臭氧氧化吸收脱硝法以臭氧为氧化剂将烟气中不易溶于水的NO氧化成NO2或更高价的氮氧化物，然后以相应的吸收液(水、碱溶液、酸溶液或金属络合物溶液等)对烟气进行喷淋洗涤，使气相中的氮氧化物转移到液相中，实现烟气的脱硝处理。 经过氧化后的烟气在洗涤塔中主要发生如下反应： NO2+H2O→HNO3+NO N2O5+H2O→HNO3 NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O 臭氧氧化吸收脱硝技术特点 与传统脱硝技术相比，臭氧脱硝技术具备如下优势： 2.1脱除效率高 传统烟气脱硝技术经过多年实际工程验证，具备一定的效率范围，根据运用环境不同，效率有所差别，如SNCR脱硝效率为30~70%，SCR脱硝效率一般不超过85%。但近年来，随着环保要求的日益提高，尤其自2015年以来，超低排放对氮氧化物排放要求低于50mg/Nm3，传统的脱硝技术已难以满足环保需求。臭氧脱硝工艺，由于其化学反应可在常温常压的环境下进行，无需苛刻的如高温、催化等特殊环境，固只要臭氧量可满足脱除相应氮氧化物的需求，加之良好的混合均匀性，即可满足脱除要求。 2.2 烟气温度要求低 传统脱硝技术对烟气温度有严格要求，而臭氧脱硝技术仅需烟气温度满足低于250℃即可适用，该温度是由臭氧分解特性决定的（臭氧稳定性较差，常温下缓慢分解，温度高于250℃时迅速分解）。常规的锅炉设备，排烟温度都低于250℃，高于250℃的系统加装余热回收系统后烟气温度均可满足臭氧脱硝技术对于烟温的需求。根据示范项目研究表明，烟气温度低于150℃时，本技术具有较高的效率和运行经济性。基于某XX工程项目研究结果，臭氧脱硝效率与烟气温度关系如图3所示，由图可得，烟气温度为250℃时，脱除效率仅为不到20%，随着烟气温度降低，脱除效率迅速升高，主要原因为臭氧分解速度急剧下降，臭氧可有效发生氧化反应。当烟气温度降低至150℃时，脱硝效率可达70%，继续降低烟气温度，脱硝效率上升速度缓慢。（该脱除效率与烟气温度关系基础为O3/NO比例0.7。） 由于对烟气温度要求低，由于目前窑炉排烟温度基本低于200℃，从技术角度讲，臭氧脱硝技术可适用于绝大多数需要脱硝的工况或环境。 2.3 氧化反应进行迅速 与常规脱硝技术相比，虽然臭氧脱硝技术和SCR、SNCR脱硝技术均为氧化还原反应，但其差别在于臭氧氧化性远远强于NO，该反应所需活化能远低于SCR、SNCR主反应。因此臭氧脱硝反应迅速，在臭氧与氮氧化物良好混合，充分接触的情况下，什么条件下完全反应时间约为0.1秒。国外相关研究表明，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，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，增加停留时间并不能增大NO的脱除率。基于工程项目研究结果表明，停留时间满足1秒即可保证反应完全进行。 由于臭氧氧化氮氧化物反应进行极其迅速，进行臭氧脱硝技术改造，对空间要求极小。如：SCR均需要布置完整的反应器作为脱除的载体，SNCR需要旋风分离器或大空间高温蓄热体作为反应空间；而臭氧氧化仅需借助短距离烟道即可完成反映，根据一般锅炉尾部烟道烟速5~12m/s估算，烟道长度仅需5~12米即可，对烟道截面积尺寸亦无要求，改造工作量极小，布置灵活。 2.4 SO2对脱硝效率影响 烟气中同时存在SO2和NOx时，国内外研究表明，烟气中SO2含量对脱硝效率几乎不产生影响。 |
