本發(fā)明涉及一種應(yīng)用水蒸汽等離子體處理煙氣的裝置。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染和生態(tài)破壞日趨嚴(yán)重，國(guó)家對(duì)大氣質(zhì)量控制越來越嚴(yán)。國(guó)內(nèi)的化工、冶煉、建材等行業(yè)，仍大量采用燃煤機(jī)組，產(chǎn)生的廢煙氣是我國(guó)大氣污染的主要來源之一。目前對(duì)煙氣中污染物進(jìn)行處理時(shí)，常采用添加處理劑進(jìn)行洗滌，即先對(duì)煙氣中的粉塵進(jìn)行脫除預(yù)處理，同時(shí)對(duì)煙氣中污染物氣體進(jìn)行洗滌。無論是上述的洗滌濕法，還是采用的半干法和干法進(jìn)行煙氣處理，在煙氣的處理技術(shù)仍存在處理效率低、成本高等問題，難以滿足節(jié)能環(huán)保的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、處理效率高且使用成本低的應(yīng)用水蒸汽等離子體處理煙氣的裝置。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種應(yīng)用水蒸汽等離子體處理煙氣的裝置，至少包括第一噴淋塔、第二噴淋塔、等離子體發(fā)生器以及閃蒸罐，所述等離子體發(fā)生器內(nèi)輸入水蒸汽并將水蒸汽電離成水蒸汽等離子體后輸出，在第一噴淋塔內(nèi)設(shè)置有向塔底噴淋水和水蒸汽的第一氣爆裝置，第二噴淋塔內(nèi)設(shè)置有第二氣爆裝置，所述等離子發(fā)生器輸出端與第二氣爆裝置形成連通以向第二氣爆裝置中輸入水蒸汽等離子體；

所述第一噴淋塔底部連通有向第一噴淋塔內(nèi)輸入煙氣的煙氣管道，通過煙氣管道輸入第一噴淋塔中的煙氣與第一噴淋塔內(nèi)噴淋下的水和水蒸汽相混合；所述第一噴淋塔與第二噴淋塔之間連通有將第一噴淋塔內(nèi)形成的混合液輸送到第二噴淋塔內(nèi)的第一輸送管道，進(jìn)入第二噴淋塔內(nèi)的混合液與第二氣爆裝置噴淋下來的等離子體形成反應(yīng)；第二噴淋塔內(nèi)反應(yīng)后形成的混合液通過第二輸送管道進(jìn)入閃蒸罐中，經(jīng)過閃蒸罐閃蒸后進(jìn)入第一氣爆裝置中形成水和水蒸汽噴淋于第一噴淋塔內(nèi)煙氣中。

所述煙氣中含有SO₂時(shí)，反應(yīng)生成硫酸；反應(yīng)化學(xué)式：H₂O(等離子態(tài))+SO₂＝H₂+SO₃,SO₃+H₂O＝H₂SO₄。

所述煙氣中含有氮氧化物時(shí)，反應(yīng)生成硝酸；反應(yīng)化學(xué)式：H₂O(等離子態(tài))+NO＝H₂+NO₂,3NO₂+H₂O＝2HNO₃+NO。

所述煙氣中含有硫化氫時(shí)，反應(yīng)生成硫酸；反應(yīng)化學(xué)式為：2H₂S+3O₂＝2H₂O+2SO₂,H₂O(等離子態(tài))+SO₂＝H₂+SO₃,SO₃+H₂O＝H₂SO₄。

采用了上述技術(shù)方案，水蒸汽通過等離子體發(fā)生器的輸入端進(jìn)入等離子體發(fā)生器中，通過等離子體發(fā)生器將水蒸汽電離成水蒸汽等離子體(活性自由基：+H、-OH)，然后從等離子體發(fā)生器的介質(zhì)排出端進(jìn)入第二氣爆裝置分布到第二噴淋塔中；而需要處理的煙氣(300℃內(nèi)的煙氣)先進(jìn)行粉塵脫除預(yù)處理，脫除粉塵后的煙氣通過煙氣管道進(jìn)入第一噴淋塔中，與第一氣爆裝置噴灑下的氣體與水蒸汽進(jìn)行混合，以對(duì)煙氣中的污染物進(jìn)行預(yù)反應(yīng)處理，煙氣中的污染物與噴淋下的水蒸汽進(jìn)行融合并形成液體沉積于第一噴淋塔的底部，然后第一噴淋塔底部的液體溶液通過第一輸送管道進(jìn)入第二噴淋塔中，與第一氣爆裝置分布出的水蒸汽等離子體進(jìn)行融合反應(yīng)，以將融入液體中的煙氣污染物進(jìn)行處理，而第二噴淋塔中反應(yīng)后的液體經(jīng)過閃蒸罐的閃蒸后在循環(huán)到第一噴淋塔中的第一氣爆裝置噴淋出氣液混合氣體，以對(duì)后續(xù)進(jìn)入第一噴淋塔中的煙氣進(jìn)行融合處理，經(jīng)過不斷的循環(huán)處理，能夠?qū)煔庵械奈廴疚飶氐滋幚怼１景l(fā)明能夠通過內(nèi)設(shè)氣爆裝置的兩個(gè)噴淋塔、一個(gè)等離子體發(fā)生器、一個(gè)閃蒸罐以及相應(yīng)的管道構(gòu)成循環(huán)式對(duì)煙氣進(jìn)行處理的裝置，結(jié)構(gòu)上相對(duì)簡(jiǎn)單、投入的設(shè)備少、制造成本低，且在煙氣處理過程中，能夠不斷的循環(huán)反應(yīng)以對(duì)煙氣進(jìn)行徹底凈化處理，提升煙氣的凈化效率及效果；另外，對(duì)煙氣中污染物進(jìn)行處理的處理劑為通入的水蒸汽經(jīng)過等離子體發(fā)生器進(jìn)行等離子體化后的水蒸汽等離子體，由于水蒸汽易得，從而也就降低了煙氣處理的使用成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1為第一噴淋塔，2為第二噴淋塔，3為等離子體發(fā)生器，4為閃蒸罐，5為第一氣爆裝置，6為第二氣爆裝置，7為煙氣管道，8為第一輸送管道，9為輸送泵，10為第二輸送管道。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，一種應(yīng)用水蒸汽等離子體處理煙氣的裝置，至少包括第一噴淋塔1、第二噴淋塔2、等離子體發(fā)生器3以及閃蒸罐4，等離子體發(fā)生器內(nèi)輸入水蒸汽并將水蒸汽電離成水蒸汽等離子體后輸出，在第一噴淋塔內(nèi)設(shè)置有向塔底噴淋水和水蒸汽的第一氣爆裝置5，第二噴淋塔內(nèi)設(shè)置有第二氣爆裝置6，等離子發(fā)生器輸出端與第二氣爆裝置形成連通以向第二氣爆裝置中輸入水蒸汽等離子體；氣爆裝置為了將其中的介質(zhì)形成霧狀的噴散而出，以增加噴灑下介質(zhì)的輻射面積；煙氣進(jìn)入第一噴淋塔中會(huì)有個(gè)上升的過程，因而能夠與第一氣爆裝置噴淋下的介質(zhì)產(chǎn)生交匯融合，第一噴淋塔內(nèi)的氣爆裝置處于噴淋塔內(nèi)的上部，以便將噴灑下來的介質(zhì)能夠充分的與進(jìn)入第一噴淋塔內(nèi)的煙氣進(jìn)行混合增加接觸面積，提升混合的效率及效果；第一氣爆裝置噴灑下的氣液混合與煙氣結(jié)合形成液體沉積于第一噴淋塔的底部，即第一氣爆裝置處于第一噴淋塔底部液體界面的上方。

