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3.3.2吸收液温度的影响
通常吸收液温度在50~70℃之间,取温度为55℃。在实验过程中,室温时臭氧对NOX的脱除效率为58.2%,在60℃时为28.8%。如图2所示,在55℃时,脱除效率为35%。
仅考虑吸收液温度,则理论上所需的相对臭氧浓度为:15.6%/35%=44.5%;所需的臭氧浓度为:44.5%×10.67×48=227.9(mg/m3)。
3.3.3臭氧浓度的影响
选取臭氧与NOX摩尔浓度之比为:mO3/mNO=0.45,根据图3实验值,脱硝效率约为35%。
仅考虑臭氧浓度对脱硝效率影响,则理论上所需的相对臭氧浓度为:15.6%/35%=44.5%;
当mO3/mNO=0.45,臭氧浓度为:0.45×10.67×48=230(mg/m3);
理论上所需的臭氧浓度为:44.5%×10.67×48=227.9(mg/m3);
因此仅考虑臭氧浓度的影响,则所需的臭氧浓度应选为230mg/m3。
综合以上各种因素考虑,并取保险系数为1.1,
则臭氧浓度应选为:230×1.1=253(mg/m3)。
3.3.4烟气中SO2的影响
在没有催化剂的情况下,臭氧对SO2的脱除效率约为30%(温度对脱硫影响小,不考虑温度影响),因此烟气中SO2消耗的臭氧量为:
10.67×0.3×(10.67/12.5)×48=131(mg/m3)
由于131+(320-270)=181(mg/m3)<253(mg/m3),因此在本设计系统中,可以不考虑烟气中的SO2对脱硝效率的影响。
3.3.5综合选择
在目前已运行的臭氧脱硝系统中,脱硝效率大约在35%~50%之间,这是由于实际运行过程中,臭氧脱硝的机理更复杂,臭氧浓度、吸收液温度、反应时间及吸收液浓度等相互都有影响。参考实际已投运的设施,臭氧发生量选择为253×110×10000/1000000=278(kg/h)因此可选择2台150kg/h或3台100kg/h臭氧机,建议选用3台100kg/h臭氧机。
3.4臭氧氧化工艺流程
臭氧氧化工艺流程如图4所示。
3.5臭氧脱硝的主要设备
臭氧脱硝工艺所需的主要设备如表1所示。
4结束语
(1)臭氧脱硝装置设备简单,运行及维护简便,投资费用低于活性炭法和SCR法。
(2)臭氧脱硝法适用于湿法脱硫系统,利用脱硫塔作为吸收塔,脱硫液作为吸收液;烟气中的NOX经臭氧氧化后,通过吸收液吸收生成硝酸盐外排。
对于干法或半干法脱硫系统,则需增加吸收塔,用于吸收臭氧氧化后的NO2,NO3,N2O5等气体,生成硝酸盐;因此投资及运行费用均较湿法为高。
(3)在脱硝量需求较小时(脱硝效率小于40%时),臭氧脱硝工艺运行费用低于活性炭法和SCR法。
(4)硝酸盐的溶解度远高于硫酸盐,很难通过结晶和沉淀来去除溶液中的硝酸盐离子,为了保证脱硝效率及降低系统腐蚀性,需外排一部分水,用来降低溶液中的硝酸盐浓度。
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