臭氧脫硝原理

1、臭氧脫硫脫硝知識點一、關于臭氧： 臭氧（O3）是氧氣(O2)的同素異形體，它是一種具有特殊氣味的淡藍色氣體。分子結構呈三角形，鍵角為116°，其密度是氧氣的1.5倍，在水中的溶解度是氧氣的10倍。臭氧是一種強氧化劑，其氧化還原電位僅次于氟。臭氧與亞鐵、Mn2+ 、硫化物、硫氰化物、氰化物、氯等均發(fā)生反應。臭氧制造設備： 臭氧發(fā)生器：臭氧發(fā)生器是用于制取臭氧氣體（O3）的裝置。臭氧易于分解無法儲存，需現場制取現場使用（特殊的情況下可進行短時間的儲存），所以凡是能用到臭氧的場所均需使用臭氧發(fā)生器。 利用高壓電離(或化學、光化學反應)，使空氣中的部分氧氣分解聚合為臭氧，是氧的同素異形轉變過

2、程;亦可利用電解水法獲得。 臭氧發(fā)生器的分類 按臭氧產生的方式劃分，臭氧發(fā)生器主要有三種：一是高壓放電式，二是紫外線照射式，三是電解式。臭氧濃度 臭氧為混合氣體其濃度通常按質量比和體積比來表示。質量比是指單位體積內混合氣體中含有多少質量的臭氧，常用單位mg/L、mg/m3或g/m3等表示。體積比是指單位體積內臭氧所占的體積含量或百分比含量，使用百分比表示如2%、5%、12%等。臭氧濃度是衡量臭氧發(fā)生器技術含量和性能的重要指標。同等的工況條件下臭氧輸出濃度越高其品質度就越高。2、 臭氧脫硝原理： 1. 基本原理：  臭氧具有僅次于氟的強氧化性，完全有能力將煙氣惡劣環(huán)

3、境中的NO氧化成高價態(tài)，提高煙氣中氮氧化物的水溶性，從而通過濕法洗脫。其中主要包括以下反應：      NO+O3NO2+O2 （1）      NO2+O3NO3+O2 （2）      NO2+NO2N2O4 （3）      N2O4+O3N2O5 （4）      NO3+NO2N2O5 （5）  &

4、#160;   3NO2+H2O2HNO3+NO  (6)      N2O5+ H2O2HNO3 （7）  利用臭氧將NO氧化為高價態(tài)的氮氧化物后，需要進一步地吸收。常見的吸收液有Ca(OH)2、NaOH 等堿液。不同的吸收劑產生的脫除效果會有一定的差異。例如有人在利用水吸收尾氣時，NO的脫除效率可達到86.27%，這是利用氣體在水中的溶解度進行吸收，也有試驗利用吸收液將高價氮氧化物還原成為N2 后直接排入大氣中。采用臭氧脫硝技術可得到較高的NOX脫除率，典型的脫除范圍為70%90%，甚至可達

5、到95%，并且可在不同的NOX濃度和NO、NO2的比例下保持高效率；因為未與NOX反應的O3會在洗滌器內被除去，所以不存在類似SCR中O3的泄漏問題；除以上優(yōu)點外，該技術應用中 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。臭氧氧化脫硝技術的應用，充分的解決了很多鍋爐不能在傳統(tǒng)工藝上解決的難題：臭氧氧化脫硝技術不對鍋爐及其附屬設施進行改造。臭氧脫硝技術在除塵設備風機后和脫硫塔之間投加，并有1-1.5S的反應時間，煙氣溫度在90-250之間，臭氧脫硝運行成本只有臭氧設備的本身的功耗和制取臭氧的氧氣。在同等脫硝效率的基礎上，是SCR靜態(tài)投資的1/2，動態(tài)沒有SCR催化

6、劑在使用過程中的效率在平行運行一段時間后的線性下降;無需考慮原風機、風量、風壓不能滿足使用要求帶來的風機更換、使用后的風阻、清塵、還原劑、氨水、氨逃逸等使用蒸氣和建立氨區(qū)、報裝等手續(xù)。 這項技術目前也已經十分成熟，只是因為臭氧的發(fā)生費用較高，制約了它的實際應用。2.臭氧同時脫硫脫硝的主要影響因：  利用臭氧同時脫硫脫硝的影響因素主要有摩爾比、反應溫度、反應時間、吸收液性質等，這些因素對脫硝和脫硫效率都有不同程度的影響。2.1 摩爾比  摩爾比（O3/NO）是指O3與NO 之間摩爾數的比值，它反映了臭氧量相對于一氧化氮量的高低。NO 的氧化率隨O3/NO

7、的升高直線上升。目前已有的研究中，在0.9O3/NO1的情況下，脫硝率可達到85%以上，有的甚至幾乎達到100%。根據式（1）可見，O3與NO 完全反應的摩爾比理論值為1，但在實際中，由于其他物質的干擾，可發(fā)生一系列其他反應，如式（2）（5），使得O3不能100%與NO 進行反應。2.2 溫度   由于臭氧的生存周期關系到脫硫脫硝效率的高低，所以考察臭氧對溫度的敏感性具有重要意義。對臭氧的熱分解特性的研究中得出在150的低溫條件下，臭氧的分解率不高，但隨著溫度增加到250甚至更高時，臭氧分解速度明顯加快。出在25時臭氧的分解率只有0.5%，當溫度高于200時，分解

8、率顯著增加。這些結果對研究臭氧在煙氣中的生存時間及氧化反應時間具有重要意義。2.3 反應時間   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，在ISHWAR K. PURI 的研究中，反應時間在1104s 之間對反應器出口的NO 摩爾數沒有什么影響，而且增加停留時間并不能增大NO 的脫除率。這主要是因為關鍵反應的反應平衡在很短時間內即可達到，不需要較長的臭氧停留時間。2.4 吸收液性質   利用臭氧將NO 氧化為高價態(tài)的氮氧化物后，需要進一步地吸收。常見的吸收液有Ca(OH)2、NaOH 等堿液。不同的吸收劑產生的脫除效果會有一定的差異。例如王智化等人在利用水吸收尾氣時，NO 和SO2的脫除效率分別達到86.27%和100%。這是利用氣體在水中的