CN105311933B - 废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法 - Google Patents
废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105311933B CN105311933B CN201410234926.7A CN201410234926A CN105311933B CN 105311933 B CN105311933 B CN 105311933B CN 201410234926 A CN201410234926 A CN 201410234926A CN 105311933 B CN105311933 B CN 105311933B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- exhaust gas
- treatment process
- salt
- dry type
- supply unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明涉及废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法,所述干式去除装置包括:反应部,利用等离子体进行一次处理工序以及前处理工序,所述一次处理工序从废气中含有的氮氧化物和硫氧化物生成铵盐,所述前处理工序从废气中含有的一氧化氮生成二氧化氮;盐生成剂供给部,向从所述反应部排出的废气供给盐生成剂,以便进行包含脱氮工艺和脱硫工艺的二次处理工序,该脱氮工艺是对经过所述前处理工序形成的二氧化氮进行的,该脱硫工艺是对经过所述一次处理工序的废气中残留的二氧化硫进行的;袋式过滤器,用于从所述反应部排出的废气中同时捕集铵盐以及碱盐,该铵盐通过所述一次处理工序形成,该碱盐通过所述二次处理工序形成。
Description
技术领域
本发明涉及废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法,用于从炼钢厂、发电厂等企业排出的废气中去除硫氧化物、氮氧化物等有害物质。
背景技术
通常,炼钢厂、发电厂等企业产生含有有害物质的废气。例如,废气中含有硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)等有害物质。这些有害物质引发烟雾(Smog)、酸雨(Acid Rain)、全球气候变暖(Global Warming)、臭氧层破坏等环境问题。
为了去除废气中含有的硫氧化物和氮氧化物,现有技术的废气处理***包括相互独立设置的脱硫设备以及脱氮设备。
所述脱硫设备进行从废气中去除硫氧化物的脱硫工艺。所述脱硫工艺分为湿式工艺和干式工艺。湿式工艺利用水或碱性溶液去除硫氧化物,虽然去除硫氧化物的效率高达90%,但是需要大量用水,且产生二次有害物质。干式工艺通过利用吸收剂去除硫氧化物,相对于湿式工艺,二次有害物质的产生少,但是效率低,且吸收剂费用高。
所述脱氮设备进行从废气中去除氮氧化物的脱氮工艺。所述脱氮设备包括选择性催化还原(SCR:Selective Catalytic Reduction)设备或选择性非催化还原(SNCR:Selective Non-Catalytic Reduction)设备。SCR设备通过向V2O5/TiO2系催化剂注入氮氧化物和作为还原剂的氨,使氮氧化物转化为氮和水,以从废气中去除氮氧化物。但是,由于SCR设备使用高价催化剂,导致运行费用上升。而SNCR设备通过向高温废气中直接注入氨以去除氮氧化物。由于SNCR设备不使用催化剂,因此催化剂相关的运行费用低,但是需要保持高反应温度,且氮氧化物的去除效率较低。
这种现有技术的废气处理***,所述脱硫设备和所述脱氮设备分隔设置,以从废气中去除硫氧化物和氮氧化物。由于分隔设置脱硫设备和脱氮设备,因此现有技术的废气处理***需要相当大规模的设置面积,导致受占地面积的影响大,且投资费用高。
此外,现有技术的废气处理***,为了去除废气中含有的粉尘,除了所述脱硫设备以及所述脱氮设备之外,还需要单独设置集尘设备。因此,导致现有技术的废气处理***设置面积的规模进一步增加,从而进一步加剧占地面积的限制以及投资费用高的问题。
发明的内容
本发明为了解决如上所述的问题而提出,目的在于提供一种废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法,能够从废气中同时去除硫氧化物和氮氧化物。
本发明的目的在于提供一种废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法,不仅能够从废气中去除硫氧化物和氮氧化物,而且还能够去除粉尘。
为了解决上述问题,本发明包括如下结构。
本发明的废气中有害物质的干式去除装置,包括:反应部,利用等离子体进行一次处理工序以及前处理工序,所述一次处理工序从废气中含有的氮氧化物和硫氧化物生成铵盐,所述前处理工序从废气中含有的一氧化氮生成二氧化氮;盐生成剂供给部,向从所述反应部排出的废气供给盐生成剂,以便进行包含脱氮工艺和脱硫工艺的二次处理工序,该脱氮工艺是对经过所述前处理工序形成的二氧化氮进行的,该脱硫工艺是对经过所述一次处理工序的废气中残留的二氧化硫进行的;以及袋式过滤器,与所述反应部连接,用于从所述反应部排出的废气中同时捕集经所述一次处理工序形成的铵盐以及经所述二次处理工序形成的碱盐。
本发明的废气中有害物质的干式去除方法,包括:
对废气进行等离子体反应,以进行一次处理工序而从废气中含有的氮氧化物和硫氧化物生成铵盐的步骤;向经过所述一次处理工序的废气供给盐生成剂,以进行二次处理工序的步骤,该二次处理工序包括对氮氧化物的脱氮工艺以及对硫氧化物的脱硫工艺;以及从经过所述二次处理工序的废气中同时捕集所述一次处理工序中形成的铵盐以及所述二次处理工序中形成的碱盐的步骤。所述对废气进行等离子体反应的步骤包括如下步骤:为了提高在所述二次处理工序中进行的利用盐生成剂的脱氮工艺的效率,将废气中含有的一氧化氮氧化为二氧化氮的前处理工序;以及为了以干式方式进行所述二次处理工序,对废气进行等离子体反应以进行所述一次处理工序。在所述进行二次处理工序的步骤中,同时执行对经过所述前处理工序的氮氧化物进行的脱氮工艺以及对经过所述一次处理工序的废气中残留的硫氧化物进行的脱硫工艺。
本发明能够实现如下效果。
本发明不仅能够同时进行脱氮工艺和脱硫工艺,而且在进行提高氮氧化物中的二氧化氮比重的前处理工序之后,利用盐生成剂生成碱盐,从而能够提高脱氮工艺的效率。
由于本发明能够同时进行脱氮工艺和脱硫工艺,因此能够通过减小设置面积的规模以缓解占地面积的限制,由此能够降低用于从废气中去除有害物质的设备的投资费用。
本发明利用进行脱硫工艺和脱氮工艺的设备,能够进一步选择性地去除废气中含有的粉尘,从而能够降低建造具备脱硫设备、脱氮设备以及集尘设备的有害物质去除设备所需的设置面积的规模、投资费用以及运行费用。
附图说明
图1是本发明的废气中有害物质的干式去除装置的结构图。
图2是至图4是本发明变形实施例涉及的废气中有害物质的干式去除装置的概略结构图
图5是本发明的反应部的框图。
图6至图8是本发明的有害物质的干式去除方法的概略顺序图。
附图标记
2:反应部
3:盐生成剂供给部
4:袋式过滤器
5:氨供给部
6:烃供给部
7:检测部
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的废气中有害物质的干式去除装置。
参照图1,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1用于从废气产生源10排出的废气中去除有害物质。所述废气产生源10可以是炼钢厂、发电厂等。例如,所述废气产生源10可以是炼钢厂中为了将铁矿石加工成易于装入高炉等的块状形态而进行的烧结工艺的烧结设备。从所述废气产生源10排出的废气中含有硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)等有害物质。本发明的废气中有害物质的干式去除装置1在去除由所述废气产生源10供给的废气中的有害物质之后,被去除有害物质的废气通过烟囱20,被排放至大气中。
