直流電暈放電脫汞反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種脫汞反應(yīng)器，尤其是一種直流電暈放電脫汞反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤煙氣中元素汞的去除目前有三種大的方向，一是利用吸附劑脫汞，投資成本高、發(fā)展有局限性;二是利用催化劑催化氧化元素汞為二價(jià)汞，出現(xiàn)粉塵堵塞及S02毒害催化劑的問題，造成催化劑壽命縮短，問題均未能良好解決。三是利用低溫等離子體電暈放電技術(shù)，是一種高科技創(chuàng)新工藝，集物理、化學(xué)、電子、催化多學(xué)科與一體的研究技術(shù)，在廢氣處理領(lǐng)域已處于領(lǐng)跑地位，低溫等離子體瞬間產(chǎn)生的電磁場(chǎng)能量能迅速裂解、電離有害氣體成分的化學(xué)鍵，破壞有害氣體分子結(jié)構(gòu)，凈化煙氣。低溫等離子體中Hg^的氧化歸功于含汞廢氣中02和高能電子發(fā)生非彈性碰撞產(chǎn)生的.0H、.0和.03等活性自由基，將Hg*3氧化為Hg2+除去。
[0003]低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域主要應(yīng)用于治理大流量的工業(yè)廢氣，包括含汞、含氯及揮發(fā)性有機(jī)物等，其中含汞廢氣由于其比較難以利用常規(guī)空氣污染控制設(shè)備(如靜電除塵器)去除，而等離子體技術(shù)除去工業(yè)廢氣中的汞成為目前研究的熱點(diǎn)，但是目前研究仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。南京師范大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院的楊宏旻教授帶領(lǐng)其學(xué)生，建立了等離子體脫硫脫硝脫汞實(shí)驗(yàn)臺(tái)，分析不同添加劑對(duì)汞脫除的影響，多年致力于脫汞技術(shù)的研究;華北電力大學(xué)熱能工程的趙毅教授，近年來研究不同催化劑條件下對(duì)脫硫脫硝脫汞影響程度，為污染物一體化脫除提供理論分析。南京工業(yè)大學(xué)電子工程實(shí)驗(yàn)室，一直致力于低溫等離子體電源的實(shí)驗(yàn)與開發(fā)。但低溫等離子體反應(yīng)器有待改進(jìn)，在此做進(jìn)一步研究；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)李多松、田立江副教授，也在帶領(lǐng)學(xué)生嘗試直流電暈放電脫除煙氣中的污染物的實(shí)驗(yàn)開發(fā)研究，獲國(guó)家特批國(guó)家自然科學(xué)基金“麥草制漿黑液協(xié)同控制燃煤煙氣S02和Hg機(jī)理研究，，，基金批準(zhǔn)號(hào)為“N0.51208502”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]噴嘴電極是傳統(tǒng)電暈放電反應(yīng)器裝置的主流電極結(jié)構(gòu)，但該電極的噴嘴焊接非常困難，成本較高，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用，且氣體噴射區(qū)域與電暈放電區(qū)域的重合范圍有限，浪費(fèi)了大量的能量和電極氣;為了減少能量的浪費(fèi)，簡(jiǎn)易加工過程，減少費(fèi)用，為了將來的大規(guī)模的應(yīng)用，本實(shí)用新型提供了一種直流電暈放電脫汞反應(yīng)器，該直流電暈放電脫汞反應(yīng)器，包括:煙氣進(jìn)口，電極氣噴管，高壓電源線，煙氣出口，接地線，噴孔，電暈片，夕卜殼;在圓管形不銹鋼外殼的中心處，軸向設(shè)置有圓柱形的高壓電源線，高壓電源線的四周表面，從上至下均勻的排列有鋸齒形電暈片，在鋸齒形電暈片的四周，即外殼內(nèi)，對(duì)應(yīng)的軸向設(shè)置有電極氣噴管，設(shè)置有電極氣噴孔，電極氣噴孔正對(duì)電暈片的齒形尖端處;外殼的外部一側(cè)設(shè)置有煙氣進(jìn)口，另一側(cè)設(shè)置有煙氣出口；外殼外部設(shè)有接地線;燃煤煙氣經(jīng)除塵器除塵后經(jīng)換熱器降低溫度至80°C以下，經(jīng)煙氣入口通入直流電暈放電反應(yīng)器，反應(yīng)器在高壓電源線產(chǎn)生的電流作用下，以電暈片區(qū)域?yàn)檎龢O，接地線為負(fù)極，通過向噴嘴電極中噴入水蒸氣和02等作為自由基源物質(zhì)，使其在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生氧化Hg^所需的活性自由基，活性自由基從噴孔噴到放電電暈片中，將氧化為Hg2+，在反應(yīng)器的后續(xù)過程中，煙氣從煙氣出口排出被吸收液吸收，或進(jìn)入旋風(fēng)分離器和經(jīng)過水幕的沖洗，從而分離氧化汞與顆粒汞，剩余煙氣即能夠很環(huán)保的排放;實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)煙氣量大小，可以沿著煙氣流動(dòng)的方向設(shè)置幾套這種裝置，或者在一個(gè)裝置中串聯(lián)這種系統(tǒng)，具體的放電反應(yīng)器的布置方式和數(shù)量，要視反應(yīng)器及煙氣量的大小和具體情況而定。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是:該直流電暈放電脫汞反應(yīng)器能夠有效利用煙氣中的02，在高壓電作用下產(chǎn)生高能電子除去煙氣中的元素汞，除汞效果顯著且成本低；同時(shí)，該直流電暈放電脫汞反應(yīng)器電離產(chǎn)生的自由基能與煙氣中其他有害成分(S02、N0等)反應(yīng)，凈化煙氣，減少了有害氣體的排放以及對(duì)空氣的污染;此外該直流電暈放電脫汞反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，占地面積小，使用方便且易于安裝拆卸。
