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臭氧脫硝廢氣處理方案技術(shù)原理

目錄:企業(yè)新聞發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 08:58:00點(diǎn)擊率:

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煙氣中NOx 的主要組成是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。作為一種清潔的強(qiáng)氧化劑,在典型煙氣溫度下,臭氧脫硝的原理在于臭氧可以將難溶于水的NO 氧化成可溶于水生成HNO2 和 HNO3 的NO2、N2O3、N2O5 等高價(jià)態(tài)氮氧化物。


臭氧對(duì)NO 的氧化效率可達(dá)84%以上,結(jié)合堿吸收法,脫硫率近100%,脫硝效率也在O3/NO 摩爾比為0.9 時(shí)達(dá)到86.27%。將臭氧通入煙氣中對(duì)NO 進(jìn)行氧化,然后采用堿液進(jìn)行吸收,終將NOx 轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和N2,NOx 的去除率高達(dá)95%,SO2 去除率約為100%。
通過實(shí)驗(yàn)將O3注入煙氣進(jìn)行脫除SO2、NOx 的研究,然后采用堿吸收塔對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌,結(jié)果表明NOX 的脫除率與O3的注入量有關(guān),當(dāng)O3加入量為200ppm時(shí), NOX 的脫除效率可達(dá)到85%,此工藝對(duì)NOX 和SO2的脫除率可分別達(dá)到97%和100%。
采用此技術(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。也不存在類似SCR 中NH3 的泄漏問題。該技術(shù)應(yīng)用中 SO2 和CO 的存在不影響NOX 的去除,也不影響其他污染物控制技術(shù)。
采用臭氧的氧化技術(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。
脫硝技術(shù)是利用現(xiàn)有煙氣脫硫除塵工藝中原有設(shè)備作為脫硝反應(yīng)器,將氧/臭氧混合氣注入煙道,將NOX氧化成高價(jià)態(tài)且易溶于水的N2O3和N2O5,然后通過洗滌形成HNO3。
該技術(shù)廣泛應(yīng)用于用于石油精煉廠中加熱器、鍋爐等的廢氣治理。
主要的反應(yīng)如下:
NO+O3→NO2+O2
2NO2+O3→N2O5+O2
N2O5+H2O→2HNO3


 脫硝技術(shù)煙氣處理流程見下圖:



采用氧化技術(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,所以不存在類似SCR中氨氣的泄漏問題;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,而該技術(shù)也不影響其他污染物控制技術(shù)。
科潤環(huán)保公司將自己研發(fā)的技術(shù)與洗滌系統(tǒng)結(jié)合形成一體化的脫硝系統(tǒng),經(jīng)氧化后生成的N2O5通過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,通過洗滌清理排出系統(tǒng)外。
具體的化學(xué)反應(yīng)如下:
N2O5+H2O→2HNO3
HNO3+NaOH→NaNO3+H2O
脫硝技術(shù)可使NOx排放減少到10μg/g以下,可滿足嚴(yán)格的減排要求。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)O3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。此外,它不存在堵塞、氨泄漏等問題,是一種應(yīng)用前景廣闊的脫硫脫硝技術(shù)。
根據(jù)MARAMA2007評(píng)估數(shù)據(jù)報(bào)告,在保證NOX脫除率為80%~95%的情況下,運(yùn)行費(fèi)用為1700~1950美元/噸NOX,比SCR的運(yùn)行費(fèi)用2364~2458美元/噸NOX 要低。目前該技術(shù)已有應(yīng)用實(shí)例,如某石油精煉廠采用該技術(shù)進(jìn)行NOX的脫除,某地區(qū)的1臺(tái)25MW燃煤鍋爐采用該技術(shù)進(jìn)行了工程示范,NOX去除率可達(dá)85%~90%;在某地區(qū),利用該技術(shù)的熔鉛爐可去除80%的NOX。

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