低溫等離子體催化協(xié)同治理含氨廢氣技術(shù)

技術(shù)開發(fā)單位

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二三研究所

技術(shù)簡(jiǎn)介

低溫等離子體治理含氨廢氣技術(shù)通過將高頻高壓施加到特殊構(gòu)造的電極上，產(chǎn)生電暈放電，得到大量的高能電子和活性基團(tuán)，高能電子和活性集團(tuán)與污染物分子碰撞發(fā)生離解、電離等化學(xué)反應(yīng)，從而凈化廢氣。該技術(shù)即時(shí)性強(qiáng)，可同時(shí)處理多種組分復(fù)雜的工業(yè)廢氣，適用范圍廣，在治理含氨廢氣的過程中，可同時(shí)對(duì)其中的煙塵、氨氣，以及其它污染物分子進(jìn)行捕集降解。但其脫氨效率受到輸入功率、氨氣初始濃度、濕度、停留時(shí)間等多個(gè)因素的影響，降解效率有波動(dòng)。而采用催化氧化法處理含氨廢氣，是在催化劑、適宜溫度共同存在的條件下，將廢氣中的氨氣催化氧化成無污染的氮?dú)夂退募夹g(shù)，該工藝成熟可靠，去除效率高，但由于催化劑的專一性，催化氧化法僅對(duì)純度較高的氨氣有較高的脫除率，其中的粉塵，以及含硫、磷的污染物分子會(huì)影響催化性能。

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二三研究所開發(fā)的低溫等離子體催化協(xié)同技術(shù)將低溫等離子技術(shù)與催化氧化法相結(jié)合，在含氨工業(yè)廢氣的治理方面具有良好的效果，明顯優(yōu)于單一的低溫等離子體技術(shù)或催化氧化方法，其凈化效果優(yōu)于兩種技術(shù)凈化效果的疊加。其中，催化劑的引入可使低溫等離子體技術(shù)的操作條件更加溫和、能耗進(jìn)一步降低；低溫等離子體產(chǎn)生的高能量活性粒子可降低催化反應(yīng)的活化能，使得原本要在高溫下使用的催化劑能夠在較低的溫度下使用，同時(shí)還可降低催化劑對(duì)毒物的敏感程度，延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。

該項(xiàng)目為《軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣目錄（2016年度）》中新能源與環(huán)保領(lǐng)域的重點(diǎn)推薦項(xiàng)目。

主要技術(shù)指標(biāo)

1. 單套低溫等離子體催化協(xié)同治理含氨廢氣設(shè)備的處理風(fēng)量為5000Nm3/h（可根據(jù)實(shí)際需求通過設(shè)備并聯(lián)來增加系統(tǒng)處理風(fēng)量）；可高效處理含氨廢氣（處理效率≥95%），實(shí)驗(yàn)室中試階段的脫氨效率高達(dá)98%。

2. 在低溫等離子體技術(shù)方面，輸出電壓0～-50kV連續(xù)可調(diào)；輸出電流10mA～600mA連續(xù)可調(diào)；最大輸出功率30kW；最大輸出閃絡(luò)次數(shù)10次/min（該性能優(yōu)于國(guó)外知名品牌產(chǎn)品，其電源的閃絡(luò)次數(shù)為40次/ min）；電源可靠性高，能量利用效率高。

3. 在催化氧化技術(shù)方面，催化劑的空速≥10000h-1（單位體積1m3催化劑可處理的廢氣量，單位為Nm3/ h），換熱器換熱效率高達(dá)70%。

技術(shù)特點(diǎn)

該項(xiàng)目技術(shù)首次將低溫等離子體催化協(xié)同技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)含氨廢氣的治理中，在實(shí)現(xiàn)高效處理含氨廢氣（處理效率≥95%）的同時(shí)，還可降低設(shè)備的運(yùn)行能耗。

適用范圍

該項(xiàng)目技術(shù)適用于電池生產(chǎn)、冶煉、合成氨等行業(yè)，氨氣入口濃度≤20000ppm。

專利狀態(tài)

該項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)4項(xiàng)發(fā)明專利，包括：一種含氨廢氣的催化氧化處理方法及裝置、一種催化氧化處理含氨廢氣用電加熱溫度控制系統(tǒng)及方法、一種應(yīng)用于工業(yè)廢氣處理的催化氧化系統(tǒng)、一種用于氨選擇性催化氧化的催化劑及其制備方法；獲得了2項(xiàng)實(shí)用新型專利授權(quán)，包括：低溫等離子體廢氣處理系統(tǒng)、等離子體高頻高壓電源。

技術(shù)狀態(tài)

該項(xiàng)目目前處于小批量生產(chǎn)、工程應(yīng)用階段。

合作方式

1. 合作開發(fā)：該項(xiàng)目可與其他單位合作開展技術(shù)開發(fā)、市場(chǎng)開拓等工作，可共享新產(chǎn)品有關(guān)權(quán)益。

2. 技術(shù)服務(wù)：利用該項(xiàng)目技術(shù)，中船重工七二三所可為其他單位提供設(shè)計(jì)開發(fā)、難題診斷及技術(shù)攻關(guān)、設(shè)備及生產(chǎn)線研發(fā)、工程設(shè)計(jì)等服務(wù)。

預(yù)期效益

該項(xiàng)目技術(shù)的推廣應(yīng)用具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，其推廣應(yīng)用的前兩年內(nèi)預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)銷售收入5000萬元；兩年后預(yù)計(jì)年新增銷售4000多萬元、利稅近1000萬元。此外，該項(xiàng)目技術(shù)的推廣也具有顯著的社會(huì)效益：可以解決高校畢業(yè)生就業(yè)10人以上；引進(jìn)研究生8名，提高研發(fā)能力；可完成先進(jìn)環(huán)保設(shè)備的研制工作，實(shí)現(xiàn)替代進(jìn)口產(chǎn)品，減輕環(huán)境污染，符合國(guó)家發(fā)展政策；可推動(dòng)低溫等離子體技術(shù)、催化氧化技術(shù)和低溫等離子體催化協(xié)同等技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，為保護(hù)環(huán)境、開發(fā)新材料作出貢獻(xiàn)。

聯(lián)系方式

聯(lián) 系 人：沙 亮

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