煙氣脫硫脫硝臭氧發(fā)生器原理、工藝流程圖、應(yīng)用優(yōu)勢
在煙氣脫硫脫硝環(huán)保設(shè)備中，使用臭氧是一種不產(chǎn)生二次污染、不產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物的一體化脫硫脫硝設(shè)備，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，支持無人值守運(yùn)行，參數(shù)靈活可調(diào)，臭氧的氧化能力非常強(qiáng)，氧化還原電位僅次于氟，比過氧化氫、高錳酸鉀等都高。此外，臭氧的反應(yīng)產(chǎn)物是氧氣，所以它是一種高i效清潔的強(qiáng)氧化劑。關(guān)于煙氣脫硫脫硝臭氧發(fā)生器原理、工藝流程圖、應(yīng)用優(yōu)勢請繼續(xù)閱讀下文：
煙氣脫硝臭氧發(fā)生器應(yīng)用原理：
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等高價態(tài)氮氧化物。浙江大學(xué)王智化等人對臭氧同時脫硫脫硝過程中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)
臭氧同時脫硫脫硝研究概況：
臭氧同時脫硫脫硝主要是利用臭氧的強(qiáng)氧化性將NO氧化為高價態(tài)氮氧化物，然后在洗滌塔內(nèi)將氮氧化物和二氧化硫同時吸收轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì)，達(dá)到脫除的目的。
脫硫脫硝臭氧發(fā)生器工藝圖：
煙氣脫硝臭氧發(fā)生器技術(shù)特點(diǎn)：
【1】濃度高、功耗低、產(chǎn)量大、體積小
【2】電源效率在百分之98以上
【3】變壓器與IGBT溫度低，自然風(fēng)冷雙間隙放電技術(shù)
【4】外層間隙放電，內(nèi)層沿面放電優(yōu)-質(zhì)316L材質(zhì)
【5】有效滿足低溫脫硝各種使用場景，電廠，化工廠，鋰電池等各種行業(yè)。
【6】有效降低氮氧化物含量
【7】煙氣脫硝臭氧發(fā)生器濃度高，效率高，功耗低，性能穩(wěn)定
臭氧工藝流程：
臭氧發(fā)生器組成：氣源系統(tǒng)、臭氧發(fā)生器主機(jī)、電源規(guī)格、儀器儀表等;
臭氧發(fā)生器放電室內(nèi)部由多根石英放電體組成多個分單元，每組高壓電及帶有獨(dú)立的熔斷器，保證放電室整體正常、可靠、有效的工作。不僅僅是為了提高發(fā)生臭氧量，而且是基于安-全可靠、容易維護(hù)的設(shè)計思想。
煙氣處理流程：把臭氧打入煙囪底部的出風(fēng)口;在隨風(fēng)吹送過程中產(chǎn)生反應(yīng);然后排出
臭氧在低溫?zé)煔饷摿蛎撓踔械膽?yīng)用優(yōu)勢：
【1】煙氣脫硫脫硝臭氧發(fā)生器采用臭氧氣相氧化、激活雙氧水液相氧化的方式，大幅降低運(yùn)行成本，在脫硝要求高的地區(qū)，可將NOX排放值控制在50mg/m3
以下。
【2】煙氣脫硫脫硝臭氧發(fā)生器填補(bǔ)了國內(nèi)臭氧脫硝技術(shù)的空白，達(dá)到國際先進(jìn)技術(shù)水平
【3】煙氣脫硫脫硝臭氧發(fā)生器設(shè)備采用組合氧化脫硝、氧化鎂吸收的一塔式結(jié)構(gòu)，改變了國內(nèi)外脫硫脫硝設(shè)備分體結(jié)構(gòu)的繁雜設(shè)置、甚至無廢水處理系統(tǒng)的狀況。
【4】脫硫脫硝同時進(jìn)行：不額外增加設(shè)備，同時完成脫硫脫硝作業(yè)。
【5】能破壞水中有機(jī)物，改善水的物理性質(zhì)和器官感覺，進(jìn)行脫色消毒滅菌的作用，而又不改變水的自然性質(zhì)。
【6】設(shè)備采用組合氧化脫硝、氧化鎂吸收的一塔式結(jié)構(gòu)，改變了國內(nèi)外脫硫脫硝設(shè)備分體結(jié)構(gòu)的繁雜設(shè)置、甚至無廢水處理系統(tǒng)的狀況。
