臭氧脫硫脫硝工藝
一、工藝說明
1. 工藝原理
利用臭氧發(fā)生器制備臭氧，通過布氣裝置把臭氧氣體均布到煙氣管道截面，在管道中設置煙氣混合器，使臭氧與含NOX的煙氣在煙氣管道中充分混合并發(fā)生氧化反應。將煙氣中的NOX氧化為容易吸收的NO2和N2O5。再利用氨法脫硫洗滌塔，對NO2和N2O5進行吸收反應，生成硝酸氨與亞硝酸氨。最后再與硫酸鹽一起富集、濃縮、干燥后，作為氮肥加以利用。
其主要反應式為：
NO+O3=NO2+O2 2NO2+O3=N2O5+O2
2NO2+2NH3+H2O=NH4NO2+NH4NO3 N2O5+2NH3+H2O =2NH4NO3
2. 工藝流程圖
二、 主要設備說明
1. 臭氧發(fā)生器
根據(jù)煙氣中NOX的含量，計算所需要的臭氧發(fā)生器產(chǎn)量，配置氣源控制系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)及配套齊全的自動控制（PLC）、檢測儀器等。 根據(jù)項目現(xiàn)場情況確定采用何種氣源（空氣或氧氣）的臭氧發(fā)生器系統(tǒng)，
1.1 臭氧制備工藝及流程（氧氣源工藝）
氧氣管道氣通過設置的一級減壓穩(wěn)壓裝置處理后，經(jīng)過氧氣過濾器進行過濾，并通過露點儀檢測進氣露點，通過流量計計量進氣量，并與PLC站聯(lián)動。在臭氧發(fā)生室內的高頻高壓電場內，部分氧氣轉換成臭氧，經(jīng)溫度、壓力監(jiān)測后、經(jīng)出氣調節(jié)閥后由臭氧出氣口排出。臭氧發(fā)生室出氣管路上設有臭氧取氣口，并裝有電磁閥，每個設備的取氣管分別通過各自的發(fā)生臭氧濃度儀檢測臭氧出氣濃度。
臭氧發(fā)生器設置1套循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，通過板式換熱器換熱，為臭氧發(fā)生器提供冷卻水。配置一臺冷卻循環(huán)水泵，冷卻循環(huán)水泵受PLC自動控制系統(tǒng)監(jiān)控。冷卻水進水管路設置壓力傳感器，用于檢測并反饋到PLC自動控制系統(tǒng)，當冷卻水溫度超過設定值或者流量低于設定值時報警。本系統(tǒng)設計按外循環(huán)冷卻水入口溫度30℃，如水溫超過30℃時，系統(tǒng)能連續(xù)穩(wěn)定工作，但產(chǎn)能有所降低。
臭氧設備放置點設計安裝氧氣泄漏報警儀和臭氧泄漏報警儀（具備現(xiàn)場聲光報警），周圍環(huán)境中檢測到氧氣臭氧濃度超標檢測儀將報警。
2. 臭氧布氣裝置與煙氣混合器
為了使臭氧與煙氣中的NOX充分混合,從臭氧發(fā)生器出來的臭氧氣體通過環(huán)形煙氣布氣裝置，均勻的通入需治理的煙氣風管截面中，然后再通過煙氣混合器使煙氣產(chǎn)生揣流，保證臭氧與煙氣中的NOX能夠充分接觸而發(fā)生反應。由于臭氧與NOX的反應非?？焖?，基本不會受到SO2的影響，布氣裝置與煙氣混合器的總壓損不超過0.3Mpa。
3.洗滌裝置
采用堿液洗滌塔對生成的NO2進行吸收治理，如果與煙氣脫硫同時進行，可以利用濕法脫硫塔，同時進行NOX和SO2的吸收治理。建議堿液采用氨水，最終生成產(chǎn)物為NH4NO2和NH4NO3。
三、工藝特點
⑴ 反應時間短，速度快。臭氧與NOX反應速度極快，只需要很短的時間，即可將NOX氧化成高價態(tài)的NO2和N2O5。因此不需要特別的反應設備，只需要在煙氣管道中混合，即可進行。
⑵ 吸收完全，凈化效率高。由于NO2與N2O5都是易溶于水的物質，在堿性環(huán)境下，只需要很小的噴淋量，即可徹底吸收煙氣中的NOX，轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，因此煙氣凈化效率高。
⑶ 不產(chǎn)生二次污染。由于臭氧與NOX反應的生成物是O2，在煙道中不影響排放。而且還可以提高SO2的轉化效率。
⑷ 可以直接利用脫硫洗滌塔進行洗滌。由于NOx的含量相對SO2來說很小，基本不需要增加脫硫洗滌塔的負荷。
⑸ 自動化程度高。整套設備全部通過PLC自動控制，不需要專人值守，只要定期巡查即可。
