一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的制作方法

1.本发明涉及烟气脱硫脱硝技术领域，尤其涉及一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置。


背景技术：

2.燃煤产生的so2、no
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是酸雨、光化学烟雾的主要物质，给生态环境和居民健康带来严重危害。但是，现阶段的烟气脱硫脱硝除尘技术只是针对so2、no
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、灰尘颗粒等污染物分别进行处理，存在诸多不足，还没有实现一体化处理方式。
3.等离子体脱硫脱硝的方法主要有电子束辐照烟气脱硫脱硝技术（ea—fgd）、脉冲电晕脱硫脱硝技术和流光放电等离子体脱硫脱硝技术等。各种等离子体技术的原理基本相同，均利用放电或电子束辐照产生由电子、离子、原子、分子和自由基等粒子组成的一种新的集聚态物质，通过物理和化学作用实现脱硫脱硝，其可用性已经在近年来的科学研究过程中得到证实。
4.等离子体烟气处理技术广泛应用的最主要问题是气体净化效率问题，等离子体脱硫脱硝的净化效率受放电电压、烟气流速、添加剂、湿度和温度等综合因素的影响，其中烟气流速的增加会降低脱氮率，有研究证明，流速的增加降低了烟气在反应器中的停留时间，降低了污染物分子与活性粒子的碰撞几率，从而降低了脱氮率，添加剂nh3对no
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的去除率存在较大的影响，在电子束辐照法中氨的加入促使no
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的去除率上升了且显著降低了吸收剂用量，湿度的提高会显著地增加no
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的降解率。有研究比较发现,干燥条件下的能耗是湿润条件下的2.2倍,在处理so2和no
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的混合气体时，略微提高水蒸汽含量，湿度充足即可较易去除so2，但继续增加水蒸气含量会导致no
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去除效果的降低。
5.公开号cn113842756a的中国专利文献中公开了一种基于低温等离子体的脱硫脱硝装置及其脱硫脱硝方法，记载了“包括增湿降温装置、等离子氧化装置及文丘里洗涤装置，通过增湿降温装置对柴油机尾气进行增湿降温处理并且增加氧气量；通过等离子氧化装置对尾气的净化处理；通过文丘里洗涤装置实现尾气的脱硫脱硝”，本发明基于气体放电的低温等离子体技术，能有效降低柴油机尾气污染物排放,并且无无二次污染，且具有低能耗、大量处理废气、一体化脱硫脱硝的特点。
6.但是，上述的等离子体烟气处理装置和现有的烟气处理装置相同都是烟气直接经过增湿降温后直接输入等离子体反应器内，其中烟气流速不方便控制，当烟气流速过低时，烟气在反应器中停留的时间会过长，容易造成浪费，导致电能的消耗量过大，其次，同时由于无法控制烟气流速也容易导致在添加添加剂nh3和增湿时无法控制加入添加剂的量和烟气气体湿度，添加过多从而造成浪费，添加过少会降低so2和no
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的去除率。
7.针对现有技术存在的缺陷，提出本发明一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置。


技术实现要素：

8.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种固废烟气等离子
体脱硫脱硝装置。
