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、酸溶液或金屬絡合物溶液等)對煙氣進行噴淋洗滌，使氣相中的氮氧化物轉移到液相中，實現(xiàn)煙氣的脫硝處理。 經(jīng)過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特點 與傳統(tǒng)脫硝技術相比，臭氧脫硝技術具備如下優(yōu)勢： 2.1脫除效率高 傳統(tǒng)煙氣脫硝技術經(jīng)過多年實際工程驗證，具備一定的效率范圍，根據(jù)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85%。但近年來，隨著環(huán)保要求的日益提高，尤其自2015年以來，超低排放對氮氧化物排放要求低于50mg/Nm3，傳統(tǒng)的脫硝技術已難以滿足環(huán)保需求。臭氧脫硝工藝，由于其化學反應可在常溫常壓的環(huán)境下進行，無需苛刻的如高溫、催化等特殊環(huán)境，固只要臭氧量可滿足脫除相應氮氧化物的需求，加之良好的混合均勻性，即可滿足脫除要求。 2.2 煙氣溫度要求低 傳統(tǒng)脫硝技術對煙氣溫度有嚴格要求，而臭氧脫硝技術僅需煙氣溫度滿足低于250℃即可適用，該溫度是由臭氧分解特性決定的（臭氧穩(wěn)定性較差，常溫下緩慢分解，溫度高于250℃時迅速分解）。常規(guī)的鍋爐設備，排煙溫度都低于250℃，高于250℃的系統(tǒng)加裝余熱回收系統(tǒng)后煙氣溫度均可滿足臭氧脫硝技術對于煙溫的需求。根據(jù)示范項目研究表明，煙氣溫度低于150℃時，本技術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系如圖3所示，由圖可得，煙氣溫度為250℃時，脫除效率僅為不到20%，隨著煙氣溫度降低，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，脫硝效率可達70%，繼續(xù)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℃，從技術角度講，臭氧脫硝技術可適用于絕大多數(shù)需要脫硝的工況或環(huán)境。 2.3 氧化反應進行迅速 與常規(guī)脫硝技術相比，雖然臭氧脫硝技術和SCR、SNCR脫硝技術均為氧化還原反應，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間約為0.1秒。國外相關研究表明，臭氧在煙氣中的停留時間只要能夠保證氧化反應的完成即可，反應時間在1～104s之間對反應器出口的NO摩爾數(shù)沒有什么影響，增加停留時間并不能增大NO的脫除率。基于工程項目研究結果表明，停留時間滿足1秒即可保證反應完全進行。 由于臭氧氧化氮氧化物反應進行極其迅速，進行臭氧脫硝技術改造，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(jù)一般鍋爐尾部煙道煙速5~12m/s估算，煙道長度僅需5~12米即可，對煙道截面積尺寸亦無要求，改造工作量極小，布置靈活。 2.4 SO2對脫硝效率影響 煙氣中同時存在SO2和NOx時，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。 |
