臭氧氧化同时脱除烟气中NO和SO2的研究
摘要：燃煤烟气往往含有大量NO和SO2，它们会引起严重的光化学污染和酸雨现象。采用臭氧氧化一碱液吸收工艺，实现同时脱硫脱硝，使出口烟气能够稳定达标排放。实验结果表明，当温度≤150℃，O3：NO物质的量比为1时，NO氧化率高于90%，当温度达到200℃后，臭氧分解速率显著增加，NO氧化率显著降低。烟气中SO2的存在会使NO的去除率略微降低，但是影响不大，且O3对SO2的氧化率约为5%左右。将臭氧氧化后的烟气分别采用NaoH和Ca（OH）2溶液吸收，研究发现，相同质量浓度时，NaOH溶液对NOx具有更好的吸收效果；当pH值大于4时，NOx和SO2的去除率分别能达到80%以上和接近100%。
关键词：臭氧；脱硫脱硝；NaOH；Ca（OH）2
能源使用导致的环境污染是当今人类面临的一个严峻问题。目前，我国仍是以煤炭为主要能源的少数国家之一，我国的SO2和NOx的排放量高居世界各国前列，由此带来的大气污染和酸雨问题日趋严重，经济损失巨大，已成为制约我国经济社会可持续发展的主要因素，因此，控制SO2和NOx污染已势在必行。
石灰石/石灰一石膏湿法脱硫技术和选择性催化还原（SCR）脱硝技术是现在的主流脱硫脱硝技术，SO2和NOx去除率分别达95%和90%以上。然而，由于单独脱硫脱硝技术往往会引起系统庞杂、占地面积大、投资运行费用高等问题。因此，烟气脱硫脱硝一体化技术成为了当今研究的热点。现有的烟气脱硫脱硝一体化技术主要包括SNOXE、SNRB、NFT、DESONOX、活性炭脱硫脱硝技术、钙基同时脱硫脱硝技术、NOXSO、电子束法、电晕放电法等。
臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化性将烟气中难溶于水的NO氧化为高价态氮氧化物（NO2、N2O5），然后在洗涤塔内将氮氧化物和二氧化硫同时吸收转化为溶于水的物质，从而达到同时脱除的目的。LOTOx/EDV技术是典型的臭氧氧化工艺，该工艺采用氧/臭氧混合气将NOx氧化成N2O5后，结合EDV湿式洗涤器洗涤脱除，经处理，NOx排放浓度低于10μg/g。王智化等实验证明，臭氧氧化可使NO氧化效率达84%以上，经尾部湿法洗涤，脱硫效率近100%。马双忱等采用臭氧氧化和碱液吸收装置同时脱硫脱硝，研究表明，烟气温度为20～60℃、n（O3）/n（NO）为0.8时，NO氧化去除率达93%，SO2去除率达100%。臭氧氧化-碱液吸收法可将多种烟气污染物同时氧化脱除，具有节省设备投资、无二次污染等问题，具有良好的应用前景。
本文采用臭氧氧化一碱液吸收工艺，研究烟气中NO和SO2的同时脱除情况，同时选取NaOH溶液和Ca（OH）2溶液作为吸收剂，比较其不同的吸收特性。
1 实验部分