專利名稱：一種電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工除塵技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
電除塵器是火力發(fā)電廠必備的配套設(shè)備，它的功能是將燃煤或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量，這是改善環(huán)境污染，提高空氣質(zhì)量的重要環(huán)保設(shè)備。它的工作原理是煙氣通過電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進(jìn)入設(shè)置多層陰極板的電除塵器通道。由于帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上，定時打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動的雙重作用下跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中，從而達(dá)到清除煙 氣中的煙塵的目的。電除塵的缺點(diǎn)是容易受煙氣及粉塵的物理化學(xué)特性影響，尤其是容易受粉塵比電阻影響。對于比電阻值在IO4 IOiciQ 范圍內(nèi)的粉塵，電除塵器表現(xiàn)出良好的收塵性能，在這個數(shù)值范圍以外，電除塵器的性能將下降。粉塵比電阻小，導(dǎo)電性好；比電阻過小的粉塵(例如炭黑粉塵)到達(dá)收塵極后，很快釋放出負(fù)電荷而成中性，失去吸力，因而易從收塵極上脫落，重返氣流，使除塵效率降低。但對于比電阻超過5X IOltlQ _，這類粉塵荷電和放電性能極差，電除塵器容易產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象，結(jié)果導(dǎo)致二次電壓下降，二次電流急劇上升，收塵效率大大下降。如何克服高比電阻難以收塵這一難題，成為電除塵器發(fā)展的瓶頸之一。三氧化硫煙氣調(diào)質(zhì)為解決這一難題提供有效手段，三氧化硫煙氣調(diào)質(zhì)即在煙氣進(jìn)入電除塵器之前，注入少量(約IOppm 20ppm)的三氧化硫,三氧化硫與煙氣中的水分結(jié)合,生成硫酸氣溶膠吸附在粉塵表面，降低粉塵表面比電阻，形成低比電阻表面通道，從而大大提高電除塵器的除塵效率。三氧化硫煙氣調(diào)質(zhì)在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，國外應(yīng)用較廣的硫酸或三氧化硫?qū)τ诟纳齐姵龎m器捕集高比電阻灰塵的性能，取得良好效果。但硫酸或三氧化硫調(diào)質(zhì)系統(tǒng)投資高，運(yùn)行管理復(fù)雜，還可能腐蝕設(shè)備，帶來二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)及方法，直接將煙氣中的廢氣二氧化硫?qū)崟r轉(zhuǎn)換成有利于除塵的三氧化硫，從而提高除塵效果又避免外加高成本、腐蝕性強(qiáng)的三氧化硫氣體。一種電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，包括煙道3和電除塵器4，所述煙道3內(nèi)的進(jìn)氣口處設(shè)置有用于氧化二氧化硫氣體的催化反應(yīng)組件2，所述煙道3的進(jìn)氣口與廢氣源相連，所述煙道3的出氣口與電除塵器4的進(jìn)氣口相連。所述催化反應(yīng)組件2為光催化反應(yīng)器、等離子體電催化反應(yīng)器或者金屬催化反應(yīng)器。
所述等離子體電催化反應(yīng)器，包括針板電極8、金屬板電極11和高壓電源6，所述金屬板電極11上設(shè)置有阻擋介質(zhì)10。所述電除塵器4的出氣口還連有風(fēng)機(jī)5。一種電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)方法，包括如下步驟
①將廢氣通入煙道內(nèi)，經(jīng)煙道進(jìn)氣端的催化反應(yīng)組件，廢氣源中的二氧化硫經(jīng)氧化反應(yīng)0. 5-2. 5s生成三氧化硫；
②將含有三氧化硫的混合廢氣通入電除塵器中；
③經(jīng)電除塵器除塵后的氣體通過風(fēng)機(jī)排入大氣或者進(jìn)行工業(yè)化處理。本發(fā)明電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)及方法的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明利用放電等離子體技術(shù)對煙氣中的二氧化硫進(jìn)行電催化轉(zhuǎn)化，進(jìn)行實(shí)時三氧化硫煙氣調(diào)質(zhì)，系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)簡單，除塵效果好，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。