9.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置，包括外壳，所述外壳的底部固定安装有过滤箱，所述过滤箱的左侧输入端固定连接有进气管，所述过滤箱的内部固定安装有过滤网，所述过滤箱的上表面固定连接有滑轨，所述滑轨的一侧上表面固定安装有固定侧板，所述固定侧板的外壁固定连接有气囊，所述气囊的另一侧固定连接有移动侧板，所述移动侧板与滑轨滑动连接，所述过滤箱的输出端与气囊的输入端通过排气管相连通，所述过滤箱与气囊处的排气管外壁固定安装有第一电磁阀，所述气囊的上方设置有隔板，所述隔板的左侧下表面设置有第一接近开关，所述隔板的右侧设置有第二接近开关；所述隔板的上表面固定安装有混合箱，所述外壳的内壁两侧均固定安装有竖直管道，所述竖直管道的底部通过排气管与气囊的输出端固定连接，所述气囊的输出端固定安装有第二电磁阀，所述竖直管道的内壁固定连接有连接架，所述连接架的外壁通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的外壁固定连接有扇叶，所述转轴通过锥齿轮传动连接有传动轴，所述传动轴的另一端通过齿轮传动连接有搅拌轴，所述搅拌轴的另一端贯穿并延伸至混合箱的内部，所述搅拌轴的内部开设有空腔，所述搅拌轴的外壁开设有第一通孔，所述搅拌轴位于第一通孔处固定连接有搅拌叶，所述搅拌叶的内部开设有空腔，所述搅拌叶的外壁开设有第二通孔，所述竖直管道的输出端通过管道连接有三通，所述三通通过管道连接有第一气体滑环，所述第一气体滑环的另一端与混合箱左侧的搅拌轴相互连通，所述混合箱右侧的搅拌轴固定连接有第三电磁阀，所述第三电磁阀的输入端固定连接有气体输入管；所述混合箱的顶部外壁固定安装有等离子反应器，所述等离子反应器的上表面固定安装有高压直流电源，所述混合箱的顶部外壁固定安装有真空泵，所述混合箱的输出端通过管道与真空泵的输入端相连接，所述真空泵的输出端与等离子反应器的输入端相连接，所述混合箱的输出端固定安装有第五电磁阀。
10.优选的，所述外壳位于进气管处安装有防倒吸机构，所述防倒吸机构包括塞盖，所述塞盖的外壁固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端与过滤箱的内壁固定连接，所述第一弹簧的外壁套接有伸缩套。
11.优选的，所述移动侧板的底部固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的另一端与固定侧板的底部固定连接，所述第一接近开关、第二接近开关与移动侧板相互对应，所述第一接近开关、第二接近开关与第一电磁阀、第二电磁阀电性连接。
12.优选的，所述隔板的下表面固定安装有电动推杆，所述电动推杆的输出端固定连接有移动板，所述移动板与第一接近开关固定连接，所述隔板的另一侧下表面固定安装有固定板，所述固定板与第二接近开关固定连接。
13.优选的，所述传动轴为四个，四个所述传动轴的另一端均套接有不完全齿轮，所述搅拌轴的一端固定套接有齿轮，所述搅拌轴处的齿轮与传动轴处的不完全齿轮相互啮合，所述传动轴靠近竖直管道的一端与竖直管道转动连接，所述传动轴的另一端与混合箱的外壁转动连接。
14.优选的，所述气体输入管的外壁固定安装有第二气体滑环，所述混合箱的顶部固定安装有水排，所述水排的下表面设置有雾化喷头，所述水排的输入端固定连接有液体输入管，所述液体输入管的另一端贯穿并延伸至外壳的外部所述液体输入管的外壁固定安装
有第四电磁阀。
15.优选的，所述外壳的外部设置有副产物收集器，所述副产物收集器的外部设置有烟囱，所述等离子反应器的输出端通过管道与副产物收集器的输入端相连接，所述副产物收集器的输出端通过管道与烟囱的输入端相连接。
16.本发明的有益效果为：1、本发明中，通过气囊的设计，以气囊为烟气的储存装置，通过控制气囊膨胀的大小，从而控制烟气的储存量，储存的烟气在统一进入混合箱内，能够根据烟气的储存量，添加适应比例的添加剂和对烟气进行增湿，避免了添加添加剂过多从而造成浪费，添加过少会降低so2和no
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的去除率的情况。