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0007]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0008]圖中1.煙氣進(jìn)口，2.電極氣噴管，3.高壓電源線，4.煙氣出口，5.接地線，6.噴孔，
7.電暈片，8.外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0009]在圖1中，該直流電暈放電脫汞反應(yīng)器，包括:煙氣進(jìn)口 1，電極氣噴管2，高壓電源線3，煙氣出口 4，接地線5，噴孔6，電暈片7，外殼8;在圓管形不銹鋼外殼8的中心處，軸向設(shè)置有圓柱形的高壓電源線3，高壓電源線3的四周表面，從上至下均勻的排列有鋸齒形電暈片7，在鋸齒形電暈片8的四周，即外殼8內(nèi)，對(duì)應(yīng)的軸向設(shè)置有電極氣噴管2，電極氣噴管2正對(duì)電暈片7的齒形尖端處，設(shè)置有電極氣噴孔6;外殼8的外部一側(cè)設(shè)置有煙氣進(jìn)口 1，另一側(cè)設(shè)置有煙氣出口 4;;外殼8外部設(shè)有接地線5;燃煤煙氣經(jīng)除塵器除塵后經(jīng)換熱器降低溫度至80°C以下，經(jīng)煙氣入口 1通入直流電暈放電反應(yīng)器，反應(yīng)器在高壓電源線3產(chǎn)生的電流作用下，以電暈片區(qū)域?yàn)檎龢O，接地線5為負(fù)極，通過向噴嘴電極2中噴入水蒸氣和02作為自由基源物質(zhì)，使其在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生氧化Hg*3所需的活性自由基，活性自由基從噴孔6噴到放電電暈片7中，將妃氧化為Hg2+，在反應(yīng)器的后續(xù)過程中，煙氣從煙氣出口4排出被吸收液吸收，或進(jìn)入旋風(fēng)分離器和經(jīng)過水幕的沖洗，從而分離氧化汞與顆粒汞，剩余煙氣即能夠很環(huán)保的排放;實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)煙氣量大小，可以沿著煙氣流動(dòng)的方向設(shè)置幾套這種裝置，或者在一個(gè)裝置中串聯(lián)這種系統(tǒng)，具體的放電反應(yīng)器的布置方式和數(shù)量，要視反應(yīng)器的大小和具體情況而定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.直流電暈放電脫汞反應(yīng)器，包括:煙氣進(jìn)口(1)，電極氣噴管(2)，高壓電源線(3)，煙氣出口(4)，接地線(5)，噴孔(6)，電暈片(7)，外殼(8);其特征是:在圓管形不銹鋼外殼(8)的中心處，軸向設(shè)置有圓柱形的高壓電源線(3)，高壓電源線(3)的四周表面，從上至下均勻的排列有鋸齒形電暈片(7)，在鋸齒形電暈片(7)的四周，即外殼(8)內(nèi)，對(duì)應(yīng)的軸向設(shè)置有電極氣噴管(2)，電極氣噴管(2)正對(duì)電暈片(7)的齒形尖端處，設(shè)置有富含氧氣的電極氣噴孔(6);外殼(8)外部設(shè)有接地線(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電暈放電脫汞反應(yīng)器，其特征是:外殼(8)的外部一側(cè)設(shè)置有煙氣進(jìn)口(1)，另一側(cè)設(shè)置有煙氣出口(4)。
【專利摘要】直流電暈放電脫汞反應(yīng)器，在圓管形不銹鋼外殼的中心處，設(shè)置有圓柱形的高壓電源線，高壓電源線的表面，從上至下均勻的排列有鋸齒形電暈片，在鋸齒形電暈片的四周，即外殼內(nèi)，對(duì)應(yīng)的設(shè)置有電極氣噴管，電極氣噴管正對(duì)電暈片的齒形尖端處，設(shè)置有電極氣噴孔；外殼外部設(shè)有接地線；直流電暈放電脫汞反應(yīng)器能夠有效利用煙氣中的O2，在高壓電作用下產(chǎn)生高能電子除去煙氣中的元素汞，除汞效果顯著且成本低；同時(shí)，該直流電暈放電脫汞反應(yīng)器電離產(chǎn)生的自由基能與煙氣中其他有害成分（SO2、NO等）反應(yīng)，凈化煙氣，減少了有害氣體的排放以及空氣的污染；此外該一種直流電暈放電脫汞反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，占地面積小，使用方便且易于安裝拆卸。
【IPC分類】B01D53/64, B01D53/32
【公開號(hào)】CN205109346
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520923028
【發(fā)明人】王艷芳, 張?zhí)鹛? 田立江
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月19日