【文章內(nèi)容簡介】 硫后廢堿液用泵直接排到廠內(nèi)污水處理場中。、濕等離子體原理等離子體原理：用高壓脈沖電源放電，使煙氣中的一氧化氮形成等離子體，便于被氧化成二氧化氮的煙氣脫硫脫硝技術（簡稱PPCP，Pulsed corona induced Plasma Chemical Process）。NOx 是主要的大氣污染物之一，來源于各種燃燒鍋爐的煙氣及機動車的尾氣。全世界對NOx的排放都有嚴格的限制，且標準越來越高。等離子脫硫脫硝作為繼干法、半干法、濕法等經(jīng)典脫硫脫硝方法之后的一種全新的脫硫脫硝方法，以其具有的投資少、占地面積小、脫硝效率高、運行費用低、設備腐蝕低、不易造成二次污染等獨有的諸多特點，已經(jīng)成為國際上公認的具有極大市場潛力的良好應用前景的煙氣脫硫脫硝新工藝。等離子體由大量帶點粒子組成的活性粒子系統(tǒng)，一般存在著電子、離子、原子、或自由基等粒子。由于電子和離子性質(zhì)的差別，在一定情況下，電子溫度Te和離子溫度Ti并不平衡，Te高達104 K以上，而離子和原子之類的重粒子溫度卻低到10102 K數(shù)量級，這種粒子宏觀上體現(xiàn)常溫特性，稱為低溫等離子體或非平衡態(tài)的等離子體。由于電子溫度很高，使許多只有在高溫高壓或有催化劑存在下的反應得以在常溫常壓及無催化劑的情況下實現(xiàn)。NOx的脫除比SO2 的去除要復雜許多，通過氣體放電產(chǎn)生的非平衡等離子體來誘導自由基反應脫除煙氣中的NOx 和SO2是當前最有效、最有前途的煙氣治理技術之一。氣體中的氣體分子（NOH2O等）被高能電子電離，形成各種自由基和活性粒子（N、N*、O、O02*、OH、HO2等），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轉變稱為高價氧化物，然后形成HNO3和H2SO4。在有氨注入的情況下，進一步生成硫胺和硝銨等細粒氣溶膠，所生成的產(chǎn)物有常規(guī)方法（ESP或布袋）收集，從而實現(xiàn)對煙氣的脫硫脫硝同時進行。脈沖放電等離子體法脫硫脫硝主要是通過下面的一些反應過程進行的。NO + O NO2 NO + O3 NO2 + O2NO + HO2 NO2 + OH NO + OH HNO2NO2 + OH HNO3 2NO2 + O3 N2O5 + O2 N2O5 + H2O 2HNO3 HNO2 + O HNO3SO2 + O N2O5 + O2 SO2 + OH HSO3SO2 + HO2 SO3 + OH HSO3 + O2 SO3 + HO2HSO3 + OH H2SO4 SO3 + H2O H2SO4HNO3 + NH3 NH4NO3 H2SO4 + 2 NH3 (NH4)2SO41986年前后，日本Masuda和Mizuno等人提出了用高壓脈沖電源代替電子加速器的脈沖放電等離子體煙氣脫硫脫硝技術（簡稱PPCP，Pulsed corona induced Plasma Chemical Process）。而后，日本、荷蘭、美國、意大利、韓國、加拿大、俄羅斯、中國等國都進行了大量的研究工作。脈沖電暈等離子法是靠脈沖高壓電源在普通的反應器中形成等離子體，產(chǎn)生高能電子（520ev）。它是利用快速上升的窄脈沖電場加速而得到高能電子形成非平衡等離子體狀態(tài)，產(chǎn)生大量的活性粒子，二驅動離子的能耗極小，能量利用效率高，同時獲得較高的脫硫脫銷效率。通過脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中含有很強氧化性的自由基，其中活性粒子的平均能量高于氣體分子的鍵能，這些活性粒子和有害分子碰撞的結果：一方面打開氣體分子鍵生成一些單原子分子和固體微粒；另一方面產(chǎn)生大量的OH、OHO等自由基和氧化性極強的O3。由這些單元分子、自由基和O3等組成的活性粒子引起一系列化學反應最終將廢氣中的有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)。國內(nèi)從上個世紀80年代后期首先在國家自然科學基金和水電部的資助下在北京理工大學開始了對PPCP的基礎研究。目前在美國、韓國和中國等都積極進行了該技術的工業(yè)化應用開發(fā)，建有數(shù)萬標方煙氣處理量的工業(yè)中試裝置，并在脈沖電源、工藝流程、添加劑等方面的研究取得了很大進展。十五期間在國家科技部“863”計劃的資助下，中物院環(huán)保工程研究中心主持完成了40,000～50,000Nm3/h工藝優(yōu)化實驗，在關鍵設備、降低能耗和提高脫硫脫硝效率等方面取得了可喜的進展。使該技術已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化的條件，并開展了50MW機組以上脫硫脫硝裝置的技術經(jīng)濟分析和市場調(diào)研，得出該技術具有較好的競爭力和市場前景的結論。