[发明专利]一种中小型锅炉废气的等离子体脱硝方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废气处理领域，特别涉及一种中小型锅炉废气的等离子体脱硝方法。

背景技术

工业上的废气治理问题,一直是环保部门尚待解决的主要课题。随着我国国民经济的发展,能源利用逐年增加,粉尘及排放也呈逐年上升趋势。截至2012年底，我国在用锅炉62.03万台，其中70％以上是中小型锅炉。中小型锅炉量大面广,烟囱低矮,对大气污染的影响很大。因此,为了防治大气污染,保护和改善生活环境与生态环境,节约能源,研制和开发新型废气净化装置,治理中小型燃煤锅炉对大气的污染具有十分重要的意义。2014年环保部通过了新修订的《锅炉大气污染物排放标准》，被业界称为迄今为止最严的锅炉大气污染排放标准，与现行标准相比，新标准不仅修订了传统的颗粒物和二氧化硫的排放限值，还首次提出了氮氧化物和汞的排放控制标准，倒逼制造企业不得不进行技术升级，从源头上控制锅炉大气污染物的排放。

现有烟气的脱NOx技术包括已经商业化的选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。在烟气中注入以氨气(NH₃)和氨水为主的化合物，氨在催化剂的作用下还原NO并生成无害的氮气和水。氨还有助于后续的电除尘中飞灰的收集从而提高该装置的运行效率。但由于此反应必须在大约300-450℃之间进行，且工程造价较高，因此，目前仅应用于大型锅炉。对于国内大量存在的中小型锅炉来说，始终缺少一种高效、低成本的废气处理方式。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供了一种中小型锅炉废气的等离子体脱硝方法，可以在常温条件下处理锅炉烟气中的氮氧化物，脱硝效率高，操作简单，运行费用低，使用范围广。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种中小型锅炉废气的等离子体脱硝方法，将含NO的废气与还原性气体混合，然后将混合气体带入等离子体反应装置内的电极区或电极区后的反应区，在该区域NO分子、还原性气体分子被活化，然后发生氧化还原反应，反应产物为N₂和CO₂等无害气体。

优选的是，所述含NO的废气与还原性气体的温度低于80℃。

优选的是，所述还原性气体与NO的分子数之比为1:2-5。

优选的是，所述混合气体等离子化的反应时间为0.01-5秒，电压为6000-10000V，电流为0-2A。

优选的是，所述还原性气体为氢气、氯气、一氧化碳、硫化氢、甲烷、二氧化硫、臭氧、丙烯、乙烯、溴化氢或碘化氢中的至少一种。

优选的是，所述等离子体为电晕放电、电子束或介质阻挡放电等离子体。

优选的是，所述含NO的废气中主要成分为NO。

本发明还提供了一种中小型锅炉废气的等离子体脱硝方法，将含NO的废气导入含有氧化剂的溶液进行氧化吸收，收集处理后的气体与还原性气体混合，然后将混合后的气体带入等离子体反应装置内的电极区或电极区后的反应区，在该区域NO分子、还原性气体分子被活化，然后发生氧化还原反应，反应产物为N₂和CO₂等无害气体。

优选的是，所述氧化剂为重铬酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾、硝酸、氯酸钠、次氯酸钠、双氧水中的至少一种或几种。

优选的是，所述含有氧化剂的溶液中，氧化剂与溶剂的质量比为1-3：100。

优选的是，所述还原性气体与NO的分子数之比为1:2-5.

优选的是，所述混合气体等离子化的反应时间为0.01-5秒，电压为6000-10000V，电流为0-2A。

优选的是，所述还原性气体为氢气、氯气、一氧化碳、硫化氢、甲烷、二氧化硫、臭氧、丙烯、乙烯、溴化氢或碘化氢中的至少一种或几种。

优选的是，所述等离子体为电晕放电、电子束或介质阻挡放电等离子体。

优选的是，所述含NO的废气中主要成分为NO。

本发明还提供了一种中小型锅炉废气的等离子体脱硝方法，将含NO的废气与还原性气体混合，然后将混合气体导入含有氧化剂的溶液进行氧化吸收，将经氧化吸收处理的气体带入等离子体反应装置内的电极区或电极区后的反应区，在该区域NO分子、还原性气体分子被活化，然后发生氧化还原反应，反应产物为N₂和CO₂等无害气体。

优选的是，所述氧化剂为重铬酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾、硝酸、氯酸钠、次氯酸钠、双氧水中的至少一种或几种。

优选的是，所述含有氧化剂的溶液中，氧化剂与溶剂的质量比为1-3：100。