臭氧脫硝技術

    目前煙氣脫硝技術可分為干法和濕法兩大類，其中干法脫硝中的選擇性催化還 原（SCR）和選擇性非催化還原（SNCR）技術是市場應用最廣（約占 60%煙氣脫 硝市場）、技術最成熟的脫硝技術，其原理是向煙氣中噴氨或尿素等含有 NH?3

自由基的還原劑，在高溫下直接（或催化劑的協同下）與煙氣中的 NOx 發生氧 化還原反應，把 NOx 還原成氮氣和水。但該技術也有其巨大的局限性，由于化 學反應需要在高溫下進行，而對于中小型鍋爐以及工業鍋爐來說，排煙溫度遠 不能達到化學反應所需要的高溫，因此低溫煙氣脫硝技術就成為市場的必須。

    低溫煙氣脫硝技術以低溫氧化技術（LoTOx）最為簡單有效，由于煙氣 中的氮氧化物主要組成是 NO（占 95%），NO 難溶于水，而高價態的 NO2、N2O5

等可溶于水生成 HNO2 和 HNO3，溶解能力大大提高，很容易通過堿液噴淋等手 段將其從煙氣中脫出。將煙氣中的 NO 轉化為高價態，需引入較強的氧化劑，在

眾多氧化劑中，臭氧是最環保清潔的強氧化劑，在高效轉化 NO 至高價態的過程 中不遺留任何二次污染物，另外不同于?OH、?HO2 等，工作環境惡劣，自由基 存活時間非常短，能耗較高，O3 的生存周期相對較長，將少量氧氣或空氣電離 后產生 O3，然后送入煙氣中，可顯著降低能耗。

臭氧脫硝原理

臭氧具有僅次于氟的強氧化性，完全有能力將煙氣惡劣環境中的 NO 氧 化成高價態，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+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)

利用臭氧將 NO 氧化為高價態的氮氧化物后，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。南京沃環科技有限公司將LoTOx技術與自己研發的臭氧發生系統結合形成一體化的脫硫脫硝系統，用于石油精 煉廠中加熱器、鍋爐等的廢氣治理。經氧化后生成的N2O5通過洗滌器很容易與 煙氣中水分發生反應生成HNO3，然后再同洗滌劑生成鹽類，最后通過洗滌清理排出系統外。具體的化學反應如下： N2O5+H2O→2HNO3（9） HNO3+NaOH→NaNO3+H2O（10） 臭氧脫硝系統可使NOx排放減少到10μg/g以下，可滿足最嚴格的減排要求。并且不會使SO2轉化為SO3，此外，煙氣中的顆粒物和硫化物對臭氧消耗或NOX脫除效率的影響并不明顯，該系統不僅可以高效去除氮氧化物，而且對二氧化硫和粉塵等顆粒物也有明顯的去除效果。同時它不存在堵塞、氨泄漏等問題。 臭氧脫硝優勢 臭氧脫硝技術比傳統煙氣脫硫脫硝工藝更適應環保日益嚴格的要 求，而且設備投資低、占地面積小、系統簡單等優點； 以臭氧替代其它氧化試劑，通過特殊工藝控制脫硝反應過程，使堿液吸收反應的產物以固體形式存在，實現了氣態污染物（氮氧化物）的固化處理，不產生二次污染； 采用臭氧的高級氧化技術不僅對NOX具有良好的脫除效果，而且對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；在低溫下進行氧化吸收等脫硝過程，有利于鍋爐的能源回收利用， 降低工程施工難度。利用國內現有較為成熟的濕法脫硫工藝并加以改進，使脫 硫脫硝同時進行。