臭氧脫硝技術(shù)介紹

    目前煙氣脫硝技術(shù)可分為干法和濕法兩大類(lèi)，其中干法脫硝中的選擇性催化還 原（SCR）和選擇性非催化還原（SNCR）技術(shù)是市場(chǎng)應(yīng)用（約占 60%煙氣脫 硝市場(chǎng)）、技術(shù)的脫硝技術(shù)，其原理是向煙氣中噴氨或尿素等含有 NH?3

自由基的還原劑，在高溫下直接（或催化劑的協(xié)同下）與煙氣中的 NOx 發(fā)生氧 化還原反應(yīng)，把 NOx 還原成氮?dú)夂退５摷夹g(shù)也有其巨大的局限性，由于化 學(xué)反應(yīng)需要在高溫下進(jìn)行，而對(duì)于中小型鍋爐以及工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō)，排煙溫度遠(yuǎn) 不能達(dá)到化學(xué)反應(yīng)所需要的高溫，因此低溫?zé)煔饷撓跫夹g(shù)就成為市場(chǎng)的必須。

    低溫?zé)煔饷撓跫夹g(shù)以低溫氧化技術(shù)（LoTOx）簡(jiǎn)單有效，由于煙氣 中的氮氧化物主要組成是 NO（占 95%），NO 難溶于水，而高價(jià)態(tài)的 NO2、N2O5

等可溶于水生成 HNO2 和 HNO3，溶解能力大大提高，很容易通過(guò)堿液噴淋等手 段將其從煙氣中脫出。將煙氣中的 NO 轉(zhuǎn)化為高價(jià)態(tài)，需引入較強(qiáng)的氧化劑，在

眾多氧化劑中，臭氧是清潔的強(qiáng)氧化劑，在高效轉(zhuǎn)化 NO 至高價(jià)態(tài)的過(guò)程 中不遺留任何二次污染物，另外不同于?OH、?HO2 等，工作環(huán)境惡劣，自由基 存活時(shí)間非常短，能耗較高，O3 的生存周期相對(duì)較長(zhǎng)，將少量氧氣或空氣電離 后產(chǎn)生 O3，然后送入煙氣中，可顯著降低能耗。

臭氧脫硝原理

臭氧具有僅次于氟的強(qiáng)氧化性，有能力將煙氣惡劣環(huán)境中的 NO 氧 化成高價(jià)態(tài)，提高煙氣中氮氧化物的水溶性，從而通過(guò)濕法洗脫。其中主要包

括以下反應(yīng)：

NO+O3→NO2+O2 (1)
NO2+O3→NO3+O2 (2)
NO2+NO2→N2O4 (3)
N2O4+O3→N2O5 (4)
NO3+NO2→N2O5 (5)
3NO2+H2O→2HNO3+NO (6)
N2O5+ H2O→2HNO3 (7)

利用臭氧將 NO 氧化為高價(jià)態(tài)的氮氧化物后，需要進(jìn)一步地吸收。常見(jiàn)的吸收液

有 Ca(OH)2、NaOH 等堿液。不同的吸收劑產(chǎn)生的脫除效果會(huì)有一定的差異。例

如有人在利用水吸收尾氣時(shí)，NO 的脫除效率可達(dá)到 86.27%，這是利用氣體在水 中的溶解度進(jìn)行吸收，也有試驗(yàn)利用吸收液將高價(jià)氮氧化物還原成為 N2 后直接排入大氣中。

       采用臭氧脫硝技術(shù)可得到較高的NOX脫除率，典型的脫除范圍為 70%～90%，甚至可達(dá)到95%，并且可在不同的NOX濃度和NO、NO2的比例下保持高效率；因?yàn)槲磁cNOX反應(yīng)的O3會(huì)在洗滌器內(nèi)被除去，所以不存在類(lèi)似SCR 中O3的泄漏問(wèn)題；除以上優(yōu)點(diǎn)外，該技術(shù)應(yīng)用中SO2和CO的存在不影響NOX的去除，而臭氧脫硝也不影響其他污染物控制技術(shù)。南京沃環(huán)科技有限公司將LoTOx技術(shù)與自己研發(fā)的臭氧發(fā)生系統(tǒng)結(jié)合形成一體化的脫硫脫硝系統(tǒng)，用于石油精 煉廠中加熱器、鍋爐等的廢氣治理。經(jīng)氧化后生成的N2O5通過(guò)洗滌器很容易與 煙氣中水分發(fā)生反應(yīng)生成HNO3，然后再同洗滌劑生成鹽類(lèi)，最后通過(guò)洗滌清理排出系統(tǒng)外。具體的化學(xué)反應(yīng)如下： N2O5+H2O→2HNO3（9） HNO3+NaOH→NaNO3+H2O（10） 臭氧脫硝系統(tǒng)可使NOx排放減少到10μg/g以下，可滿足的減排要求。并且不會(huì)使SO2轉(zhuǎn)化為SO3，此外，煙氣中的顆粒物和硫化物對(duì)臭氧消耗或NOX脫除效率的影響并不明顯，該系統(tǒng)不僅可以高效去除氮氧化物，而且對(duì)二氧化硫和粉塵等顆粒物也有明顯的去除效果。同時(shí)它不存在堵塞、氨泄漏等問(wèn)題。 臭氧脫硝優(yōu)勢(shì) 臭氧脫硝技術(shù)比傳統(tǒng)煙氣脫硫脫硝工藝更適應(yīng)環(huán)保日益嚴(yán)格的要 求，而且設(shè)備投資低、占地面積小、系統(tǒng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)； 以臭氧替代其它氧化試劑，通過(guò)特殊工藝控制脫硝反應(yīng)過(guò)程，使堿液吸收反應(yīng)的產(chǎn)物以固體形式存在，實(shí)現(xiàn)了氣態(tài)污染物（氮氧化物）的固化處理，不產(chǎn)生二次污染； 采用臭氧的高級(jí)氧化技術(shù)不僅對(duì)NOX具有良好的脫除效果，而且對(duì)煙氣中的其他有害污染物，比如重金屬汞也有一定的去除能力；在低溫下進(jìn)行氧化吸收等脫硝過(guò)程，有利于鍋爐的能源回收利用， 降低工程施工難度。利用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有較為成熟的濕法脫硫工藝并加以改進(jìn)，使脫 硫脫硝同時(shí)進(jìn)行。