脫硝技術及工藝
A.脫硝方法的選擇
關于鍋爐煙氣脫硝技術，目前有多種多樣，有以SCR（選擇性催化還原法）、SNCR（選擇性非催化還原法）等為代表的還原方案，也有以電子束、等離子體等對鍋爐煙氣處理為代表的氧化方案。臭氧氧化法脫硝屬于后者。
SCR（選擇性催化還原法）法主要適用于大中型電站鍋爐，反應溫度300-500℃左右。
SNCR（選擇性非催化還原法）法主要適用于中型循環流化床電站鍋爐及循環流化床大中型工業鍋爐，目前為了達到更嚴格的標準，一般不單獨使用SNCR法，而是與其他脫硝方法并用。
SCR、SNCR等方法均是以氨或尿素作為還原劑，使NOx與氨或尿素反應生成氮氣和水，從而消除NOx污染。但對工業鍋爐，排煙溫度150℃左右，遠低于SCR的反應溫度，需要在進入SCR反應器前對煙氣加熱，催化劑成本高，三年必須更換，因此投資和運行成本都特別高。有公司嘗試對工業鍋爐采用SNCR法脫硝，但由于工業鍋爐基本都是鏈條爐排，鍋爐熱負荷在每天的不同時間段及不同季節的變化范圍非常大，勢必造成鍋爐煙氣量的波動很大、鍋爐煙氣的溫度范圍變化非常大，幾乎經常性出現爐膛溫度低于SNCR法所需的脫硝反應溫度（850-1150℃），無法去除NO,而系統檢測脫氮不足，反而加大氨的噴射量，造成熄火，甚至爐膛大量氨水噴射造成塌拱。SNCR法須在鍋爐爐膛鉆7－10個孔安裝氨水噴嘴，會破壞鍋爐本體結構，也會對水冷管造成腐蝕。
臭氧氧化法主要適用于中小型電站鍋爐及各種工業鍋爐，是目前國家重點推廣的新技術新產品。
臭氧脫硝系統分為2個部分：
a.臭氧制備系統
該系統直接采購國內優質的臭氧發生成套設備，其中主要包括變壓吸附式空氣制氧系統，臭氧發生系統，電控及其冷卻系統。該系統由于使用材料昂貴，是本系統中投資及消耗zui大的部分，也是zui關鍵的部分。
ⅰ液氧制臭氧。O2→2/3O3
ⅱ臭氧與一氧化氮反應生成亞硝酸酐。2NO＋O3→N2O3＋O2
低溫條件下，O3與NO之間的氣相反應如下：
NO＋O3→NO2 ＋O2 （1）
NO2＋NO→N2O3 （2）
NO3＋NO2→N2O5 （3）
NO＋O＋M→NO2＋M（4）
NO2＋O→NO3 （5）
其中，當O3的濃度在8-10%，供給量為完全脫硝所需量的1/2左右時，以（1）式和（2）式為主。
b. NOx氧化吸收系統
從脫硫塔來的煙氣通過管道送至脫硝吸收塔，主要的硝吸收過程在該吸收塔內進行。該吸收塔為二段式洗滌吸收塔，zui下段為急冷氧化段，臭氧制備系統來的臭氧與煙氣在此混合，發生氧化反應。該氧化反應屬瞬間反應，故要求平均接觸時間1秒即可。從脫硫塔來的煙氣溫度～53℃，在此用結晶母液將其溫度降至～45℃。上段為脫硝吸收氧化段，通過氫氧化鎂溶液吸收煙氣中的NOＸ，使凈煙氣中NOx含量≯100mg/Nm3（以NO2計）后從煙囪排空。吸收液送入循環池。
B.脫硝吸收劑的選擇
利用臭氧氧化法脫硝時吸收劑的選擇對脫硝效率、投資成本、運行成本關系重大。在國內外已經成功運行的脫硝工程中，吸收液有Mg(OH)2、Ca(OH)2、NaOH、氨、尿素等。
在同一塔內同時實現脫硫脫硝的工程成功案例是美國BELCO 公司將LoTOx(低溫氧化脫硝技術)與他們的EDV濕式洗滌器相結合，使NOX遇水生成HNO3，再與NaOH生成NaNO3；使SO2與NaOH生成NaSO3，達到同時脫硫脫硝的目的。
我公司根據試驗和研究，結合我國工業生產實際，對Mg(OH)2、Ca(OH)2、NaOH、尿素等進行了重點深入研究。對普通小型（75T/h以下）鍋爐，大部分原來采用石灰石膏法脫硫工藝及氧化鎂法脫硫工藝，相對硫的去除量，氮的去除量少很多，因此在一塔內，由于高價NOX的活性非常強，幾乎在瞬間即與Mg(OH)2、Ca(OH)2、NaOH發生反應，生產相應的鹽Mg(NO2)2、Ca(NO2)2、NaNO2,進一步氧化得到Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、NaNO3；對于石化行業要求特別高而且嚴格要求污水零排放的企業，可以采用尿素溶液作為洗劑液，用尿素溶液吸收時反應可得到CO2、N2、H2O,產物就是空氣本身的組份，可直接外排，吸收液循環使用，反應副產物無固態廢渣和液態污染物，不需任何后續處理。從尿素與NOx（x＞1）的化學反應方程式可以看出，尿素吸收時，只需氧化一半的NO即能滿足要求，臭氧機的功率減半（臭氧機是臭氧氧化法zui主要的投資），投資就會大大減少。
尿素吸收的化學反應式：NO＋NO2＋CO(NH2)2=CO2＋2N2＋2H2O
C、一塔同時脫硫脫硝工藝的優勢
被強氧化劑O3氧化后的NOX和SO2混合含塵鍋爐煙氣進入吸收塔，與堿液發生中和反應，NOx和SOx被同時脫除的一體化脫硫脫硝技術。
也是一種能在一套系統裝置中實現對煙氣中的硫、氮、汞高效去除，同時實現硫、氮資源化利用的新型煙氣凈化技術。
同一裝置中同時完成脫硫、脫硝（低溫）的技術；功能上等于一套濕法脫硫系統和SCR脫硝之和。
對于原來沒有脫硝裝置而脫硫設備的排放指標接近新標準的工藝，要實行脫硫脫硝改造，一塔同時脫硫脫硝工藝投資非常低，此工藝對各種煤質適應性強，對高硫煤低硫煤均表現出很好的脫硫效果，對鍋爐負荷的適應性強，可滿足30-120%鍋爐負荷的高脫硫率及脫硝率。
對于小型鍋爐，由于廢液量很少，如20T/h鍋爐每小時排液200kg左右，廢液為硫酸鎂和硝酸鎂，是鎂肥?？梢杂脕頋不?、爐渣降溫、降塵使用，多余少量廢液直接排入企業工業污水處理系統，一并處理。
鎂法脫硫主要化學反應：
Mg(OH)2＋SO2→MgSO3＋H2O
Mg(OH)2＋H2SO3→MgSO3＋2H2O
MgSO3＋1/2O2→ MgSO4
鎂法脫硝主要化學反應：
Mg(OH)2＋2NO2→Mg(NO2)2＋H2O
Mg(OH)2＋2HNO2→Mg(NO2)2＋2H2O
Mg(OH)2＋MgSO3＋2NO2→Mg(NO2)2＋MgSO4＋H2O
2MgSO3＋NO2→2MgSO4＋1/2N2
Mg(NO2)2＋1/2O2→Mg(NO3)2
D、工藝流程圖
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