用臭氧氧化技术同时脱除锅炉烟气中NOx 及SO2

试验系统如图 2 所示，压缩空气经臭氧发生器放电产生臭氧，部分O3 经流量计后送入反应器气体入口1，臭氧浓度采用IN2000 型臭氧分析仪在线测量，臭氧分析仪旁路流量计起调压作用。NO、 SO2、N2 等气体经流量计后进入混合箱，然后送入反应器气体入口2，试验中维持总气体流量在 1L/min 左右。尾部气体成分由罗斯蒙特烟气分析仪 NGA2000 在线测量(红外、紫外原理)，测量结果以 5s/次的采样频率记录在电脑当中，由于NGA2000型烟气分析仪的NO2和SO2模块采用紫外吸收的原理，O3 会产生较大的测量干扰，对SO2 的氧化试验采用HORIBA 的PG250 型红外烟气测量仪器进行。

2 NO/SO2 的同时脱除效果

在前面研究的基础上，尾部结合湿法洗涤装置来研究整体脱硫脱硝效果，试验在多层石英管反应器结合水洗塔试验装置中进行，流程如图2。洗涤塔采用空塔结构，内径140mm，高1m，容积15.38L，吸收液为水。试验中反应器温度100℃，NO 与SO2 初始浓度均为200mL/m3，平衡气为N2 和空气。

图 8 为试验结果，从图中可以看到SO2 在洗涤过后脱除效率达到100%，由于这里的水不是循环利用，不存在SO2 的饱和问题，因此SO2 的吸收比较彻底。NO 的脱除效率则随系统输入臭氧量的不同变化较大，从图中可以看到随[O3]/[NO]的增加， NO 的脱除效率不断上升，至[O3]/[NO]=0.9 时，达到了86.27%的脱除率，主要是由于NO 被不断氧化生成了NO2，溶解能力不断提高。可见臭氧结合湿法洗涤的方式可以同时高效脱除NOx 和SO2，并且酸性气体HCl、HF 等也可以一并同时脱除，从而实现一塔多脱。

3 结论

对臭氧氧化同时脱硫脱硝技术进行了基础的试验研究，得到主要结论如下：

（1）在典型锅炉排烟温度150℃时，10s 内臭氧的无催化热分解率为28%，而化学动力学反应时间仅需0.01s，臭氧的自身分解对与O3、NOx、SO2 之间的反应影响不大。

（2）在100~200℃内臭氧均可以对NO 进行有效氧化，且趋势非常相似，在[O3]/[NO]=1.0 时，NO 氧化率分别达到了85.7%和84.8%。300℃以上时，由于臭氧分解速度加快，对NO 的氧化效率有所下降，至400℃时则已无氧化能力，SO2 的存在对 O3/NO 氧化过程影响不大。

（3）结合尾部湿法洗涤装置，可以同时对SO2 和NOx 进行高效脱除，脱硫效率近100%，脱硝效率随[O3]/[NO]的增加而得到强化，在[O3]/[NO]=0.9 时，达到了86.27%的脱硝效率。