玻纤池窑废气臭氧脱硝技术探讨
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臭氧的标准电极电位除比氟低外，比其他几个氧 化剂都要高很多，是常规氧化剂中氧化能力最强的， 工业中也经常用来作为水处理中的强氧化剂使用［7］。
序号 1 2 3 4 5 6
表 1 几种常见氧化剂的电位特性
名称
分子式
氟
F
臭氧 过氧化氢 高锰酸钾
O3 H2O2 KMnO4
二氧化氯
ClO2
氯气
Cl2
氧化还原电位 /mV 2.87 2.07 1.78 1.67 1.50 1.36
杜红彩，等：玻纤池窑废气臭氧脱硝技术探讨
节能环保
中图分类号：TQ171.9 文献标识码：A
玻纤池窑废气臭氧脱硝技术探讨
杜红彩，孙振海，隋荣禄 （中材科技股份有限公司，南京 210012）
摘 要 ：依据玻纤池窑烟气的特点，分析了目前烟气脱硝工艺适用性，介绍了一种新的适用于玻纤池窑废气脱硝技术——臭 氧氧化脱硝技术，详细论述了臭氧氧化脱硝工艺流程、主要系统组成和技术优势。臭氧氧化脱硝技术具有简单、高效、对工况 适应性强等特点，在工业窑炉中具有一定的应用前景。 关键词 ：玻纤池窑 ；废气处理 ；臭氧 ；脱硝 ；氮氧化物
Exploration of Using Ozone to Deplete NOx in Waste Gas from Fiberglass Furnaces
Du Hongcai, Sun Zhenhai, Sui Ronglu ( Sinoma Science & Technology Co., Ltd. , Nanjing 210012 )
《玻璃纤维》2018 年 第 2 期 29
节能环保
杜红彩，等：玻纤池窑废气臭氧wk.baidu.com硝技术探讨
2001 年美国BOC公司开发了名为LoTOX的低温 脱硝技术得了Kerkpatrick奖，该技术就是用臭氧将 NOX氧化为高价态的氮氧化物，尾部利用脱硫碱液 喷淋洗涤NOX，脱硝效率达到 90%［6］。
的 瓶 颈［1-3］。 对 于 玻 纤 池 窑 废 气 中 的 氮 氧 化 物 处 理，目前工程主要应用技术采用选择性催化还原法 （SCR）脱硝工艺，但催化剂昂贵、飞灰易堵塞催化 剂、存在氨泄漏隐患等因素，特别是部分烟气中微 量砷等重金属对SCR催化剂中毒的影响而限制其使 用［4，5］。在过去的 20 多年时间里，涌现出了多种脱 除烟气中的NOX的方法，臭氧法脱硝就是其中之一， 其特点是效率高、占地面积小、不需要进行烟道改 造等。
0 前言
随着我国玻纤工业的飞速发展，玻纤年产量稳 居世界第一。工业窑炉废气处理，虽然我国很早就 颁布了相关的环保标准，但具体实施的厂家不多， 能够严格按照国家标准排放的也很少。因此它的 运 行 状 况 和 污 染 问 题，成 为 制 约 行 业 进 一 步 发 展
收稿日期：2018-01-22 修回日期：2018-02-26 作者简介：杜红彩（1982-），女，工程师。主要从事环保工艺 设计、岩棉工艺设计等工作。
氧 化 成 可 溶 于 水 生 成HNO2 和HNO3 的NO2、N2O3、 N2O5 等高价态氮氧化物，然后利用碱性溶液进行吸 收，最终将废气中NOX脱除的目的，NOX的去除率高 达 95%［9］。
浙江大学王智化［10］等对臭氧同时脱硫脱硝过
程中NO的氧化机理进行了研究，构建出O3 与NOX 之间 65 步详细的化学反应机理，该机理比较复杂，
低温条件下，O3 与NO之间的主要化学反应如下 ：
NO+O3 NO2+O2
NO2+O3 NO3+O2
NO3+NO2
N2O5
与 气 相 中 的 其 他 化 学 物 质 如CO，SOX等 相 比，
NOX可以很快地被臭氧氧化，这就使得NOX的臭氧氧 化具有很高的选择性。因为气相中的NOX被转化成 溶于水溶液的离子化合物，这就使得氧化反应更加 完全，从而不可逆地脱除了废气中的NOX。经过氧 化反应，加入的臭氧被反应所消耗，过量的臭氧可 以在喷淋塔中喷淋的碱液中得以分解，而不产生二 次污染。
时至今日，“臭氧氧化+湿法吸收”已成为备受 关注的烟气湿法脱硝技术，臭氧脱硝以它简单、高 效、对工况适应性强等特点，逐渐被市场所接受，尤 其是在玻璃工业窑炉中的应用。