17.2、本发明中，当第二电磁阀打开时，在气压以及第二弹簧的作用力下，混合箱内的气体通过竖直管道快速排出，气体在竖直管道内形成高速气流，竖直管道内形成的高速气流通过扇叶带动转轴转动，转轴通过锥齿轮带动传动轴转动，传动轴通过不完全齿轮带动搅拌轴转动，搅拌轴带动搅拌叶摆动，通过搅拌叶对混合箱内的烟气、nh3、水汽进行搅拌混合，使烟气、nh3、水汽充分混合，从而提高烟气后续脱硫脱硝的效率。
18.3、本发明中，打开第五电磁阀并启动真空泵，通过控制真空泵的输出功率从而控制烟气输入等离子反应器的烟气流速，使混合箱内的烟气通过真空泵稳定输入等离子反应器内，当混合箱内烟气排净时，高压直流电源也自动关闭，从而降低了电能的消耗量。
19.4、本发明中，过滤箱内的烟气往气囊输送时，混合箱内的烟气往等离子反应器内输送，烟气储存与烟气处理同时进行，大大的提高了工作效率。
附图说明
20.图1为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的结构示意图。
21.图2为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的外壳、过滤箱的结构示意图。
22.图3为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的过滤箱的结构示意图。
23.图4为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的图2中a处的局部结构示意图。
24.图5为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的气囊的结构示意图；此时气囊处于膨胀状态。
25.图6为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的气囊的结构示意图；此时气囊处于收缩状态。
26.图7为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的混合箱的结构示意图。
27.图8为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的竖直管道的结构示意图；为位于混合箱右侧的竖直管道。
28.图9为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的竖直管道的结构示意图；为位于混合箱左侧的竖直管道。
29.图10为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的传动轴、搅拌轴的结构示意图。
30.图11为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的传动轴、搅拌轴的侧视
图。
31.图12为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的图7中b处的局部结构示意图。
32.图13为本发明的一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置的混合箱、等离子反应器、高压直流电源的结构示意图。
33.图中标号：1、外壳；2、副产物收集器；3、烟囱；4、过滤箱；5、气囊；6、混合箱；7、等离子反应器；8、高压直流电源；9、进气管；10、过滤网；11、防倒吸机构；1101、塞盖；1102、伸缩套；1103、第一弹簧；12、第一电磁阀；13、滑轨；14、固定侧板；15、第二弹簧；16、移动侧板；17、第二电磁阀；18、竖直管道；19、连接架；20、转轴；21、扇叶；22、移动板；23、第一接近开关；24、隔板；25、固定板；26、第二接近开关；27、传动轴；28、三通；29、第一气体滑环；30、气体输入管；31、第二气体滑环；32、第三电磁阀；33、搅拌轴；34、液体输入管；35、第四电磁阀；36、水排；37、雾化喷头；38、搅拌叶；39、第一通孔；40、第二通孔；41、第五电磁阀；42、真空泵；43、电动推杆。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.