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烟气脱硫脱硝臭氧发生器原理、工艺流程图、应用优势

在烟气脱硫脱硝环保设备中,使用臭氧是一种不产生二次污染、不产生有毒副产物的一体化脱硫脱硝设备,运行经济,支持无人值守运行,参数灵活可调,臭氧的氧化能力非常强,氧化还原电位仅次于氟,比过氧化氢、高锰酸钾等都高。此外,臭氧的反应产物是氧气,所以它是一种高i效清洁的强氧化剂。关于烟气脱硫脱硝臭氧发生器原理、工艺流程图、应用优势请继续阅读下文:

烟气脱硫脱硝臭氧发生器原理、工艺流程图、应用优势1.jpg

烟气脱硝臭氧发生器应用原理:

臭氧脱硝的原理在于臭氧可以将难溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高价态氮氧化物。浙江大学王智化等人对臭氧同时脱硫脱硝过程中NO的氧化机理进行了研究,构建出O3与NOX之间65步详细的化学反应机理,该机理比较复杂。在实际试验中,可根据低温条件下臭氧与NO的关键反应进行研究。

低温条件下,O3与NO之间的关键反应如下:

NO+O3→NO2+O2(1)

NO2+O3→NO3+O2(2)

NO3+NO2→N2O5(3)

NO+O+M→NO2+M(4)

NO2+O→NO3(5)

烟气脱硫脱硝臭氧发生器原理、工艺流程图、应用优势2.jpg

臭氧同时脱硫脱硝研究概况:

臭氧同时脱硫脱硝主要是利用臭氧的强氧化性将NO氧化为高价态氮氧化物,然后在洗涤塔内将氮氧化物和二氧化硫同时吸收转化为溶于水的物质,达到脱除的目的。

脱硫脱硝臭氧发生器工艺图:

烟气脱硝工艺流程图.jpg

烟气脱硝臭氧发生器技术特点:

【1】浓度高、功耗低、产量大、体积小

【2】电源效率在98%以上

【3】变压器与IGBT温度低,自然风冷双间隙放电技术

【4】外层间隙放电,内层沿面放电优质316L材质

【5】有效满足低温脱硝各种使用场景,电厂,化工厂,锂电池等各种行业。

【6】有效降低氮氧化物含量

【7】烟气脱硝臭氧发生器浓度高,效率高,功耗低,性能稳定

烟气脱硫脱硝臭氧发生器原理、工艺流程图、应用优势3.jpg

臭氧工艺流程:

臭氧发生器组成:气源系统、臭氧发生器主机、电源规格、仪器仪表等;

臭氧发生器放电室内部由多根石英放电体组成多个分单元,每组高压电极带有独立的熔断器,保证放电室整体正常、可靠、有效的工作。不仅仅是为了提高发生臭氧量,而且是基于安全可靠、容易维护的设计思想。

烟气处理流程:把臭氧打入烟囱底部的出风口;在随风吹送过程中产生反应;然后排出

臭氧在低温烟气脱硫脱硝中的应用优势:

