利用臭氧氧化同時脫硫脫硝的影響因素主要有摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、吸收液性質(zhì)等,這些因素對脫硝和脫硫效率都有不同程度的影響。
臭氧和NO的摩爾比
摩爾比(O3/NO)是指O3與NO之間摩爾數(shù)的比值,它反映了臭氧量相對于一氧化氮量的高低。NO的氧化率隨O3/NO的升高直線上升。目前已有的研究中,在0.9≤O3/NO<1的情況下,脫硝率可達(dá)到85%以上,有的甚至幾乎達(dá)到100%。根據(jù)式(1)可見,O3與NO完全反應(yīng)的摩爾比理論值為1,但在實(shí)際中,由于其他物質(zhì)的干擾,可發(fā)生一系列其他反應(yīng),使得O3不能100%與NO進(jìn)行反應(yīng)。
臭氧氧化反應(yīng)的溫度
由于臭氧的生存周期關(guān)系到脫硫脫硝效率的高低,所以考察臭氧對溫度的敏感性具有重要意義。對臭氧的熱分解特性的研究中得出在150℃的低溫條件下,臭氧的分解率不高,但隨著溫度增加到250℃甚至更高時,臭氧分解速度明顯加快。出在25℃時臭氧的分解率只有0.5%,當(dāng)溫度高于200℃時,分解率顯著增加。這些結(jié)果對研究臭氧在煙氣中的生存時間及氧化反應(yīng)時間具有重要意義。
臭氧反應(yīng)時間
臭氧在煙氣中的停留時間只要能夠保證氧化反應(yīng)的完成即可,在ISHWAR K.PURI的研究中,反應(yīng)時間在1~104s之間對反應(yīng)器出口的NO摩爾數(shù)沒有什么影響,而且增加停留時間并不能增大NO的脫除率。這主要是因?yàn)殛P(guān)鍵反應(yīng)的反應(yīng)平衡在很短時間內(nèi)即可達(dá)到,不需要較長的臭氧停留時間。
氧化物吸收液性質(zhì)
利用臭氧將NO氧化為高價態(tài)的氮氧化物后,需要進(jìn)一步地吸收。常見的吸收液有Ca(OH)2、NaOH等堿液。不同的吸收劑產(chǎn)生的脫除效果會有一定的差異。例如王智化等人在利用水吸收尾氣時,NO和SO2的脫除效率分別達(dá)到86.27%和100%。這是利用氣體在水中的溶解度進(jìn)行吸收,也有試驗(yàn)利用吸收液將高價氮氧化物還原成為N2后直接排入大氣中,如Young Sun Mok和Heon-Ju Lee采用Na2S和NaOH溶液作為吸收劑,NOx的去除率高達(dá)95%,SO2去除率約為100%,但存在吸收液消耗量大的問題。
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