本发明的废气中有害物质的干式去除装置1包括:反应部3,对从所述废气产生源10排出的废气进行一次处理工序和前处理工序;盐生成剂供给部3,向从所述反应部2排出的废气供给盐生成剂,以便进行二次处理工序;以及袋式过滤器(Bag Filter)4,用于从所述反应部2排出的废气中同时捕集铵盐、碱盐等。
所述反应部2进行一次处理工序和前处理工序,一次处理工序使废气中含有的氮氧化物和硫氧化物生成铵盐,前处理工序通过氧化废气中含有的一氧化氮(NO),生成二氧化氮(NO2)。由此,所述反应部2能够在进行二次处理工序之前提高废气中含有的二氧化氮的比重。所述反应部2通过对废气进行等离子体反应,以进行一次处理工序和前处理工序。
所述盐生成剂供给部3通过向从所述反应部2排出的废气供给盐生成剂,以从废气中含有的氮氧化物和硫氧化物生成碱盐。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1执行二次处理工序,该二次处理工序包含对经过所述前处理工序的氮氧化物进行的脱氮工艺以及经过所述一次处理工序的废弃中残留的硫氧化物进行脱硫工艺。
所述袋式过滤器4同时捕集经过所述一次处理工序形成的铵盐以及经过所述二次处理工序形成的碱盐,从而从废气中最终去除有害物质。
由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够起到如下效果。
本发明的废气中有害物质的干式去除装置1通过在所述二次处理工序之前进行所述前处理工序,以提高废气中含有的二氧化氮的比重,从而能够提高所述二次处理工序中利用盐生成剂的脱氮工艺的效率。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1利用盐生成剂能够高效地进行脱硫工艺,而且,在进行所述二次处理工序之前进行所述前处理工序,以在所述二次处理工序中利用盐生成剂,同时进行高效的脱氮工艺,从而能够提高对废气中含有的有害物质的处理效率。
本发明的废气中有害物质的干式去除装置1通过对废气进行等离子体反应以进行所述一次处理工序,因此,无需为了加热废气而向废气供给蒸汽、加热的水分等,而是能够以干式方式进行所述二次处理工序。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1可以省略用于生成蒸汽、加热的水分等的加热设备以及加热工序,从而能够防止所述加热设备以及进行所述加热工序所需的燃料的燃烧所导致的二氧化碳的产生。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1通过防止去除氮氧化物、硫氧化物等时产生有害物质,即二氧化碳,从而能够构建解决环境问题的生产设施。
本发明的废气中有害物质的干式去除装置1,通过所述二次处理工序对废气同时进行脱氮工艺和脱硫工艺,相对于分别单独设置脱硫设备和脱氮设备的现有技术,能够减小设置面积的规模,以缓解占地面积的限制。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够降低用于从废气中去除有害物质的设备的投资费用。
以下,参照附图详细说明所述反应部2、所述盐生成剂供给部3以及所述袋式过滤器4。
参照图1以及图2,所述反应部2设置在所述废气产生源10和所述袋式过滤器4之间。从所述废气产生源10排出的废气供给到所述反应部2之后,经过所述反应部2供给到所述袋式过滤器4。所述反应部2通过反应部导管30,与所述废气产生源10连接。废气从所述废气产生源10排出后,通过所述反应部导管30供给到所述反应部2。所述反应部导管30上可以设有第一风机100,所述第一风机100能够从所述废气产生源10排出废气,并且能够将从所述废气产生源10排出的废气从所述反应部2移动至所述袋式过滤器4。如图2所示,所述第一风机100也可以设置在所述反应部2和所述袋式过滤器4之间。
所述反应部2通过对废气放电而产生等离子体。由此,反应部2进行前处理工序,即通过对废气进行等离子体反应,氧化废气中含有的一氧化氮以生成二氧化氮。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够利用由所述盐生成剂供给部3供给的盐生成剂,提高对废气的脱氮工艺的效率。对此详细说明如下。
首先,废气中含有的部分一氧化氮通过所述一次处理工序形成为铵盐而被去除。例如,根据工艺条件,所述一次处理工序能够实现40%左右的一氧化氮去除效率。如此,经过所述一次处理工序后仍残留于废气中的一氧化氮可以通过与所述盐生成剂供给部3供给的盐生成剂进行反应而被去除,但是,经过所述二次处理工序的废气中残留一氧化氮。
为了解决这个问题,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1,在所述反应部2进行所述前处理工序。通过在所述反应部2进行所述前处理工序,氧化废气中含有的一氧化氮并与由所述盐生成剂供给部3供给的盐生成剂反应,以生成去除效率高的二氧化氮。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1,在进行所述二次处理工序之前进行所述前处理工序,以提高废气中含有的二氧化氮的比重,从而能够提高在所述二次处理工序中利用氢氧化钙的脱氮工艺的效率。
例如,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1在反应部2进行前处理工序,使废气所含有的氮氧化物中的二氧化氮达到40%~100%,之后,通过所述二次处理工序,利用盐生成剂进行对氮氧化物的脱氮工艺,从而能够将脱氮工艺的效率提高至70%以上。
由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够利用盐生成剂高效地进行脱硫工艺,而且,在进行所述二次处理工序之前进行所述前处理工序,以在所述二次处理工序中利用盐生成剂,同时进行高效的脱氮工艺,从而能够提高对废气中含有的有害物质的处理效率。即,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1通过所述一次处理工序,初步去除硫氧化物和氮氧化物之后,利用盐生成剂二次去除残留于经过所述前处理工序的废气中的硫氧化物和氮氧化物,从而能够提高对有害物质去除效率。参照图1,所述盐生成剂供给部3向从所述反应部2排出的废气供给盐生成剂。盐生成剂与废气中含有的氮氧化物和硫氧化物进行反应生成碱盐,从而进行同时实现所述脱氮工艺和所述脱硫工艺的二次处理工序。
所述盐生成剂供给部3向从所述反应部2向所述袋式过滤器4移动的废气供给盐生成剂。此时,所述盐生成剂供给部3可以与袋式过滤器导管40连接。所述袋式过滤器导管40的一端与所述反应部2连接,另一端与所述袋式过滤器4连接。废气从所述反应部2排出之后,通过所述袋式导管40供给到所述袋式过滤器4。所述盐生成剂供给部3向所述袋式过滤器导管40供给盐生成剂,以对从所述反应部2排出的废气进行二次处理工序。
虽然未图示,所述盐生成剂供给部3可以包括:盐生成剂储存部,储存有盐生成剂;以及盐生成剂供给单元,用于向废气供给储存于所述盐生成剂储存部中的盐生成剂。为了调节向废气供给的盐生成剂的供给量,所述盐生成剂供给单元具有风门、流量调节阀等。
参照图1以及图2,所述盐生成剂供给部3可以包括氢氧化钙供给部31(图2中示出)。
所述氢氧化钙供给部31向从所述反应部2排出的废气供给作为盐生成剂的氢氧化钙。氢氧化钙与废气中含有的氮氧化物和硫氧化物反应生成钙盐,进行二次处理工序以同时实现所述脱氮工艺和所述脱硫工艺。此时,所述二次处理工序根据如下反应式1至反应式3,同时实现脱硫工艺和脱氮工艺。
[反应式1]
[反应式2]
[反应式3]
所述反应式1涉及脱硫工艺。经过所述一次处理工序后,残留于废气中的二氧化硫(SO2)按照反应式1,与从所述氢氧化钙供给部31供给的氢氧化钙反应而生成硫酸钙(CaSO4)。由此,进行脱硫工艺。在所述二次处理工序中的脱硫工艺,通过向在所述反应部2对废气进行等离子体反应以进行一次处理工序的废气供给氢氧化钙而实现。由此,在所述二次处理工序中,脱硫工艺可以在130℃左右的低温下以干式方式进行。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1无需为了加热经过所述一次处理工序的废气而向废气供给蒸汽、加热的水分等,即可在所述二次处理工序中进行脱硫工艺。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够防止生成蒸汽、加热的水分等所需的燃料的燃烧带来的有害物质,即二氧化碳再次产生。