1 臭氧脱硝基本原理 1.1 臭氧特性
臭氧的氧化能力极强，其氧化还原电位仅次于 F，在其应用中主要利用这一特性，氧化还原电位比 较见表 1。
Abstract ：Based on the features of exhaust gas from fiberglass furnaces and the analysis on the applicability of currentlyused technology for NOx depletion, a new technology suitable for depleting NOx in the waste gas from fiberglass furnaces, namely the technology by means of oxidation with ozone, is presented. This article describes in detail the process flow, main systems and technical advantages of the technology, affirming that this technology is characterized by simple process, high efficiancy and good suitability to operation conditions, and thus can be well used in industrial furnaces. Key words ：fiberglass furnace; waste gas treatment; ozone; NOx depletion; nitrogen oxide
1.2 脱硝原理
废 气 中NOX的 主 要 成 分 组 成 为 ：约 95%NO和 5%NO2，NO不易溶于水，同时也不和碱性物质发生 反应，而NO2 是相对易溶于水［8］。NO2 的溶解度是 NO的 20 倍，可以和湿法脱硫喷淋的碱液发生反应
生成硝酸盐。
臭 氧 作 为 一 种 强 氧 化 剂，可 以 轻 易 的 将NO
序号 1 2 3 4 5 6
表 1 几种常见氧化剂的电位特性
名称
分子式
氟
F
臭氧 过氧化氢 高锰酸钾
O3 H2O2 KMnO4
二氧化氯
ClO2
氯气
Cl2
氧化还原电位 /mV 2.87 2.07 1.78 1.67 1.50 1.36
杜红彩，等：玻纤池窑废气臭氧脱硝技术探讨
节能环保
中图分类号：TQ171.9 文献标识码：A
玻纤池窑废气臭氧脱硝技术探讨
杜红彩，孙振海，隋荣禄 （中材科技股份有限公司，南京 210012）
摘 要 ：依据玻纤池窑烟气的特点，分析了目前烟气脱硝工艺适用性，介绍了一种新的适用于玻纤池窑废气脱硝技术——臭 氧氧化脱硝技术，详细论述了臭氧氧化脱硝工艺流程、主要系统组成和技术优势。臭氧氧化脱硝技术具有简单、高效、对工况 适应性强等特点，在工业窑炉中具有一定的应用前景。 关键词 ：玻纤池窑 ；废气处理 ；臭氧 ；脱硝 ；氮氧化物
Exploration of Using Ozone to Deplete NOx in Waste Gas from Fiberglass Furnaces
Du Hongcai, Sun Zhenhai, Sui Ronglu ( Sinoma Science & Technology Co., Ltd. , Nanjing 210012 )
《玻璃纤维》2018 年 第 2 期 29
节能环保
杜红彩，等：玻纤池窑废气臭氧wk.baidu.com硝技术探讨
2001 年美国BOC公司开发了名为LoTOX的低温 脱硝技术得了Kerkpatrick奖，该技术就是用臭氧将 NOX氧化为高价态的氮氧化物，尾部利用脱硫碱液 喷淋洗涤NOX，脱硝效率达到 90%［6］。
