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臭氧作为一种强氧化剂,可以容易的将难溶于水的NO氧化成可溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高价态氮氧化物。然后在洗涤塔内采用Na2S 和NaOH 等溶液进行吸收,最终将NOX转化为N2达到脱除的目的,NOX 的去除率高达95%。采用臭氧脱硝的影响因素主要包括摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质、臭氧投加系统等。
選擇性氧化脫硝技術的基本原理爲臭氧氧化法脫硝主要是利用臭氧的強氧化性,將不可溶的低價態氮氧化物氧化爲可溶的高價態氮氧化物,然後在洗滌塔內將氮氧化物吸收,達到脫除的目的。
傳統的煙氣脫硫脫硝工藝已經不能滿足嚴格的減排要求,傳統的工藝也存在設備投資高、占地面積大等缺點,因此開發工藝簡單、可靠的脫硫脫硝工藝具有重要意義。
我公司在臭氧同时脱硫脱硝过程中NO 的氧化机理进行了研究,对臭氧在烟道的投放、布气方式、气相混合方式,温度控制影响、粉尘影响等做了全面的模拟实验,总结了烟构建出O3与NOX 之间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)
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
CaO+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O
与气相中的其他化学物质如 CO,SOx 等相比,NOx 可以很快地被臭氧氧化,这就使得 NOx 的臭氧氧化具有很高的选择性。因为气相中的 NOx 被转化成溶于水溶液的离子化合物,这就使得氧化反应更加完全,从而不可逆地脱除了 NOx,而不产生二次污染;氧化后的离子化合物和水发生反应生成硝酸及亚硝酸,在和碱性溶液发生反应酸碱中和后达到脱除的的目的。经过氧化反应,加入的臭氧被反应所消耗,过量的臭氧可以在喷淋塔中分解。除了 NOx之外,一些重金属,如汞及其他重金属污染物也同时被臭氧所氧化。烟气中高浓度的粉尘或固体颗粒物不会影响到 NOx 的脱除效率。
臭氧氧化脫硝可應用于:以煤、焦炭、褐煤爲燃料的公用工程鍋爐;以燃氣、煤、重油爲燃料的工業鍋爐;鉛、鐵礦、鋅/銅,玻璃、水泥加工、生産的各種爐窯;用于處理生物廢料,輪胎及其他工業廢料的燃燒爐;來自于酸洗和化工過程的酸性氣流;催化裂化尾氣;各種市政及工業垃圾焚化爐等。脫硝過程是利用氧化性極強的臭氧氣體將煙氣中的NO轉換爲易溶于水的NOx,産物在後級脫硫塔中被吸收。因此脫硝過程不産生直接的副産物。氧化脫硝産生副産物是硝酸鈣,和硫酸鈣離子共存且含量很低,沒有二次汙染。
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