所述反应式2涉及脱氮工艺。经过所述前处理工序后,废气中含有的二氧化氮(NO2)按照反应式2,与所述氢氧化钙供给部31供给的氢氧化钙反应,生成硝酸钙(Ca(NO3)2)。由此,进行脱氮工艺。
所述反应式3涉及脱氮工艺。当经过所述一次处理工序以及所述前处理工序后,废气中残留一氧化氮(NO)时,该一氧化氮(NO)按照反应式3,与所述氢氧化钙供给部31供给的氢氧化钙以及经过所述前处理工序后废气中含有的二氧化氮反应,从而生成硝酸钙。由此,进行脱氮工艺。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1,即使经过所述一次处理工序以及所述二次处理工序后仍残留一氧化氮,也能够利用氢氧化钙对这些一氧化氮进行脱氮工艺,从而能够在所述二次处理工序中进一步提高利用氢氧化钙的脱氮工艺的效率。
经过如上所述的二次处理工序,废气中含有的氮氧化物和硫氧化物分别根据反应式1至反应式3反应生成钙盐,从而同时进行脱硫工艺和脱氮工艺。
所述氢氧化钙供给部31可以向废气供给与废气中含有的有害物质的量对应的氢氧化钙。当所述氢氧化钙供给部31供给的氢氧化钙的量相对于废气中含有的有害物质的量过多时,出现所述二次处理工序中未与有害物质反应而溜走(Slip)的氢氧化钙。当所述氢氧化钙供给部31供给的氢氧化钙的量相对于废气中含有的有害物质的量过少时,导致在所述二次处理工序中残留未形成钙盐的有害物质。
为了防止这种现象,所述氢氧化钙供给部31可以将氢氧化钙的化学计量比(NSR:Normalized Stoichiometric Ratio)调节为1.5~5并向废气供给。当所述氢氧化钙供给部31向废气供给NSR小于1.5的氢氧化钙时,导致在所述二次处理工序中残留未形成钙盐的有害物质。当所述氢氧化钙供给部31向废气供给NSR大于5的氢氧化钙时,出现在所述二次处理工序中未与有害物质反应而溜走的氢氧化钙。所述氢氧化钙供给部31可以向废气供给NSR被调节为1.5~5的氢氧化钙的量,以便能够同时实现对经过所述前处理工序的氮氧化物进行的根据化学式2和化学式3的脱氮工艺以及对经过所述一次处理工序的残留于废气中的二氧化硫进行的根据化学式1的脱硫工艺。
虽然未图示,所述氢氧化钙供给部31可以包括:氢氧化钙储存部,储存有氢氧化钙;以及氢氧化钙供给单元,用于向废气供给储存于所述氢氧化钙储存部中的氢氧化钙。为了调节向废气供给的氢氧化钙的供给量,所述氢氧化钙供给单元具有风门、流量调节阀等。
参照图1以及图3,所述盐生成剂供给部3可以包括碳酸氢钠供给部32(图3中示出)。
所述碳酸氢钠供给部32向从所述反应部2排出的废气供给作为盐生成剂的碳酸氢钠。碳酸氢钠通过与废气中含有的氮氧化物和硫氧化物反应生成钠盐,以进行同时实现所述脱氮工艺和所述脱硫工艺的二次处理工序。此时,所述二次处理工序根据如下反应式4以及反应式5,同时进行脱硫工艺和脱氮工艺。
[反应式4]
[反应式5]
所述反应式4涉及脱硫工艺。经过所述一次处理工序后,残留于废气中的二氧化硫(SO2)按照反应式4,与从所述碳酸氢钠供给部32供给的碳酸氢钠反应,从而生成硫酸钠(NaSO4)。由此,进行脱硫工艺。
所述反应式5涉及脱氮工艺。经过所述前处理工序后废气中含有的二氧化氮(NO2)按照反应式5,与所述碳酸氢钠供给部32供给的碳酸氢钠反应,生成硝酸钠(NaNO3)。由此,进行脱氮工艺。
通过如上所述的二次处理工序,废气中含有的氮氧化物和硫氧化物分别根据所述反应式4和所述反应式5进行反应,生成钠盐,从而同时进行脱硫工艺和脱氮工艺。
所述碳酸氢钠供给部32可以向废气供给与废气中含有的硫氧化物和氮氧化物的量对应的碳酸氢钠。当所述碳酸氢钠供给部32供给的碳酸氢钠的量相对于废气中含有的硫氧化物和氮氧化物的量过多时,产生在所述二次处理工序中未与硫氧化物和氮氧化物反应而溜走的碳酸氢钠。当所述碳酸氢钠供给部32供给的碳酸氢钠的量相对于废气中含有的硫氧化物和氮氧化物的量过少时,导致在所述二次处理工序中残留未形成钙盐的硫氧化物和氮氧化物。
为了防止这种现象,所述碳酸氢钠供给部32可以调节向废气供给的碳酸氢钠的供给量,以使氮氧化物与碳酸氢钠以1:1的化学计量比(NOX:NaHCO3=1:1)进行反应,使硫氧化物与碳酸氢钠以1:2的化学计量比(SOX:NaHCO3=1:2)进行反应。所述碳酸氢钠供给部32也可以对向废气供给的碳酸氢钠的供给量进行调节,以使二氧化氮与碳酸氢钠以1:1的化学计量比进行反应,使二氧化硫与碳酸氢钠以1:2的化学计量比进行反应。所述碳酸氢钠供给部32可以将碳酸氢钠的化学计量比(NSR:Normalized Stoichiometric Ratio)调节为1.0~2.5并向废气供给。当所述碳酸氢钠供给部32向废气供给NSR小于1.0的碳酸氢钠时,会导致在所述二次处理工序中残留未形成钠盐的硫氧化物和氮氧化物。当所述碳酸氢钠供给部32向废气供给NSR大于2.5的碳酸氢钠时,出现在所述二次处理工序中未与硫氧化物和氮氧化物反应而溜走的碳酸氢钠。
虽然未图示,所述碳酸氢钠给部32可以包括:碳酸氢钠储存部,储存有碳酸氢钠;以及碳酸氢钠供给单元,用于向废气供给储存于所述碳酸氢钠储存部中的碳酸氢钠。为了调节向废气供给的碳酸氢钠的供给量,所述碳酸氢钠供给单元具有风门、流量调节阀等。
参照图1至图3,当从所述废气产生源10排出的废气中含有氯化氢(HCl)时,所述盐生成剂供给部3可以向从所述反应部2排出的废气供给盐生成剂,从而进行二次处理工序,以在所述脱氮工艺和所述脱硫工艺之外,同时进行对废气中含有的氯化氢进行的脱氯化氢工艺。
当所述盐生成剂供给部3包含所述氢氧化钙供给部31时,所述脱氯化氢工序根据以下反应式6同时进行所述脱硫工艺以及所述脱氮工艺。
[反应式6]
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
废气中含有的氯化氢根据反应式6,与所述氢氧化钙供给部31供给的氢氧化钙进行反应生成氯化钙(CaCl2)。由此,进行脱氯化氢工艺。
当所述盐生成剂供给部3包含所述碳酸氢钠供给部32时,所述脱氯化氢工艺根据以下反应式7同时进行所述脱硫工艺以及所述脱氮工艺。
[反应式7]
NaH(CO)3+HCl→NaCl+2H2O+CO2
废气中含有的氯化氢根据反应式7,与所述碳酸氢钠供给部31供给的碳酸氢钠进行反应生成氯化钠(NaCl)。由此,进行脱氯化氢工序。
如上所述,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1除了可以去除废气中含有氮氧化物以及硫氧化物之外,还可以去除废气中含有的氯化氢。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够适用于含有各种有害物质的废气的废气排出源10,从而可以提高应用性。
参照图1以及图5,所述袋式过滤器4与所述反应部2连接。所述袋式过滤器4可以通过所述袋式过滤器导管40,与所述反应部2连接。所述袋式过滤器4通过微小孔捕集液态或固态物质,从而阻断液态或固态物质的通过。由此,所述袋式过滤器4从所述反应部2供给的废气中同时捕集在所述一次处理工序中形成的铵盐以及在所述二次处理工序中形成的碱盐。
由此,所述袋式过滤器4能够从反应部2供给的废气中最终去除有害物质。所述袋式过滤器4的表面可以涂覆有聚四氟乙烯(Teflon)等过滤性能优异的材质。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够提高所述袋式过滤器4从废气中去除有害物质的去除效率。
例如,所述袋式过滤器4能够同时捕集铵盐以及钙盐,其中,所述铵盐包括通过所述一次处理工序而由NO生成的NH4NO3以及由SO2生成的NH4HSO3、NH4HSO4、(NH4)2SO3、(NH4)2SO4,所述钙盐包括通过所述二次处理工序而由NO和NO2生成的Ca(NO3)2、由SO2生成的Ca2SO4以及由HCl生成的CaCl2。
例如,所述袋式过滤器4能够同时捕集包含铵盐以及钠盐,其中,所述铵盐包括通过所述一次处理工序而由NO生成的NH4NO3以及由SO2生成的NH4HSO3、NH4HSO4、(NH4)2SO3、(NH4)2SO4,所述钠盐包括通过所述二次处理工序而由NO2生成的NaNO3、以及由SO2生成的Na2SO4。
