[实用新型]一种节电型烟气NO电催化氧化系统

说明书

本实用新型公开了一种节电型烟气NO电催化氧化系统，包括介质阻挡放电电源及电催化氧化反应器，其中，电催化氧化反应器包括反应器外壳以及设置于反应器外壳内的阴极金属套筒、两个阳极线固定架、若干根电催化反应列管及若干根阳极导电线，各根电催化反应列管沿轴向均分为物理吸附剂填充段及介电材料填充段，其中，介电材料填充段内填充有介电材料，物理吸附剂填充段内填充有物理吸附剂，该系统有效降低烟气中NO的浓度。

技术领域

本实用新型属于烟气污染物脱除技术领域，涉及一种节电型烟气NO电催化氧化系统。

背景技术

燃煤产生的烟气中含有大量的氮氧化物NOx，是造成大气污染的主要成因之一。目前，烟气中的NOx主要通过SCR选择性催化还原法进行脱除，该方法通过在催化剂的作用下，NOx被加入烟道气的NH₃还原成无害的N₂，进而脱除。SCR脱硝技术虽然目前已相当成熟，但依旧存在诸多问题。例如催化剂只在特定温度区间具备较高活性，当电厂运行负荷调整时，烟气温度的变化会严重影响SCR脱硝效率。另外，SCR脱硝存在氨逃逸、催化剂固废等二次污染问题，而且脱硝催化剂的老化和损耗也很快，造成运行成本居高不下。除了SCR选择性还原法外，也有湿法脱硝技术，但都需要先将NOx中难溶的NO气体氧化成可溶的NO₂酸性气体，然后通过碱性液体吸收脱除。常见的前置氧化法有臭氧法、双氧水法、催化氧化法等。臭氧法和双氧水法需要额外消耗强氧化剂，运行成本高且容易造成二次污染排放；催化剂氧化法需要实用价格昂贵的贵金属催化剂，也难以工业化应用。

此外，通过对烟气放电(电子束或低温等离子体)对NO进行氧化的电催化氧化法也是目前热点的NO前置氧化方法之一。阻碍电催化氧化法商业化应用的难点之一是电耗较高，目前国际上报道的最低的电耗指标是由美国Powerspan公司在美国俄亥俄州Burger电厂示范项目上获得的，电耗大约为30g NO/kWh。而且研究表明，单位质量NO的氧化电耗受烟气NO的浓度影响不大。假设烟气NO含量为600mg/Nm³，全部氧化成NO₂的电耗约为电厂发电量的6.7％，假设NO含量为200mg/Nm³(配备低氮燃烧器)，全部氧化成NO₂的电耗约为电厂发电量的2.2％。由此可见，电催化氧化法前置氧化NO的电耗较高，而降低电耗最有效的方法是降低入口烟气NO浓度。

除了上述方法外，研究人员还发现烟气中的NO在活性炭或分子筛等物理吸附剂的富集作用下，可以被氧气直接氧化成NO₂。活性炭对烟气NO吸附氧化的效率高，可以达到90％以上，但是烟气中的SO₂和H₂O的存在会是的活性炭对NO吸附氧化的活性几乎完全失效，因此很难应用于电厂烟气NO前置氧化。而高硅ZSM-5型分子筛则具备良好的抗水和抗SO₂特性，但是对NO的吸附氧化率较低，一般只有50％-60％，无法满足超低排放的要求。物理吸附氧化的原理是通过在吸附剂表面吸附富集NO，在局部形成较高的NO浓度，这样就大大加速了NO和O₂的反应速率，进而促成了NO项NO₂的转化。但是随着烟气中NO浓度的降低，物理吸附剂对NO的富集氧化能力会大幅度减弱，因此该方法很难将NO浓度降低至超低排放规定的50mg/Nm³。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种节电型烟气NO电催化氧化系统，该系统有效降低烟气中NO的浓度。

为达到上述目的，本实用新型所述的节电型烟气NO电催化氧化系统包括介质阻挡放电电源及电催化氧化反应器，其中，电催化氧化反应器包括反应器外壳以及设置于反应器外壳内的阴极金属套筒、两个阳极线固定架、若干根电催化反应列管及若干根阳极导电线；