[发明专利]一种等离子体辅助氨水吸收燃煤烟气同时脱硫脱硝脱碳的装置和方法

权利要求书

1.一种等离子体辅助氨水吸收燃煤烟气同时脱硫脱硝脱碳的装置，其特征在于，包括顺次设置在锅炉烟气流下游的降温洗涤塔、等离子体反应器、吸收塔和烟囱，所述吸收塔的塔釜浆液入口外接氨水罐、塔釜浆液出口接入所述降温洗涤塔内的喷淋装置。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述等离子体反应器包括：

壳体，所述壳体内沿烟气流向分为介质阻挡反应段和电晕放电反应段；

设于所述介质阻挡反应段内的至少两个介质阻挡单元，相邻介质阻挡单元之间为烟气通道；

以及设于所述电晕放电反应段内的电晕放电单元。

3.根据权利要求2所述装置，其特征在于，所述介质阻挡单元包括相互平行的的至少两块介质阻挡板。

4.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述电晕放电单元包括相互平行布置的若干块极板和分布于相邻极板之间的若干根极线，相邻极板之间为烟气通道，所述烟气通道的进、出口端均设置多孔气流分布板，所述若干块极板与所述介质阻挡板相互垂直布置，相邻极板之间的间距为100～200mm。

5.根据权利要求4所述装置，其特征在于，所述壳体为卧式壳体，所述介质阻挡板水平布置，所述电晕放电单元的极板竖直布置且与气流方向一致。

6.根据权利要求3所述装置，其特征在于，同一介质阻挡单元内相邻介质阻挡板之间的间距为2～5mm；介质阻挡板包括玻璃钢板和覆盖在玻璃钢板表面且厚度为0.1～0.2mm的不锈钢板。

7.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述吸收塔内由下至上依次为浆液池、若干层第一喷淋层、填料层、第二喷淋层，每个第一喷淋层的下方对应设置一个扰流层，烟气入口位于浆液池与第一喷淋层之间、且外接等离子体反应器的烟气出口，烟气出口位于第二喷淋层上方。

8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，所述扰流层为管框式结构，包括边框、水平布置的横管和竖直布置的竖管，所述横管与竖管之间互不嵌入，所述横管和竖管的端头与边框的连接处均滑动配合。

9.根据权利要求7所述装置，其特征在于，所述填料层的填料为折流式六边形结构，包括位于上、下表面的六边形和连接上下表面六边形的折流管道。

10.一种等离子体辅助氨水吸收燃煤烟气同时脱硫脱硝脱碳的方法，其特征在于，包括如下步骤：

锅炉产生的烟气经静电或布袋除尘后依次通过降温洗涤塔、等离子体反应器、吸收塔处理后由烟囱排除；

在降温洗涤塔内，喷淋层设置1～2层，烟气流速5～8m/s，采用的液气比为2～5L/m³，烟气中50％以上的SO₂被脱除，烟气温度降低至100℃以下，同时烟气的显热将来自吸收塔底部的吸收产物铵盐浓缩，再将浓缩后的吸收产物铵盐送至后续的结晶单元处理；

在等离子体反应器内，介质阻挡部分加入10～20kV的交流高压电，在电晕放电部分加上30～40kV的直流高压电，烟气中的70～80％NO被氧化成NO₂、HNO₂和HNO₃；

在吸收塔内，烟气自下而上逆向接触吸收液，喷淋层部分设置2～3层，采用氨水作为吸收剂，吸收液pH值8.5～9；喷淋部分的烟气流速3～4m/s，液气比控制在8～12L/m³；填料层部分液气比5～10L/m³，烟气停留时间控制在2～3s。