的 瓶 颈［1-3］。 对 于 玻 纤 池 窑 废 气 中 的 氮 氧 化 物 处 理，目前工程主要应用技术采用选择性催化还原法 （SCR）脱硝工艺，但催化剂昂贵、飞灰易堵塞催化 剂、存在氨泄漏隐患等因素，特别是部分烟气中微 量砷等重金属对SCR催化剂中毒的影响而限制其使 用［4，5］。在过去的 20 多年时间里，涌现出了多种脱 除烟气中的NOX的方法，臭氧法脱硝就是其中之一， 其特点是效率高、占地面积小、不需要进行烟道改 造等。
0 前言
随着我国玻纤工业的飞速发展，玻纤年产量稳 居世界第一。工业窑炉废气处理，虽然我国很早就 颁布了相关的环保标准，但具体实施的厂家不多， 能够严格按照国家标准排放的也很少。因此它的 运 行 状 况 和 污 染 问 题，成 为 制 约 行 业 进 一 步 发 展
收稿日期：2018-01-22 修回日期：2018-02-26 作者简介：杜红彩（1982-），女，工程师。主要从事环保工艺 设计、岩棉工艺设计等工作。
氧 化 成 可 溶 于 水 生 成HNO2 和HNO3 的NO2、N2O3、 N2O5 等高价态氮氧化物，然后利用碱性溶液进行吸 收，最终将废气中NOX脱除的目的，NOX的去除率高 达 95%［9］。
浙江大学王智化［10］等对臭氧同时脱硫脱硝过
程中NO的氧化机理进行了研究，构建出O3 与NOX 之间 65 步详细的化学反应机理，该机理比较复杂，
低温条件下，O3 与NO之间的主要化学反应如下 ：
NO+O3 NO2+O2
NO2+O3 NO3+O2
NO3+NO2
N2O5
与 气 相 中 的 其 他 化 学 物 质 如CO，SOX等 相 比，
NOX可以很快地被臭氧氧化，这就使得NOX的臭氧氧 化具有很高的选择性。因为气相中的NOX被转化成 溶于水溶液的离子化合物，这就使得氧化反应更加 完全，从而不可逆地脱除了废气中的NOX。经过氧 化反应，加入的臭氧被反应所消耗，过量的臭氧可 以在喷淋塔中喷淋的碱液中得以分解，而不产生二 次污染。
时至今日，“臭氧氧化+湿法吸收”已成为备受 关注的烟气湿法脱硝技术，臭氧脱硝以它简单、高 效、对工况适应性强等特点，逐渐被市场所接受，尤 其是在玻璃工业窑炉中的应用。
1 臭氧脱硝基本原理 1.1 臭氧特性
臭氧的氧化能力极强，其氧化还原电位仅次于 F，在其应用中主要利用这一特性，氧化还原电位比 较见表 1。
Abstract ：Based on the features of exhaust gas from fiberglass furnaces and the analysis on the applicability of currentlyused technology for NOx depletion, a new technology suitable for depleting NOx in the waste gas from fiberglass furnaces, namely the technology by means of oxidation with ozone, is presented. This article describes in detail the process flow, main systems and technical advantages of the technology, affirming that this technology is characterized by simple process, high efficiancy and good suitability to operation conditions, and thus can be well used in industrial furnaces. Key words ：fiberglass furnace; waste gas treatment; ozone; NOx depletion; nitrogen oxide
1.2 脱硝原理
废 气 中NOX的 主 要 成 分 组 成 为 ：约 95%NO和 5%NO2，NO不易溶于水，同时也不和碱性物质发生 反应，而NO2 是相对易溶于水［8］。NO2 的溶解度是 NO的 20 倍，可以和湿法脱硫喷淋的碱液发生反应
生成硝酸盐。
臭 氧 作 为 一 种 强 氧 化 剂，可 以 轻 易 的 将NO