近幾年，PPCP技術轉入工業(yè)試驗階段。1997年，韓國Pohang加速器實驗室采用MPC技術研制了30kW的高壓脈沖電源，；隨后又研制了120kW脈沖電源，并開展了有關的脫硫脫硝工業(yè)試驗，取得了令人滿意的效果。九十年代初，中國工程物理研究院（CAEP）尹華碧等研制了一臺1kHz、30kV的MPC，為大功率的MPC建造打下了基礎；在此基礎上，1998年又建造了一臺5～15kW的氫閘流管與MPC技術相結合的脈沖電源，并在1,000～3,000Nm3/h的脫硫脫硝試驗裝置上進行試驗，取得了很好的效果。2000年，中國工程物理研究院研制了50～100kW的脈沖電源，應用在20,000Nm3/h的工業(yè)中試裝置上。另外浙江大學閆克平設計了10～100kW的脈沖混合式和交直流疊加等離子體電源并在幾個不同的氣體處理裝置中得到應用。針對燃煤煙氣凈化，等離子體反應器結構主要有線－板。電源與反應器間的有效匹配對降低能耗、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、增加電源的功率及降低電源造價等具有重要意義。但另一方面，匹配的有效性與電源特性、反應器的結構、煙氣成分、溫度濕度、副產(chǎn)物狀況等多方面因素相關，實現(xiàn)優(yōu)化的等離子體系統(tǒng)仍需要開展多方面的研究。如浙江大學閆克平等人發(fā)現(xiàn)對于給定的高壓脈沖電壓發(fā)生器，改變電暈線的直徑和增加直流偏壓可以改善系統(tǒng)的匹配；反之，對于一個給定的電暈反應器，提高脈沖電壓可使反應器的阻抗等于電源的輸出阻抗，達到最佳匹配。電源和反應器間的耦合技術可以大幅度地改善系統(tǒng)的能量效率。近年來，國內(nèi)外學者對此技術開展了多個工業(yè)化應用研究，其中，以浙江大學閆克平等人的研究成果最為成熟，其中試裝置規(guī)模最大、運行時間最長、效果最為穩(wěn)定，已得到國內(nèi)同行的認可，并獲得國家863計劃重點資助，以建設國內(nèi)示范項目，可保證部分重點設備資金由863項目經(jīng)費出資建設。某公司熱電廠2410t/h鍋爐煙氣脫硫項目的部分煙氣，經(jīng)過干式等離子體，由脫硫塔體中下部進入，進氣口的布置是精心設計的，以保持向塔內(nèi)有足夠的向下傾斜坡度，從而保證煙氣的停留時間和均勻分布，有效地避免煙氣的旋流及壁面效應。吸收液由泵打入噴淋母管，經(jīng)噴嘴從塔體上部均勻噴出。這時，噴出的吸收液和上流向的煙氣充分接觸，堿液液滴、液霧與煙氣中的SO2發(fā)生劇烈碰撞，經(jīng)反應生成亞硫酸鈉，鈉鹽液體流到塔體底部，繼續(xù)循環(huán)吸收。脫硫后的凈煙氣，經(jīng)吸收塔上部的一級除霧器除水后再經(jīng)過濕式等離子體由塔頂直接排放，塔底排出吸收液送入公司污水處理場。脫硫后的煙氣采用國際流行的直排方案，其原因是經(jīng)過聯(lián)合脫硝脫硫的工藝，煙氣內(nèi)的污染物含量已經(jīng)非常小，從塔頂加高后直接排出即可確保對周邊環(huán)境無影響，符合國家環(huán)保標準。煙氣直排：塔頂直排方式是在吸收塔上加裝煙氣管道,煙氣經(jīng)過吸收除霧裝置后直接在塔頂排放,不回原煙道，其總高度滿足煙囪最低允許高度要求。煙氣直排的優(yōu)越性：濕法脫硫后煙氣仍具有腐蝕性，煙氣按原煙囪排放對煙道及煙囪等的防腐是一個很大的考驗，鑒于本電廠現(xiàn)有煙囪的使用時間長、原用材料更新困難等客觀原因，經(jīng)過多方研究，還難以找到合適的煙囪防腐方案。而采用煙氣直排可省去煙道制作、安裝、煙道和煙囪防腐以及增壓風機等費用，投資大大減少，并且占地小，易于廠區(qū)布置，大大減輕電廠的經(jīng)濟負擔。詳見工藝流程附圖。● 吸收塔按適宜的液氣比設計，采用碳鋼作為骨架材料(亦可用玻璃鋼)，塔內(nèi)做耐酸堿的防腐。吸收塔采用的是噴淋空塔，內(nèi)裝噴淋層，通過計算機模擬設計(CFD)，確定了塔內(nèi)噴嘴和噴淋層的布置以及除霧器、煙氣入口和煙氣出口的位置，優(yōu)化了漿液濃度、噴淋的覆蓋率、煙氣氣速等性能參數(shù)，以求降低阻力、提高洗滌效果。塔體為圓柱形，塔內(nèi)根據(jù)需要裝設噴淋母管和一定數(shù)量的噴嘴，分三層布置。布置方式為均勻布置，使噴淋層之間不會相互干擾，并保證液滴的均勻分布。改善氣液接觸條件，提高脫硫效率。濕式等離子體裝于塔頂。詳見吸收塔附圖?！?循環(huán)系統(tǒng)采用單元制設計，每個噴淋層都配有一臺與噴淋層上升管道系統(tǒng)相連接的吸收塔循環(huán)泵，從而保證吸收塔內(nèi)200%以上的吸收漿液覆蓋率。運行的循環(huán)泵數(shù)量可根據(jù)鍋爐負荷調(diào)整。脫硫系統(tǒng)正