所述袋式过滤器4还可以从由所述反应部2供给的废气中捕集粉尘(Dust)等。所述袋式过滤器4还可以捕集未反应的盐生成剂。虽然未图示,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1可以包括用于回收被所述袋式过滤器4捕集的未反应的盐生成剂。所述回收装置可以储存未反应的盐生成剂。所述回收装置也可以向所述盐生成剂供给部3供给未反应的盐生成剂,以便重复利用未反应的盐生成剂。
所述袋式过滤器4通过排出管50,与所述烟囱20连接。通过所述袋式过滤器4被最终去除有害物质的废气沿河所述排出管50移动后,通过所述烟囱20被排放至大气中。所述排出管50上可以结合有用于移动废气的第二风机200。所述第二风机200能够移动废气,以便从所述袋式过滤器4排出废气,并且使从所述袋式过滤器4排出的废气通过所述烟囱20排放至大气中。
参照图1以及图4,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1还包括氨供给部5。
所述氨供给部5向供给至反应部2的废气供给氨(NH3)。氨与废气混合,并利用在分别从所述反应部2通过一次处理工序而包含于废气中的氮氧化物和硫氧化物生成铵盐。通过所述反应部2后的废气中仍残留氮氧化物,所述氨供给部5向废气供给氨时将氨的量调节成,使经过所述前处理工序的废气中残留的氮氧化物中的二氧化氮达到40%以上。优选,所述氨供给部5向废气供给氨时将氨的量调节成,使经过所述前处理工序的废气中残留的氮氧化物中的二氧化氮达到90%以上。
所述氨供给部5可以将氨的NSR调节为0.05~0.8后向废气供给。经过如此处理的废气,在由所述盐生成剂供给部3供给的盐生成剂进行对氮氧化物的脱氮工艺之后,被所述袋式过滤器4捕集,从而从废气中被去除。
所述氨供给部5可以向废气供给对应于废气中含有的硫氧化物和氮氧化物的量的氨。当所述氨供给部5向废气供给氨时将氨的NSR调节至大于0.8,出现在所述一次处理工序中未与硫氧化物和氮氧化物反应而溜走的氨。当所述氨供给部5向废气供给氨时将氨的NSR调节至小于0.1,会导致在所述一次处理工序中残留未形成铵盐的硫氧化物和氮氧化物。
所述氨供给部5也可以向所述反应部2内部供给氨。所述氨供给部5也可以向所述反应部导管30供给氨。此时,所述氨供给部5与所述反应部导管30连接。虽然未图示,所述氨供给部5可以包括:氨储存部,储存有氨;以及氨供给单元,用于向废气供给储存于所述氨储存部中的氨。为了调节向废气供给的氨的供给量,所述氨供给单元具有风门、流量调节阀等。
参照图1以及图4,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1还包括烃供给部6。
所述烃供给部6向供给至所述反应部2的废气供给烃。例如,所述烃可以是丙烯(C3H6)。供给至废气的烃与所述反应器3内部的氧原子、臭氧等反应,生成RO2过氧化物(R=H、CH3、HCO3、C2H3、C2H5等)。这种RO2过氧化物能够更有效地将一氧化氮氧化成二氧化氮,从而能够提高所述前处理工序的效率。此外,RO2过氧化物能够更有效地将二氧化硫氧化成三氧化硫,从而能够提高所述一次处理工序的效率。由此,所述烃供给部6提高供给至所述反应部2的电力的每单位能量密度下的所述一次处理工序的效率,从而能够减少用于产生所述等离子体所需的电力。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够降低运行费用。
所述烃供给部6可以调节烃的量并向废气供给,以便经过所述前处理工序的废气中残留的氮氧化物中的二氧化氮达到40%以上。优选,所述烃供给部6向废气供给烃时可以将烃的量调节成,经过所述前处理工序的废气中残留的氮氧化物中的二氧化氮达到90%以上。
所述烃供给部6可以向废气供给相当于0.2~1.0的NSR的量的烃。当所述烃供给部6将烃的量调节至NSR大于1.0并向废气供给时,由于相对于所述能量密度供给过多的烃,会出现溜走的烃。当所述烃供给部6将烃的量调节至NSR小于0.2并向废气供给时,由于相对于所述能量密度供给过少的烃,从而,减少所述反应部2所需电力量的效果降低。所述烃供给部6可以将丙烯的量调节为与供给至所述反应部2的电力的能量密度对应的量并向废气供给。
所述烃供给部6可以向所述反应部2内部供给烃。所述烃供给部6也可以向所述反应部导管30供给烃。此时,所述烃供给部6与所述反应部导管30连接。所述烃供给部6可以在与所述氨供给部5的隔开的位置上与所述反应部导管30连接。所述烃供给部6可以以位于所述废气产生源10和所述氨供给部5之间的方式,与所述反应部导管30连接。
虽然未图示,所述烃供给部6可以包括:烃储存部,储存有烃;以及烃供给单元,用于向废气供给储存于所述烃储存部中的烃。为了调节向废气供给的烃的供给量,所述烃供给单元具有风门、流量调节阀等。
参照图4,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1还包括检测部7。
所述检测部7从所述袋式过滤器4排出的废气中检测氮氧化物、硫氧化物以及氨中的至少一种。所述检测部7可以将检测值提供至所述氨供给部5。所述氨供给部5可以根据由所述检测部7提供的检测值来调节供给至废气的氨的供给量。例如,当所述检测部7检测的氨的检测值大于预先设定的基准值时,所述氨供给部5可以减少供给至废气的氨的供给量。由此,所述氨供给部5通过减少在所一次处理工序中未被利用而溜走的氨,从而能够减少从所述袋式过滤器4排出的废气中含有的氨的量。例如,当所述检测部7检测的氮氧化物或硫氧化物的检测值大于预先设定的基准值时,所述氨供给部5可以增加供给至所述废气的氨的供给量。由此,所述氨供给部5增加在所述一次处理工序中由所述氮氧化物和硫氧化物生成铵盐的量,从而能够减少从所述袋式过滤器4排出的废气中含有的氮氧化物或硫氧化物的量
所述检测部7可以将检测值提供至所述盐生成剂供给部3。所述盐生成剂供给部3可以根据由所述检测部7提供的检测值来调节供给至废气的盐生成剂的供给量。例如,当所述检测部7检测的氮氧化物或硫氧化物的检测值大于预先设定的基准值时,所述盐生成剂供给部3可以增加供给至所述废气的盐生成剂的供给量。由此,所述盐生成剂供给部3通过增加在所述二次处理工序中由所述氮氧化物和硫氧化物生成钙盐的量,从而能够减少从所述袋式过滤器4排出的废气中含有的氮氧化物或硫氧化物的量。
所述检测部7可以设置在所述袋式过滤器4和所述烟囱20之间。所述检测部7可以设置在所述排出管50上。所述检测部7可以检测通过所述排出管50,从所述袋式过滤器4向所述烟囱20移动的废气中的氮氧化物、硫氧化物以及氨中的至少一种含量。所述检测部7包括硫氧化物分析器、氮氧化物分析器以及氨分析器中的至少一种。所述检测部7还可以从由袋式过滤器4排出的废气中检测氯化氢量、粉尘量、温度、水分含量等。
参照图1至图5,所述反应部2可以包括多个反应腔室21、22以及多个施加单元23、24。
所述反应腔室21、22与所述废气产生源10连接。所述反应腔室21、22中的至少一个通过所述反应部导管30,与所述废气产生源10连接。所述腔室21、22通过连接导管(未图示)而相互连接。从所述废气产生源10排出的废气供给至所述反应腔室21、22之后,经过所述反应腔室21、22后供给至所述袋式过滤器4。
所述施加单元23、24分别向设置在所述反应腔室21、22内部的放电极211、221施加电压。所述施加单元23、24能够调节施加于所述放电极211、221的电压。由此,所述施加单元23、24能够分别使所述反应腔室21、22在集尘模式和等离子体反应模式之间进行转换。集尘模式为,通过捕集废气中含有的粉尘,以从废气中去除粉尘的模式。等离子体反应模式为,进行所述前处理工序以及所述一次处理工序的模式。
由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够同时进行对废气的脱氮工艺和脱硫工艺,而且还能够进行去除废气中含有的粉尘。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1相对于分别单独设置脱硫设备、脱氮设备以及集尘设备的现有技术,通过减小设置面积的规模,从而能够缓解占地面积带来的影响。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除装置1能够减少用于从废气中去除有害物质的设备的投资费用。
参照图2以及图5,所述反应部2可以包括设有第一放电极211的第一反应腔室21、设有第二放电极221的第二反应腔室22、用于调节施加于所述第一放电极211的电压的第一施加单元23以及用于调节施加于所述第二放电极221的电压的第二施加单元24。
