[发明专利]一种结合冷等离子转化和钠碱法的烟气同步脱硫脱、除尘工艺

说明书

技术领域

本发明是一种结合冷等离子转化和钠碱法的烟气同步脱硫脱硝、除尘工艺，具体涉及使用冷等离子转化和钠碱法结合的方法对包括但不限于燃煤电厂、各类工业或生活中小燃煤锅炉以及各类工业炉窑的烟气或尾气进行的净化处理，属于燃煤烟气及工业炉窑烟气净化处理领域。

背景技术

我国的能源资源禀赋决定了我国以煤为主的能源供应与消费格局。燃煤烟气构成了我国最重要的空气污染来源。对工业及生活燃煤烟气进行净化治理，是我国治理空气污染，提高大气环境质量的关键环节。

随着对烟气治理要求的不断提升，现有烟气脱硫脱硝技术存在的不足日渐显现：

1、脱硫脱硝分步进行，设备繁复，系统可靠性差，能耗高；

2、脱硝过程依赖于催化剂、还原剂或氧化剂，运行成本高，操作复杂。氧化脱硝技术路线氧化剂成本高，催化还原脱硝技术路线在中小锅炉上更是缺乏有效的应用实现工况条件，使得中小锅炉脱硝一直没有技术经济可行的解决方案；

3、在排放标准不断提高的形势下，现有技术运行已达到其工艺应用的极限。为实现极高标准的达标排放，现有的催化还原脱硝工艺无不以过量的氨还原剂喷入为代价，造成整个烟气治理系统物料失衡，在空预器处形成结块堵塞，根本无法长期稳定运行，导致整个锅炉系统经常需要停机清理，成为使用单位的一大痛点。

以现有专利文献为例，CN103566722B（等离子体一体化脱硫脱硝除尘的方法及装置，2015.10.28）公开了一种通过等离子体发生电极，产生等离子体中含有的大量高能电子，作用于O₂、H₂O产生大量H、O、OH、O₃等活性离子，使烟气中的SO₂、NO_X在活性粒子的作用下能发生化学反应，生产高价态的硫氧化物、碳氧化物，然后与通入的氨气结合，生成铵盐，作为二次产物进行回收，实现脱硫脱硝。该专利文献属于上述第3种情况，治理过程中使用氨气并生成铵盐。

CN1559651A（干法脉冲电晕放电烟气净化方法和装置，2005.01.05）公开了一种包括烟气增湿降温塔、气氨投加装置、纳秒级脉冲高压电源、等离子体反应器、副产物收集装置，能对高温烟气同时进行脱硫脱硝的净化工艺。该专利文献属于上述第3种情况，净化过程中使用气氨并生产副产物。

CN102764574A（流光放电等离子体自由基注入烟气的脱硫脱硝方法，2012.11.07）公开了一种利用流光放电等离子反应器对氧气或者空气进行放电产生等离子自由基，将含有等离子体自由基的气体注入烟气，与含硫氧化物、氮氧化物转变为更高价态的氧化物，然后经循环喷淋实现脱硫脱硝，脱硫过程使用包括有氨水、氢氧化钙、氧化钙的碱性吸收剂进行循环喷淋，脱硝过程无需催化剂。该专利文献同样属于上述第3种情况，脱硫过程中的循环喷淋用的吸收剂中包含有氨水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合冷等离子转化和钠碱法的烟气同步脱硫脱硝、除尘工艺，克服了现有冷等离子脱硫脱硝方法中使用催化剂如氨还原剂等存在的工艺缺陷，在除尘、冷等离子反应和钠碱同步脱硫脱硝相结合的情况下，实现了一套即不依赖催化剂就能完成烟气净化的完整工艺系统，且本发明方法较现有使用氨还原剂进行的冷等离子脱硫脱硝方法具有更好的净化效果，烟气净化率可提高50%以上。

本发明通过下述技术方案实现：一种结合冷等离子转化和钠碱法的烟气同步脱硫脱硝、除尘工艺，包括以下步骤：

A、将原烟气除尘后送入冷等离子反应器，控制高频脉冲电源电流电压，使反应器电场强度达到加速电子能量至5～20eV范围内，获得预处理烟气；

B、将预处理烟气送入钠碱同步脱硫脱硝系统，用钠碱对预处理烟气进行吸收后获得净化烟气，所述钠碱包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种的组合。

冷等离子反应器中，由高频脉冲电源产生的强电磁形成冷等离子体，过程中，原烟气中的氮氧化物（主要是NO）发生转化，部分还原成氮气（N₂），部分氧化成二氧化氮（NO₂）。本发明利用高频脉冲电源电压使冷等离子反应器产生流光放电，使反应器电场强度达到加速电子能量至5～20eV范围内，能有效控制预处理烟气中NO、NO₂等各污染物的比例含量，提高钠碱同步脱硫脱硝系统的吸收效率，使烟气中NOx的脱除效率能达到80%。