浅析摩尔比、反应温度等对臭氧脱硫脱硝的影响

【中国环保在线 技术前沿】利用臭氧氧化同时脱硫脱硝的影响因素主要有摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质等，这些因素对脱硝和脱硫效率都有不同程度的影响。
臭氧和NO的摩尔比
摩尔比(O3/NO)是指O3与NO之间摩尔数的比值，它反映了臭氧量相对于一氧化氮量的高低。NO的氧化率随O3/NO的升高直线上升。目前已有的研究中，在0.9≤O3/NO<1的情况下，脱硝率可达到85%以上，有的甚至几乎达到100%。根据式(1)可见，O3与NO完全反应的摩尔比理论值为1，但在实际中，由于其他物质的干扰，可发生一系列其他反应，使得O3不能100%与NO进行反应。
臭氧氧化反应的温度
由于臭氧的生存周期关系到脱硫脱硝效率的高低，所以考察臭氧对温度的敏感性具有重要意义。对臭氧的热分解特性的研究中得出在150℃的低温条件下，臭氧的分解率不高，但随着温度增加到250℃甚至更高时，臭氧分解速度明显加快。出在25℃时臭氧的分解率只有0.5%，当温度高于200℃时，分解率显著增加。这些结果对研究臭氧在烟气中的生存时间及氧化反应时间具有重要意义。
臭氧反应时间
臭氧在烟气中的停留时间只要能够保证氧化反应的完成即可，在ISHWAR K.PURI的研究中，反应时间在1～104s之间对反应器出口的NO摩尔数没有什么影响，而且增加停留时间并不能增大NO的脱除率。这主要是因为关键反应的反应平衡在很短时间内即可达到，不需要较长的臭氧停留时间。
氧化物吸收液性质
利用臭氧将NO氧化为高价态的氮氧化物后，需要进一步地吸收。常见的吸收液有Ca(OH)2、NaOH等碱液。不同的吸收剂产生的脱除效果会有一定的差异。例如王智化等人在利用水吸收尾气时，NO和SO2的脱除效率分别达到86.27%和100%。这是利用气体在水中的溶解度进行吸收，也有试验利用吸收液将高价氮氧化物还原成为N2后直接排入大气中，如Young Sun Mok和Heon-Ju Lee采用Na2S和NaOH溶液作为吸收剂，NOx的去除率高达95%，SO2去除率约为100%，但存在吸收液消耗量大的问题。