臭氧脱硝技术介绍
烟气中 NOx 的主要组成是 NO(占95%),NO 难溶于水,而高价态的 NO2、N2O5等可溶于水生成 HNO2和 HNO3,溶解能力大大提高,从而可与后期的 SO2同时吸收,达到同时脱硫脱硝的目的。
臭氧作为一种清洁的强氧化剂,可以快速有效地将 NO 氧化到高价态。电子束法和脉冲电晕法虽然能够产生强氧化剂物质,如·OH、·HO2等,但工作环境恶劣,自由基存活时间非常短,能耗较高。O3的生存周期相对较长,将少量氧气或空气电离后产生 O3,然后送入烟气中,可显著降低能耗。
1、臭氧脱硝机理
臭氧的氧化能力极强,从下表可知,臭氧的氧化还原电位仅次于氟,比过氧化氢、高锰酸钾等都高。此外,臭氧的反应产物是氧气,所以它是一种清洁型的强氧化剂。
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)
臭氧脱硝主要是利用臭氧的强氧化性将 NO 氧化为高价态氮氧化物, 然后在洗涤塔内将氮氧化物吸收转化为溶于水的物质,达到脱除的目的。在典型烟气温度下,臭氧对 NO 的氧化效率可达85%以上,结合尾部湿法洗涤,脱硝效率也在 O3/NO 摩尔比为0.9时达到86.27%。以下为臭氧脱硝工艺流程图。