等離子體荷電干式噴鈣煙氣脫硫技術研究.pdf

1、大氣中的SO2氣體及其形成的酸沉降，是當今人類面臨的重大環(huán)境問題之一。我國的能源結構以煤炭為主，燃煤型的SO2污染已成為我國大氣污染的主要特征。因此，治理SO2大氣污染已迫在眉捷，勢在必行。探求技術上先進、經(jīng)濟上合理的脫硫技術是現(xiàn)階段環(huán)保領域廣泛關注的焦點之一。本文在傳統(tǒng)的荷電干式脫硫劑噴射脫硫系統(tǒng)（CDSI）基礎上，提出采用強電離放電產(chǎn)生等離子體形成高濃度強氧化游離基，來活化Ca（OH）2脫硫劑顆粒的方法，進行煙氣脫硫。 傳

2、統(tǒng)的荷電干式脫硫劑噴射脫硫系統(tǒng)（CDSI）主要采用高壓直流電暈放電的方法，使脫硫劑表面荷電來提高其活性。在高壓直流電暈放電電場中，電子的平均能量較低，僅為1．5eV左右。而在采用強電離氣體放電后產(chǎn)生的非平衡等離子體中，電子的平均能量高達13eV。高能電子能將煙氣中的H2O、O2等分子激活、裂解，產(chǎn)生大量活性粒子，把HO—H及O—O鍵打開，使之成為自由基或活化粒子，這些自由基或活化粒子與高能電子一起處理脫硫劑，可大大提高脫硫劑的活性，從而

3、一方面提高了煙氣的脫硫效率，另一方面又提高了脫硫劑的利用率，降低了Ca/S比，可使運行成本降低10％—20％， 本文主要研究了介質阻擋強電離放電的形成方法，等離子體對脫硫劑的活化原理以及脫除SO2的反應機理，設計了一套煙氣處理量為100m3/h模擬煙氣脫硫實驗系統(tǒng)。并對脫硫過程中的影響因素如：含水量、Ca/S比值、脫硫劑粒度、煙氣停留時間（或煙氣管道長度）、施加在等離子體反應器放電極上的電壓、能耗等進行了實驗研究。

4、實驗結果表明，在等離子體荷電干式噴鈣脫硫過程中，Ca/S比值的增加、脫硫劑粒度的減小、外加激勵電壓的加大、放電功率以及H2O的增加、停留時間的延長，這些都有利于SO2的脫除。當煙氣中SO2的原始濃度大約控制在2250×10—6（v/v）左右，氣體中含氧量為21％（v/v），含水量為1．8％（v/v），Ca/S比值為1．48，煙氣停留時間為2．4S；施加在等離子體發(fā)生器放電極上的電壓為3．4kV，頻率為10kHz，在煙氣流量為100m3/

5、h的條件下，SO2脫除率達到82．5％。在適當?shù)臈l件下，SO2脫除率更高達98．9％。 此外，通過實驗證明了采用強電離放電產(chǎn)生的非平衡等離子體處理Ca（OH）2脫硫劑，使其活性得到了很大提高。降低了同SO2完全反應所需的滯留時間，一般在2秒左右即可完成慢硫化反應，從而有效地提高了SO2的脫除率。與傳統(tǒng)的荷電干式脫硫劑噴射脫硫系統(tǒng)（CDSI）相比較，SO2的脫除率提高了10％～20％以上。而且能耗很低，每處理1m3煙氣僅消耗0．