臭氧脱硝用大型臭氧发生器

臭氧脱硝用大型臭氧发生器（臭氧脱硝成功案例）

                                 臭氧脱硝技术 赵化强15101639538 qq：471003999   

1、臭氧用于烟气脱硫脱硝的优势

烟气脱硝，是指把已生成的NOX还原为N2，从而脱除烟气中的NOX。 烟气脱硝的原理是用氧化剂将NO氧化成NO2,生成的NO2再用水或碱性溶液吸收,从而实现脱硝。

传统的烟气脱硫脱硝工艺已经不能满足严格的减排要求，传统的工艺也存在设备投资高、占地面积大等缺点，因此开发工艺简单、可靠的脱硫脱硝工艺具有重要意义。臭氧脱销无非是脱掉烟气中的NOX，烟气中NOX的主要组成部分是NO，臭氧的高级氧化作用可以达到脱除效果，而且烟气中的其他有害气体也可以脱除。臭氧作为一种强氧化剂，可以容易的将NO氧化成可溶于水生成HNO2和 HNO3的NO2、N2O3、N2O5等高价态氮氧化物。然后采用Na2S 和NaOH 溶液进行吸收，最终将NOx 转化为N2达到脱除的目的，NOx 的去除率高达95%。

浙江大学王智化等人对臭氧同时脱硫脱硝过程中NO 的氧化机理进行了研

究，构建出O3与NOX 之间65步详细的化学反应机理，该机理比较复杂。在实际试验中，可根据低温条件下臭氧与NO 的关键反应进行研究。

低温条件下，O3与NO 之间的关键反应如下：

NO+O3→NO2+O2   （1）

NO2+O3→NO3+O2  （2）

NO3+NO2→N2O5   （3）

NO+O+M→NO2+M  （4）

NO2+O→NO3       （5）

浙江大学王智化等对采用臭氧氧化技术同时脱硫脱硝进行了试验研究，结果表明在典型烟气温度下，臭氧对NO 的氧化效率可达84%以上，结合尾部湿法洗涤，脱硫率近100%，脱硝效率也在O3/NO 摩尔比为0.9时达到86.27%。Young Sun Mok 和Heon-Ju Lee 将臭氧通入烟气中对NO 进行氧化，然后采用Na2S 和NaOH 溶液进行吸收，最终将NOx 转化为N2，NOx 的去除率高达95%，SO2去除率约为100%。王智化等将O3注入模拟烟气进行脱除SO2、NOx 以及Hg 的研究，然后采用碱吸收塔对烟气进行洗涤，结果表明NO 和Hg0的脱除率与O3的注入量有关，当O3加入量为200ppm 时，NO 的脱除效率可达到85%，此工艺对NO 和SO2的脱除率最高可分别达到97%和100%。

2、臭氧同时脱硫脱硝的主要影响因素

利用臭氧同时脱硫脱硝的影响因素主要有摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质等，这些因素对脱硝和脱硫效率都有不同程度的影响。

2.1 摩尔比

摩尔比（O3/NO）是指O3与NO 之间摩尔数的比值，它反映了臭氧量相对于一氧化氮量的高低。NO 的氧化率随O3/NO 的升高直线上升。目前已有的研究中，在0.9≤O3/NO＜1的情况下，脱硝率可达到85%以上，有的甚至几乎达到100%。根据式（1）可见，O3与NO 完全反应的摩尔比理论值为1，但在实际中，由于其他物质的干扰，可发生一系列其他反应，如式（2）～（5），使得O3不能100%与NO 进行反应。

2.2 温度

由于臭氧的生存周期关系到脱硫脱硝效率的高低，所以考察臭氧对温度的敏感性具有重要意义。王智化等人在对臭氧的热分解特性的研究中得出在150℃的低温条件下，臭氧的分解率不高，但随着温度增加到250℃甚至更高时，臭氧分解速度明显加快。Zhihua Wang 等人也得出在25℃时臭氧的分解率只有0.5%，当温度高于200℃时，分解率显著增加。这些结果对研究臭氧在烟气中的生存时间及氧化反应时间具有重要意义。

2.3 反应时间

臭氧在烟气中的停留时间只要能够保证氧化反应的完成即可，在ISHWAR K. PURI 的研究中，反应时间在1～104s 之间对反应器出口的NO 摩尔数没有什么影响，而且增加停留时间并不能增大NO 的脱除率。这主要是因为关键反应的反应平衡在很短时间内即可达到，不需要较长的臭氧停留时间。

2.4 吸收液性质

利用臭氧将NO 氧化为高价态的氮氧化物后，需要进一步地吸收。常见的吸收液有Ca(OH)2、NaOH 等碱液。不同的吸收剂产生的脱除效果会有一定的差异。例如王智化等人在利用水吸收尾气时，NO 和SO2的脱除效率分别达到86.27%和100%。这是利用气体在水中的溶解度进行吸收，也有试验利用吸收液将高价氮氧化物还原成为N2后直接排入大气中，如Young Sun Mok 和Heon-Ju Lee 采用Na2S 和NaOH 溶液作为吸收剂，NOx 的去除率高达95%，SO2去除率约为100%，但存在吸收液消耗量大的问题。

3、臭氧氧化技术的工程应用

美国BOC 公司开发的LoTOx 是一种低温氧化技术，将氧/臭氧混合气注入再生器烟道，将NOX 氧化成高价态且易溶于水的N2O3和N2O5，然后通过洗涤形成HNO3。

主要的反应如下：

NO+O3→NO2+O2 （6）

2NO2+O3→N2O5+O2 （7）

N2O5+H2O→2HNO3 （8）

烟气处理流程见下图：