脈沖臭氧發(fā)生器的研制及其在煙氣治理中的應(yīng)用.pdf

1、我國(guó)工業(yè)鍋爐污染物控制目前面臨著多種污染物必須同時(shí)脫除的嚴(yán)峻形勢(shì)，針對(duì)我國(guó)工業(yè)鍋爐煙氣排放特點(diǎn)和污染物多采用單獨(dú)治理、凈化設(shè)備占地、投資與運(yùn)行費(fèi)用不斷增加的現(xiàn)狀，開發(fā)高效、低能耗的多種污染物聯(lián)合脫除技術(shù)，已迫在眉睫。采用臭氧氧化結(jié)合化學(xué)吸收協(xié)同脫除煙氣多種污染物工藝是一條可行的技術(shù)路線，而開發(fā)大容量、可靠、高性價(jià)比的臭氧設(shè)備是該工藝路線的關(guān)鍵。
　　搭建了臭氧發(fā)生器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括電源、氣源干燥凈化裝置、臭氧發(fā)生器、冷卻裝置、臭氧檢

2、測(cè)裝置、和尾氣處理裝置。系統(tǒng)研究了空氣源和氧氣源下臭氧發(fā)生情況，與傳統(tǒng)的交流電源相比，采用雙極性脈沖電源供電時(shí)發(fā)生器的介質(zhì)電容更低，所需最小放電電壓更小，尾氣中副產(chǎn)物二氧化氮量更低。在同樣的能量密度下，采用雙極性脈沖電源得到的臭氧濃度和能量效率均高于交流電源。通過脈沖電源與臭氧發(fā)生器的耦合實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)單根放電管電容為9.2nF，當(dāng)諧振電容為10μF，諧振電感為99μH時(shí)，能得到較平穩(wěn)的電壓電流波形。
　　對(duì)單根放電管進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研

3、究，采用空氣源時(shí)，流量越大臭氧濃度和臭氧能效越高，這是因?yàn)椴捎每諝庠磿r(shí)，大流量的空氣可以帶走反應(yīng)器內(nèi)熱量，有利于反應(yīng)器內(nèi)散熱，最佳流量選擇為40L/min。而采用氧氣源時(shí)，則是流量較小時(shí)臭氧發(fā)生效果更好，最佳流量選擇為5L/min。實(shí)驗(yàn)表明，電壓、電流、頻率、流量發(fā)生變化時(shí)，臭氧濃度和能效都會(huì)發(fā)生變化，這些變化歸根結(jié)底體現(xiàn)在能量密度的變化上，為了穩(wěn)定高效的發(fā)生臭氧，采用空氣源時(shí)，能量密度選擇300-700J/L，采用氧氣源時(shí)，能量密度選

4、擇2000-7000J/L。在空氣源條件下，當(dāng)電壓為5kV，頻率為3000Hz，流量為40L/min，臭氧濃度為15.5mg/L，能量效率為82g/kWh;在氧氣源條件下，當(dāng)電壓為5kV，頻率為2000Hz，流量為5L/min，臭氧濃度可達(dá)144.7mg/L，能量效率為133.9g/kWh。
　　在輕華熱電35t/h示范工程中，采用100根放電管，當(dāng)能量密度增大時(shí)，臭氧濃度的變化會(huì)分為三個(gè)階段，能量密度小于3kJ/L時(shí)，臭氧濃度隨

5、著能量密度的增大快速增長(zhǎng)，當(dāng)能量密度在3kJ/L和6kJ/L之間時(shí)，臭氧濃度隨著能量密度的增大緩慢增長(zhǎng)，當(dāng)能量密度6kJ/L時(shí)，臭氧濃度隨著能量密度的增大不再增長(zhǎng)甚至下降，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該盡可能的使能量密度處于第一階段，才能更有效的利用能量。在同樣的能量密度下，流量越大，臭氧產(chǎn)量越高，流量為40m3/h時(shí)，臭氧產(chǎn)量為4.9kg/h，臭氧發(fā)生能耗為7.1kWh/kgO3，該設(shè)備解決了濕法聯(lián)合脫除工藝中氧化劑成本過高這一關(guān)鍵難題，使得濕法聯(lián)