如附图1至附图13所示：一种固废烟气等离子体脱硫脱硝装置，包括外壳1，外壳1的底部固定安装有过滤箱4，过滤箱4的左侧输入端固定连接有进气管9，过滤箱4的内部固定安装有过滤网10，过滤箱4的上表面固定连接有滑轨13，滑轨13的一侧上表面固定安装有固定侧板14，固定侧板14的外壁固定连接有气囊5，气囊5的另一侧固定连接有移动侧板16，移动侧板16与滑轨13滑动连接，过滤箱4的输出端与气囊5的输入端通过排气管相连通，过滤箱4与气囊5处的排气管外壁固定安装有第一电磁阀12，气囊5的上方设置有隔板24，隔板24的左侧下表面设置有第一接近开关23，隔板24的右侧设置有第二接近开关26；隔板24的上表面固定安装有混合箱6，外壳1的内壁两侧均固定安装有竖直管道18，竖直管道18的底部通过排气管与气囊5的输出端固定连接，气囊5的输出端固定安装有第二电磁阀17，竖直管道18的内壁固定连接有连接架19，连接架19的外壁通过轴承转动连接有转轴20，转轴20的外壁固定连接有扇叶21，转轴20通过锥齿轮传动连接有传动轴27，传动轴27的另一端通过齿轮传动连接有搅拌轴33，搅拌轴33的另一端贯穿并延伸至混合箱6的内部，搅拌轴33的内部开设有空腔，搅拌轴33的外壁开设有第一通孔39，搅拌轴33位于第一通孔39处固定连接有搅拌叶38，搅拌叶38的内部开设有空腔，搅拌叶38的外壁开设有第二通孔40，竖直管道18的输出端通过管道连接有三通28，三通28通过管道连接有第一气体滑环29，第一气体滑环29的另一端与混合箱6左侧的搅拌轴33相互连通，混合箱6右侧的搅拌轴33固定连接有第三电磁阀32，第三电磁阀32的输入端固定连接有气体输入管30；混合箱6的顶部外壁固定安装有等离子反应器7，等离子反应器7的上表面固定安装有高压直流电源8，混合箱6的顶部外壁固定安装有真空泵42，混合箱6的输出端通过管道与真空泵42的输入端相连接，真空泵42的输出端与等离子反应器7的输入端相连接，混合箱6的输出端固定安装有第五电磁阀41。
36.外壳1位于进气管9处安装有防倒吸机构11，防倒吸机构11包括塞盖1101，塞盖1101的外壁固定连接有第一弹簧1103，第一弹簧1103的另一端与过滤箱4的内壁固定连接，第一弹簧1103的外壁套接有伸缩套1102，烟气通过进气管9进入过滤箱4内，当过滤箱4内的气压大于进气管9内的气压时，塞盖1101能够对进气管9进行封堵避免烟气出现倒吸的现象，移动侧板16的底部固定连接有第二弹簧15，第二弹簧15的另一端与固定侧板14的底部固定连接，当气囊5膨胀时，第二弹簧15被拉伸，当气囊5内的气体排出时，在第二弹簧15的作用力下，移动侧板16往右侧移动进行复位，第一接近开关23、第二接近开关26与移动侧板16相互对应，第一接近开关23、第二接近开关26与第一电磁阀12、第二电磁阀17电性连接，当移动侧板16靠近第一接近开关23处时，第一接近开关23控制第二电磁阀17打开、第一电磁阀12关闭，此时气囊5处于排气状态，当移动侧板16靠近第二接近开关26处时，第二接近开关26控制第二电磁阀17关闭、第一电磁阀12打开，此时气囊5处于存气状态。
37.隔板24的下表面固定安装有电动推杆43，电动推杆43的输出端固定连接有移动板22，移动板22与第一接近开关23固定连接，隔板24的另一侧下表面固定安装有固定板25，固定板25与第二接近开关26固定连接，第二接近开关26的位置固定设置，启动电动推杆43，电动推杆43能够通过移动板22带动第一接近开关23水平移动，通过调节第一接近开关23的位置能够控制气囊5储存气体的体积，传动轴27为四个，四个传动轴27的另一端均套接有不完全齿轮，搅拌轴33的一端固定套接有齿轮，搅拌轴33处的齿轮与传动轴27处的不完全齿轮相互啮合，传动轴27靠近竖直管道18的一端与竖直管道18转动连接，传动轴27的另一端与混合箱6的外壁转动连接，当传动轴27转动时，传动轴27通过两个不完全齿轮带动搅拌轴33转动，从而实现搅拌轴33往复转动。