圖1為電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)的示意圖。圖2為等離子體電催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I為鍋爐，2為催化反應(yīng)組件，3為煙道，4為電除塵器，5為風(fēng)機(jī)，6為高壓電源，7為導(dǎo)線，8為針板電極，9為進(jìn)、出氣口，10為阻擋介質(zhì)，11為金屬板電極。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明如圖1、圖2所示，一種電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，包括煙道3和電除塵器4，所述煙道3內(nèi)的進(jìn)氣口處設(shè)置有用于氧化二氧化硫氣體的催化反應(yīng)組件2，所述煙道3的進(jìn)氣口與廢氣源相連，所述煙道3的出氣口與電除塵器4的進(jìn)氣口相連。所述催化反應(yīng)組件2為光催化反應(yīng)器、等離子體電催化反應(yīng)器或者金屬催化反應(yīng)器。所述等離子體電催化反應(yīng)器，包括針板電極8、金屬板電極11和高壓電源6，所述金屬板電極11上設(shè)置有阻擋介質(zhì)10。所述阻擋介質(zhì)10為陶瓷或其他絕緣體。所述電除塵器4的出氣口還連有風(fēng)機(jī)5。一種電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)方法，包括如下步驟
①將廢氣通入煙道內(nèi)，經(jīng)煙道進(jìn)氣端的催化反應(yīng)組件，廢氣源中的二氧化硫經(jīng)氧化反應(yīng)0. 5-2. 5s生成三氧化硫；
②將含有三氧化硫的混合廢氣通入電除塵器中；
③經(jīng)電除塵器除塵后的氣體通過風(fēng)機(jī)排入大氣或者進(jìn)行工業(yè)化處理，如進(jìn)入脫硫系統(tǒng)進(jìn)行脫硫處理。催化反應(yīng)組件有一定的長度，在該處通過控制煙氣速度實(shí)現(xiàn)氣體的反應(yīng)、停留時間。本發(fā)明在煙氣粉塵濃度不大于1200mg/m3的情況下具有更好的除塵效果。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的將鍋爐廢氣引入催化反應(yīng)組件中，廢氣中的二氧化硫經(jīng)氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氧化硫，并與煙氣一同通入電除塵器，三氧化硫與煙氣中的水分結(jié)合，生成硫酸氣溶膠吸附在粉塵表面，降低粉塵表面比電阻，形成低比電阻表面通道，從而大大提高電除塵器的除塵效率。避免外加三氧化硫氣體，降低成本，延長設(shè)備使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，包括煙道⑶和電除塵器⑷，其特征在于所述煙道⑶內(nèi)的進(jìn)氣口處設(shè)置有用于氧化二氧化硫氣體的催化反應(yīng)組件⑵，所述煙道⑶的進(jìn)氣口與廢氣源相連，所述煙道⑶的出氣口與電除塵器⑷的進(jìn)氣口相連。
2.如權(quán)利要求1所述的電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于所述催化反應(yīng)組件⑵為光催化反應(yīng)器、等離子體電催化反應(yīng)器或者金屬催化反應(yīng)器。
3.如權(quán)利要求2所述的電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于所述等離子體電催化反應(yīng)器，包括針板電極⑶、金屬板電極(11)和高壓電源(6)，所述金屬板電極(11)上設(shè)置有阻擋介質(zhì)(10)。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于所述電除塵器⑷的出氣口還連有風(fēng)機(jī)(5)。
5.一種利用權(quán)利要求1所述電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)的煙氣調(diào)質(zhì)方法，其特征在于包括如下步驟 ①將廢氣通入煙道內(nèi)，經(jīng)煙道進(jìn)氣端的催化反應(yīng)組件，廢氣源中的二氧化硫經(jīng)氧化反應(yīng)O. 5-2. 5s生成三氧化硫； ②將含有三氧化硫的混合廢氣通入電除塵器中； ③經(jīng)電除塵器除塵后的氣體通過風(fēng)機(jī)排入大氣或者進(jìn)行工業(yè)化處理。
全文摘要
一種電催化在線煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)及方法，其系統(tǒng)包括煙道⑶和電除塵器⑷，所述煙道⑶內(nèi)的進(jìn)氣口處設(shè)置有用于氧化二氧化硫氣體的催化反應(yīng)組件⑵，所述煙道⑶的進(jìn)氣口與廢氣源相連，所述煙道⑶的出氣口與電除塵器⑷的進(jìn)氣口相連。其優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明利用放電等離子體技術(shù)對煙氣中的二氧化硫進(jìn)行電催化轉(zhuǎn)化，進(jìn)行在線三氧化硫煙氣調(diào)質(zhì)，系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)簡單，除塵效果好，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號B01D53/86GK103007745SQ20121054934
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者王祖武, 車垚, 裴震爍, 王紅飛 申請人:武漢大學(xué)