【7】吸收液資源化，脫硫脫硝液、渣經(jīng)強(qiáng)氧化，固液分離，溶液可蒸發(fā)結(jié)晶為復(fù)鹽，無二次污染。
【8】精-準(zhǔn)投放，實(shí)時控制降低運(yùn)營成本：根據(jù)煙氣氮氧化物實(shí)時監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)臭氧精 確投放，降低電耗，減少運(yùn)營成本。
【9】設(shè)備的設(shè)計有前瞻性，預(yù)留了增加臭氧反應(yīng)器的位置，如需提高排放標(biāo)準(zhǔn)，只要在原設(shè)備旁增加臭氧發(fā)生器即可滿足脫除率，無需對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞性改造，大幅度節(jié)省了用戶的設(shè)備投資。
【10】低溫運(yùn)行，可以先行熱回收，節(jié)能降耗：系統(tǒng)運(yùn)行溫度低，可先行熱交換回收，再注入臭氧完成煙氣脫硫脫硝。
【11】針對工業(yè)鍋爐運(yùn)行工況不穩(wěn) 定，燃料品種多而雜，煙氣中氮氧化物含量不 穩(wěn) 定 的難題，設(shè)置聯(lián)動控制模塊，動態(tài)控制臭氧注入量，確保排放煙氣中硫、硝含量達(dá)標(biāo)，節(jié)能安 -全。
臭氧同時脫硫脫硝的主要影響因素：
利用臭氧同時脫硫脫硝的影響因素主要有摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、吸收液性質(zhì)等，這些因素對脫硝和脫硫效率都有不同程度的影響。
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)到百分之85以上，有的甚至幾乎達(dá)到百分之100。根據(jù)式(1)可見，O3與NO完全反應(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不能百分之100與NO進(jìn)行反應(yīng)。
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，所以考察臭氧對溫度的敏感性具有重要意義。王智化等人在對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，臭氧分解速度明顯加快。ZhihuaWang等人也得出在25℃時臭氧的分解率只有百分之0.5，當(dāng)溫度高于200℃時，分解率顯著增加。這些結(jié)果對研究臭氧在煙氣中的生存時間及氧化反應(yīng)時間具有重要意義。
3、反應(yīng)時間
臭氧在煙氣中的停留時間只要能夠保證氧化反應(yīng)的完成即可，在ISHWARK.PURI的研究中，反應(yīng)時間在1～104s之間對反應(yīng)器出口的NO摩爾數(shù)沒有什么影響，而且增加停留時間并不能增達(dá)NO的脫除率。這主要是因?yàn)殛P(guān)鍵反應(yīng)的反應(yīng)平衡在很短時間內(nèi)即可達(dá)到，不需要較長的臭氧停留時間。
4、吸收液性質(zhì)
利用臭氧將NO氧化為高價態(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)生的脫除效果會有一定的差異。例如王智化等人在利用水吸收尾氣時，NO和SO2的脫除效率分別達(dá)到百分之86.27和100。這是利用氣體在水中的溶解度進(jìn)行吸收，也有試驗(yàn)利用吸收液將高價氮氧化物還原成為N2后直接排入大氣中，如YoungSunMok和Heon-JuLee采用Na2S和NaOH溶液作為吸收劑，NOx的去除率高達(dá)百分之95，SO2去除率約為百分之100，但存在吸收液消耗量大的問題。
5、臭氧氧化技術(shù)的工程應(yīng)用
美國BOC公司開發(fā)的LoTOx是一種低溫氧化技術(shù)，將氧/臭氧混合氣注入再生器煙道，將NOX氧化成高價態(tài)且易溶于水的N2O3和N2O5，然后通過洗滌形成HNO3。
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