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1、(10)申请公布号 CN 104353335 A (43)申请公布日 2015.02.18 C N 1 0 4 3 5 3 3 3 5 A (21)申请号 201410695957.2 (22)申请日 2014.11.26 B01D 53/75(2006.01) B01D 53/60(2006.01) B01D 53/58(2006.01) B01D 50/00(2006.01) B01D 53/32(2006.01) (71)申请人广西南宁华国环境科技有限公司 地址 530032 广西壮族自治区南宁市江南区 沙井大道南乡村工业区南乡路96号 (72)发明人覃江浩 (74)专利代理机构北京远大。
2、卓悦知识产权代理 事务所(普通合伙) 11369 代理人靳浩 (54) 发明名称 一种等离子体脱硫脱硝及除尘装置 (57) 摘要 本发明公开了一种等离子体脱硫脱硝及除尘 装置，包括：等离子体除尘室，其两侧上部分别设 有第一进气口和第一出气口，中部设有第一进液 口，底部设有第一出液口，所述第一进液口通过第 一输液管与水源相连；第一喷淋室，其下部设有 第二进气口，上部设有第二出气口，所述第二进气 口与所述第一出气口相连通；所述第一喷淋室顶 部设有第二进液口，所述第二进液口通过第二输 液管与氨水储罐相连通；第二喷淋室，其下部设 有第三进气口，上部设有第三出气口，所述第三进 气口与所述第二出气口相连通。
3、；所述第二喷淋室 顶部设有第三进液口，所述第三进液口通过第三 输液管与第一出液口相连通。本发明具有脱硫、脱 硝及除尘三种功能，投资少且占地面积小。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104353335 A CN 104353335 A 1/1页 2 1.一种等离子体脱硫脱硝及除尘装置，其特征在于，包括： 等离子体除尘室，其两侧上部分别设置有第一进气口和第一出气口；所述等离子体除 尘室内部顶端设置有电晕极，所述电晕极包括一水平设置的金属板，所述金。
4、属板上竖直设 有多根金属杆，所述金属杆上均环设有若干组放电针，每个放电针组包括6-8根放电针，相 邻放电针组间距8-10mm，所述放电针长度为15-20mm，所述金属板通过导线与高压脉冲电 源相连；所述等离子体除尘室中部设置有第一进液口，所述等离子体除尘室底部设置有第 一出液口，所述第一进液口通过第一输液管与水源相连； 第一喷淋室，其下部设置有第二进气口，上部设置有第二出气口，所述第二进气口与所 述第一出气口相连通；所述第一喷淋室顶部设置有第二进液口，所述第二进液口通过第二 输液管与氨水储罐相连通，所述第二进液口与所述第一喷淋室相连部位设置有第一喷头； 所述第一喷淋室中部水平设置有多块第一筛板。
5、，所述第一筛板为开口向下的弧形状，所述 多个第一筛板上的筛孔孔径从上到下依次增大；所述第一喷淋室底部设置有第二出液口， 所述第二出液口通过第一循环管道也与所述第一喷头相连通； 第二喷淋室，其下部设置有第三进气口，上部设置有第三出气口，所述第三进气口与 所述第二出气口相连通；所述第二喷淋室顶部设置有第三进液口，所述第三进液口通过第 三输液管与第一出液口相连通，所述第三进液口与所述第二喷淋室相连部位设置有第二喷 头；所述第二喷淋室中部水平设置有多块第二筛板，所述第二筛板为开口向下的弧形状，所 述多个第二筛板上的筛孔孔径从上到下依次增大；所述第二喷淋室底部设置有第三出液 口，所述第三出液口通过第二循。
6、环管道也与所述第二喷头相连通。 2.如权利要求1所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，其特征在于，所述第一输液管 上设置有第一高压泵。 3.如权利要求1所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，其特征在于，所述等离子体除 尘室下部还设置有筛网。 4.如权利要求1所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，其特征在于，所述第一循环管 道上设置有第二高压泵，所述第二循环管道上设置有第三高压泵。 5.如权利要求1所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，其特征在于，所述第一喷头和 第二喷头均为水平设置的圆盘状结构，所述第一喷头和第二喷头上均设置有多个喷嘴，一 个喷嘴设置在所述圆盘的圆心位置，其余喷嘴依次环设在中心喷嘴的周围呈层状。
