摘要：介紹(shao)一種(zhong)流(liu)光(guang)放(fang)電(dian)(dian)煙氣脫(tuo)硫(liu)濕法工(gong)藝流(liu)程，其特(te)征是：(1)采用(yong)交直(zhi)流(liu)疊加(jia)(AC/DC)方式在工(gong)業(ye)型反(fan)應(ying)(ying)器發生分布良好的(de)(de)(de)流(liu)光(guang)放(fang)電(dian)(dian)等離(li)(li)子體；(2)取代傳統等離(li)(li)子體干法技術，采用(yong)分區濕式反(fan)應(ying)(ying)器系(xi)統，大幅降低能(neng)耗，無(wu)產(chan)(chan)物粘壁(bi)；(3)采用(yong)可規(gui)模化(hua)(hua)的(de)(de)(de)流(liu)光(guang)放(fang)電(dian)(dian)等離(li)(li)子體氧化(hua)(hua)技術，實現高濃(nong)度(du)亞硫(liu)酸(suan)銨氧化(hua)(hua)；(4) 控制尾氣氨(an)逸出；(5)生成(cheng)液(ye)濃(nong)縮脫(tuo)水結(jie)晶干燥制得(de)固體硫(liu)酸(suan)銨。通過(guo)半工(gong)業(ye)試(shi)驗，在SO2初始濃(nong)度(du)500～1000 μl·L-1 條(tiao)件下(xia)，脫(tuo)硫(liu)率(lv)≥95%，亞硫(liu)酸(suan)鹽一次氧化(hua)(hua)率(lv)50%～70%，適(shi)當處(chu)理(li)后達到90%以上，反(fan)應(ying)(ying)器能(neng)耗小于3. 5 W·h·m-3，氨(an)逸出在5 μl·L-1以下(xia)，副產(chan)(chan)回收(shou)(shou)適(shi)合農用(yong)的(de)(de)(de)銨肥。在吸收(shou)(shou)液(ye)鹽濃(nong)度(du)3 mol·L-1下(xia)還可以獲得(de)有實用(yong)價值的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)速(su)度(du)，顯示(shi)出良好的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)應(ying)(ying)用(yong)前(qian)景。

關鍵詞：流光放電；氨(an)法(fa)煙氣脫硫(liu)(liu)；AC/DC疊(die)加電源；亞(ya)硫(liu)(liu)酸銨氧(yang)化；等離子(zi)體氧(yang)化  

用ＮＨ３ 吸收(shou)煙(yan)氣(qi)中ＳＯ２ 是(shi)常規氨法煙(yan)氣(qi)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)成熟技術(shu)， 難點之一是(shi)對(dui)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)產物混合(he)鹽溶液（ＮＨ４）２ＳＯ３ＮＨ４ＨＳＯ３（ＮＨ４）２ＳＯ４ 的處理。理想的工藝(yi)是(shi)將四價(jia)硫(liu)(liu)(liu)Ｓ（Ⅳ）氧化為六價(jia)硫(liu)(liu)(liu)Ｓ（Ⅵ），制成高(gao)附加值的化肥硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)銨（氨硫(liu)(liu)(liu)銨法）。

多年來對(dui)亞硫(liu)酸鹽溶液氧(yang)化的(de)(de)研(yan)究(jiu)工作大多涉及對(dui)酸雨(yu)機制的(de)(de)探(tan)索［１］，采用的(de)(de)溶液濃度(du)一(yi)般(ban)為(wei)毫(hao)摩爾(er)量級，氧(yang)化速(su)度(du)十分緩慢［２］。李偉等［３４］通過填料塔(ta)對(dui)亞硫(liu)酸銨(an)溶液的(de)(de)空氣氧(yang)化過程各影響(xiang)因素(su)進(jin)行了研(yan)究(jiu)，結果(guo)認為(wei)很難將它實現為(wei)一(yi)種經濟性好的(de)(de)工業化技術(shu)。