所述第一反应腔室21通过所述反应部导管30,与所述废气产生源10连接。
所述第一施加单元23通过调节施加于所述第一放电极211的电压,使所述第一反应腔室21在集尘模式和等离子体反应模式之间进行转换。
当所述第一反应腔室21以等离子体反应模式工作时,所述第一施加单元23向所述第一放电极211施加正极电压脉冲。由此,废气在所述第一反应腔室21内部进行等离子体反应,从而进行所述第一处理工序以及前处理工序。此时,所述第一放电极211是负极。所述第一施加单元23通过向所述第一放电极211施加130~160kV的正极电压脉冲,从而能够使所述第一反应腔室21以等离子体反应模式工作。
当所述第一反应腔室21以集尘模式工作时,所述第一施加单元23向所述第一放电极211施加负极电压脉冲。由此,在所述第一放电极211产生的阴离子附着于废气中含有的粉尘的表面,使粉尘带负电荷。附着有阴离子的粉尘附着在设置于所述第一反应腔室21内部的第一集尘板(未图示)上,从而从废气中被去除。此时,所述第一放电极211是负极,所述第一集尘板是正极。所述第一施加单元23向所述第一放电极211施加50~70kV的负极电压脉冲,从而能够使所述第一反应腔室21以集尘模式工作。所述第一施加单元23也可以将负极电压脉冲以及直流负极电压叠加后向所述第一放电极211施加,从而使所述第一反应腔室21以集尘模式工作。
所述第一施加单元23可以包括第一直流电压器231、第一脉冲电压器232、第一转换机构233。
所述第一直流电压器231向所述第一转换机构233提供用于向所述第一放电极211施加的直流电压。当所述第一反应腔室21以集尘模式工作时,所述第一直流电压器231可以向所述第一转换机构提供-50kV的直流电压。
所述第一脉冲电压器232向所述第一转换机构233提供用于向所述第一放电极211施加的脉冲电压。所述第一脉冲电压器232可以向所述第一转换机构233提供正极电压脉冲。
当所述第一反应机构21以集尘模式工作时,所述第一转换机构233将由所述第一直流电压器231提供的直流负极电压以及由所述第一脉冲电压器232提供的脉冲电压叠加后向所述第一放电极211施加。此时,所述第一转换机构233可以将由所述第一脉冲电压器232提供的正极电压脉冲转换成负极电压脉冲,并与由所述第一直流电压器231提供的直流负极电压叠加后向所述第一放电极211施加。
当所述第一反应腔室21以等离子体反应模式工作时,所述第一转换机构233向所述第一放电极211提供由所述第一脉冲电压器232提供的脉冲电压。
所述第二反应腔室22通过所述连接导管,与所述第一反应腔室21连接。从所述废气产生源10排出的废气经过所述第一反应腔室21后供给到所述第二反应腔室22。以所述废气产生源10作为基准时,所述第二反应腔室22设置在所述第一反应腔室21的后端。所述第一反应腔室21设置在所述第二反应腔室22的前端。
所述第二施加单元24调节施加于所述第二放电极221的电压。所述反应部2使所述第二反应腔室22以等离子体反应模式工作,并根据废气的状态,可以使所述第一反应腔室21在集尘模式和等离子体反应模式之间进行转换。当废气中含有的粉尘的量过多或废气中含有的氮氧化物和硫氧化物的量过少时,所述第一施加单元23可以使所述第一反应腔室21以集尘模式工作。当废气中含有的粉尘量过少或废气中含有的氮氧化物和硫氧化物的量过多时,所述第一施加单元23可以使所述第一反应腔室21以等离子体反应模式工作。
所述第二施加单元24也可以通过调节施加于所述第二放电极221的电压,使所述第二反应腔室22在集尘模式和等离子体反应模式之间进行转换。此时,所述第二施加单元24通过向所述第二放电极221施加正极电压脉冲,使所述第二反应腔室22以等离子体反应模式工作。此时,所述第二施加单元24可以向所述第二放电极221施加130~160kV的正极电压脉冲。所述第二施加单元24通过向所述第二放电极221施加负极电压脉冲,使所述第二反应腔室22以集尘模式工作。此时,所述第二施加单元24可以向所述第二放电极221施加50~70kV的负极电压脉冲。所述第二施加单元24也可以将负极电压脉冲和直流负极电压叠加后施加至所述第二放电极221。
所述第二施加单元24可以包括第二直流电压器241、第二脉冲电压器242、第二转换机构243。
所述第二直流电压器241向所述第二转换机构243提供用于向所述第二放电极221施加的直流电压。当所述第二反应腔室22以集尘模式工作时,所述第二直流电压器241可以向所述第一转换机构提供-50kV的直流电压。
所述第二脉冲电压器242向所述第二转换机构243提供用于向所述第二放电极221施加的脉冲电压。所述第二脉冲电压器242可以向所述第二转换机构243提供正极电压脉冲。
当所述第二反应机构22以集尘模式工作时,所述第二转换机构243将由所述第二直流电压器241提供的直流负极电压以及由所述第二脉冲电压器242提供的脉冲电压叠加后向所述第二放电极221施加。此时,所述第二转换机构243可以将由所述第一脉冲电压器232提供的正极电压脉冲转换成负极电压脉冲,并与由所述第二直流电压器241提供的直流负极电压叠加后向所述第二放电极221施加。
当所述第二反应腔室22以等离子体反应模式工作时,所述第二转换机构243向所述第二放电极221提供由所述第二脉冲电压器242提供的脉冲电压。
参照图3以及图5,所述反应部2还包括第三反应腔室25、第三施加单元26、第四反应腔室27以及第四施加单元28。
所述第三反应腔室25与所述第二反应腔室22连接。由此,废气经过所述第二反应腔室22后,向所述第三反应腔室25移动。
所述第三施加单元26通过调节施加于设置在所述第三反应腔室25上的第三放电极(未图示)的电压,使所述第三反应腔室25在集尘模式和等离子体反应模式之间进行转换。虽然未图示,所述第三施加单元26可以包括第三直流电压器、第三脉冲电压器以及第三转换机构。由于所述第三直流电压器、所述第三脉冲电压器以及所述第三转换机构的结构分别与所述第一直流电压器231、所述第一脉冲电压器232以及所述第一转换机构233相同,因此省略具体的说明。
所述第四反应腔室27与所述第三反应腔室25连接。由此,废气经过所述第三反应腔室25后,向所述第四反应腔室27移动。所述第四反应腔室27可以与所述袋式过滤器导管40连接。此时,废气经过所述第一反应腔室21、所述第二反应腔室22、所述第三反应腔室25以及所述第四反应腔室26后,向所述袋式过滤器导管40移动。
所述第四施加单元28通过调节施加于设置在所述第四反应腔室27上的第四放电极(未图示)的电压,使所述第四反应腔室27在集尘模式和等离子体反应模式之间进行转换。虽然未图示,所述第四施加单元28可以包括第四直流电压器、第四脉冲电压器以及第四转换机构。由于所述第四直流电压器、所述第四脉冲电压器以及所述第四转换机构的结构分别与所述第一直流电压器231、所述第一脉冲电压器232以及所述第一转换机构233相同,因此省略具体的说明。
如上所述,当所述反应部2包括所述第一反应腔室21、所述第二反应腔室22、所述第三反应腔室25以及所述第四反应腔室27时,所述反应部2使直接连接在所述袋式过滤器导管40上的所述第四反应腔室27以固定在等离子体反应模式的方式工作,并且使除了所述第四反应腔室27之外的其他反应腔室21、22、25在集尘模式和等离子体反应模式之间进行转换。
例如,所述反应部2可以使所述第四反应腔室27以等离子体反应模式工作,使所述第一反应腔室21、所述第二反应腔室22以及所述第三反应腔室25以集尘模式工作。
例如,所述反应部2也可以使所述第三反应腔室25以及所述第四反应腔室27以等离子体反应模式工作,使所述第一反应腔室21以及所述第二反应腔室22以集尘模式工作。
例如,所述反应部2也可以使所述第二反应腔室22、所述第三反应腔室25以及所述第四反应腔室27以等离子体反应模式工作,使所述第一反应腔室21以集尘模式工作。
所述反应部2也可以使直接连接在所述废气产生源10上的第一反应腔室21以固定在集尘模式的方式工作,使直接连接在所述袋式过滤器40上的第四反应腔室27以固定成等离子体反应模式的方式工作,使位于所述第一反应腔室21和所述第四反应腔室27之间的反应腔室22、25分别在集尘模式和等离子体反应模式之间进行转换。
虽未图示,所述反应部2也可以分别具有五个以上的所述反应腔室以及所述施加单元。此时,以所述废气产生源10为基准时,所述反应部2可以使设置在后端的反应腔室以等离子体反应模式工作,使设置在前端的腔室在集尘模式和等离子体反应模式之间进行转换。由此,所述反应部2可变更以集尘模式工作的反应腔室数量以及以等离子体反应模式工作的反应腔室数量。
