氧化法爐外脫硝技術(shù)——臭氧脫硝

臭氧脫硝概述

廣東綠能環(huán)保在創(chuàng)立之初即以脫硝設(shè)備和煙氣除塵設(shè)備為起點(diǎn)，至今已經(jīng)具備十多年的專業(yè)脫硝技術(shù)實(shí)力，廣東綠能環(huán)保掌握多種先進(jìn)脫硝技術(shù)，其中的臭氧脫硝技術(shù)在冶煉、石化、化工、煉焦、化肥、化纖等行業(yè)獲得了較廣泛應(yīng)用。

臭氧脫硝技術(shù)屬于氧化法脫硝技術(shù)，是一種相對(duì)低溫的煙氣脫硝技術(shù)（比SCR脫硝和SNCR脫硝的反應(yīng)溫度都低），也屬于爐外脫硝技術(shù)。相比于采用液體脫硝劑的氧化法脫硝技術(shù)，臭氧脫硝需要使用工業(yè)臭氧發(fā)生器和相應(yīng)的控制系統(tǒng)、管道系統(tǒng)，來(lái)制取、輸送臭氧作為脫硝劑，增加了整個(gè)氧化法爐外脫硝系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量，因此臭氧脫硝設(shè)備投資比采用液體脫硝劑的氧化法脫硝更大。

臭氧脫銷(xiāo)原理

是將不溶于水的低價(jià)態(tài)氮氧化合物，通過(guò)臭氧的氧化性，氧化為可溶的高價(jià)態(tài)氮氧化合物，然后在噴淋洗滌塔內(nèi)，通過(guò)堿性溶液進(jìn)行吸收，達(dá)到脫除的目的。

由于煙氣中的氮氧化物主要組成是NO（占95），NO難溶于水。NO與臭氧接觸后，發(fā)生反應(yīng)，可成生成NO2、NO3、N2O5等高價(jià)態(tài)的氮氧化物，這些高價(jià)態(tài)的氮氧化物可溶于水,生成HNO2和HNO3，很容易通過(guò)堿性溶液 (如Ca(OH)2、NaOH) 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，臭氧是相對(duì)易得的強(qiáng)氧化劑。臭氧O3的生存周期相對(duì)較長(zhǎng)，通過(guò)工業(yè)臭氧發(fā)生器將氧氣或空氣電離后即可產(chǎn)生臭氧O3，然后送入處于合適溫度區(qū)間的煙氣中，能夠顯著增加氮氧化物NOx的溶解度。

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）

臭氧脫硝利用臭氧將NO氧化為高價(jià)態(tài)的氮氧化物后，需要進(jìn)一步地噴淋吸收，這也是氧化法脫硝技術(shù)的共同特點(diǎn)。常見(jiàn)的吸收液有Ca(OH)2、NaOH 等堿液，如果煙氣治理系統(tǒng)中本來(lái)就有濕法脫硫塔（例如石灰-石膏法脫硫、雙堿法脫硫）且煙道長(zhǎng)度足夠，那么臭氧脫硝只需要在脫硫塔入口之前的煙道（一般是風(fēng)管）內(nèi)噴射臭氧即可。如果煙氣治理系統(tǒng)中沒(méi)有濕法脫硫塔，或者煙氣本身不需要脫硫（例如天然氣鍋爐）、只需要脫硝，那么除了在煙道內(nèi)（廣東綠能環(huán)保特別指出：如果煙道長(zhǎng)度不夠，則必須增設(shè)反應(yīng)塔。這是一些經(jīng)驗(yàn)欠缺的公司的臭氧脫硝效果不佳的主要原因）噴射臭氧之外，還需要增加堿液噴淋塔。

臭氧脫硝效率

廣東綠能環(huán)保的工程實(shí)踐表明，臭氧脫硝工藝對(duì)氮氧化物NOx的脫除效率可達(dá)到86.27%~92%。