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2.3 应用三:烟气低温脱硝
非电行业锅炉和工业窑炉是“十三五”烟气脱硝的重点。烟气脱硝是指去除烟气里面的氮氧化物(NOx)。火电领域的脱硝由于体量大、烟气温度高等特点,大部分采用了SCR或SNCR工艺。而且由于启动时间早,截至2015年,85%的燃煤发电厂都已投运脱硝系统。相对比,非电行业的脱硝工作刚刚起步,是“十三五”期间的减排重点。
常规工艺难以满足非电工业烟气脱硝要求:(1)非电行业烟气温度通常较低,常规SCR、SNCR工艺难以适用;(2)非电行业烟气成分较复杂,易导致SCR工艺催化剂中毒;(3)非电行业窑炉通常对改造周期要求较高,难以接受SCR工艺的耗时成本; (4)提标背景下,SNCR工艺的低脱除率难以满足要求。
臭氧低温脱硝工艺满足非电烟气脱硝痛点。臭氧工艺具有反应要求温度低,无催化剂中毒风险,脱除率高等特点。在非电工业烟气脱硝上,具有竞争性优势。
市场规模估算
根据环保部《环境统计年报》,2015年我国工业氮氧化物排放1180.39万吨。2017年1月5日,国务院印发《“十三五”节能减排综合工作方案》。其中指出,到2020年,工业氮氧化物控制目标为1004.2万吨。依据2011-2015年减排趋势,我们估算出2016- 2020年工业氮氧化物排放量情况。
(注:截止2017年6月19日,环保部尚未发布2016年工业氮氧化物排放量数据)
估算公式:臭氧需求产值= 氮氧化物(NOx)减排量* 臭氧工艺渗透率*处理系数*臭氧设备造价(脱硝)
根据调研得知,目前烟气脱硝臭氧工艺渗透率约10%,我们假设2020年臭氧脱硝工艺渗透率增长到50%。处理每千克氮氧化物需臭氧量约为2.4千克,处理系数2.4。脱硝项目因为不需要投加装置和尾气破坏,每千克小时臭氧造价约在5万元左右。
2016年烟气氮氧化物减排量:1180.9- 1098.6= 82.3 万吨
2016年臭氧需求产值(脱硝):82.3(NOx减排量)*10000*1000(单位换算)* 10%(工艺渗透率)*2.4(处理系数)/365(天)/24(小时)*50000(设备造价)≈11.3亿元
2020年烟气氮氧化物减排量:1025.4-1004.2=21.2万吨
2016年臭氧需求产值(脱硝):21.2(NOx减排量)*10000*1000(单位换算)* 50%(工艺渗透率)*2.4(处理系数)/365(天)/24(小时)*50000(设备造价)≈14.5亿元
2.4 应用四:纸浆低氯漂白
臭氧广泛应用于工业氧化领域,其中规模最大的是纸浆中溶解浆的漂白。
臭氧是取代含氯漂白的绿色选项。纸浆生产作为高排放、高污染行业,其漂白工艺发展主要有四个阶段:元素氯漂白、ECF、Light ECF、TCF。前三种工艺在漂白中都会用到氯或者氯化物,但使用的量为逐渐递减,直到TCF全无氯漂白工艺。氯或氯化物在漂白过程中会产生有害污染物二噁英,对人体和环境有重大伤害。正因如此,纸浆行业源头减排的方向是减少乃至消除漂白过程中氯的使用。
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臭氧发生器概述臭氧发生器概述臭氧发生器是用于制取臭氧的设备装置。臭氧易于分解无法储存需现场制取现场使用(但是在特殊的情况下是可以进行短暂时间的储存),凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器在自来水,污水,工业氧化,空间灭菌等领域广泛应用。臭氧是世界公认的广谱高效杀菌消毒
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