臭氧氧化脱硝技术研究进展

2.3停留时间

O3与NO生成NO2的反应很快，100℃时1s内即可达到反应平衡。Lin等的实验结果如图5所示，反应温度为80℃，O3/NO摩尔比<1，氧化产物为NO2，反应需要的停留时间少于0.4s，增加停留时间对NO2的生成影响不大。

Wang等模拟计算停留时间对生成NO2的影响，发现反应温度为100℃时，停留时间为0.417s时的氧化效率为73.56%，停留时间为1.25s时的氧化效率达到95.61%，继续增加停留时间对氧化效率的影响不明显。

从前文中氧化机理可以看出形成N2O5的反应比形成NO2的反应慢很多，Lin等的模拟计算结果如图6所示，也证明了这一结论，当O3/NO摩尔比为2时，反应温度为60℃时需要5s的停留时间N2O5生成量才能达到稳定，而反应温度为80℃时则只需要3s，温度升高会缩短平衡时间，但超过100℃时N2O5就会明显发生分解。

Wang等模拟计算研究停留时间对生成N2O5的影响，O3/NO摩尔比为1.75时，反应温度为80℃时，随着停留时间增长，N2O5生成量逐渐增加，但是4～5s后生成速率增加变缓慢。

通过以上研究可以看出O3氧化NO生成NO2的反应速率很快，氧化产物NO2的化学性质比较稳定，不会受热分解。生成N2O5的反应速率则相对慢很多，且随着温度升高会发生分解，这也验证了氧化机理中限制N2O5生成的关键步骤为NO2氧化生成NO3的过程。

氧化产物调控技术研究中，影响氧化产物的主要因素是O3/NO摩尔比、温度和停留时间。其中O3/NO摩尔比决定了氧化产物种类，反应温度影响反应速率和氧化产物的存在状态，反应所需停留时间则与O3/NO摩尔比、反应温度有关。

3、脱硫系统中NOx的吸收

不同价态的NOx在溶液中吸收能力存在差异，相同价态的NOx也会由于吸收条件的不同影响吸收效率。研究吸收技术的目的是得到不同影响因素的作用原理，形成硫硝高效吸收系统。工业中常用的湿法脱硫工艺主要有石灰石-石膏法、氧化镁法、氨法和钠碱法等。

半干法脱硫工艺主要有循环流化床法(CFB)、旋转喷雾干燥法(SDA)以及密相干塔法(DFA-FGD等。不同的脱硫工艺其工艺参数差别较大，将氧化脱硝工艺应用于不同脱硫工艺中时，其影响脱硝效率的因素也存在差别。

Jakubiak等采用NaOH溶液单独吸收NOx，实验结果如图7所示，发现NaOH溶液对NO2的吸收效率只有25%，N2O5吸收率可以达到90%以上，实验证明高价态NOx更易被碱性吸收剂吸收，但是实际脱硝过程中并非仅对N2O5进行吸收，更多的是对NO2进行吸收。目前实际工业应用的脱硫工艺中并无成熟的NO2吸收技术，这意味着亟需提高脱硫工艺对NO2的吸收效率。

延伸阅读：

臭氧脱硝的介绍

臭氧氧化脱硝技术在烧结烟气中的应用