自(zi)(zi)２０世紀７０年代(dai)發(fa)現非熱等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)(ti)脫除氣(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)ＳＯ２ 和ＮＯ狓的(de)(de)(de)(de)效應(ying)(ying)以來［５］，大量研(yan)究(jiu)試(shi)圖將(jiang)其(qi)開(kai)發(fa)為(wei)一(yi)種工業性的(de)(de)(de)(de)實用(yong)技術， 在(zai)(zai)意大利、中(zhong)國［６］、韓(han)國［７］等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)國相(xiang)繼進行(xing)以窄脈沖干法(fa)為(wei)特點的(de)(de)(de)(de)放(fang)電等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)(ti)煙氣(qi)脫硫的(de)(de)(de)(de)工業試(shi)驗，但(dan)不(bu)同程(cheng)(cheng)度上(shang)存(cun)在(zai)(zai)著(zhu)高能耗、氨逸(yi)出(chu)和粘(zhan)壁(bi)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)問(wen)題。在(zai)(zai)非熱等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)(ti)脫硫脫硝(xiao)的(de)(de)(de)(de)機理研(yan)究(jiu)方(fang)面(mian)，大多著(zhu)眼于(yu)(yu)它的(de)(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)反(fan)應(ying)(ying)［８］。Ｈｕｉｅ等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)［９］在(zai)(zai)解(jie)釋(shi)大氣(qi)液(ye)(ye)滴(di)中(zhong)ＳＯ２ 被氧化(hua)為(wei)硫酸的(de)(de)(de)(de)化(hua)學過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，提(ti)出(chu)了由ＳＯ３自(zi)(zi)由基引(yin)發(fa)的(de)(de)(de)(de)一(yi)套液(ye)(ye)相(xiang)鏈(lian)反(fan)應(ying)(ying)。Ｌｉ等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)［１０］將(jiang)Ｈｕｉｅ機制運用(yong)于(yu)(yu)非熱等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)(ti)干法(fa)脫硫過(guo)程(cheng)(cheng)，斷定放(fang)電產生的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)由基ＯＨ 和氣(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)ＳＯ２、Ｏ２ 及ＮＨ３ 傳(chuan)質到反(fan)應(ying)(ying)器內固(gu)體(ti)(ti)(ti)(ti)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)膜上(shang)，引(yin)發(fa)鏈(lian)反(fan)應(ying)(ying)，并對液(ye)(ye)膜上(shang)的(de)(de)(de)(de)鏈(lian)過(guo)程(cheng)(cheng)作了半定量解(jie)析，提(ti)出(chu)氣(qi)液(ye)(ye)傳(chuan)質效率因子(zi)(zi)對脫硫的(de)(de)(de)(de)作用(yong)，得到了與試(shi)驗相(xiang)符的(de)(de)(de)(de)結果(guo)，說明非熱等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)(ti)脫除ＳＯ２ 的(de)(de)(de)(de)主要反(fan)應(ying)(ying)是氣(qi)液(ye)(ye)復相(xiang)反(fan)應(ying)(ying)［１１］。研(yan)究(jiu)結果(guo)顯示，采(cai)用(yong)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)(ti)濕法(fa)取代(dai)干法(fa)，有利于(yu)(yu)復相(xiang)反(fan)應(ying)(ying)，且不(bu)存(cun)在(zai)(zai)干法(fa)中(zhong)副產物黏附難收集等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)問(wen)題。

流(liu)(liu)光(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)產生(sheng)(sheng)高能電(dian)(dian)(dian)(dian)子是氣(qi)體電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)化學(xue)效(xiao)應(ying)的(de)(de)(de)根源。氣(qi)體放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)引發化學(xue)反應(ying)主要(yao)依靠(kao)放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)生(sheng)(sheng)成的(de)(de)(de)自由(you)基及其他活性粒(li)子，如(ru)ＯＨ、Ｏ、Ｎ、Ｏ３等。要(yao)產生(sheng)(sheng)自由(you)基就需要(yao)打斷Ｈ２Ｏ 和Ｏ２ 等分子鍵或(huo)使分子電(dian)(dian)(dian)(dian)離。試(shi)驗(yan)(yan)證(zheng)明，采用適當的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極結構，在一(yi)定的(de)(de)(de)直流(liu)(liu)基壓上(shang)疊加一(yi)定頻率(lv)和峰(feng)值的(de)(de)(de)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓（ＡＣ／ＤＣ） 可產生(sheng)(sheng)穩定的(de)(de)(de)流(liu)(liu)光(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)， 這種流(liu)(liu)光(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)有良好(hao)的(de)(de)(de)脫硝效(xiao)果［１２］，最近(jin)的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)研究證(zheng)實在工業脫硫應(ying)用上(shang)也取(qu)得很好(hao)的(de)(de)(de)效(xiao)果［１３］。鑒于此(ci)，本文報告一(yi)種可供工業實施的(de)(de)(de)流(liu)(liu)光(guang)放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)等離子體氨法脫硫工藝，主要(yao)特點是：

（１）采用交直流疊加（ＡＣ／ＤＣ） 電(dian)源在工業型(xing)反(fan)應器(qi)發生分布(bu)良好的流光放電(dian)等離子體；

（２）采用分區濕式等離子體反應器系統(tong)；

（３）采(cai)用(yong)可規(gui)模化的放電等離子體氧(yang)化技術將(jiang)亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)銨氧(yang)化為(wei)硫(liu)(liu)酸(suan)銨。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章