7、分布，且 每一喷嘴均为一圆柱形导管，中心喷嘴竖直设置，其余喷嘴的轴线与竖直方向呈5-60度夹 角设置，且由圆心向四周夹角依次增大。 6.如权利要求1所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，其特征在于，所述第一筛板与 第二筛板的弧度均为40-60度。 7.如权利要求1所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，其特征在于，所述第一喷淋室 底部还设置有第一排液管，所述第二喷淋室底部还设置有第二排液管。 8.如权利要求1所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，其特征在于，所述氨水储罐中 氨水的浓度为15-20。 权 利 要 求 书CN 104353335 A 1/4页 3 一种等离子体脱硫脱硝及除尘装置 技术领域 000。
8、1 本发明涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种等离子体脱硫脱硝及除尘装置。 背景技术 0002 我国是燃煤大国，一次能源组成中燃煤占75。煤在燃烧过程产生大量灰尘，这些 灰尘对生态环境和人的身体都是巨大的威胁。而且煤在燃烧过程产生的烟气中还含有众多 污染物，其中主要有二氧化硫(SO 2 )和氮氧化物(NO x )。SO 2 、NO x 及由它们形成的酸雨、硫酸 盐气溶胶、光化学烟雾等会严重威胁人体健康，危害植物生长，腐蚀金属，破坏生态环境。 0003 等离子体可以用于除尘，电晕极在高压电源的作用下放电，产生大量自由电子和 离子，与流经电晕极的粉尘碰撞，并使其荷电，其中带有负电荷的粉尘离子在电场力。
9、的作用 下，沉积到集尘极上。等离子体还可以用于脱硫脱硝，等离子体中含有大量高能电子、离子 和激发态离子，这些活性粒子与氧气和水分子碰撞，生成大量OH、HO 2 及O等自由基，这 些自由基使二氧化硫和氮氧化物氧化成高价态，最后与氨分子混合生产硫酸铵和硝酸铵。 因而，等离子体可以用于脱硫脱硝及除尘，所以有必要设计一种具有脱硫脱硝及除尘三种 功能的装置用于处理燃煤烟气，以减少设备投资，并能得到较纯净的烟气。 发明内容 0004 本发明设计开发了一种具有脱硫、脱硝及除尘三种功能，投资少，占地面积小，成 本低的等离子体脱硫脱硝及除尘装置。 0005 本发明提供的技术方案为： 0006 一种等离子体脱硫脱。
10、硝及除尘装置，包括： 0007 等离子体除尘室，其两侧上部分别设置有第一进气口和第一出气口；所述等离子 体除尘室内部顶端设置有电晕极，所述电晕极包括一水平设置的金属板，所述金属板上竖 直设有多根金属杆，所述金属杆上均环设有若干组放电针，每个放电针组包括6-8根放电 针，相邻放电针组间距8-10mm，所述放电针长度为15-20mm，所述金属板通过导线与高压脉 冲电源相连；所述等离子体除尘室中部设置有第一进液口，所述等离子体除尘室底部设置 有第一出液口，所述第一进液口通过第一输液管与水源相连； 0008 第一喷淋室，其下部设置有第二进气口，上部设置有第二出气口，所述第二进气口 与所述第一出气口相连。
11、通；所述第一喷淋室顶部设置有第二进液口，所述第二进液口通过 第二输液管与氨水储罐相连通，所述第二进液口与所述第一喷淋室相连部位设置有第一喷 头；所述第一喷淋室中部水平设置有多块第一筛板，所述第一筛板为开口向下的弧形状，所 述多个第一筛板上的筛孔孔径从上到下依次增大；所述第一喷淋室底部设置有第二出液 口，所述第二出液口通过第一循环管道也与所述第一喷头相连通； 0009 第二喷淋室，其下部设置有第三进气口，上部设置有第三出气口，所述第三进气口 与所述第二出气口相连通；所述第二喷淋室顶部设置有第三进液口，所述第三进液口通过 第三输液管与第一出液口相连通，所述第三进液口与所述第二喷淋室相连部位设置有第。
12、二 说 明 书CN 104353335 A 2/4页 4 喷头；所述第二喷淋室中部水平设置有多块第二筛板，所述第二筛板为开口向下的弧形状， 所述多个第二筛板上的筛孔孔径从上到下依次增大；所述第二喷淋室底部设置有第三出液 口，所述第三出液口通过第二循环管道也与所述第二喷头相连通。 0010 优选的是，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述第一输液管上设置有第一 高压泵。 0011 优选的是，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述等离子体除尘室下部还设 置有筛网。 0012 优选的是，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述第一循环管道上设置有第 二高压泵，所述第二循环管道上设置有第三高压泵。 00。
