華潤利爾(青島)環保技術有限公司
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工業廢氣處理氧化脫硝技術原理
氧化脫硝技術是將難溶于水的NO氧化為高價態的NOx,其中NO2在水中溶解度分別為213g/dm3,利用高價態NOx易溶易吸收的特性,借助原有的脫硫工藝完成脫硝,實現超低排放。
1、氧化原理
就當前綜合使用情況來看,非臭氧法氧化工藝,如亞氯酸鈉溶液法、二氧化氯法具有低溫條件下氧化效率高、氧化選擇性強、只氧化到NO2,無更高價氮氧化物。
亞氯酸鈉溶液/二氧化氯氣體具備強氧化性,在低溫(80~150℃)下,接觸時間0.3~1s內實現快速地將NO氧化為NO2,且對NO具有良好的氧化選擇性[2]。
2、吸收原理
實現NO的高效氧化后,主要氧化產物NO2和SO2的協同吸收是脫除系統的重要環節。氧化法可以配合多種脫硫工藝實現同步脫硫脫硝。在此,以目前使用范圍廣、運行穩定的半干法循環流化床(CFB)工藝為例,分析NO2的吸收原理。
在氧化法結合半干法脫硫脫硝工藝中,CFB吸收塔內濕度較低,水在吸收劑顆粒表面形成一層液膜,與氣相中的SO2和NO2發生氣-液-固三相反應[3-4]。
一方面,部分NO2在吸收劑表面液膜中直接被水和堿性吸收劑吸收,生成硝酸鈣和亞硝酸鈣[2,5]。
另一方面,SO2對NO2的吸收存在較強的促進作用,在吸收劑表面的液膜中,SO2與H2O快速反應生成SO32-,SO32-具有還原性,可以與NO2發生氧化還原反應。有研究表明,通過增加顆粒表面的相對濕度,增加顆粒表面液膜中SO32-濃度,從而促進NO2的吸收[2,5]。
在吸收塔內,通過吸收劑酸堿中和、以及SO2促進、NO和NO2協等多因素耦合作用機理,可實現NO2的高效吸收,滿足NOx的排放濃度50mg/Nm3以下。
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