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二氧化氮虽然有害,但它很容易与水反应生成稀硝酸或亚硝酸。空气清洗法正是利用这个特点,在去除PM2.5颗粒物的同时,把二氧化氮干掉。2015年1月和4月我们曾两次做常温下二氧化氮清洗试验,一级脱硝率达在42%~47%,逃逸及新生成的一氧化氮被引入第二级,再进行一次42%~47%的脱硝。这样二氧化氮的含量逐级递减。
它的机理如下:
NO+O2→NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
4NO2+2H2O+O2=4HNO3
NO与空气中的氧反应生成NO2。NO2与水反应生成稀硝酸(或亚硝酸)和新的一氧化氮,但此时的一氧化氮份量少了。空气清洗法正是利用这一原理,在吸入一氧化氮的同时,按比例吸入外部空气,强迫一氧化氮转变为二氧化氮。二氧化氮随即被系统内的水吸收,生成稀硝酸(或亚硝酸)和少量新的一氧化氮。稀硝酸(或亚硝酸)随水流排出;新生成的一氧化氮被引入下一级清洗,重复同样的过程。这样,一氧化氮的含量逐级梯减。
与其它大多数气体不同,一氧化氮转化二氧化氮过程随温度的升高而减慢。在锅炉内部高温环境下,即使引入外部空气,一氧化氮与氧的反应相当迟缓。但在锅炉外部就不一样了。空气清洗法本来就是一个降温的过程,而且可以无限量地引入外部空气,它随时随地可以为一氧化氮转化为二氧化氮提供良好条件。
空气清洗法的优点是:第一,在去除颗粒物的同时,可同步脱硝;在脱硝的同时,可同步去除颗粒物。第二,可以在常温下脱硝,应用范围宽广。第三,所用的耗材仅仅是空气和水,非常方便。第四,气流可以高速通过,烟气处理量随电机功率增大而增大,特别适合大气量烟尘治理。第五,空气清洗系统本身能制造强大的负压,特别适合对付爆发式烟尘。
对付大气量爆发式烟尘排放
钢铁冶金行业是华北地区PM2.5一大排放源。目前我国钢铁行业基本上不考核氮氧化合物的排放,其原因之一是:还没有找到一种能对付大气量爆发式烟尘排放的有效办法。
炼焦分厂间歇排出的巨型烟柱
空气清洗系统不但拥有庞大的烟气处理能力,而且可间歇式工作,起动时间仅为几秒。
2015年1月我们利用空气清洗系统内非传统气液交换环境,在水中加入石灰,对燃煤烟气中二氧化硫进行清洗。一级清洗脱硫率即达94.5%,二级达98%,过程相当稳定。此外,我们还进行多种新型氧化剂脱硫脱硝试验、“石膏雨”压制试验,效果不错。
从2014年12月开始,我们与中国机械工业集团属下一家工厂合作,共同设计制造“中福马-ECOGREEN”系列大型成套设备,直接用于燃煤电厂、钢厂、工业锅炉等烟气治理,从源头上压制PM2.5的排放。与此同时,我们还发展适合商业或公共场所使用的空气清洗模块,为人们打造一个洁净的空气环境。
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