13、13 优选的是，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述第一喷头和第二喷头均为 水平设置的圆盘状结构，所述第一喷头和第二喷头上均设置有多个喷嘴，一个喷嘴设置在 所述圆盘的圆心位置，其余喷嘴依次环设在中心喷嘴的周围呈层状分布，且每一喷嘴均为 一圆柱形导管，中心喷嘴竖直设置，其余喷嘴的轴线与竖直方向呈5-60度夹角设置，且由 圆心向四周夹角依次增大。 0014 优选的是，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述第一筛板与第二筛板的弧 度为40-60度。 0015 优选的是，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述第一喷淋室底部还设置有 第一排液管，所述第二喷淋室底部还设置有第二排液管。 0016 优选的。
14、是，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述氨水储罐中氨水的浓度为 15-20。 0017 本发明的有益效果：(1)本发明具有脱硫、脱硝及除尘三种功能，只需一种装置就 可以完成三项作业，节省投资，减少装置占地面积，降低成本，其中脱硫率达90，脱硝率达 80，除尘率达97，排放的气体非常洁净。(2)本发明的副产物为硫酸铵和硝酸铵，经过 适当处理可用于化肥生产或其他工业生产，不带来二次污染，非常环保。(3)将等离子体除 尘室中使用过的水用于第二喷淋室洗涤烟气，第一喷淋室和第二喷淋室中的洗涤液均可以 循环使用，这样使水和氨水具有很高的利用率。(4)等离子体除尘室中一方面可以使NO x 和 SO 2 氧。
15、化，另一方面使灰尘沉降到水面，具有双重功能，避免了加装其它除尘装置。等离子体 除尘室中采用水面作为集尘极，平坦均匀，可以显著地减少火花放电和电弧产生，而且灰尘 落到水面极易清理，使用非常方便。(5)所述电晕极包括一水平设置的金属板，所述金属板 上竖直设有多根金属杆，所述金属杆上均环设有若干组放电针，每个放电针组包括6-8根 放电针，相邻放电针组间距8-10mm，所述放电针长度为15-20mm，这样放电均匀，而且不易 产生火花，并扩大了NO x 和SO 2 的接触面积，使其能够被充分氧化。 附图说明 0018 图1为本发明所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置的结构示意图。 具体实施方式 0019 下。
16、面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文 字能够据以实施。 说 明 书CN 104353335 A 3/4页 5 0020 如图1所示，本发明提供一种等离子体脱硫脱硝及除尘装置，包括： 0021 等离子体除尘室1，其两侧上部分别设置有第一进气口11和第一出气口12；所述 等离子体除尘室1内部顶端设置有电晕极13，所述电晕极13包括一水平设置的金属板，所 述金属板上竖直设有多根金属杆，所述金属杆上均环设有若干组放电针，每个放电针组包 括6-8根放电针，相邻放电针组间距8-10mm，所述放电针长度为15-20mm，所述金属板通过 导线与高压脉冲电源相连；所述等离子体除尘。
17、室1中部设置有第一进液口，所述等离子体 除尘室1底部设置有第一出液口，所述第一进液口通过第一输液管14与水源相连； 0022 第一喷淋室2，其下部设置有第二进气口21，上部设置有第二出气口22，所述第二 进气口21与所述第一出气口12相连通；所述第一喷淋室2顶部设置有第二进液口，所述第 二进液口通过第二输液管24与氨水储罐23相连通，所述第二进液口与所述第一喷淋室2 相连部位设置有第一喷头25；所述第一喷淋室2中部水平设置有多块第一筛板27，所述第 一筛板27为开口向下的弧形状，所述多个第一筛板27上的筛孔孔径从上到下依次增大；所 述第一喷淋室2底部设置有第二出液口，所述第二出液口通过第一循环。
18、管道26也与所述第 一喷头25相连通； 0023 第二喷淋室3，其下部设置有第三进气口31，上部设置有第三出气口32，所述第三 进气口31与所述第二出气口22相连通；所述第二喷淋室3顶部设置有第三进液口，所述第 三进液口通过第三输液管34与第一出液口相连通，所述第三进液口与所述第二喷淋室3相 连部位设置有第二喷头33；所述第二喷淋室3中部水平设置有多块第二筛板36，所述第二 筛板36为开口向下的弧形状，所述多个第二筛板36上的筛孔孔径从上到下依次增大；所述 第二喷淋室3底部设置有第三出液口，所述第三出液口通过第二循环管道35也与所述第二 喷头33相连通。 0024 需要脱硫脱硝及除尘的烟气从第。
19、一进气口11进入，等离子体除尘室1用于除尘， 在本发明中，该等离子体除尘室1的集尘极为水面。电晕极13在高压脉冲电源的作用下放 电，产生大量高能电子和离子，使烟气中的粉尘荷电，荷电粉尘向水面沉积。另一方面，高能 电子和离子与氧气和水分子碰撞，生成大量OH、HO 2 及O等自由基，将烟气中的NO x 和 SO 2 氧化为高价态的硫氧化物和氮氧化物。所述电晕极13包括一水平设置的金属板，所述金 属板上竖直设有多根金属杆，所述金属杆上均环设有若干组放电针，每个放电针组包括6-8 根放电针，相邻放电针组间距8-10mm，所述放电针长度为15-20mm，这样设计的电晕极13放 电均匀，而且不易产生火花，。
