硝技术。 

发明内容

针对传统脱硝技术的不足，本发明从寻找低成本的脱硝技术出发，充分利用燃烧时产生的低温等离子物态，同时将催化技术应用于等离子物态体系中，形成等离子与催化剂协同作用，将烟气中氮氧化物大部分还原成N₂，成为低成本改造、低成本运行的全新脱硝技术。 

1、反应机理 

低温等离子体空间富集了大量活泼的高活性物种，如离子，高能电子，激发态的原子、分子和自由基。这些高活性物种与污染物分子如NO_X发生电子碰撞，自由基碰撞或离子碰撞， 产生电离，由于活性物种粒子的平衡能量高于污染物分子键能，在碰撞中打开气体污染物分子的化学键，使NO_X还原为N₂。 

当催化剂置于等离子体场中时，活性粒子轰击催化剂表面，催化剂颗粒被极化，并形成二次电子发射，就会在表面形成场强加强区。另外由于催化剂对污染物分子有一定的吸附能力，在其表面形成污染物富集区。这样就会在低温等离子体和催化剂协同作用下，迅速发生各种反应，将污染物清除。 

另一方面，低温等离子体中的活性物种含有巨大的能量，可以引发位于等离子体附近的催化剂，并可降低反应的活化能。同时催化剂还可以选择性地与不同种类的污染物或低温等离子体系中产生的副产品进行反应，得到无污染的二氧化碳、水及氮气等。 

在低温等离子与催化剂协同作用时，较直接催化剂法或单纯低温等离子体法具有更高的脱除效率，并提高了反应的选择性。 

2、本发明的制作与安装 

本发明采用铝酸盐耐火混凝土作为基材，加入催化剂、稳定剂、造孔剂，搅拌后，浇注成尺寸长200mm、宽300mm、厚15mm的固体模块。将催化剂模块顺序排列固定在炉窑后墙烟气出口的烟道内壁四周。 

本发明的有益效果： 

1.氮氧化物排放量降低60％。 

2.当基氮含量低于1％时，烟气NO_X排放量低于200mg/Nm³达到国家排放标准。 

附图说明：图1是本发明的安装位置图。 

具体实施方式

1、本发明采用铝酸盐耐火混凝土作为基材，加入催化剂、稳定剂、造孔剂，搅拌后，浇注成尺寸长200mm、宽300mm、厚15mm的固体模块(见图1)； 

2、安装时将催化剂模块顺序排列固定在炉窑后墙烟气出口的烟道内壁四周。(见图1)。