等離子體荷電干式噴鈣煙氣脫硫技術(shù)研究.pdf

1、大氣中的SO2氣體及其形成的酸沉降，是當(dāng)今人類(lèi)面臨的重大環(huán)境問(wèn)題之一。我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，燃煤型的SO2污染已成為我國(guó)大氣污染的主要特征。因此，治理SO2大氣污染已迫在眉捷，勢(shì)在必行。探求技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的脫硫技術(shù)是現(xiàn)階段環(huán)保領(lǐng)域廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)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(chǔ)上，提出采用強(qiáng)電離放電產(chǎn)生等離子體形成高濃度強(qiáng)氧化游離基，來(lái)活化Ca（OH）2脫硫劑顆粒的方法，進(jìn)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(lái)提高其活性。在高壓直流電暈放電電場(chǎng)中，電子的平均能量較低，僅為1．5eV左右。而在采用強(qiáng)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(dá)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(kāi)，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(yùn)行成本降低10％—20％， 本文主要研究了介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離放電的形成方法，等離子體對(duì)脫硫劑的活化原理以及脫除SO2的反應(yīng)機(jī)理，設(shè)計(jì)了一套煙氣處理量為100m3/h模擬煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)。并對(duì)脫硫過(guò)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(shí)間（或煙氣管道長(zhǎng)度）、施加在等離子體反應(yīng)器放電極上的電壓、能耗等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在等離子體荷電干式噴鈣脫硫過(guò)程中，Ca/S比值的增加、脫硫劑粒度的減小、外加激勵(lì)電壓的加大、放電功率以及H2O的增加、停留時(shí)間的延長(zhǎng)，這些都有利于SO2的脫除。當(dāng)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(shí)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(dá)到82．5％。在適當(dāng)?shù)臈l件下，SO2脫除率更高達(dá)98．9％。 此外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了采用強(qiáng)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(yīng)所需的滯留時(shí)間，一般在2秒左右即可完成慢硫化反應(yīng)，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．