臭氧氧化吸收脫硝法以臭氧為氧化劑將煙氣中不易溶于水的NO氧化成NO2或更高價(jià)的氮氧化物，然后以相應的吸收液(水、堿溶液、酸溶液或金屬絡(luò )合物溶液等)對煙氣進(jìn)行噴淋洗滌，使氣相中的氮氧化物轉移到液相中，實(shí)現煙氣的脫硝處理。 經(jīng)過(guò)氧化后的煙氣在洗滌塔中主要發(fā)生如下反應： NO2+H2O→HNO3+NO N2O5+H2O→HNO3 NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O 臭氧氧化吸收脫硝技術(shù)特點(diǎn) 與傳統脫硝技術(shù)相比，臭氧脫硝技術(shù)具備如下優(yōu)勢： 2.1脫除效率高 傳統煙氣脫硝技術(shù)經(jīng)過(guò)多年實(shí)際工程驗證，具備一定的效率范圍，根據運用環(huán)境不同，效率有所差別，如SNCR脫硝效率為30~70%，SCR脫硝效率一般不超過(guò)85%。但近年來(lái)，隨著(zhù)環(huán)保要求的日益提高，尤其自2015年以來(lái)，超低排放對氮氧化物排放要求低于50mg/Nm3，傳統的脫硝技術(shù)已難以滿(mǎn)足環(huán)保需求。臭氧脫硝工藝，由于其化學(xué)反應可在常溫常壓的環(huán)境下進(jìn)行，無(wú)需苛刻的如高溫、催化等特殊環(huán)境，固只要臭氧量可滿(mǎn)足脫除相應氮氧化物的需求，加之良好的混合均勻性，即可滿(mǎn)足脫除要求。 2.2 煙氣溫度要求低 傳統脫硝技術(shù)對煙氣溫度有嚴格要求，而臭氧脫硝技術(shù)僅需煙氣溫度滿(mǎn)足低于250℃即可適用，該溫度是由臭氧分解特性決定的（臭氧穩定性較差，常溫下緩慢分解，溫度高于250℃時(shí)迅速分解）。常規的鍋爐設備，排煙溫度都低于250℃，高于250℃的系統加裝余熱回收系統后煙氣溫度均可滿(mǎn)足臭氧脫硝技術(shù)對于煙溫的需求。根據示范項目研究表明，煙氣溫度低于150℃時(shí)，本技術(shù)具有較高的效率和運行經(jīng)濟性?；谀砐X工程項目研究結果，臭氧脫硝效率與煙氣溫度關(guān)系如圖3所示，由圖可得，煙氣溫度為250℃時(shí)，脫除效率僅為不到20%，隨著(zhù)煙氣溫度降低，脫除效率迅速升高，主要原因為臭氧分解速度急劇下降，臭氧可有效發(fā)生氧化反應。當煙氣溫度降低至150℃時(shí)，脫硝效率可達70%，繼續降低煙氣溫度，脫硝效率上升速度緩慢。（該脫除效率與煙氣溫度關(guān)系基礎為O3/NO比例0.7。） 由于對煙氣溫度要求低，由于目前窯爐排煙溫度基本低于200℃，從技術(shù)角度講，臭氧脫硝技術(shù)可適用于絕大多數需要脫硝的工況或環(huán)境。 2.3 氧化反應進(jìn)行迅速 與常規脫硝技術(shù)相比，雖然臭氧脫硝技術(shù)和SCR、SNCR脫硝技術(shù)均為氧化還原反應，但其差別在于臭氧氧化性遠遠強于NO，該反應所需活化能遠低于SCR、SNCR主反應。因此臭氧脫硝反應迅速，在臭氧與氮氧化物良好混合，充分接觸的情況下，什么條件下完全反應時(shí)間約為0.1秒。國外相關(guān)研究表明，臭氧在煙氣中的停留時(shí)間只要能夠保證氧化反應的完成即可，反應時(shí)間在1～104s之間對反應器出口的NO摩爾數沒(méi)有什么影響，增加停留時(shí)間并不能增大NO的脫除率?；诠こ添椖垦芯拷Y果表明，停留時(shí)間滿(mǎn)足1秒即可保證反應完全進(jìn)行。 由于臭氧氧化氮氧化物反應進(jìn)行極其迅速，進(jìn)行臭氧脫硝技術(shù)改造，對空間要求極小。如：SCR均需要布置完整的反應器作為脫除的載體，SNCR需要旋風(fēng)分離器或大空間高溫蓄熱體作為反應空間；而臭氧氧化僅需借助短距離煙道即可完成反映，根據一般鍋爐尾部煙道煙速5~12m/s估算，煙道長(cháng)度僅需5~12米即可，對煙道截面積尺寸亦無(wú)要求，改造工作量極小，布置靈活。 2.4 SO2對脫硝效率影響 煙氣中同時(shí)存在SO2和NOx時(shí)，國內外研究表明，煙氣中SO2含量對脫硝效率幾乎不產(chǎn)生影響。 |