所述反应部2可以根据废气中含有的粉尘的量、废气中含有的氮氧化物的量以及废气中含有的硫氧化物的量中的至少一种,变更以所述集尘模式工作的反应腔室的数量以及以所述等离子体反应模式工作的反应腔室的数量。此时,分别连接在所述反应腔室上的施加单元通过调节施加于分别设置在所述反应腔室上的放电极的电压,从而能够变更以集尘模式工作的反应腔室的数量以及以等离子体反应模式工作的反应腔室的数量。在所述反应部导管30可以设置用于检测粉尘的量的粉尘传感器、用于检测硫氧化物的量的硫氧化物分析器、用于检测氮氧化物的量的氮氧化物分析器中的至少一种。
以下,参照附图详细说明本发明涉及的废气中有害物质的干式去除方法的优选实施例。
图6至图8是本发明的有害物质的干式去除方法的概略顺序图。
参照图1至图6,本发明的有害物质的干式去除方法用于去除废气产生源10排出的废气中的有害物质。本发明的有害物质的干式去除方法可以通过使用本发明的有害物质的干式去除装置1进行。本发明的有害物质的干式去除方法包括如下过程。
首先,对由废气产生源10排出的废气进行等离子体反应(S10)。这种工序S10可以使所述反应部2内部的废气放电,使废气进行等离子体反应。
使所述废气进行等离子体反应的工序S10包括进行一次处理工序的工序S11以及进行前处理工序的工序S12。
所述进行一次处理工序的工序S11可以通过使废气放电,诱导废气中含有的硫氧化物和氮氧化物变成等离子体状态,并最终与氨反应而生成铵盐的方式实现。这种工序S11可以在所述反应部3内部完成。所述一次处理工序可以根据以下反应式8和反应式9进行。
[反应式8]
[反应式9]
所述反应式8和反应式9中,[O]表示不同类型的氧化物。例如,[O]可以是由废气放电而诱导成等离子体状态形成的羟基(OH)、氧原子(O)、臭氧(O3)等。废气中含有的氮氧化物和硫氧化物与[O]氧化物反应而被氧化后,与存在于废气或所述反应部3内部的空气中含有的水分子(H2O)或羟基(OH)反应,分别生成硝酸(HNO3)以及硫酸(H2SO4)。生成的硝酸以及硫酸与氨(NH3)反应分别生成硝酸铵(NH4NO3)以及硫酸铵((NH4)2SO4),从而生成铵盐。所述氨也可以含在废气中,也可以由氨供给部5供给。
通过上述过程,废气中含有的氮氧化物和硫氧化物分别根据所述反应式8和反应式9进行反应生成氨盐,从而进行所述一次处理工序。
进行所述前处理工序的工序S12中,为了提高在所述二次处理工序中利用盐生成剂进行的脱氮工艺的效率,通过氧化废气中含有的一氧化氮(NO),生成二氧化氮(NO2)。进行所述前处理工序的工序S12通过使废气放电,将废气中含有的一氧化氮诱导成等离子体状态,从而使一氧化氮根据如下反应式生成二氧化氮。
[反应式10]e+O2→O+O+e
[反应式11]e+O2→O+O(1D)+e
[反应式12]O(1D)+H2O→O+H2O
[反应式13]O(1D)+O2→O+O2
[反应式14]O(1D)+N2→O+N2
[反应式15]e+H2O→OH+e
[反应式16]O(1D)+H2O→OH+OH
[反应式17]OH+OH→H2O+O
[反应式18]O+O2→O3
[反应式19]NO+(O,O3)→NO2
详细观察反应式10至反应式12,随着存在于废气和所述反应部3内部的空气在所述反应部2的内部放电而诱导成等离子体状态,废气或空气中含有的部分氧分子(O2)根据反应式10进行反应,生成氧原子(O)。此外,废气或空气中含有的部分氧分子(O2)按照反应式11进行反应,生成氧原子(O)和激发态的氧原子(O(1D))。
根据反应式10和反应式11形成的部分氧原子(O),按照反应式19与废气中含有的一氧化氮(NO)反应而生成二氧化氮(NO2)。此外,根据反应式10和反应式11形成的部分氧原子(O),按照反应式18与废气或空气中含有的氧分子(O2)反应而生成臭氧(O3)后,按照反应式19与废气中含有的一氧化氮(NO)反应而生成二氧化氮(NO2)。
根据反应式11形成的激发态的氧原子(O(1D)),按照反应式12至反应式14,分别与废气或空气中含有的水分子(H2O)、氧分子(O2)、氮分子(N2)反应而生成氧原子(O)。根据反应式12至反应式14形成的部分氧原子(O),按照反应式19与一氧化氮(NO)反应而生成二氧化氮(NO2)。此外,根据反应式12至反应式14形成的部分氧原子(O),按照反应式18与废气或空气中含有的氧分子(O2)反应而生成臭氧(O3)后,按照反应式19与废气中含有的一氧化氮(NO)反应,从而生成二氧化氮(NO2)。
此外,随着存在于所述反应部3内部的空气放电诱导成等离子体状态,废气或空气中含有的水分子(H2O),根据反应式15反应生成羟基(OH)后,根据反应式17反应而生成氧原子(O)。根据反应式15和反应式17生成的部分氧原子(O),按照反应式19与一氧化氮(NO)反应而生成二氧化氮(NO2)。根据反应式15和反应式17生成的部分氧原子(O),按照反应式18与废气中含有的氧分子(O2)反应生成臭氧(O3)后,按照反应式19与废气中含有的一氧化氮(NO)反应而生成二氧化氮(NO2)。反应式17中的羟基(OH)可以是根据反应式11形成的激发态的氧原子O(1D)根据反应式16与水分子(H2O)反应而形成的。
通过如上所述的过程,其结果,废气中含有的一氧化氮,根据反应式19与氧原子(O)或臭氧(O3)反应而被氧化,由此生成二氧化氮,以进行所述前处理工序(S12)。
可以在所述反应器3内部同时执行进行所述前处理工序的工序S12以及进行所述一次处理工序的工序S11。也可以在所述反应器3内部先实现进行所述前处理工序的工序S12以及进行所述一次处理工序的工序S11中的任一工序,后实现另一工序。当先执行进行所述一次处理工序的工序S11时,进行所述前处理工序的工序S12也可以对经过所述一次处理之后仍残留于废气中的一氧化氮进行氧化,以生成二氧化氮。
所述对废气进行等离子体反应的工序S10可以将用于产生等离子体的能量密度调节为1.5~5Wh/Nm3并向所述反应部2供给。这种工序可以通过所述施加单元23、24实现。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除方法,可以进行所述前处理工序以使废气中含有的氮氧化物中的二氧化氮达到40%以上。
其次,进行二次处理工序(S20)。这种工序S20可以以所述盐生成剂供给部3向从所述反应部2排出后向所述袋式过滤器4供给的废气供给盐生成剂的方式实现。通过进行所述二次处理工序的工序S20,同时进行对经过所述前处理工序的氮氧化物进行的脱氮工艺以及对经过所述一次处理工序后残留于废气中的硫氧化物进行的脱硫工艺。
其次,捕集铵盐和碱盐(S30)。这种工序S30可以以由所述袋式过滤器4从经过所述二次处理工序的废气中同时捕集铵盐和碱盐的方式实现。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除方法能够最终去除氮氧化物和硫氧化物。当从所述废气产生源10排出的废气中含有氯化氢时,所述捕集铵盐和碱盐的工序S30可以同时捕集氮氧化物、硫氧化物以及氯化氢。所述捕集铵盐和碱盐的工序S30也可以以由所述袋式过滤器4进一步捕集粉尘、未反应的盐生成剂的方式实现。经过所述捕集铵盐和碱盐的工序S30的废气,通过烟囱20排放至大气中。
参照图1以及图7,所述进行二次处理工序的工序S20可以包括供给氢氧化钙的工序。所述供给氢氧化钙的工序中可以以由所述氢氧化钙供给部31向废气供给氢氧化钙的方式实现。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除方法,同时对废气进行根据反应式1的脱硫工艺以及根据反应式2和根据反应式3的脱氮工艺。此时,也可以进一步进行根据反应式6的脱氯化氢工序。当所述进行二次处理工序的工序S20包括所述供给氢氧化钙的工序时,所述捕集铵盐和碱盐的工序S30能够同时捕集铵盐和钙盐。
参照图1以及图7,所述进行二次处理工序的工序S20可以包括供给碳酸氢钠的工序。所述供给碳酸氢钠的工序中可以以由所述碳酸氢钠供给部32向废气供给碳酸氢钠的方式实现。由此,本发明的废气中有害物质的干式去除方法,同时对废气进行根据反应式4的脱硫工艺以及根据反应式5的脱氮工艺。此时,也可以进一步进行根据反应式7的脱氯化氢工序。当所述进行二次处理工序的工序S20包括所述供给碳酸氢钠的工序时,所述捕集铵盐和碱盐的工序S30能够同时捕集铵盐和钠盐。
