技术支持
你的位置:首页 > 技术支持

臭氧脱硝技术介绍

来源:      2018-1-23 22:37:34      点击:

    目前烟气脱硝技术可分为干法和湿法两大类,其中干法脱硝中的选择性催化还 原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术是市场应用最广(约占 60%烟气脱 硝市场)、技术最成熟的脱硝技术,其原理是向烟气中喷氨或尿素等含有 NH¬3

自由基的还原剂,在高温下直接(或催化剂的协同下)与烟气中的 NOx 发生氧 化还原反应,把 NOx 还原成氮气和水。但该技术也有其巨大的局限性,由于化 学反应需要在高温下进行,而对于中小型锅炉以及工业锅炉来说,排烟温度远 不能达到化学反应所需要的高温,因此低温烟气脱硝技术就成为市场的必须。

    低温烟气脱硝技术以低温氧化技术(LoTOx)最为简单有效,由于烟气 中的氮氧化物主要组成是 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,很容易通过碱液喷淋等手 段将其从烟气中脱出。将烟气中的 NO 转化为高价态,需引入较强的氧化剂,在

众多氧化剂中,臭氧是最环保清洁的强氧化剂,在高效转化 NO 至高价态的过程 中不遗留任何二次污染物,另外不同于•OH、•HO2 等,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。

臭氧脱硝原理

臭氧具有仅次于氟的强氧化性,完全有能力将烟气恶劣环境中的 NO 氧 化成高价态,提高烟气中氮氧化物的水溶性,从而通过湿法洗脱。其中主要包

括以下反应:

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)

利用臭氧将 NO 氧化为高价态的氮氧化物后,需要进一步地吸收。常见的吸收液

有 Ca(OH)2、NaOH 等碱液。不同的吸收剂产生的脱除效果会有一定的差异。例

如有人在利用水吸收尾气时,NO 的脱除效率可达到 86.27%,这是利用气体在水 中的溶解度进行吸收,也有试验利用吸收液将高价氮氧化物还原成为 N2 后直接排入大气中。

       采用臭氧脱硝技术可得到较高的NOX脱除率,典型的脱除范围为 70%~90%,甚至可达到95%,并且可在不同的NOX浓度和NO、NO2的比例下保持高效率;因为未与NOX反应的O3会在洗涤器内被除去,所以不存在类似SCR 中O3的泄漏问题;除以上优点外,该技术应用中SO2和CO的存在不影响NOX的去除,而臭氧脱硝也不影响其他污染物控制技术。南京沃环科技有限公司将LoTOx技术与自己研发的臭氧发生系统结合形成一体化的脱硫脱硝系统,用于石油精 炼厂中加热器、锅炉等的废气治理。经氧化后生成的N2O5通过洗涤器很容易与 烟气中水分发生反应生成HNO3,然后再同洗涤剂生成盐类,最后通过洗涤清理排出系统外。具体的化学反应如下: N2O5+H2O→2HNO3(9) HNO3+NaOH→NaNO3+H2O(10) 臭氧脱硝系统可使NOx排放减少到10μg/g以下,可满足最严格的减排要求。并且不会使SO2转化为SO3,此外,烟气中的颗粒物和硫化物对臭氧消耗或NOX脱除效率的影响并不明显,该系统不仅可以高效去除氮氧化物,而且对二氧化硫和粉尘等颗粒物也有明显的去除效果。同时它不存在堵塞、氨泄漏等问题。 臭氧脱硝优势 臭氧脱硝技术比传统烟气脱硫脱硝工艺更适应环保日益严格的要 求,而且设备投资低、占地面积小、系统简单等优点; 以臭氧替代其它氧化试剂,通过特殊工艺控制脱硝反应过程,使碱液吸收反应的产物以固体形式存在,实现了气态污染物(氮氧化物)的固化处理,不产生二次污染; 采用臭氧的高级氧化技术不仅对NOX具有良好的脱除效果,而且对烟气中的其他有害污染物,比如重金属汞也有一定的去除能力;在低温下进行氧化吸收等脱硝过程,有利于锅炉的能源回收利用, 降低工程施工难度。利用国内现有较为成熟的湿法脱硫工艺并加以改进,使脱 硫脱硝同时进行。