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?xì)庋b置把臭氧氣體均布到煙氣管道截面，在管道中設(shè)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(yīng)。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(duì)NO2和N2O5進(jìn)行吸收反應(yīng)，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(yīng)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(shè)備說明
1. 臭氧發(fā)生器
根據(jù)煙氣中NOX的含量，計(jì)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(dòng)控制（PLC）、檢測儀器等。 根據(jù)項(xiàng)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(shè)置的一級(jí)減壓穩(wěn)壓裝置處理后，經(jīng)過氧氣過濾器進(jìn)行過濾，并通過露點(diǎn)儀檢測進(jìn)氣露點(diǎn)，通過流量計(jì)計(jì)量進(jìn)氣量，并與PLC站聯(lián)動(dòng)。在臭氧發(fā)生室內(nèi)的高頻高壓電場內(nèi)，部分氧氣轉(zhuǎn)換成臭氧，經(jīng)溫度、壓力監(jiān)測后、經(jīng)出氣調(diào)節(jié)閥后由臭氧出氣口排出。臭氧發(fā)生室出氣管路上設(shè)有臭氧取氣口，并裝有電磁閥，每個(gè)設(shè)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(shè)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(tái)冷卻循環(huán)水泵，冷卻循環(huán)水泵受PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控。冷卻水進(jìn)水管路設(shè)置壓力傳感器，用于檢測并反饋到PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)冷卻水溫度超過設(shè)定值或者流量低于設(shè)定值時(shí)報(bào)警。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)按外循環(huán)冷卻水入口溫度30℃，如水溫超過30℃時(shí)，系統(tǒng)能連續(xù)穩(wěn)定工作，但產(chǎn)能有所降低。
臭氧設(shè)備放置點(diǎn)設(shè)計(jì)安裝氧氣泄漏報(bào)警儀和臭氧泄漏報(bào)警儀（具備現(xiàn)場聲光報(bào)警），周圍環(huán)境中檢測到氧氣臭氧濃度超標(biāo)檢測儀將報(bào)警。
2. 臭氧布?xì)庋b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?xì)庋b置，均勻的通入需治理的煙氣風(fēng)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(yīng)。由于臭氧與NOX的反應(yīng)非?？焖伲静粫?huì)受到SO2的影響，布?xì)庋b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(duì)生成的NO2進(jìn)行吸收治理，如果與煙氣脫硫同時(shí)進(jìn)行，可以利用濕法脫硫塔，同時(shí)進(jìn)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(diǎn)
⑴ 反應(yīng)時(shí)間短，速度快。臭氧與NOX反應(yīng)速度極快，只需要很短的時(shí)間，即可將NOX氧化成高價(jià)態(tài)的NO2和N2O5。因此不需要特別的反應(yīng)設(shè)備，只需要在煙氣管道中混合，即可進(jìn)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(zhì)，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(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)化效率。
⑷ 可以直接利用脫硫洗滌塔進(jìn)行洗滌。由于NOx的含量相對(duì)SO2來說很小，基本不需要增加脫硫洗滌塔的負(fù)荷。
⑸ 自動(dòng)化程度高。整套設(shè)備全部通過PLC自動(dòng)控制，不需要專人值守，只要定期巡查即可。