【1】烟气脱硫脱硝臭氧发生器采用臭氧气相氧化、激活双氧水液相氧化的方式,大幅降低运行成本,在脱硝要求高的地区,可将NOX排放值控制在50mg/m3
以下。

【2】烟气脱硫脱硝臭氧发生器填补了国内臭氧脱硝技术的空白,达到国际先进技术水平

【3】烟气脱硫脱硝臭氧发生器设备采用组合氧化脱硝、氧化镁吸收的一塔式结构,改变了国内外脱硫脱硝设备分体结构的繁杂设置、甚至无废水处理系统的状况。

【4】脱硫脱硝同时进行:不额外增加设备,同时完成脱硫脱硝作业。

【5】能破坏水中有机物,改善水的物理性质和器官感觉,进行脱色消毒灭菌的作用,而又不改变水的自然性质。

【6】设备采用组合氧化脱硝、氧化镁吸收的一塔式结构,改变了国内外脱硫脱硝设备分体结构的繁杂设置、甚至无废水处理系统的状况。

【7】吸收液资源化,脱硫脱硝液、渣经强氧化,固液分离,溶液可蒸发结晶为复盐,无二次污染。

【8】精准投放,实时控制降低运营成本:根据烟气氮氧化物实时监测,实现臭氧精确投放,降低电耗,减少运营成本。

【9】设备的设计有前瞻性,预留了增加臭氧反应器的位置,如需提高排放标准,只要在原设备旁增加臭氧发生器即可满足脱除率,无需对原结构进行破坏性改造,大幅度节省了用户的设备投资。

【10】低温运行,可以先行热回收,节能降耗:系统运行温度低,可先行热交换回收,再注入臭氧完成烟气脱硫脱硝。

【11】针对工业锅炉运行工况不稳定,燃料品种多而杂,烟气中氮氧化物含量不稳定的难题,设置联动控制模块,动态控制臭氧注入量,确保排放烟气中硫、硝含量达标,节能安全。

烟气脱硫脱硝臭氧发生器原理、工艺流程图、应用优势4.jpg

臭氧同时脱硫脱硝的主要影响因素:

利用臭氧同时脱硫脱硝的影响因素主要有摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质等,这些因素对脱硝和脱硫效率都有不同程度的影响。

1、摩尔比

摩尔比(O3/NO)是指O3与NO之间摩尔数的比值,它反映了臭氧量相对于一氧化氮量的高低。NO的氧化率随O3/NO的升高直线上升。目前已有的研究中,在0.9≤O3/NO<1的情况下,脱硝率可达到85%以上,有的甚至几乎达到100%。根据式(1)可见,O3与NO完全反应的摩尔比理论值为1,但在实际中,由于其他物质的干扰,可发生一系列其他反应,如式(2)~(5),使得O3不能100%与NO进行反应。

2、温度

由于臭氧的生存周期关系到脱硫脱硝效率的高低,所以考察臭氧对温度的敏感性具有重要意义。王智化等人在对臭氧的热分解特性的研究中得出在150℃的低温条件下,臭氧的分解率不高,但随着温度增加到250℃甚至更高时,臭氧分解速度明显加快。ZhihuaWang等人也得出在25℃时臭氧的分解率只有0.5%,当温度高于200℃时,分解率显著增加。这些结果对研究臭氧在烟气中的生存时间及氧化反应时间具有重要意义。

3、反应时间

臭氧在烟气中的停留时间只要能够保证氧化反应的完成即可,在ISHWARK.PURI的研究中,反应时间在1~104s之间对反应器出口的NO摩尔数没有什么影响,而且增加停留时间并不能增大NO的脱除率。这主要是因为关键反应的反应平衡在很短时间内即可达到,不需要较长的臭氧停留时间。

4、吸收液性质

利用臭氧将NO氧化为高价态的氮氧化物后,需要进一步地吸收。常见的吸收液有Ca(OH)2、NaOH等碱液。不同的吸收剂产生的脱除效果会有一定的差异。例如王智化等人在利用水吸收尾气时,NO和SO2的脱除效率分别达到86.27%和100%。这是利用气体在水中的溶解度进行吸收,也有试验利用吸收液将高价氮氧化物还原成为N2后直接排入大气中,如YoungSunMok和Heon-JuLee采用Na2S和NaOH溶液作为吸收剂,NOx的去除率高达95%,SO2去除率约为100%,但存在吸收液消耗量大的问题。

5、臭氧氧化技术的工程应用

美国BOC公司开发的LoTOx是一种低温氧化技术,将氧/臭氧混合气注入再生器烟道,将NOX氧化成高价态且易溶于水的N2O3和N2O5,然后通过洗涤形成HNO3。

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烟气脱硫脱硝臭氧发生器原理、工艺流程图、应用优势 2020-11-21 本文被阅读 457 次

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