[发明专利]一种基于等离子体的脱销装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于等离子体的脱销装置及方法，通过选择性吸附件(例如MOFs材料)选择性吸附NO_X能够降低O₂的氧化反应竞争性，在电场的作用下还原为N₂，进而本申请脱硝效率高，在一定操作条件下可达到90％及以上；突破以往依赖氧化途径进行NO转化的传统技术，直接通过还原途径进行NO_X的转化，无需二次处理，简化流程并节约物质投入；整个处理技术路线简单，仅需电能供给，经济性好且操作简单；装置占地面积小，适用于中小型设备的工业废气处理；提高了等离子体脱硝的应用效果。

技术领域

本发明涉及气体吸收技术领域，更具体的，涉及一种基于等离子体的脱销装置及方法。

背景技术

煤电、金属冶炼等许多工业过程会产生大量工业废气，其中氮氧化物作为重要组成部分会污染大气、引发酸雨等环境问题，因此废气脱硝一直是环境污染治理领域关注的热点方向。近年来，氮氧化物的治理重点领域已逐渐从电力行业过渡到非电行业，例如钢铁行业和化工行业。2020年前电力大气治理还有30％任务需要完成，约259亿产能，非电大气治理还有60％任务需要完成，约1000亿产能，且非电行业政策趋严，进程较快。综合来看，脱硝行业仍有较大的市场空间，本技术发明的推广应用具有极大潜力。

目前工业废气脱硝的主要方法分为干法和湿法两大类。干法主要是选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法(SNCR),两者分别在催化剂存在与否的情况下利用还原剂和高温条件将NO₂还原转化为N₂和H₂O，反应温度需要400-1000℃，因而耗能巨大，运行成本高，同时设备投资大，虽然是目前火电行业脱硝最常见的工业化方法，脱硝效率可以达到80-90％，但其大体量和高成本不适用于中小锅炉，在脱硝领域接下来的重点发展行业不占优势。其他方法，包括多孔材料吸附脱硝、电化学催化净化脱硝、微生物法脱硝、微波脱硝等分别具有效率低、成本高、难以工业化应用等缺陷。湿法主要是利用各类吸收剂对含氮氧化物废气进行吸收处理，氮氧化物的主要成分是NO和NO₂。其中NO水溶性差，导致湿法脱硝效率一般仅有40-60％，通过预处理将NO转化成NO₂，这又造成了附加资源消耗同时产生的硝酸盐、亚硝酸盐溶液难以再利用，引入了后续处理的新问题。其他方法还有液膜过滤法等，也存在处理效率低的缺点。目前为了提高氮氧化物的脱除效率，现在也常联用以上方法，通过臭氧等高级氧化手段转化NO为NO₂后再进行下一步处理，但是耗能大，且有氧化剂污染等问题。通过对于工业烟气脱硝背景技术的对比发现，目前较主流的几大类烟气处理方式主要存在三类困扰：技术成熟同时经济成本较低的方法，烟气治理效果通常不能达到最新超低排放的标准要求；技术成熟同时可以满足超低排放标准的方法，其成本一般较高不具备大规模推广的经济性；满足超低排放标准同时经济成本低的方法，一般尚不具备足够的市场成熟度。等离子体技术应用于脱硝领域的研究目前主要是依靠氧化途径且效果欠佳，脱除率仅为40％-60％，且传统NTP技术在高O₂条件下，很难将NO还原为N₂，需二次处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于等离子体的脱销装置及方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种基于等离子体的脱销装置，包括：

等离子体发生器，所述等离子体发生器内包括至少一个选择性吸附件，所述选择性吸附件用于唯一吸附氮氧化物；

其中，所述等离子体发生器的气体进口与工业烟气连通，所述工业烟气包括氮氧化物和氧气。

在优选的实施例中，所述等离子体发生器包括相对设置的第一极板和第二极板，所述第一极板耦接第一电极，所述第二极板耦接第二电极，所述选择性吸附件设于所述第一极板和所述第二极板之间。