参照图1至图7,本发明的废气中有害物质的干式去除方法还包括供给氨的工序S40。
所述供给氨的工序S40可以以所述氨供给部5向从所述废气产生源10排出并向所述反应部2供给的废气供给氨的方式实现。由此,废气以与氨混合的状态存在于所述反应部2内部。
参照图1至图7,本发明的废气中有害物质的干式去除方法还包括供给烃的工序S50。
所述供给烃的工序S50可以以所述烃供给部6向从所述废气产生源10排出并向所述反应部2供给的废气供给烃的方式实现。由此,废气以与烃混合的状态存在于所述反应部2内部。所述供给烃的工序S50可以在所述供给氨的工序S40之后且在所述对废气进行等离子体反应的工序S10之前进行。
参照图1至图7,本发明的废气中有害物质的干式去除方法还可以包括从废气中检测氮氧化物、硫氧化物以及氨中的至少一种含量的工序S60。
所述检测含量的工序S60可以以由所述检测部7检测从所述袋式过滤器4排出的废气中的氮氧化物、硫氧化物以及氨中的至少一种含量的方式实现。所述检测含量的工序S60可以在所述捕集铵盐和碱盐的工序S30之后进行。所述检测部7可以将氮氧化物、硫氧化物以及氨中至少一种的检测值提供给所述氨供给部5以及所述盐生成剂供给部3中的至少一处。
此时,所述供给氨的工序S40可以包括根据检测值调节氨的供给量的工序。这种工序可以以由所述氨供给部5调节氨的供给量的方式实现。
所述处理二次处理工序的工序S20可以包括根据检测值调节盐的供给量的工序。这种工序可以以所述盐生成剂供给部5调节盐生成剂的供给量的方式实现。
参照图1、图5以及图8,本发明的废气中有害物质的干式去除方法还可以包括用于调节施加于放电极的电压的工序S70。
所述调节施加于放电极的电压的工序S70可以以所述施加单元23、24调节施加于分别设置在所述反应腔室21、22上的放电极211、221的电压的方式实现。由此,所述调节施加于放电极的电压的工序S70能够变更以集尘模式工作的反应腔室的数量以及以等离子体反应模式工作的反应腔室的数量。所述调节施加于放电极的电压的工序S70可以根据废气中含有的粉尘的量、废气中含有的氮氧化物的量以及废气中含有的硫氧化物的量中的至少一种,来变更以集尘模式工作的反应腔室的数量以及以等离子体反应模式工作的反应腔室的数量。
所述调节施加于放电极的电压的工序S70可以调节施加于所述放电极211、221的电压,以使至少一个反应腔室以等离子体反应模式工作,其他反应腔室中的全部或部分以集尘模式工作。所述调节施加于放电极的电压的工序S70也可以调节施加于所述放电极211、221的电压,以使所述反应腔室21、22全部以等离子体反应模式工作。
当所述反应腔室21、22中的至少一个以集尘模式工作时,本发明的废气中有害物质的干式去除方法还可以包括捕集粉尘的工序S80。
所述捕集粉尘的工序S80可以通过在所述反应腔室21、22中的以集尘模式工作的反应腔室进行。所述捕集粉尘的工序S80可以在对所述废气进行等离子体反应的工序S10之前进行。
以上说明的本发明并非限定于上述的实施例以及附图,在超过本发明的技术思想的范围内,可以进行各种置换、变形以及变更,这对于本领域的技术人员而言是显而易见的。
Claims (10)
1.一种废气中有害物质的干式去除装置,其特征在于,包括:
反应部,利用等离子体进行一次处理工序以及前处理工序,所述一次处理工序从废气中含有的氮氧化物和硫氧化物生成铵盐,所述前处理工序从废气中含有的一氧化氮生成二氧化氮;
盐生成剂供给部,向从所述反应部排出的废气供给盐生成剂,以便进行包含脱氮工艺和脱硫工艺的二次处理工序,其中,该脱氮工艺是对经过所述前处理工序形成的二氧化氮进行的,该脱硫工艺是对经过所述一次处理工序的废气中残留的二氧化硫进行的;以及
袋式过滤器,与所述反应部连接,用于从所述反应部排出的废气中同时捕集经所述一次处理工序形成的铵盐以及经所述二次处理工序形成的碱盐,
所述反应部包括:至少两个反应腔室,与废气产生源连接;以及至少两个施加单元,对分别设置在所述至少两个反应腔室的放电极施加的电压进行调节,以使所述至少两个反应腔室在捕集废气中含有的粉尘的集尘模式以及进行所述前处理工序和所述一次处理工序的等离子体反应模式之间进行转换,
所述施加单元分别根据废气中的粉尘含量、废气中的氮氧化物含量以及废气中的硫氧化物含量中的至少一种,来变更以所述集尘模式工作的反应腔室的数量以及以所述等离子体反应模式工作的反应腔室的数量,并且,所述施加单元向所述放电极施加负极电压脉冲,以使所述反应腔室以集尘模式工作,或者,所述施加单元向所述放电极施加正极电压脉冲,以使所述反应腔室以等离子体反应模式工作。
2.根据权利要求1所述的废气中有害物质的干式去除装置,其特征在于,
所述盐生成剂供给部包括用于供给氢氧化钙的氢氧化钙供给部,所述氢氧化钙与废气中含有的氮氧化物和硫氧化物反应而生成钙盐,
所述氢氧化钙供给部向从所述反应部排出的废气供给氢氧化钙,以进行二次处理工序,在该二次处理工序,所述脱氮工艺及所述脱硫工艺同时进行。
3.根据权利要求1所述的废气中有害物质的干式去除装置,其特征在于,
所述盐生成剂供给部包括用于供给碳酸氢钠的碳酸氢钠供给部,所述碳酸氢钠与废气中含有的氮氧化物和硫氧化物反应而生成钠盐,
所述碳酸氢钠供给部向从所述反应部排出的废气供给碳酸氢钠,以进行二次处理工序,在该二次处理工序,所述脱氮工艺及所述脱硫工艺同时进行。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的废气中有害物质的干式去除装置,其特征在于,
所述盐生成剂供给部向废气供给盐生成剂,以进行二次处理工序,在该二次处理工序,同时进行所述脱氮工艺和所述脱硫工艺之外,还同时进行对废气中含有的氯化氢的脱氯化氢工序。
5.根据权利要求1所述的废气中有害物质的干式去除装置,其特征在于,还包括:
反应部导管,用于连接废气产生源与所述反应部;
烃供给部,向供给至所述反应部的废气供给烃;以及
氨供给部,向供给至所述反应部的废气供给氨。
6.根据权利要求1所述的废气中有害物质的干式去除装置,其特征在于,
还包括:氨供给部,向供给至所述反应部的废气供给氨;以及检测部,从所述袋式过滤器排出的废气中检测氮氧化物、硫氧化物以及氨中的至少一种的含量,
所述氨供给部根据由所述检测部提供的检测值来调节氨的供给量,
所述盐生成剂供给部根据由所述检测部提供的检测值来调节盐生成剂的供给量。
7.一种废气中有害物质的干式去除方法,其特征在于,包括以下步骤:
对废气进行等离子体反应,以进行一次处理工序而从废气中含有的氮氧化物和硫氧化物生成铵盐的步骤;
向经过所述一次处理工序的废气供给盐生成剂,以进行二次处理工序的步骤,该二次处理工序包括对氮氧化物的脱氮工艺以及对硫氧化物的脱硫工艺;以及
从经过所述二次处理工序的废气中同时捕集所述一次处理工序中形成的铵盐以及所述二次处理工序中形成的碱盐的步骤,
所述对废气进行等离子体反应的步骤包括:为了提高在所述二次处理工序中进行的利用盐生成剂的脱氮工艺的效率,将废气中含有的一氧化氮氧化为二氧化氮的前处理工序;以及为了以干式方式进行所述二次处理工序,对废气进行等离子体反应以进行所述一次处理工序,
在所述进行二次处理工序的步骤中,同时进行对经过所述前处理工序的氮氧化物进行的脱氮工艺以及对经过所述一次处理工序的废气中残留的硫氧化物进行的脱硫工艺,
还包括对分别设置在多个反应腔室上的放电极施加的电压进行调节,以使与废气产生源连接的所述多个反应腔室在捕集废气中的粉尘的集尘模式以及进行所述前处理工序和所述一次处理工序的等离子体反应模式之间转换的步骤,
所述对分别设置在所述多个反应腔室上的放电极施加的电压进行调节的步骤中,根据废气中的粉尘含量、废气中的氮氧化物含量以及废气中的硫氧化物含量中的至少一种,来变更以所述集尘模式工作的反应腔室的数量以及以所述等离子体反应模式工作的反应腔室的数量,并且,施加单元向所述放电极施加负极电压脉冲,以使所述反应腔室以集尘模式工作,或者,所述施加单元向所述放电极施加正极电压脉冲,以使所述反应腔室以等离子体反应模式工作。
8.根据权利要求7所述的废气中有害物质的干式去除方法,其特征在于,
所述进行二次处理工序的步骤包括:供给氢氧化钙使废气中的氮氧化物和硫氧化物形成钙盐,以便同时进行所述脱氮工艺以及所述脱硫工艺的步骤,
袋式过滤器同时捕集通过所述一次处理工序形成的铵盐以及通过所述二次处理工序形成的钙盐。
9.根据权利要求7所述的废气中有害物质的干式去除方法,其特征在于,
所述进行二次处理工序的步骤包括:供给碳酸氢钠使废气中的氮氧化物和硫氧化物形成钠盐,以便同时进行所述脱氮工艺以及所述脱硫工艺的步骤,
