锅炉烟气脱硫脱硝技术方案的比较选择

㈡、C—GTX高效脱硝原理

1、臭氧的氧化特性

臭氧的氧化能力极强，从下表可知，臭氧的氧化还原电位仅次于氟，比过氧化氢、高锰酸钾等都高。

此外，臭氧的反应产物是氧气，所以它是一种高效清洁的强氧化剂。臭氧脱硝的原理在于臭氧可以将难溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高价态氮氧化物。

2、臭氧的化学反应机理

臭氧的详细化学反应机理比较复杂。在实际运用中，可根据低温条件下臭氧与NO的关键反应进行调试。低温条件下，O3与NO之间的关键反应如下：

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 臭氧同时脱硫脱硝研究概况

据浙江大学王智化等对采用臭氧氧化技术同时脱硫脱硝进行的试验结果表明，在典型烟气温度下，臭氧对NO的氧化效率可达84%以上，结合尾部湿法洗涤，脱硫率近100%，脱硝效率也在O3/NO摩尔比为0.9时达到86.27%，NO和Hg0的脱除率与O3的注入量有关，当O3加入量为200ppm时，NO的脱除效率可达到85%，此工艺对NO和SO2的脱除率最高可分别达到97%和100%。

4 臭氧同时脱硫脱硝的主要影响因素。

4.1 摩尔比

摩尔比(O3/NO)是指O3与NO之间摩尔数的比值，它反映了臭氧量

相对于一氧化氮量的高低。NO的氧化率随O3/NO的升高直线上升。目前已有的研究中，在0.9≤O3/NO<1的情况下，脱硝率可达到85%以上，有的甚至几乎达到100%;在实际中，由于其他物质的干扰，可发生一系列其他反应，如式(2)～(5)，使得O3不能100%与NO进行反应。

4.2 温度

由于臭氧的生存周期关系到脱硫脱硝效率的高低，所以考察臭氧对温度的敏感性具有重要意义。所有试验都表明，臭氧所处的环境温度越高分解越快，温度越低分解越慢。在150℃的低温条件下，臭氧的分解率相对较低。在25℃时臭氧的分解率只有0.5%，臭氧的半衰期可达15秒。

4.3 反应时间

臭氧在烟气中的停留时间只要能够保证氧化反应的完成即可，因为关键反应的反应平衡在很短时间内即可达到，不需要较长的臭氧停留时间。反应时间1秒足矣。据华北电力大学环境学院马双忱等人的技术文献证实：在1～10000秒之间，对反应器出口的NO摩尔数没有什么影响，而且增加停留时间并不能增大NO的脱除率。

5、 臭氧氧化技术的工程应用

C—GTX是一种低温氧化技术，将氧/臭氧混合气注入再生器烟道，将NOX氧化成高价态且易溶于水的NO2和N2O5，然后通过氨水洗涤并使其与氨水反应生成硝酸盐，或与水反应还原氮气。

主要的反应如下：

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)

四、 AC-GTsx系统工艺流程

1、AC-GTsx系统工艺流程图

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