臭氧脱硝技术方案

臭氧脱硝工艺方案

一、工艺说明

1. 工艺原理

利用臭氧发生器制备臭氧，通过布气装置把臭氧气体均布到烟气管道截面，在管道中设置烟气混合器，使臭氧与含NO

X

的烟气在烟气管道中充分混合并发生

氧化反应。将烟气中的NO

X 氧化为容易吸收的NO

2

和N

2

O

5

。再利用氨法脱硫洗涤塔，

对NO

2和N

2

O

5

进行吸收反应，生成硝酸氨与亚硝酸氨。最后再与硫酸盐一起富集、

浓缩、干燥后，作为氮肥加以利用。

其主要反应式为：

NO+O3=NO2+O2

2NO2+O3=N2O5+O2

2NO2+2NH3+H2O=NH4NO2+NH4NO3

N2O5+2NH3+H2O =2NH4NO3

2. 工艺流程图

3. 主要工艺参数

每小时需要处理的NO

X 的量为：60000×（800-100）×10

-6

=42kg/h

二、主要设备说明

1. 臭氧发生器

根据烟气中NO

X

的含量，计算所需要的臭氧设备约为2台25kg/h的臭氧发生器，两用一备，配置气源控制系统，冷却水系统及配套齐全的自动控制（PLC）、检测仪器等。

至于采用何种气源（空气或氧气）的臭氧发生器系统，根据项目现场情况经与业主协商后确定。

1.1 臭氧制备工艺及流程（氧气源工艺）

业主提供的氧气管道气通过设置的一级减压稳压装置处理后，经过氧气过滤器进行过滤，并通过露点仪检测进气露点，通过流量计计量进气量，并与PLC 站联动。每套系统的进气管路上设置安全阀用于泄压保护系统。

在臭氧发生室内的高频高压电场内，部分氧气转换成臭氧，产品气体为臭氧化气体，经温度、压力监测后、经出气调节阀后由臭氧出气口排出。臭氧发生室出气管路上设有臭氧取气口，并装有电磁阀，每个设备的取气管分别通过各自的

发生臭氧浓度仪检测臭氧出气浓度。

臭氧发生器设置1套封闭循环冷却水系统，通过板式换热器换热，为臭氧发生器提供冷却水。并配置一台冷却循环水泵，冷却循环水泵受PLC自动控制系统监控。冷却水进水管路设置压力传感器，用于检测并反馈到PLC自动控制系统，冷却水出水有温度变送器、流量开关等，当冷却水温度超过设定值或者流量低于设定值时报警。本系统设计按外循环冷却水入口温度 33℃，如水温超过33℃时，系统能连续稳定工作，但产能有所降低，可通过调整运行条件达到要求的臭氧产量。内循环水建议采用蒸馏水。

臭氧发生器设置检修时剩余臭氧的吹扫系统和冷却水低点排空。臭氧出气管路上设计取样口，并设置臭氧浓度在线检测仪。

臭氧设备放置点设计安装氧气泄漏报警仪（具备现场声光报警），周围环境中检测到氧气浓度超标检测仪将报警。臭氧设备放置点设置臭氧泄漏报警仪（具备现场声光报警），用于检测臭氧设备放置点是否有臭氧泄漏，当检测到臭氧浓度超标时报警。

如果确定了是其它气源的臭氧系统，再提供流程。

1.2 臭氧发生器技术参数

1.2.1 臭氧产量及浓度

1.2.2电气性能

1.2.3氧气用量

1.2.4公共工程

2. 臭氧布气装置与烟气混合器

为了使臭氧与烟气中的NO

X

充分混合,从臭氧发生器出来的臭氧气体通过环

形烟气布气装置，均匀的通入需治理的烟气风管截面中，然后再通过烟气混合器

使烟气产生揣流，保证臭氧与烟气中的NO

X

能够充分接触而发生反应。由于臭氧

与NO

X 的反应非常快速，基本不会受到SO

2

的影响，因此不需要额外增加设备，

只需要在烟气管道中进行即可。布气装置与烟气混合器的总压损不超过300Pa。

3.洗涤装置

采用碱液洗涤塔对生成的NO

2

进行吸收治理，如果与烟气脱硫同时进行，可

以利用湿法脱硫塔，同时进行NO

X 和SO

2

的吸收治理。建议碱液采用氨水，最终

生成产物为NH

4NO

2

和NH

4

NO

3

。

三、工艺特点

⑴反应时间短，速度快。臭氧与NO

X

反应速度极快，只需要很短的时间，

即可将NO

X 氧化成高价态的NO

2

和N

2

O

5

。因此不需要特别的反应设备，只需要在烟

气管道中混合，即可进行。

⑵吸收完全，净化效率高。由于NO

2与N

2

O

5

都是易溶于水的物质，在碱性环

境下，只需要很小的喷淋量，即可彻底吸收烟气中的NO

X

，转化为硝酸盐和亚硝

酸盐，因此烟气净化效率高。

⑶不产生二次污染。由于臭氧与NO

X 反应的生成物是O

2

，在烟道中不影响

排放。而且还可以提高SO

2

的转化效率。

⑷可以直接利用脱硫洗涤塔进行洗涤。由于NO

x 的含量相对SO

2

来说很小，

基本不需要增加脱硫洗涤塔的负荷。

⑸自动化程度高。整套设备全部通过PLC自动控制，不需要专人值守，只要定期巡查即可。