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更新時(shí)間：2022-05-20 10:14:35瀏覽次數(shù)：778次
聯(lián)系我時(shí)，請(qǐng)告知來(lái)自 環(huán)保在線煤炭作為主要能源物，其燃燒過程排放的SO2、NOx等污染物的總量很大，會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染，危害人類健康
煤炭作為主要能源物，其燃燒過程排放的SO2、 NOx等污染物的總量很大，會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染，危害人類健康。對(duì)SO2的控制，目前較為成熟的技術(shù)是石灰石—石膏法，脫除效率可達(dá)95%以上。此外還有爐內(nèi)噴鈣脫硫、電子束法脫硫等技術(shù)。對(duì)NOx的控制分為兩類，一類是控制燃煤過程中NOx的生成，主要有低氧燃燒法、兩段燃燒法和煙氣再循環(huán)法等。另一類是通過物理化學(xué)方法進(jìn)行脫除，主要有催化、吸收、吸附、放電等。其中廣泛應(yīng)用的是選擇性催化還原法(SCR)，脫除效率達(dá)90%以上。隨著國(guó)家對(duì)火電廠污染物排放的要求越來(lái)越嚴(yán)格，同時(shí)脫硫脫硝已成為煙氣污染物控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的是濕式煙氣脫硫和NH3選擇催化還原技術(shù)脫硝的組合。該技術(shù)的脫硫脫硝效率雖然高，但是投資和運(yùn)行成本昂貴。其他的脫硫脫硝技術(shù)還包括等離子體法、催化法、吸附法等，但只有少數(shù)進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用。
1、臭氧脫硝機(jī)理
臭氧的氧化能力，從下表可知，臭氧的氧化還原電位僅次于氟，比過氧化氫、等都高。此外，臭氧的反應(yīng)產(chǎn)物是氧氣，所以它是一種高效清潔的強(qiáng)氧化劑。
臭氧脫硝的原理在于臭氧可以將難溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高價(jià)態(tài)氮氧化物。天潔公司對(duì)臭氧同時(shí)脫硫脫硝過程中NO的氧化機(jī)理進(jìn)行了研究，構(gòu)建出O3與NOX之間65步詳細(xì)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，該機(jī)理比較復(fù)雜。在實(shí)際試驗(yàn)中，可根據(jù)低溫條件下臭氧與NO的關(guān)鍵反應(yīng)進(jìn)行研究。
低溫條件下，O3與NO之間的關(guān)鍵反應(yīng)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)
2、臭氧同時(shí)脫硫脫硝的主要影響因素
利用臭氧同時(shí)脫硫脫硝的影響因素主要有摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、吸收液性質(zhì)等，這些因素對(duì)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(shù)的比值，它反映了臭氧量相對(duì)于一氧化氮量的高低。NO的氧化率隨O3/NO的升高直線上升。目前已有的研究中，在 0.9≤O3/NO<1的情況下，脫硝率可達(dá)到85%以上，有的甚至幾乎達(dá)到99%。根據(jù)式(1)可見，O3與NO*反應(yīng)的摩爾比理論值為1，但在實(shí)際中，由于其他物質(zhì)的干擾，可發(fā)生一系列其他反應(yīng)，如式(2)～(5)，使得O3不能99%與NO進(jìn)行反應(yīng)。
2.2 溫度
由于臭氧的生存周期關(guān)系到脫硫脫硝效率的高低，所以考察臭氧對(duì)溫度的敏感性具有重要意義。王智化等人在對(duì)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(shí)，臭氧分解速度明顯加快。Zhihua Wang等人也得出在25℃時(shí)臭氧的分解率只有0.5%，當(dāng)溫度高于 200℃時(shí)，分解率顯著增加。這些結(jié)果對(duì)研究臭氧在煙氣中的生存時(shí)間及氧化反應(yīng)時(shí)間具有重要意義。
2.3 反應(yīng)時(shí)間
臭氧在煙氣中的停留時(shí)間只要能夠保證氧化反應(yīng)的完成即可，在ISHWAR K. PURI的研究中，反應(yīng)時(shí)間在1～104s之間對(duì)反應(yīng)器出口的NO摩爾數(shù)沒有什么影響，而且增加停留時(shí)間并不能增大NO的脫除率。這主要是因?yàn)殛P(guān)鍵反應(yīng)的反應(yīng)平衡在很短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到，不需要較長(zhǎng)的臭氧停留時(shí)間。
2.4 吸收液性質(zhì)
利用臭氧將NO氧化為高價(jià)態(tài)的氮氧化物后，需要進(jìn)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(chǎn)生的脫除效果會(huì)有一定的差異。例如天潔公司在利用水吸收尾氣時(shí)，NO和SO2的脫除效率分別達(dá)到86.27%和99%。這是利用氣體在水中的溶解度進(jìn)行吸收，也有試驗(yàn)利用吸收液將高價(jià)氮氧化物還原成為N2后直接排入大氣中，如Young Sun Mok和 Heon-Ju Lee采用Na2S和NaOH溶液作為吸收劑，NOx的去除率高達(dá)95%，SO2去除率約為99%，但存在吸收液消耗量大的問題。
隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)的煙氣脫硫脫硝工藝將不能滿足嚴(yán)格的減排要求，此外，傳統(tǒng)工藝還存在設(shè)備投資高、占地面積大、系統(tǒng)復(fù)雜等缺點(diǎn)。因此開發(fā)工藝簡(jiǎn)單、可靠的脫硫脫硝工藝具有重要意義。采用臭氧的高級(jí)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。
影響臭氧同時(shí)脫硫脫硝的因素主要有摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、吸收液性質(zhì)等。LoTOx的工程應(yīng)用表明該技術(shù)在國(guó)外已進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用階段，但現(xiàn)階段臭氧的制備費(fèi)用較高，制約了該技術(shù)的推廣使用，隨著臭氧發(fā)生裝置的逐步改進(jìn)，臭氧氧化同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)必將會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用前景
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