[发明专利]一种脱除电弧风洞超高浓度NOx

说明书

本发明公开了一种脱除电弧风洞超高浓度NO_x的系统，包括设有第一进气口和第一出气口的前置喷淋吸收塔，还包括：活性分子反应器，用于将所述第一出气口输出的废气与臭氧混合；后置喷淋吸收塔，设有与所述活性分子反应器的出气口连接的第二进气口以及输出已处理废气的排气口；引风机，提供废气从前置喷淋吸收塔、活性分子反应器以及后置喷淋吸收塔通过的动力；本发明的脱除电弧风洞超高浓度NO_x的系统和方法，采用先吸收，后氧化，再吸收的思路，大大的降低了投资和运行成本，而且实现了吸收液的再利用，无污染物排放，具有节能环保的优点。

技术领域

本发明涉及污染物脱除技术领域，特别涉及一种脱除电弧风洞超高浓度NO_x的系统及方法。

背景技术

电弧风洞是导弹、卫星和宇宙飞船等高超声速飞行器研制的核心试验设备，作为防热试验的主力设备之一，为国防建设做出巨大贡献，但在其试验过程中，会产生红棕色气体，主要成分为高浓度的氮氧化物(NO_x)。实测发现，当某电弧风洞以300g/s的气量进行高焓值试验时，废气中NO_x的浓度高达60000ppm。

排放到大气中的氮氧化物不仅对人们的身体健康，而且还有我们生存的自然环境都有着巨大的危害：(1)氮氧化物是人们身体健康的冷血杀手，高浓度的NO_x对人体、设备、环境均会造成一定程度的危害。对人体的损害主要体现在呼吸道上，中国《工业企业设计卫生标准》规定居住区大气中二氧化氮最高一次容许浓度为0.15mg/m³(0.073ppm)。人体在0.5ppm 的NO_x下长期接触，会引起人体呼吸道症状，导致肺胶原纤维变性，局部肺泡壁增厚；随着NO_x浓度的升高，人体会逐渐表现为咽部不适、干咳、呼吸异常、肺水肿、呼吸窘迫综合征、血液缺氧而引起中枢神经麻痹，甚至当NO_x浓度＞200ppm时极有可能致人死亡。(2)氮氧化物是生态环境的慢性毒药，NO_x对环境的污染主要表现在形成酸雨、光化学烟雾及破坏臭氧平衡上，其中酸雨又会造成设备腐蚀、植物死亡等。

当前现有的NO_x废气处理技术按照燃烧过程不同可分为：燃烧前控制技术、燃烧中控制技术和燃烧后控制技术。考虑到电弧风洞的参数要求，根据其工作原理、工作要求，电弧加热器所产生的NO_x的控制只能通过燃烧后控制技术入手。现有的燃烧后NO_x控制技术主要有吸收法、固体吸附法、催化氧化法、催化还原法。

吸收法是利用NO_x从气相传递到液相的相际过程实现NO_x的脱除，主要适用于中小工业企业低流量、低浓度的NO_x废气，其处理电弧风洞超高浓度NO_x废气时存在净化效率不高、会消耗大量吸收剂、吸收液需进行后续处理等问题。

固体吸附法是利用废气中一种或几种组分被浓集于固体表面实现 NO_x脱除的方法，主要应用于小型燃煤电厂、工业炉的低流量、低温、低浓度的NO_x烟气，在处理电弧风洞超高浓度NO_x废气时存在设备体积大、投资及运行成本较高、吸收后仍需后续处理、存在二次污染的可能性等问题。

催化氧化法是在催化剂作用下将NO部分氧化成NO₂，再利用吸收剂吸收脱除NO_x的方法，主要应用于热电厂、工业炉的低温、低流量、中低浓度烟气，其净化效率较高，但投资及运行成本很高、需进行后续处理。