近十几年来不断有关于脉冲电晕放电脱硫脱硝的研究报告。脉冲电晕等离子体技术是在电子束法的基础上发展起来的。由于等离子体化学过程在增强氧化能力、促进分子离解以及加速化学反应等方面具有很高的效率,因而成了20世纪90年代研究的热点。脉冲电晕法就是将高压脉冲电源加到放电电极(电晕极)上,电晕极对接地极发生脉冲电晕放电,使迁移率高的电子在自由程中受到突发强电场的加速而获得足够的能量。利用前沿陡峭、窄脉宽(纳秒级)的高压脉冲电晕放电,使容器中烟气分子突然获得“爆炸”式的巨大能量,从而在常温下获得非平衡等离子体,即产生大量的高能电子和O、OH等活性自由基,对工业废气中的气体分子进行氧化、降解等反应,使污染物转化;再向其中注入NH3气体,除与之产生硫铵、硝铵及其复盐的微粒外,氨与脉冲电晕的协同效应还能显著地提高SO2脱除率。该方法具有显著的脱硫脱硝效果,去除率均可达到80%以上,除尘效果优于直流电晕方式的传统静电除尘技术。它只提高电子温度,而不提高离子温度,能量效率比EBA方法高。设备简单,省去了电子加速器,避免了电子枪寿命和X射线屏蔽问题,降低了一次造价和运行成本。但脉冲电晕技术存在以下问题:
A、实验研究不充分。脉冲电晕放电和添加剂对脱除SO2和NOx的作用相对大小不清楚;实际烟气中存在的过饱和水蒸气和大量的CO2对脱除效率的影响没有进行研究;脉冲电晕脱硫脱硝和除尘之间的相互影响仍然没有研究清楚;脱除过程中可能产生一些不利物质如N2O、CO2、NCO和CO3等,确定这些物质的产生及其浓度的测定尚有待研究。
B、由于脱除过程非常复杂,因此对于SO2和NOx脱除的化学反应动力学的研究不够深入,如自由基的种类,添加剂、飞灰、水蒸气和CO2存在时的脱除反应过程以及烟气成分对自由基产生率的影响等等都有待于进一步研究。
C、脉冲电源的性能还有待改善。
我国已在绵阳建成了世界上规模最大(烟气处理量2×104 m3/h)的工业中试装置,运行结果达到了设计要求,SO2的脱除率大于85%,脱硝率为70%。