電廠脫硫脫銷塔/石灰窯脫硫塔
㈠、7 尿素溶液吸收法
應(yīng)用尿素作為氮氧化物的吸收劑，其主要的反應(yīng)為：
NO+NO2 = N203；N203+H2O = 2HNO2；
(NH2)2CO+2HNO2 = CO2+2N2+3H2O
此法運(yùn)行費(fèi)用低，吸收效果好，不產(chǎn)生二次污染。然而，只用尿素溶液吸收，尾氣中氮氧化物濃度仍高達(dá)0．06%～0．08%。為進(jìn)一步提高凈化效率，用弱酸性尿素水溶液吸收，通?？梢约恿蛩?、硝酸、鹽酸或者醋酸。吸收液的溫度控制在30℃～90℃，pH值在1～3之間，吸收后尾氣中NOX的去除率高達(dá)99．95%。
㈡、高效脫硝原理
1、臭氧的氧化特性
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(guò)氧化氫、高錳酸鉀等都高。
項(xiàng)目 | 氟 | 臭氧 | 過(guò)氧化氫 | 高錳酸鉀 | 二氧化氯 | 氯 | 氧 |
分子式 | F2 | O3 | H2O2 | KMnO4 | ClO2 | Cl2 | O2 |
標(biāo)準(zhǔn)電極電位 (mv) | 2.87 | 2.07 | 1.78 | 1.67 | 1.50 | 1.36 | 1.23 |
名稱此外，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。
2、臭氧的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理
臭氧的詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜。在實(shí)際運(yùn)用中，可根據(jù)低溫條件下臭氧與NO的關(guān)鍵反應(yīng)進(jìn)行調(diào)試。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）
3 臭氧同時(shí)脫硫脫硝研究概況
據(jù)浙江大學(xué)王智化等對(duì)采用臭氧氧化技術(shù)同時(shí)脫硫脫
硝進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果表明，在典型煙氣溫度下，臭氧對(duì)NO的氧化效率可達(dá)84%以上，結(jié)合尾部濕法洗滌，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%，NO和Hg0的脫除率與O3的注入量有關(guān)，當(dāng)O3加入量為200ppm時(shí)，NO的脫除效率可達(dá)到85%，此工藝對(duì)NO和SO2的脫除率***高可分別達(dá)到97%和100%。
4 臭氧同時(shí)脫硫脫硝的主要影響因素。
4.1 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/的情況下，脫硝率可達(dá)到85%以上，有的甚至幾乎達(dá)到100%；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100%與NO進(jìn)行反應(yīng)。
4.2 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。所有試驗(yàn)都表明，臭氧所處的環(huán)境溫度越高分解越快，溫度越低分解越慢。在150℃的低溫條件下，臭氧的分解率相對(duì)較低。在25℃時(shí)臭氧的分解率只有0.5%，臭氧的半衰期可達(dá)15秒。
4.3 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，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。反應(yīng)時(shí)間1秒足矣。據(jù)華北電力大學(xué)環(huán)境學(xué)院馬雙忱等人的技術(shù)文獻(xiàn)證實(shí)：在1～10000秒之間，對(duì)反應(yīng)器出口的NO摩爾數(shù)沒(méi)有什么影響，而且增加停留時(shí)間并不能增大NO的脫除率。
主要的反應(yīng)如下：
NO+O3→NO2+O2 （6）
2NO2+O3→N2O5+O2 （7）
N2O5+H2O→2HNO3 （8）
4NH3 + 2NO2 + O2 →6H2O + 3N2 （9）
4NO2+ 4NH3•H2O+O2 →4NH4NO3 + 2H2O （10）
5. 利用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氧化難溶于水的NO，使其變成易溶于水的NO2等高價(jià)態(tài)氮氧化物，同時(shí)再用與氮氧化物有很好親和性的氨水進(jìn)行收集，*可以獲得令人滿意的脫硝效果。
電廠脫硫脫銷塔/石灰窯脫硫塔技術(shù)方案
3.1技術(shù)方案的組合形式
由于低NOX燃燒技術(shù)降低NOX排放效率較低（一般在50%以下），因此，當(dāng)NOX的排放標(biāo)準(zhǔn)要求比較嚴(yán)格時(shí)，就要考慮采用燃燒后的煙氣脫硝技術(shù)來(lái)降低NOX的排放量。煙氣脫硝技術(shù)分為包括氣相反應(yīng)法、等離子體活法、吸附法、液體吸收法、微生物法等。
3.2、設(shè)計(jì)方案的組合形式是：選用LPC技術(shù)中的《氨法脫硫技術(shù)》首先對(duì)煙氣進(jìn)行高效率脫硫和初步脫硝處理，之后采用山美水美高濃度臭氧發(fā)生器技術(shù)對(duì)NO進(jìn)行氧化處理，之后再用噴淋技術(shù)將已氧化成易溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高價(jià)態(tài)氮氧化物進(jìn)行液相收集。在噴淋液的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水和硝酸鹽，還原氮?dú)猓ㄔ谶@里我們可以根據(jù)環(huán)保部門提出的脫硝要求和根據(jù)臭氧與一氧化氮的摩爾比確定的臭氧需要量來(lái)選擇適當(dāng)大小的臭氧發(fā)生設(shè)備）。煙氣經(jīng)脫硝后進(jìn)入除霧區(qū)，經(jīng)除去煙氣中的水霧后直接送進(jìn)煙囪排入大氣。
脫硫脫銷塔技術(shù)方案的名稱與含義
本技術(shù)方案的名稱叫做“氨水——臭氧組合高效脫硫脫硝技術(shù)方案”。即AC—GTSX技術(shù)方案。其基本含義是：A——氨水、C——臭氧，GTSX——高效脫硫脫硝。該技術(shù)的突出特點(diǎn)是采用目前已經(jīng)十分成熟的而且具有很高脫除效率的“氨法脫硫技術(shù)”（A—GTS）首先解決燃?xì)忮仩t的煙氣脫硫問(wèn)題，同時(shí)把煙氣中已經(jīng)是高價(jià)態(tài)的氮氧化物脫除掉，之后采用“臭氧氧化技術(shù)”（C—GTX)，利用臭氧的強(qiáng)氧化特性，將NO氧化成高價(jià)態(tài)的氮氧化物，再用氨水噴淋收集，并使其與氨水反應(yīng)生成硝酸鹽或與水反應(yīng)還原氮?dú)?，達(dá)到脫氮的目的。
選擇性非催化還原法（SNCR）
選擇性非催化還原法是在900～1100℃溫度內(nèi)，無(wú)催化劑作用下，通過(guò)注入氨、尿素等化學(xué)還原劑還原劑可選擇性地把煙氣中的NOX 還原為N2 和H2O，達(dá)到去除的目的。在SNCR 法中溫度的控制是至關(guān)重要的。由于沒(méi)有催化劑加速反應(yīng)，故其操作溫度高于SCR 法。為避免NH3被氧化，溫度又不宜過(guò)高。目前的趨勢(shì)是以尿素代替NH3作還原劑。采用該方法一般可使NOX降低50%～60%。
