一種低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙氣凈化技術(shù)，涉及一種低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為解決全球氣候變化問題，人們普遍關(guān)注減少燃煤發(fā)電廠及汽車等的氮氧化物(N0x = N0+N02)氣體排放。氨的選擇性催化還原法(SCR)治理NOx是普遍公認(rèn)方法。在SCR系統(tǒng)里，將還原劑NH3噴入反應(yīng)塔(室)中，廢氣在催化劑(V2O5)作用下，有選擇地與NOx反應(yīng)生成H2O和N2。因此，SCR系統(tǒng)需要具有噴射系統(tǒng)的順3儲存罐，以及龐大SCR反應(yīng)塔，致使系統(tǒng)復(fù)雜和投資成本增加；關(guān)于SCR另一個問題是需定時添加冊13氣、更換催化劑以及催化劑工作溫度在260°C?450°C之間，因此大幅度增加了運行成本。這些缺點已阻礙SCR法在發(fā)展中國家廣泛應(yīng)用。關(guān)于提高SCR催化劑活性、耐熱性，以及減小成本的報告已經(jīng)有很多，他們的研究雖然很有趣，但沒能根本解決SCR不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對煙氣中NOx難處理、SCR法投資大和運行成本高等問題，提供了一種低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物系統(tǒng)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)主要包括低溫氧等離子體產(chǎn)生器、高頻高壓電源、高頻高壓變壓器、高頻高壓控制器、低溫氧離子濃度測試儀、溫度調(diào)節(jié)器、溫度控制器、溫度傳感變換器件、濕度調(diào)節(jié)器、濕度控制器、濕度傳感變換器件、煙氣分析儀、高溫控制器、剩余氧等離子體消除器、荷電凝并器、負(fù)離子發(fā)生器、直流電源、變壓器、電除酸霧器外殼、電暈線、芒刺、絕緣子、高電壓電纜、高壓直流電源、高電壓升壓變壓器、直流高壓電源控制器、高溫控制器、剩余低溫氧等離子體消除器、氣體流量傳感器、氣體流量控制器、氣體干燥裝置、過濾裝置、氣體流量計、氣閥、O2氣瓶、N2氣瓶、NOx標(biāo)準(zhǔn)氣瓶、CO 2氣瓶、管道，所述含NOx煙氣是由Air以及標(biāo)準(zhǔn)N0、02、N2、C02等氣瓶分別經(jīng)氣閥、流量計輸入主管道形成；所述煙氣經(jīng)主管道輸入溫度調(diào)節(jié)器入口，從溫度調(diào)節(jié)器出口輸出；所述溫度傳感變換器件置于管道中，溫度變換信號輸入溫度控制器的信號入口端；所述溫度控制器的溫度控制信號從溫度控制器信號出口端輸出；所述溫度控制信號從溫度控制器信號出口端輸出后輸入溫度調(diào)節(jié)器信號輸入端；所述濕度傳感變換器件置于管道中，濕度信號輸入濕度控制器的信號輸入端；所述濕度控制信號從濕度控制器信號輸出端輸出，輸入濕度調(diào)節(jié)器的信號輸入端，濕度調(diào)節(jié)器通過管道對主管道中煙氣濕度調(diào)控；所述02經(jīng)氣閥調(diào)節(jié)流量后輸入氣體干燥裝置入口，從氣體干燥裝置出口端輸出干燥后O2;所述干燥后O 2從氣體干燥裝置出口端輸出后輸入過濾裝置入口端；所述過濾后O2從過濾器出口端經(jīng)流量計計量后輸入低溫氧等離子體產(chǎn)生器氣體輸入端；所述供電電壓?220V(或?380V)輸入高頻高壓電源控制器輸入端，經(jīng)高頻高壓電源控制器調(diào)頻調(diào)壓后，從高頻高壓電源控制器輸出端輸出后，加入高頻高壓變壓器輸入端，經(jīng)高頻高壓變壓器升壓后從高頻高壓變壓器輸出端輸出；所述高頻高壓電從高頻高壓變壓器輸出端輸出后輸入高頻高壓電源輸入端；所述高頻高壓從高頻高壓電源輸出端輸出后，輸入低溫氧等離子體產(chǎn)生器的電源輸入端；所述低溫氧等離子體產(chǎn)生器輸出端輸出低溫氧等離子體經(jīng)管道輸入主管道，途徑氣閥進行流量調(diào)控，流量計計量低溫氧等離子體流量，采用低溫氧等離子體濃度檢測儀檢測低溫氧等離子體濃度；所述變壓器輸入端輸入?220V(或?380V)，經(jīng)變壓后電壓從變壓器輸出端輸入直流電源輸入端，直流高壓電從直流電源輸出端輸入負(fù)離子發(fā)生器輸入端，負(fù)離子從負(fù)離子發(fā)生器出口端輸入荷電凝并器輸入端；所述荷電凝并器入氣口、出氣口分別接到主管道；所述荷電凝并器置于低溫氧等離子體輸入主管道的入氣口之后電除酸霧器外殼之前；所述加到高頻高壓電源控制器輸入端輸入?220V (或?380V)，經(jīng)變頻后高頻電壓再經(jīng)高頻高壓電源控制器輸出端輸入高頻高壓變壓器輸入端；所述高頻高壓變壓器輸出端輸出高頻高壓再輸入高頻高壓電源輸入端；所述高頻高電壓經(jīng)高頻高壓電源輸出端輸入低溫氧等離子體產(chǎn)生器的電壓輸入端；所述低溫氧等離子體產(chǎn)生器形成的低溫氧等離子體經(jīng)管道輸入主管道；所述低溫氧等離子體輸入主管道入氣口在濕度傳感變換器件與荷電凝并器之間；所述低溫氧等離子體產(chǎn)生器輸送低溫氧等離子體管道上設(shè)有低溫氧等離子體濃度測試儀檢測低溫氧等離子體濃度，氣閥調(diào)節(jié)低溫氧等離子體流量，流量計測量低溫氧等離子體流量；所述除酸霧系統(tǒng)是由直流高壓電源控制器、高壓直流電源、高電壓電纜、絕緣子、電暈線、芒刺、除酸霧器外殼、貯酸槽等組成；所述直流高壓電源控制器的輸入端輸入?220V (或?380V)，經(jīng)直流高壓電源控制器調(diào)控后的交流電壓經(jīng)直流高壓電源控制器輸出端輸入高電壓升壓變壓器輸入端，經(jīng)高電壓升壓變壓器升壓后的交流高電壓從高電壓升壓變壓器輸出端輸出后，再輸入高壓直流電源的輸入端；所述直流高電壓從高壓直流電源輸出端輸出后再經(jīng)高電壓電纜、絕緣子輸入到電暈線；所述電暈線上眾多芒刺在直流高電壓作用下形成電暈放電，并產(chǎn)生大量負(fù)離子(或正離子)，酸霧荷電后在電場力作用下被收集成硝酸溶液，儲存于酸槽中；所述電除酸霧系統(tǒng)置于荷電凝并器之后，剩余低溫氧等離子體消除器之前；所述高溫控制器輸入端輸入?220V(或?380V)，經(jīng)高溫控制器調(diào)控后的交流電壓經(jīng)高溫控制器輸出端輸入剩余低溫氧等離子體消除器電源入口端；所述剩余低溫氧等離子體消除器置于電除酸霧器外殼之后，氣體流量傳感器之前；所述氣體流量傳感器置于剩余低溫氧等離子體消除器、氣體流量調(diào)控器之間主管道上；所述氣體流量傳感器所輸出煙氣流量信號輸入氣體流量調(diào)控器的信號輸入端；所述氣體流量調(diào)控器根據(jù)氣體流量傳感器氣體流量信號調(diào)控主管道中煙氣流量；
[0005]所述低溫氧等離子體輸入主管道入氣口置于濕度傳感變換器件與荷電凝并器之間，距荷電凝并器距離> 4m;
[0006]所述低溫氧等離子體濃度為160mg/L?360mg/L ；
[0007]所述低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物反應(yīng)溫度控制在5°C?120°C ;
[0008]所述低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物反應(yīng)濕度控制在6%?15% ;
[0009]所述低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物處理時間在0.2s?4min ;
[0010]所述低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物反應(yīng)后剩余低溫氧等離子體經(jīng)剩余低溫氧等離子體消除器還原成O2排空；
[0011]本發(fā)明用低溫氧等離子體注入管道中消除煙氣中NOx并生成硝酸，變害為寶；處理時間僅為0.2s?Imin ;只用一個低溫氧等離子體產(chǎn)生器就可以實現(xiàn)在煙道中消除煙氣中NOx，從而降低設(shè)備一次性投資和運行成本；
[0012]本發(fā)明的低溫氧等離子體消除煙氣中NOx方法的反應(yīng)速率常數(shù)(1.8X 10 14cm3/s?1.2X10 9cm3/s)要比現(xiàn)有技術(shù)高出7?8個數(shù)量級，低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物的化學(xué)反應(yīng)時間僅為0.2s?Imin ;本發(fā)明不同添加引發(fā)劑、還原劑、氮化劑就能消除煙氣中氮氧化物，有助于解決SCR法推廣應(yīng)用存在的困境；本發(fā)明不產(chǎn)生其它污染物，對環(huán)境零污染。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是低溫氧等離子體消除煙氣中氮氧化物反應(yīng)時間對氮氧化物濃度影響實驗結(jié)果曲線圖；
[0016]圖3是低溫氧等離子體與煙氣中氮氧化物質(zhì)量比對消除煙氣中氮氧化物效率影響結(jié)果曲線圖。
[0017]圖