專利名稱：一種利用少量惰性氣體提高等離子體二氧化硫脫除效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高等離子體煙氣二氧化硫脫除效率的方法，尤其是指一種利用
少量惰性氣體添加氣來(lái)提高等離子體二氧化硫脫除效率的方法。
背景技術(shù)：
在眾多的煙氣脫硫技術(shù)中，非熱等離子體脫硫法以其具有的諸多特點(diǎn)，已經(jīng)成為 國(guó)際上公認(rèn)的具有極大市場(chǎng)潛力和良好應(yīng)用前景的脫硫新工藝。在世界各國(guó)科學(xué)家的努力 下，對(duì)與之有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、氣體放電物理、納秒級(jí)高壓脈沖電源、脈沖放電反應(yīng)器 進(jìn)行了深入研究，已經(jīng)取得了巨大成就。但是要該工藝成功地應(yīng)用于實(shí)際煙氣中二氧化硫 的脫除，仍然有許多問(wèn)題需要解決，其中很關(guān)鍵的一點(diǎn)就是如何在低脫除能耗的前提下提 高二氧化硫的脫除效率。 等離子體煙氣二氧化硫脫除的一般過(guò)程為首先由電子碰撞背景氣體分子直接解 離產(chǎn)生氧化性的自由基，然后這些自由基引發(fā)復(fù)雜的氧化反應(yīng)將二氧化硫氧化脫除?？梢?jiàn)， 二氧化硫脫除效率的高低決定于等離子體放電場(chǎng)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脫除效率的有效途徑之一，因此可以采取措施來(lái)增加等離子體場(chǎng)中 的自由基含量。 傳統(tǒng)的增加自由基含量的措施包括增加等離子體反應(yīng)器注入能量和增加自由基 產(chǎn)生源物質(zhì)含量?jī)煞N方法，其中，增加反應(yīng)器注入能量的方法很顯然又進(jìn)一步增加了二氧 化硫的脫除能耗，而增加自由基產(chǎn)生源物質(zhì)含量的方法同樣也涉及到需要額外增加的能量 來(lái)電離新增加物質(zhì)的問(wèn)題，因此這些方法都不同程度的存在一些缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提供一種不需要增加能耗的，添加少量惰性氣體來(lái)提高等離子 體二氧化硫脫除效率的方法。 技術(shù)方案一種利用少量惰性氣體來(lái)提高等離子體二氧化硫脫除效率的方法，在 含有一氧化氮的煙氣中添加惰性氣體，形成含有體積濃度為0. 1% 8%的惰性氣體的新 混合氣體，然后使新混合氣體通過(guò)高頻高壓電場(chǎng)，含有二氧化硫的新混合氣體經(jīng)氣體放電 后完成二氧化硫的高效率脫除。本發(fā)明中應(yīng)用的惰性氣體是氦、氖、氬、氪、氙中任一種氣體
或者若干種氣體的組合。 技術(shù)效果由于本發(fā)明在含有二氧化硫的煙氣中添加了少量惰性氣體，因此當(dāng)混 合氣體發(fā)生電離形成等離子體時(shí)，其中的電子密度會(huì)因?yàn)槎栊詺怏w的加入而明顯增大，這 就使得電子碰撞激發(fā)背景氣體分子的概率增大，從而會(huì)產(chǎn)生更多的氧化性自由基，最終導(dǎo) 致了二氧化硫脫除效率的增加。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明。 —種利用少量氬氣來(lái)提高等離子體二氧化硫脫除效率的方法，將氬氣添加進(jìn)含有
二氧化硫的混合氣體形成新混合氣體，原混合氣體中一氧化氮的體積濃度為567X 10—6，其
余氣體為水蒸氣、氧氣和氮?dú)猓砑恿藲鍤夂笏纬傻男禄旌蠚怏w中含有體積濃度為5%的
氬氣，當(dāng)新混合氣體經(jīng)過(guò)峰值電壓為15000伏特、脈沖頻率為30000赫茲的高頻高壓電場(chǎng)
時(shí)，在電場(chǎng)中產(chǎn)生等離子體，從而完成了二氧化硫的高效率脫除。 經(jīng)過(guò)與不添加氬氣的混合氣體系統(tǒng)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)當(dāng)混合氣體系統(tǒng)添加了氬氣后，其 二氧化硫脫除效率比未添加氬氣的系統(tǒng)高出30% 。 本發(fā)明中應(yīng)用的惰性氣體是氦、氖、氬、氪、氙中任一種氣體或者若干種氣體的組 合，本發(fā)明中的方法還可以應(yīng)用于其它燃燒廢氣和室內(nèi)空氣中氣態(tài)污染物的等離子體脫 除。
權(quán)利要求
一種利用少量惰性氣體來(lái)提高等離子體二氧化硫脫除效率的方法，在含有二氧化硫的混合氣體中添加惰性氣體，形成含有體積濃度為0.1％～8％的惰性氣體的新混合氣體，然后使其通過(guò)高頻高壓電場(chǎng)，添加了氬氣的二氧化硫混合氣體經(jīng)氣體放電后完成二氧化硫的高效率脫除。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用少量惰性氣體來(lái)提高等離子體二氧化硫脫除效率的方 法，其特征在于所用的惰性氣體可以是氦、氖、氬、氪、氙中任意一種氣體，也可以是上述若 干種氣體的任意組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用少量惰性氣體添加氣來(lái)提高等離子體二氧化硫脫除效率的方法，它是將惰性氣體添加進(jìn)含有二氧化硫的混合氣體，形成含有體積濃度為0.1％～8％的惰性氣體的新混合氣體，然后使其通過(guò)高頻高壓電場(chǎng)，從而完成二氧化硫的高效率脫除。本發(fā)明中采用的惰性氣體是氦、氖、氬、氪、氙中任一種氣體或者若干種氣體的組合。由于本發(fā)明在含有二氧化硫的混合氣體中添加了少量惰性氣體，因此當(dāng)混合氣體發(fā)生電離形成等離子體時(shí)，其中的電子密度會(huì)因?yàn)槎栊詺怏w的加入而明顯增大，這就使得電子碰撞激發(fā)背景氣體分子的概率增大，從而會(huì)產(chǎn)生更多的氧化性自由基，最終導(dǎo)致了二氧化硫脫除效率的增加。
文檔編號(hào)B01D53/74GK101695623SQ200910272410
公開(kāi)日2010年4月21日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者余剛, 余奇, 劉麗君 申請(qǐng)人:武漢科技學(xué)院;