臭氧液相氧化同时脱硫脱硝实验研究

马双忱

,

苏敏

,

马京香

,

金鑫

,

孙云雪

,

赵毅

(

华北电力大学环境学院

,

保定 　

071003)

摘要

:

在自制的鼓泡反应器上对臭氧

(O

3

)

液相氧化分别脱硫脱硝技术进行了实验研究

.

结果表明

,

液相中

O

3

对

NO

能够有效

氧化

,SO

2

的存在对

NO

的脱除具有一定的负面影响

,

而

pH

值对

NO

的脱除率影响较小

. [O

3

]

Π

[NO ] = 1

1

1

时

,NO

脱除率可达到

89

1

6 %. pH

在

3

～

11

范围内

,NO

脱除率达

80 %

以上

.

温度在

20

～

65

℃范围内

,NO

脱除率不发生明显变化

.

结合尾部洗涤装置

后

,

可有效脱除

SO

2

和

NO

x

,

脱硫效率几乎达到

100 % ,

在

[O

3

]

Π

[NO ] = 1

1

1

时

,

可获得

84

1

2 %

的脱硝效率

.

关键词

:

脱硫脱硝

;

臭氧

;

液相氧化

中图分类号

: X701

　文献标识码

:A

　文章编号

:0250

2

3301 (2009) 12

2

3461

2

04

收稿日期

:2009

2

01

2

11 ;

修订日期

:2009

2

03

2

10

基金项目

:

华北电力大学归国留学人员科研基金项目

作者简介

:

马双忱

(1968

～

) ,

男

,

博士

,

副教授

,

主要研究方向为燃煤

大气污染控制理论与技术

, E

2

mail :msc1225 @163

1

com

Experimental Research for Simultaneous Removal of SO

2

and NO

x

by Aqueous

Oxidation of O

3

MA Shuang

2chen ,SU Min ,MA Jing2xiang ,J IN Xin ,SUN Yun2xue ,ZHAO Yi

(School of Environment , North China Electric Power University , Baoding 071003 ,China)

Abstract : The removal of SO

2

and NO

x

by aqueous oxidation of O

3

was studied by self

2

designed bubbling reactor. The results show that NO can

be oxidized efficiently by O

3

in liquid phase ,while the existence of SO

2

has a negative impact on the removal of NO and pH value has a little

impact. The NO removal efficiency is 89

1

6 % at [ O

3

]

Π

[ NO ] = 1. 1. When the rang of pH value is in 3

2

11 , NO removal efficiency can be

achieved over 80 %. At 20

2

65

℃

, NO removal efficiency has no change. Combining with wet scrubbing tower , SO

2

removal efficiency is nearly

100 % and NO

x

removal efficiency is 84

1

2 % at [ O

3

]

Π

[ NO ] = 1

1

1. SO

2

and NO

x

can be removed effectively by aqueous oxidation of O

3

simultaneously.

Key words :desulfurization and denitrification ; ozone ; aqueous oxidation

　　我国的能源结构主要以煤炭为主 ,燃煤过程中

产生大量的 SO

2

、

NO

x

等大气污染物 ,造成了严重的

大气污染和经济损失. 目前国内外广泛使用的脱硫
脱硝技术是湿式石灰石石膏法烟气脱硫 ( FGD) 和

NH

3

选择性催化还原脱硝技术 ( SCR) 的组合. 上述

技术的脱硫脱硝效率虽然高 ,但投资和运行成本昂
贵

[1 ]

. 其他的技术还包括等离子体法 、

催化法 、

吸附

法等 ,但只有少数进入生产应用

[2 ]

. 目前燃煤电厂急

需一种能同时控制烟气中多污染物的技术 ,以简化
系统 、

降低能耗 、

节省空间等

[3 ]

. 赵毅等

[4 ]

利用自主

开发的高活性吸收剂在烟气循环流化床上进行了同
时脱硫脱硝实验 ,当 Ca

Π(S + N) 为 112 ,NaClO

2

质量

分数为 1

16 % ,温度为 60 ℃,湿度为 4146 %时 ,其脱

硫和脱硝效率分别达到 93

17 %和 6515 %. 电子束技

术

[5 ,6 ]

用 于 烟 气 同 时 脱 硫 脱 硝 时 , 其 脱 硫 效 率

> 90 % ,脱硝效率 > 70 % ,但由于能耗较高 ,限制了

其发展. 近年来国内外很多学者采用高级氧化技术 ,
包括 O

3

氧化技术等应用于烟气脱硫脱硝. 美国能源

部

[7 ]

报告了一种新兴的 NO

x

控制技术 ,此工艺的原

理基于将氧

Π臭氧混合气注入烟道 ,将 NO

x

氧化成高

价态且易溶于水的 N

2

O

3

和 N

2

O

5

,最终在洗涤塔内

被碱性物质脱除. 王智化

[8 ,9 ]

等对采用 O

3

氧化技术

同时脱硫脱硝进行了试验研究 ,结果表明在典型烟
气温度下 ,O

3

对 NO 的氧化效率可达 84 %以上 ,结

合尾部湿法洗涤 , 脱硫率近 100 % , 脱硝效率也在

[O

3

]

Π[NO] 摩尔比 = 019 时达到 86127 %. 在另一篇

文章里 , Wang 等

[10 ]

将 O

3

注入模拟烟气进行脱除

SO

2

、

NO

x

以及 Hg 的研究 ,然后采用碱吸收塔对烟气

进行洗涤 ,结果表明 NO 和 Hg

0

的脱除率与 O

3

的注

入量有关 ,当 O

3

加入量为 200 ×10

- 6

时 ,NO 的脱除

效率可达到 85 % ,此工艺对 NO 和 SO

2

的脱除率最

高可分别达到 97 %和 100 %. 目前对臭氧氧化技术
的研究主要是气相氧化结合尾部吸收 ,而对液相氧
化的研究较少. 本研究主要对 O

3

液相氧化分别脱硫

脱硝进行基础的实验分析.

第

30

卷第

12

期

2009

年

12

月

环 　　境 　　科 　　学

ENVIRONMENTAL SCIENCE

Vol. 30 ,No. 12

Dec. ,2009