臭氧脱硝的介绍

4)脱硝洗涤反应系统

本工程中采用现有湿式碱法脱硫吸收装置，含NOx的烟气经臭氧氧化后可直接进入湿法的脱硫装置，被臭氧氧化成的高价氮氧化物被脱硫吸收塔中的碱性吸收剂吸收掉。这个洗涤吸收过程效率高，且液相反应是不可逆的，变成了可利用的盐类。

5) 辅助安全系统及臭氧特性

臭氧属于有毒气体，臭氧浓度的允许值定为0.1ppm/8h。浓度为0.3mg/m3时，对眼、鼻、喉有刺激的感觉；浓度3～30mg/m3时，出现头疼及呼吸器官局部麻痹等症；浓度为15～60mg/m3 时，则对人体有危害。由于臭氧的臭味很浓而容易感知，因此世界上使用臭氧已有一百五十多年的历史，至今也没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。

六.CFD模拟在臭氧脱硝系统设计中的重要性

前面讲到臭氧氧化法有两个关键点需要注意：一个是烟气温度的控制，一个臭氧格栅的设计，这两个关键点都需要CFD的辅助设计。

我们首先来讨论烟气温度。臭氧在自然条件下会自动分解，臭氧分解速率和温度息息相关，温度越高，分解速率越高，则臭氧和NO接触的机会就变少了，因此要想达到较高的设计效率，必须控制烟气温度，而大多项目烟气温度都超过允许值，因此需要通过喷水降温来控制烟气温度。

本文对某项目的喷水减温做了CFD模拟。为了确保烟气在达到臭氧格栅前的截面上每个点的温度都不超标，喷水采用了过量喷水的方式，而模拟的结果显示，如果喷枪按照原经验位置设计，即便过喷也不能保证所有点的温度都不超标。液滴颗粒没有到达的区域温度几乎没有降低，而另外的区域由于液滴过量，当这部分烟气的湿度达到100%时就再也无法蒸发液滴，温度也不再降低，如下图所示。导致这个结果的原因就是喷枪的位置不合理。

根据现有的结果我们对喷枪的位置进行了调整，调整的目的是让喷枪喷出的雾化液滴颗粒可以尽可能均匀分布在烟道中与烟气换热，将烟气温度降低。优化的结果如图下图所以，在烟气到达臭氧格栅前烟气温度相对均匀，液滴基本被蒸发，无明显的液态水存在。

由此可知喷枪的布置对于喷水减温十分重要，如果是老机组改造空间有限那么喷枪的布置就更加重要了。通过喷枪位置的优化可以确保烟气温度不超标为臭氧氧化奠定基础。

接着再讨论臭氧格栅的问题。臭氧反应是一个快速反应，可以简单的认为喷出之后遇到NO即刻就反应，因此臭氧格栅的设计和SCR的喷氨格栅设计思路是不一样的。SCR的喷氨格栅喷出来的氨随烟气流动到催化剂才与NOx反应，而这之前有一定距离可以再次混合，另外可以采用各类混合器促进混合。而臭氧格栅喷出臭氧即反应，既没有很长距离可供再次混合，也无法布置混合器促进混合，因此需要做精细化的设计确保喷出就尽可能的均匀。

本文对某项目的臭氧格栅进行了精细化的设计，使得从臭氧格栅每个喷口喷出的臭氧尽可能均匀，这样减少臭氧设计的过量系数，减少设备投资和运行费用。

因此可以说CFD辅助设计对于臭氧脱硝系统的设计十分重要。

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