袋式过滤器同时捕集通过所述一次处理工序形成的铵盐以及通过所述二次处理工序形成的钠盐。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的废气中有害物质的干式去除方法,其特征在于,
所述进行二次处理工序的步骤包括:向废气供给盐生成剂,以便同时进行所述脱氮工艺和所述脱硫工艺之外,还同时对废气中的氯化氢进行脱氯化氢工序的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410234926.7A CN105311933B (zh) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | 废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410234926.7A CN105311933B (zh) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | 废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105311933A CN105311933A (zh) | 2016-02-10 |
CN105311933B true CN105311933B (zh) | 2018-11-13 |
Family
ID=55240851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410234926.7A Expired - Fee Related CN105311933B (zh) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | 废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105311933B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107138045B (zh) * | 2017-06-12 | 2023-08-01 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 用于同时去除硫氧化物和氮氧化物的船舶废气处理装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103566722A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-02-12 | 北京睿昱达科技有限公司 | 等离子体一体化脱硫脱硝除尘的方法及装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1057756A (ja) * | 1996-08-14 | 1998-03-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 乾式排ガス処理方法 |
CN102160961A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-08-24 | 华北电力大学 | 介质阻挡放电反应器、烟气脱硫脱硝***及脱硫脱硝工艺 |
CN102764573A (zh) * | 2012-07-16 | 2012-11-07 | 广东佳德环保科技有限公司 | 一种流光放电等离子体烟气脱硝方法 |
KR101471719B1 (ko) * | 2012-07-24 | 2014-12-12 | 주식회사 포스코아이씨티 | 배가스 탈질탈황장치 및 배가스 탈질탈황방법 |
CN103495334B (zh) * | 2013-09-22 | 2015-10-28 | 山东大学 | 高压窄脉冲放电结合半干法污染物协同控制方法及装置 |
-
2014
- 2014-05-29 CN CN201410234926.7A patent/CN105311933B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103566722A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-02-12 | 北京睿昱达科技有限公司 | 等离子体一体化脱硫脱硝除尘的方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105311933A (zh) | 2016-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7998445B2 (en) | Method and apparatus for the treatment of nitrogen oxides using an ozone and catalyst hybrid system | |
CN203507793U (zh) | 一种同时从焦炉烟道废气中脱除二氧化硫和氮氧化物的装置 | |
KR101300482B1 (ko) | 매개 금속이온 및 환원제를 사용한 대기오염물질 처리 시스템 및 그 처리 방법 | |
CN102716648A (zh) | 基于pH值和ORP值自动控制的烟气脱硫脱硝方法及其装置 | |
CN103706238A (zh) | 基于非均相类Fenton联合脱除烟气中SO2、NO和Hg的***及方法 | |
KR102054855B1 (ko) | 철-에틸렌다이아민테트라아세트산을 이용한 질소산화물 및 황산화물 동시 처리방법 | |
TWI566825B (zh) | Flue gas desulfurization and denitrification method | |
KR101606257B1 (ko) | 유동층을 이용한 배가스 탈황탈질장치 및 탈황탈질방법 | |
CN105311933B (zh) | 废气中有害物质的干式去除装置以及干式去除方法 | |
CN103933835B (zh) | 酸碱废气电子束辐照智能处理*** | |
CN205570078U (zh) | 一种含氮氧化物工业废气的处理装置 | |
CN105664700B (zh) | 一种含氮氧化物工业废气的处理方法及处理装置 | |
KR101471719B1 (ko) | 배가스 탈질탈황장치 및 배가스 탈질탈황방법 | |
CN106925117A (zh) | 一种工业尾气氧化脱硝循环水中硝酸盐的脱除装置与方法 | |
CN211987967U (zh) | 一种烧结烟气脱硫脱硝*** | |
CN104941417A (zh) | 烟气处理装置和方法 | |
KR102407755B1 (ko) | 다단 스크러버의 배기가스 처리 장치 및 방법 | |
Głomba et al. | Simultaneous removal of NOx, SO2, CO and Hg from flue gas by ozonation. Pilot plant studies | |
KR20140072477A (ko) | 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치 및 건식제거방법 | |
CN102872705B (zh) | 一种液相法电芬顿氧化hcn的装置及其方法 | |
KR101624034B1 (ko) | 배가스에 대한 유해물질 건식제거장치 및 건식제거방법 | |
CN205379785U (zh) | 一种烟气脱硝中NOx转化成N2的装置 | |
KR20080082403A (ko) | 전기화학적 매개산화를 이용한 NOx, SOx 및다이옥신류 처리장치 | |
CN205570069U (zh) | 一种同时脱硫脱硝的处理装置 | |
KR101572321B1 (ko) | 오존을 이용한 선박용 오염가스 처리장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181113 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |