臭氧脱硝技术方案讲解

xxxx有限公司2×35t链条炉

臭氧脱硝改造项目

技术规范书

目 录

一、项目概况： ............................................................................................................ 3

二、臭氧脱硝技术要求 ........................................................................................................ 3

3 本项目脱硝方案 ....................................................................................................... 4

一、项目概况：

Xxx公司现有2台35t/h链条炉，无锡华光锅炉厂产品， 2011年建成投产，锅炉现配套布袋除尘器， 2套双碱法脱硫，未配套脱硝系统。原始NOx排放浓度约300mg/Nm3。

锅炉及烟气污染物排放情况如下表：

序号 参数名称 单位 数值 备注

1 锅炉型号 t/h 35 链条炉

2 锅炉数量 台 2

3 运行时间 h/年 4000

4 锅炉出口烟气量（单台） m³/h 100000

5 出口排烟温度 ℃ ≤160

6 原烟气NOx浓度 mg/Nm³ 400

现有锅炉未配套脱硝设施，为满足当前超低排放标准要求，需对现有环保设施进行脱硝改造。根据现场环保设施运行情况结合类似项目经验，本次超低排放采用臭氧氧化法脱硝工艺。

二、臭氧脱硝技术要求

2.1 项目建设的规模

项目建设规模为2×35t/h链条锅炉脱硝工程。

2.2 脱硝系统总技术要求

（1）脱硝工艺要做到技术成熟、设备运行可靠；

（2）根据工程的实际情况尽量减少脱硝装置的建设投资；

臭氧脱硝技术方案 臭氧脱硝工艺方案

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

设计风量 600000m3/h

进气NOX浓度 800mg/m3

出气NOX浓度 ＜100mg/m3

净化效率 ＞87%

烟气温度 180-260℃

每小时需要处理的NOX的量为：60000×（800-100）×10-6=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。

臭氧脱硝技术方案

引言

臭氧脱硝技术是一种常用的空气污染物控制技术，可有效去除烟气中的硫酸盐和硝酸盐，减少大气环境中的酸雨和光化学烟雾的生成。本文将介绍臭氧脱硝技术的原理、工艺流程和应用场景。

技术原理

臭氧脱硝技术是一种化学反应法，通过将臭氧注入烟气中，使其与烟气中的二氧化硫和氮氧化物发生反应，生成稳定的硫酸盐和亚硝酸盐。这些生成物会随烟气一起排出烟囱，并通过烟囱排放到大气中。

臭氧脱硝技术的主要反应方程式如下：

2SO2 + O3 → 2SO3

2NO + O3 → 2NO2

技术工艺流程

臭氧脱硝技术的主要工艺流程包括臭氧产生、混合反应和尾气处理三个步骤。

1. 臭氧产生

臭氧可以通过给氧源加电或者光照等方式产生。其中常用的方法是通过电解水产生臭氧，其反应方程式如下：

2H2O → 4H+ + O2 + 4e^-

2H2O + 4e^- → 4OH-

2OH- → O2 + 2H2O + 4e^-

2. 混合反应

在烟气进入脱硝设备之前，臭氧需要与烟气中的二氧化硫和氮氧化物充分混合。混合的方式可以采用喷射或循环往复流的形式，以确保臭氧与废气充分接触，提高反应效率。

3. 尾气处理

脱硝反应完成后，产生的硫酸盐和亚硝酸盐会随烟气一同进入尾气处理系统。尾气处理系统通常包括除尘装置和吸收塔。除尘装置用于去除烟气中的固体颗粒物，吸收塔则用于将硫酸盐和亚硝酸盐捕集并形成稳定的产品。 应用场景

臭氧脱硝技术适用于燃煤和燃油等工业锅炉、电厂和工业炉窑等不同场景的烟气治理。臭氧脱硝技术具有高效、节能、环保等优点，有效地减少了大气环境中的酸雨和光化学烟雾的生成，提高了环境空气质量。

结论

臭氧脱硝技术是一种常用的空气污染物控制技术，通过化学反应将烟气中的硫酸盐和亚硝酸盐转变为稳定的产品，并通过尾气处理系统进行排放。该技术适用于不同场景的烟气治理，具有高效、节能、环保等优点。

臭氧+双氧水组合脱硝脱硫一体化工艺方案

脱硝技术路线的确定

2.1NOx生成机理

一般燃烧设备燃烧过程中生成的氮氧化物包括 NO、NO2、N2O等，其中 NO占90%以上，NO2占 5-10%，N2O只占 1%左右，因此燃烧过程中产生的NOx主要是指 NO和 NO2。在含氮物质的氧化和还原反应过程中，按照 NOx生成的主要途径和来源可以分为热力型

NOx、快速型 NOx和燃料型 NOx（见图 1）。

图3-1 NOX生成和脱除的反应途径

（1）热力型 NOx

热力型 NOx主要是指在燃烧过程中参与燃烧的空气中的氮气被氧化生成的

NOx，其中的生产过程是一个不分支连锁反应。热力型NOx的生成机理是前苏联科学家捷里多维奇（Zeldovich）于 1946年提出的。总反应式如下：

N2?+ O2 ? 2NO （1）

NO +?1/2O2 ? NO2 (2)

(2) 快速型NOx

根据碳氢燃料预混火焰轴向NO分布的实验结果，指出碳氢自由基（CHi）在燃烧过程中撞击空气中的 N2分子生成 HCN、NH、CN和 N等中间产物，这些中间产物再进一步氧化生成 NOx，称为快速型 NOx。快速型NOx中的氮虽然也是来自空气中的氮气，但是同热力型 NOx的生成机理却不相同，其主要生成路径入下图所示。

快速型 NOx的生成对温度的依赖性很低，然而过量空气系数对快速型 NOx的影响较大。燃烧过程中快速型 NOx的生成量很少，一般不作为 NOx控制的主要考虑对象。

（3）燃料型NOx 燃料型 NOx是指燃料中的氮化合物在燃烧过程中热分解后又氧化而的NOx。其主要生成路径如下图所示。由于 N-H键和 N-C键的远比 N≡N键要小得多，燃料型 NOx的生成要比热力型NOx容易得多，是生成NOx的最主要来源。

2.2现有主要脱硝技术比较分析

现有主要脱硝技术经济性比较见下表

技术名称