第一噴淋塔底部連通有向第一噴淋塔內(nèi)輸入煙氣的煙氣管道7，通過煙氣管道輸入第一噴淋塔中的煙氣與第一噴淋塔內(nèi)噴淋下的水和水蒸汽相混合；第一噴淋塔與第二噴淋塔之間連通有將第一噴淋塔內(nèi)形成的混合液輸送到第二噴淋塔內(nèi)的第一輸送管道8，在第一輸送管道上裝配有輸送泵9，以將第一噴淋塔底部的混合液被動(dòng)輸送到第二噴淋塔中，實(shí)施中，也可以不在第一輸送管道上裝配輸送泵，通過將第一噴淋塔的位置設(shè)置成高于第二噴淋塔的位置，通過重力將第一噴淋塔中的水引入第二噴淋塔中，進(jìn)入第二噴淋塔內(nèi)的混合液與第二氣爆裝置噴淋下來的等離子體形成反應(yīng)；第二噴淋塔內(nèi)反應(yīng)后形成的混合液通過第二輸送管道10進(jìn)入閃蒸罐中，經(jīng)過閃蒸罐閃蒸后進(jìn)入第一氣爆裝置中形成水和水蒸汽噴淋于第一噴淋塔內(nèi)煙氣中。處理后的煙氣可以通過連通第一噴淋塔上的排煙管道排出裝置外部。

在實(shí)施中，第二氣爆裝置處于第二噴淋塔內(nèi)的液體界面下方，這樣從第一噴淋塔輸送到第二噴淋塔內(nèi)的混合液將第二氣爆裝置浸沒，而等離子體發(fā)生器排出的水蒸汽等離子體(氣、液)進(jìn)入第二噴淋塔底部的混合液中，能夠產(chǎn)生翻滾攪動(dòng)，以增加水蒸汽等離子體與混合液之間的接觸面，提升水蒸汽等離子體與混合液中污染物質(zhì)的反應(yīng)效率，即整個(gè)氧化反應(yīng)在液體中進(jìn)行，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中在空氣中對(duì)煙氣處理的難處理且處理效率不高的問題，本裝置為閉式循環(huán)系統(tǒng)，能夠?qū)煔庵泻械奈廴疚镔|(zhì)(SO₂、NxO、H₂S)進(jìn)行徹底的處理。另外，可以在噴淋塔中增設(shè)檢測(cè)液體中含有硫酸濃度和硝酸濃度的檢測(cè)儀，當(dāng)檢測(cè)到濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，可以將通過開啟連通噴淋塔的排液管上的電子閥，將噴淋塔內(nèi)的液體排出，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化排液的供能。其中，當(dāng)煙氣中含有SO₂時(shí)，反應(yīng)生成硫酸；反應(yīng)化學(xué)式：H₂O(等離子態(tài))+SO₂＝H₂+SO₃,SO₃+H₂O＝H₂SO₄。當(dāng)煙氣中含有氮氧化物時(shí)，反應(yīng)生成硝酸；反應(yīng)化學(xué)式：H₂O(等離子態(tài))+NO＝H₂+NO₂,3NO₂+H₂O＝2HNO₃+NO。當(dāng)煙氣中含有硫化氫時(shí)，反應(yīng)生成硫酸；反應(yīng)化學(xué)式為：2H₂S+3O₂＝2H₂O+2SO₂,H₂O(等離子態(tài))+SO₂＝H₂+SO₃,SO₃+H₂O＝H₂SO₄。