介质阻挡放电反应器、烟气脱硫脱硝系统及脱硫脱硝工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102160961A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102160961A(43)申请公布日2011.08.24(21)申请号201110046893.X(22)申请日2011.02.25(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区德胜门外朱辛庄华北电力大学(72)发明人肖海平杜旭(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人张文宝(51)Int.Cl.B01D53/78(2006.01)B01D53/60(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称介质阻挡放电反应器、烟气脱硫脱硝系统及脱硫脱硝工艺(57)摘要本发明属于火力发电厂烟气处理技术领域，特别涉及一种介质阻挡放电反应器、烟气脱硫脱硝系统及脱硫脱硝工艺。锅炉燃烧后的烟气进入介质阻挡放电反应器，在反应器内烟气中的SO2、NOX被放电所产生的强氧化性自由基催化氧化，生成高价态的氮氧化物、SO3以及少量的H2SO4、HNO3等，处理后的烟气进入硝酸吸收塔，其中的氮氧化物、硫氧化物被硝酸进一步氧化吸收，之后的烟气经碱液洗涤排入大气。该工艺流程具有较高的脱除效率，而且较目前的电厂中常用的湿法脱硫和选择性催化还原脱硝组合具有更高的经济效益，而且该工艺的运行不会影响锅炉的安全问题，且HNO3、H2SO4作为产物回收也实现了污染物的绿色回收利用。CN10269ACCNN110216096102160962A权利要求书1/1页1.一种介质阻挡放电反应器，其特征在于，该反应器由若干个单体介质阻挡放电反应器交错排列组合而成；所述单体介质阻挡放电反应器采用双介质层，分为环形的外介质层和内介质层，内介质层内设置高压电极，外介质层外面包裹一层作为低压电极的金属网。2.根据权利要求1所述的一种介质阻挡放电反应器，其特征在于，所述外介质层和内介质层的材料均为透明刚玉；所述高压电极的材料选用不锈钢棒；所述低压电极的材料为紫铜。3.根据权利要求1所述的一种介质阻挡放电反应器，其特征在于，所述单个介质阻挡放电反应器的长度为0.4m～1m，所述高压电极直径d1为3～4mm，内介质层厚度d2为1～2mm，放电间隙d3为6～9mm，外介质层厚度d4为2～4mm。4.一种基于介质阻挡放电反应器的烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，如权利要求1所述的介质阻挡放电反应器一端为烟气入口，另一端与硝酸吸收塔下部的烟气入口连接；硝酸吸收塔的上部设置喷淋装置，底部通过管道与硝酸储液池连通，硝酸储液池的出液口通过管道及蠕动泵与所述喷淋装置连通，硝酸吸收塔的顶部设置出气口，通过管道与碱液吸收塔的烟气入口连接；碱液吸收塔的上部设置喷淋装置，底部通过管道与碱液储液池连通，碱液储液池的出液口通过管道及蠕动泵与所述喷淋装置连通，碱液吸收塔的顶部设置出气口，通过管道与烟囱连接。5.一种基于权利要求4所述的烟气脱硫脱硝系统的烟气同时脱硫脱硝工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)燃烧后的烟气进入介质阻挡放电反应器，通过调节高压电源的电压、频率控制反应器内的放电功率，在反应器内发生均匀、稳定的放电，其中电压调节范围为6～20kV，频率调节范围为7～15kHz；放电产生大量的高能电子，在高能电子的作用下，烟气中的O2、H2O分子被激活、裂解或电离，产生包括O、O3、OH、HO2在内的高活性的氧化性粒子，使烟气中的NO、SO2氧化，NO的氧化产物主要为NO2以及少量的HNO3、HNO2和其他高价态的氮氧化物，SO2的氧化产物主要为SO3，在水蒸气含量较高的情况下会进一步生成硫酸；(2)质量分数为15％～50％的稀硝酸溶液通过蠕动泵由硝酸吸收塔上部经喷淋装置进入硝酸吸收塔内，流经硝酸吸收塔填料表面由硝酸吸收塔下部排出，进入硝酸储液槽；经介质阻挡放电反应器处理的烟气由硝酸吸收塔下部进入，与稀硝酸充分反应后由硝酸吸收塔顶排出；(3)为防止随烟气带出硝酸吸收塔的硝酸雾滴对后面设备的腐蚀，在硝酸吸收塔后面设置一级带有碱液喷淋装置的碱液吸收塔，使用碱液以除去酸雾；碱液通过蠕动泵由碱液吸收塔上部经喷淋装置进入碱液吸收塔内，由碱液吸收塔下部排出，进入碱液储液槽；经硝酸吸收塔处理后的烟气从碱液吸收塔下部进入，与碱液反应后由碱液吸收塔顶部排出至烟囱。6.根据权利要求5所述的一种烟气同时脱硫脱硝工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的稀硝酸溶液中添加质量分数为0.2％～1％的KMnO4，以进一步强化在硝酸溶液中的氧化反应，避免HNO2的分解。7.根据权利要求5所述的一种烟气同时脱硫脱硝工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的碱液包括石灰石浆液、NaOH溶液、Na2CO3和NaHCO3溶液。2CCNN110216096102160962A说明书1/4页介质阻挡放电反应器、烟气脱硫脱硝