臭氧脱硝工艺流程
臭氧脱硝工艺流程
燃烧烟气中去除氮氧化物的过程，防止环境污染的重要性，已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。以下是学习啦小编为大家整理的关于臭氧脱硝工艺流程，给大家作为参考，欢迎阅读!
臭氧脱硝工艺流程
一、工艺说明
1. 工艺原理
利用臭氧发生器制备臭氧，通过布气装置把臭氧气体均布到烟气管道截面，在管道中设置烟气混合器，使臭氧与含NOX的烟气在烟气管道中充分混合并发生
氧化反应。将烟气中的NOX氧化为容易吸收的NO2和N2O5。再利用氨法脱硫洗涤塔，
对NO2和N2O5进行吸收反应，生成硝酸氨与亚硝酸氨。最后再与硫酸盐一起富集、
浓缩、干燥后，作为氮肥加以利用。
其主要反应式为：
NO+O3=NO2+O2
2NO2+O3=N2O5+O2
2NO2+2NH3+H2O=NH4NO2+NH4NO3
N2O5+2NH3+H2O =2NH4NO3
2. 工艺流程图
3. 主要工艺参数
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每小时需要处理的NOX的量为：60000×(800-100)×10=42kg/h
二、 主要设备说明
1. 臭氧发生器
根据烟气中NOX的含量，计算所需要的臭氧设备约为2台25kg/h的臭氧发生器，两用一备，配置气源控制系统，冷却水系统及配套齐全的自动控制(PLC)、检测仪器等。
至于采用何种气源(空气或氧气)的臭氧发生器系统，根据项目现场情况经与业主协商后确定。
1.1 臭氧制备工艺及流程(氧气源工艺)
业主提供的氧气管道气通过设置的一级减压稳压装置处理后，经过氧气过滤器进行过滤，并通过露点仪检测进气露点，通过流量计计量进气量，并与PLC站联动。每套系统的进气管路上设置安全阀用于泄压保护系统。
在臭氧发生室内的高频高压电场内，部分氧气转换成臭氧，产品气体为臭氧化气体，经温度、压力监测后、经出气调节阀后由臭氧出气口排出。臭氧发生室出气管路上设有臭氧取气口，并装有电磁阀，每个设备的取气管分别通过各自的发生臭氧浓度仪检测臭氧出气浓度。
臭氧发生器设置1套封闭循环冷却水系统，通过板式换热器换热，为臭氧发生器提供冷却水。并配置一台冷却循环水泵，冷却循环水泵受PLC自动控制系统监控。冷却水进水管路设置压力传感器，用于检测并反馈到PLC自动控制系统，冷却水出水有温度变送器、流量开关等，当冷却水温度超过设定值或者流量低于设定值时报警。本系统设计按外循环冷却水入口温度33℃，如水温超过33℃时，系统能连续稳定工作，但产能有所降低，可通过调整运行条件达到要求的臭氧产量。内循环水建议采用蒸馏水。
臭氧发生器设置检修时剩余臭氧的吹扫系统和冷却水低点排空。臭氧出气管路上设计取样口，并设置臭氧浓度在线检测仪。
臭氧设备放置点设计安装氧气泄漏报警仪(具备现场声光报警)，周围环境中检测到氧气浓度超标检测仪将报警。臭氧设备放置点设置臭氧泄漏报警仪(具备现场声光报警)，用于检测臭氧设备放置点是否有臭氧泄漏，当检测到臭氧浓度超标时报警。
如果确定了是其它气源的臭氧系统，再提供流程。
1.2 臭氧发生器技术参数
1.2.1 臭氧产量及浓度
1.2.2电气性能
1.2.3氧气用量
1.2.4公共工程
2. 臭氧布气装置与烟气混合器
为了使臭氧与烟气中的NOX充分混合,从臭氧发生器出来的臭氧气体通过环形烟气布气装置，均匀的通入需治理的烟气风管截面中，然后再通过烟气混合器使烟气产生揣流，保证臭氧与烟气中的NOX能够充分接触而发生反应。由于臭氧与NOX的反应非常快速，基本不会受到SO2的影响，因此不需要额外增加设备，只需要在烟气管道中进行即可。布气装置与烟气混合器的总压损不超过300Pa。
3.洗涤装置
采用碱液洗涤塔对生成的NO2进行吸收治理，如果与烟气脱硫同时进行，可以利用湿法脱硫塔，同时进行NOX和SO2的吸收治理。建议碱液采用氨水，最终生成产物为NH4NO2和NH4NO3。
三、工艺特点
⑴ 反应时间短，速度快。臭氧与NOX反应速度极快，只需要很短的时间，即可将NOX氧化成高价态的NO2和N2O5。因此不需要特别的反应设备，只需要在烟气管道中混合，即可进行。
⑵ 吸收完全，净化效率高。由于NO2与N2O5都是易溶于水的物质，在碱性环境下，只需要很小的喷淋量，即可彻底吸收烟气中的NOX，转化为硝酸盐和亚硝
酸盐，因此烟气净化效率高。
⑶ 不产生二次污染。由于臭氧与NOX反应的生成物是O2，在烟道中不影响排放。而且还可以提高SO2的转化效率。
⑷ 可以直接利用脱硫洗涤塔进行洗涤。由于NOx的含量相对SO2来说很小，基本不需要增加脱硫洗涤塔的负荷。
⑸ 自动化程度高。整套设备全部通过PLC自动控制，不需要专人值守，只要定期巡查即可。
脱硝技术
选择性非催化还原技术(SNCR)
选择性非催化还原法是一种不使用催化剂，在 850～1100℃温度范围内还原NOx的方法。最常使用的药品为氨和尿素。
一般来说，SNCR脱硝效率对大型燃煤机组可达 25%～40% ,对小型机组可达 80%。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小，适合老厂改造，新厂可以根据锅炉设计配合使用。
选择性催化还原技术(SCR)
SCR 是目前最成熟的烟气脱硝技术, 它是一种炉后脱硝
方法, 最早由日本于 20 世纪 60~70 年代后期完成商业运行, 是利用还原剂(NH3, 尿素)在金属催化剂作用下, 选择性地与 NOx 反应生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故称为“ 选择性” 。世界上流行的 SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法 SCR 2种。此 2种方法都是利用氨对NOx的还原功能 ,在催化剂的作用下将 NOx (主要是NO)还原为对大气没有多少影响的 N2和水 ,还原剂为 NH3。
在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体，以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3为活性成分，制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂(345℃～590℃)、中温催化剂(260℃～380℃)和低温催化剂(80℃～300℃)， 不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低，催化剂的活性会降低，导致脱硝效率下降，且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏;如果反应温度过高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，还会引起催化剂材料的相变，使催化剂的活性退化。国内外SCR系统大多采用高温，反应温度区间为315℃～400℃。
优点：该法脱硝效率高，价格相对低廉，广泛应用在国内外工程中，成为电站烟气脱硝的主流技术。
缺点：燃料中含有硫分, 燃烧过程中可生成一定量的SO3。添加催化剂后, 在有氧条件下, SO3 的生成量大幅增加, 并与过量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性, 可导致尾部烟道设备损坏。 虽然SO3 的生成量有限, 但其造成的影响不可低估。另外,催化剂中毒现象也不容忽视。
活性炭吸附
配合使用
电子束脱硝(EBA)
EBA是目前国际先进的烟气处理技术之一，其原理是利用高能电子加速器产生的电子束(500～800 kV)辐照处理烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵[1] 。该技术从20世纪80年代开始先后在日本、美国、德国、波兰等建立中试及工业示范项目。国内首例EBA脱硫脱硝示范工程于1997年8月投入运行，其实际脱硫及脱硝效率分别为86.8%和17.6%，并可回收副产品硫酸铵、硝酸铵。
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