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一、臭氧氧化阶段
1、臭氧用量
臭氧与NOx的反应过程是多价态氮氧化物等并存的混合气体。随着臭氧用量的增加,NOx逐步由低价向高价态转化,分别为一氧化氮、三氧化二氮、二氧化氮和四氧化二氮、五氧化二氮。因此氧化效果提高并不是呈线性增加。除此之外,臭氧的用量还受到臭氧分解、烟气组分、吸收液成分等因素的影响,工程中要考虑多个因素对臭氧量进行修正。
2、臭氧利用效率
臭氧氧化NOx效率的高低,取决于实际反应的量。根据流体力学原理及动态模拟试验,烟气不同形状烟道中的流态分布有很大差别,能否实现烟气和臭氧的充分混合接触,成为影化效果的关键因素响氧。因此臭氧与烟气混合需要采取臭氧喷射系统或者斡旋切割等方式促进臭氧与烟气的混合。
3、氧化反应时间
臭氧氧化NOx的时间大约需要0.05S,反应速度快,但反应前提是充分接触,因此需要根据烟气流速和烟道形状、尺寸选取适合长度的烟道,保证足够的氧化时间,要结合工程经验对氧化区间进行确定计算。
二、喷淋吸收阶段
1、吸收剂成分
目前应用比较成熟的是NaOH、氨水、Ca(OH)2等碱溶液作吸收剂对NOx进行化学吸收,但是不同的吸收剂存在不同的效率,因此工程设计要考虑不同吸收剂对脱硝效果的影响。
2、喷淋吸收时间
NOx的价态决定了吸收效率。 NO不溶于水;二氧化氮反应时间较长,受PH值影响大;五氧化二氮 反应速度快。但生成五氧化二氮消耗臭氧量比氧化成二氧化氮要多。因此不同条件,综合考虑臭氧量和吸收时间。
3、吸收液PH值
根据双模理论,NOx在吸收反应是液相传质的过程,且受液膜阻力影响,提高传质效率成为吸收效果的关键。PH为碱性时,液相界面OH-浓度增加有利于NOx的溶解,需兼顾经济性,合理控制吸收液的PH环境。
4、喷淋水汽接触面积
喷淋塔内,反应后的烟气与水的接触面积直接决定了能否快速溶于水,喷淋塔的设计也就成了关键。