20、并扩大了NO x 和SO 2 的接触面积，使其能够被充分氧化。第一进 液口通过第一输液管14进水，将沉积在水面的粉尘冲刷干净，使水面能重新沉积粉尘。 0025 随后，经过除尘的烟气经第一出气口12和第二进气口21进入第一喷淋室2的下 部，氨水储罐23中的氨水经第二输液管24到达第一喷淋室2顶部的第二进液口，并从第一 喷头25喷出，烟气向上流动与氨水在第一喷淋室2中部接触，氨水与高价态的硫氧化物和 氮氧化物反应，生成硫酸铵和硝酸铵，实现脱硫脱硝。生产的硫酸铵和硝酸铵可以用于生产 化肥或用于其他化工生产，不存在二次污染的问题。所述第一喷淋室2中部水平设置有多 块第一筛板27，所述第一筛板27为开口。
21、向下的弧形状，所述多个第一筛板27上的筛孔孔径 从上到下依次增大，这样可以扩大氨水与烟气的接触面积，并保证烟气顺畅地向上流动。所 述第一喷淋室2底部设置有第二出液口，所述第二出液口通过第一循环管道26也与所述第 一喷头25相连通，这样进入第一喷淋室2底部的氨水通过循环管道反复利用，提高了氨水 说 明 书CN 104353335 A 4/4页 6 的利用率。 0026 然后，经过脱硫脱硝的烟气经第二出气口22和第三进气口31进入第二喷淋室3 下部，第三输液管34将等离子体除尘室1下部的水输送到第三进液口，并从第二喷头33喷 出，烟气向上流动与水在第二喷淋室3中部接触，洗涤烟气中多余的氨水，防止多。
22、余氨气从 第三出气口32排出。所述第二喷淋室3中部水平设置有多块第二筛板36，所述第二筛板 36为开口向下的弧形状，所述多个第二筛板36上的筛孔孔径从上到下依次增大，这样设置 是为了扩大水与烟气的接触面积，并保证烟气顺畅地向上流动。所述第二喷淋室3底部设 置有第三出液口，所述第三出液口通过第二循环管道35也与所述第二喷头33相连通，进入 第二喷淋室3底部的水可以通过第二循环管道35反复利用，提高了水的利用率。最后，经 第三出气口32排出的烟气是经过脱硫脱硝及除尘的烟气，非常纯净，对环境污染很小。本 发明的脱硫率达90，脱硝率达80，除尘率达97。 0027 如图1所示，所述的等离子体脱硫脱硝及。
23、除尘装置，所述第一输液管14上设置有 第一高压泵。设置第一高压泵增大了进入第一进液口水的压力，增强水对粉尘的冲击力，有 利于将水面的粉尘清洗干净。 0028 如图1所示，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述等离子体除尘室1下部还 设置有筛网。设置筛网可以滤除水中的粉尘，使进入第三输液管34的水不含粉尘。 0029 如图1所示，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述第一循环管道26上设置 有第二高压泵，所述第二循环管道35上设置有第三高压泵。设置第二高压泵可以将氨水通 过第一循环管道26快速输送到第一喷淋室2顶部，设置第三高压泵可以将水通过第二循环 管道35快速输送到第二喷淋室3顶部，加快循环。
24、速度。 0030 所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述第一喷头25和第二喷头33均为水平 设置的圆盘状结构，所述第一喷头25和第二喷头33上均设置有多个喷嘴，一个喷嘴设置在 所述圆盘的圆心位置，其余喷嘴依次环设在中心喷嘴的周围呈层状分布，且每一喷嘴均为 一圆柱形导管，中心喷嘴竖直设置，其余喷嘴的轴线与竖直方向呈5-60度夹角设置，且由 圆心向四周夹角依次增大。这样设置使从第一喷头25喷出的氨水和从第二喷头33喷出的 水更加均匀分散，增大与烟气的接触面积。 0031 如图1所示，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述第一筛板27与第二筛板 36的弧度为40-60度。这样设置增大与烟气的接触面积。
25、，使氨水与烟气中的高价态的硫氧 化物和氮氧化物充分反应，使水能充分洗涤烟气。 0032 如图1所示，所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述第一喷淋室2底部还设 置有第一排液管，所述第二喷淋室3底部还设置有第二排液管。第一排液管将第一喷淋室 2底部含有硫酸铵和硝酸铵的液体排出，用于化肥生产或其他化工用途，第二排液管用于将 第二喷淋室3底部的液体排出。 0033 所述的等离子体脱硫脱硝及除尘装置，所述氨水储罐23中氨水的浓度为 15-20。本发明中氨水的最佳浓度为15-20。 0034 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的图例。 说 明 书CN 104353335 A 1/1页 7 图1 说 明 书 附 图CN 104353335 A 。