[发明专利]一种电解铝烟气脱硫一体化系统及方法

权利要求书

1.一种电解铝烟气脱硫一体化系统，其特征在于，该系统包含：催化剂吸附脱硫子系统、等离子体脱硫子系统、产物收集子系统以及尾气检测子系统；

其中，所述的催化剂吸附脱硫子系统包含：

管式加热炉(15)；

石英管(16)，其设置在所述管式加热炉(15)内，从其底部至顶部依次填充：耐高温支撑物、催化剂，且通入电解铝烟气或预催化气体；

热电偶，其探头插置在所述的石英管(16)内；以及

程序升温控制器，其与所述热电偶电连接，用于调控所述石英管(16)的温度；

其中，所述的等离子体脱硫子系统与所述的石英管连接，用于对经催化剂吸附脱硫子系统脱硫后的电解铝烟气进行等离子脱硫；

其中，所述的产物收集子系统用于收集所述催化剂吸附脱硫子系统生成的产物单质硫，且用于收集所述等离子体脱硫子系统生成的产物SO₃；

其中，所述的尾气检测子系统与所述产物收集子系统连接，用于检测所述产物收集子系统收集的产物。

2.根据权利要求1所述的电解铝烟气脱硫一体化系统，其特征在于，该系统还包含：电解铝烟气模拟子系统，其与所述催化剂吸附脱硫子系统的石英管(16)连接，用于配制预催化气体和模拟电解铝烟气；

所述的电解铝烟气模拟子系统包含：

气源，其通过管道与所述石英管(16)连接，用于提供不同气体；

质量流量计，其设置在所述的管道上，用于检测所述气源的气体流量；

流量显示仪(13)，其设置在所述的管道上，与所述质量流量计电连接；以及

控制面板(14)，其设置在所述的管道上，与所述流量显示仪(13)电连接；

其中，所述气源包含：N₂气体钢瓶(1)、O₂气体钢瓶(2)、CO气体钢瓶(3)、CO₂气体钢瓶(4)、SO₂气体钢瓶(5)、空气钢瓶(6)，各钢瓶通过分支管道汇流至总管道后输送至所述石英管(16)。

3.根据权利要求2所述的电解铝烟气脱硫一体化系统，其特征在于，所述预催化气体为混合气体，包含：N₂、CO和SO₂。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电解铝烟气脱硫一体化系统，其特征在于，所述耐高温支撑物包含：高温棉；所述催化剂包含：Cu-Sn-Zr三元复合金属氧化物。

5.根据权利要求1所述的电解铝烟气脱硫一体化系统，其特征在于，所述等离子体脱硫子系统包含：

等离子体反应器(19)，其与所述石英管(16)和产物收集子系统均连接；

交流高频电源(20)，其与所述等离子体反应器(19)电连接；以及

示波器(21)，其与所述等离子体反应器(19)和交流高频电源(20)均电连接，用于监测所述等离子体反应器(19)的电特性参数，和交流高频电源(20)的电流信号。

6.根据权利要求5所述的电解铝烟气脱硫一体化系统，其特征在于，所述的等离子体反应器(19)为线筒式反应器，其放电方式为介质阻挡丝状放电，透明石英玻璃管为反应器的阻挡介质，铝棒作为高压电极；所述等离子体反应器(19)的外侧壁上绕置有铜丝，该铜丝与所述交流高频电源(20)的接地极连接，所述铝棒与所述交流高频电源(20)的高压极连接。