等離子體活化法是80 年代發(fā)展起來的一種干法煙氣脫硫脫硝技術, 其特征是在煙氣中產(chǎn)生自由電子和活性基團。根據(jù)高能電子的來源, 該法可分為兩大類: 電子束法(EBDC)和脈沖電暈等離子法(PPCP)。前者利用電子加速器獲得高能電子束(500～ 800KeV ) , 后者利用脈沖電暈放電獲得活化電子(5～ 20eV )。

A 電子束法

電子束輻照煙氣脫硫脫硝最初由日本科學家提出, 是利用高能射線(電子束或C射線) 照射工業(yè)廢氣, 發(fā)生輻射化學變化, 從而將SO2和NOx 除去。一般認為, 該反應為自由基反應。高能射線照射工業(yè)廢氣, 其中水被分解為OH- 、O- 、HO2- 等自由基, 這些極為活潑的自由基與NOX 反應生成酸, 經(jīng)分離達到凈化目的。

電子束法已達中試階段 , 脫硫率達90%以上, 脫硝率達80%。此法工藝簡單, 投資低,占地小, 但是需要昂貴的電子加速器, 處理單位體積煙氣的能耗也較高, 并要求有X 射線屏蔽裝置, 難以大規(guī)模推廣。

B 電暈法

電暈法由電子束法發(fā)展而來。由于該法克服了電子束法的缺陷, 省掉了昂貴的加速器, 避免了電子槍壽命和X 射線屏蔽等問題, 并能直接應用到現(xiàn)有電除塵裝置上, 故一經(jīng)提出, 就受到各國學者的廣泛關注。其原理簡述如下:

電暈放電過程中產(chǎn)生的活化電子在與氣體分子碰撞的過程中產(chǎn)生OH、N、O 等自由基和O3。這些活性物質(zhì)引發(fā)的化學反應首先把氣態(tài)的SO2 和NOX 轉變?yōu)楦邇r氧化物, 然后形成HNO3。在有氨注人的情況下, 進一步生成硝銨等細粒氣溶膠。產(chǎn)物由常規(guī)方法(ESP 或布袋)收集, 完成從氣相中的分離。在此期間的離子/分子來不及運動, 不耗能, 氣體溫度也不會升高。所以這種方法也被稱為“冷等離子體法”或“非平衡等離子體法”。

脈沖電暈等離子體活化法煙氣脫硫脫硝是一種物理和化學相結合的高新技術, 其工業(yè)化過程的關鍵在于降低能耗(< 3W h/N m3)。此法占地小, 設備費低, 操作方便, 無二次污染, 具有很大的社會效益和市場應用潛力。目前脈沖電暈等離子體的研究大多采用加氨制肥料的方法, 如果直接將SO2、NOX 分解來制得產(chǎn)品 ,
則經(jīng)濟效益更大。這些研究尚有待進一步探討。

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