38.气体输入管30的外壁固定安装有第二气体滑环31，混合箱6的顶部固定安装有水排36，水排36的下表面设置有雾化喷头37，水排36的输入端固定连接有液体输入管34，液体输入管34的另一端贯穿并延伸至外壳1的外部，液体输入管34的外壁固定安装有第四电磁阀35，液体输入管34通过水管与外界水泵相连接，打开第四电磁阀35，水通过液体输入管34进入混合箱6内通过雾化喷头37排出，通过雾化喷头37喷射水汽给烟气进行增湿，外壳1的外部设置有副产物收集器2，副产物收集器2的外部设置有烟囱3，等离子反应器7的输出端通过管道与副产物收集器2的输入端相连接，副产物收集器2的输出端通过管道与烟囱3的输入端相连接，净化后的烟气从等离子反应器7的输出端排入副产物收集器2内，副产物收集器2处理烟气中的硫酸和硝酸，并对生成的副产物进行收集，从而实现烟气的脱硫脱硝，脱硫脱硝后的烟气通过烟囱3排向空气。
39.本实施例的具体使用方式与作用：本发明使用时，烟气经过进气管9进入过滤箱4内，过滤箱4内的过滤网10能够将烟气中固体杂质过滤掉，第一电磁阀12打开，过滤箱4内的烟气通过管道输入气囊5内，通过气囊5对烟气进行储存，气囊5膨胀，气囊5推动移动侧板16移动，第二弹簧15被拉伸，当移动侧板16靠近第一接近开关23时，第一接近开关23控制第二电磁阀17打开以及第一电磁阀12关闭，初始状态下混合箱6内处于负压状态，当第二电磁阀17打开时，气囊5内的气体通过排气管进入竖直管道18内，竖直管道18内的气体通过第一气体滑环29进入搅拌轴33内，烟气在通过第一通孔39、第二通孔40排入混合箱6内；上述结构及过程请参阅图1-6。
40.气体输入管30与外界的添加剂nh3的输入管道相连接，第二气体滑环31打开，添加剂nh3通过气体输入管30输入搅拌轴33内，nh3通过第一通孔39、第二通孔40排入混合箱6内，使nh3和烟气混合，由于输入进入混合箱6内的烟气量为气囊5内的储存量，能够根据烟气的输入量控制往混合箱6内部需要输入的添加剂nh3；上述结构及过程请参阅图7。
41.液体输入管34通过水管与外界水泵相连接，打开第四电磁阀35，水通过液体输入管34进入混合箱6内通过雾化喷头37排出，通过雾化喷头37喷射水汽给烟气进行增湿；上述结构及过程请参阅图7。
42.气囊5内的烟气通过竖直管道18排入混合箱6内时，由于混合箱6的内部处于负压状态，以及第二弹簧15处于拉伸状态，当第二电磁阀17打开时，在气压以及第二弹簧15的作用力下，气囊5内的气体通过竖直管道18快速排出，气体在竖直管道18内形成高速气流，竖直管道18内形成的高速气流通过扇叶21带动转轴20转动，转轴20通过锥齿轮带动传动轴27转动，传动轴27通过不完全齿轮带动搅拌轴33转动，搅拌轴33带动搅拌叶38摆动，通过搅拌叶38对混合箱6内的烟气、nh3、水汽进行搅拌混合，使烟气、nh3、水汽充分混合，从而提高烟气后续脱硫脱硝的效率；上述结构及过程请参阅图5-11。
43.气囊5内的烟气通过竖直管道18排入混合箱6内时，第二弹簧15收缩，第二弹簧15带动移动侧板16移动，移动侧板16靠近第二接近开关26时，第二接近开关26控制第一电磁阀12打开以及第二电磁阀17关闭，通过第二弹簧15再次对烟气进行储存；上述结构及过程请参阅图5-6。
44.烟气经过增湿和添加添加剂后，打开第五电磁阀41并启动真空泵42，通过控制真空泵42的输出功率从而控制烟气输入等离子反应器7的烟气流速，使混合箱6内的烟气通过真空泵42稳定输入等离子反应器7内，高压直流电源8通过放电极接口线向等离子反应器7中的放电极输送脉冲高压电，使得产生交变高压电场，电场中存在大量的高能电子，从而使自由电子与背景气体发生相互作用，生成大量的自由基，然后这些自由基把气体中的so2、no等氧化，降低了so2、no对大气污染的影响，当混合箱6内烟气排净时，高压直流电源8也自动关闭；上述结构及过程请参阅图13。
45.净化后的烟气从等离子反应器7的输出端排入副产物收集器2内，副产物收集器2处理烟气中的硫酸和硝酸，并对生成的副产物进行收集，从而实现烟气的脱硫脱硝，脱硫脱硝后的烟气通过烟囱3排向空气。
46.上述结构及过程请参阅图1。
47.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
48.此外，术语“第一”、
ꢀ“
第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或
者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。