臭氧脫硝在生產(chǎn)中的應(yīng)用

劉慶和

摘 要：化工生產(chǎn)當(dāng)中會產(chǎn)生很多含硝廢料，如果將他直接排放在空氣中會對環(huán)境產(chǎn)生非常達(dá)的污染損害，在排泄廢料的時候都需要對廢料進(jìn)行脫硝處理。傳統(tǒng)脫硝工藝對如今中國環(huán)境保護(hù)與治理損害太過嚴(yán)重，是已經(jīng)被淘汰的工業(yè)技術(shù)。但化工業(yè)生產(chǎn)不能停，科學(xué)發(fā)展是第一生產(chǎn)力，國家想要發(fā)展離不開化工業(yè)的發(fā)展，因此尋求更簡便，對環(huán)境污染更小的化工脫硝是重中之重。

關(guān)鍵詞：臭氧；臭氧脫銷；臭氧在生產(chǎn)中具體應(yīng)用

含氮氧化物，被排放到空中對環(huán)境污染非常嚴(yán)重，它是酸雨的形成原料之一，它能產(chǎn)生危害人體額PM2.5，他能破壞臭氧層，引發(fā)紫外線污染。因此它絕不可以直接排放到空氣當(dāng)中。

臭氧作為強(qiáng)氧化劑之一，它既能將難溶于水的NO氧化成可溶于水的二氧化氮，五氧化二氮等高價態(tài)氮氧化物，高價態(tài)氮氧化物即是生產(chǎn)硫酸的主要原料之一，也能在日常生活當(dāng)中作為很多原材料的使用，比如在洗滌塔中的應(yīng)用，采用NA2S與NAOH的混合溶液當(dāng)中加入O3強(qiáng)氧化劑，能將NOx氧化成NO2與N2等能溶于水的氮氧化物與不溶于水的N2，最終在于NAOH堿性物，發(fā)生酸堿中和反應(yīng)最終起到脫銷的作用。

1 臭氧脫硝對比傳統(tǒng)脫銷的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的脫銷工藝已經(jīng)不符合現(xiàn)代減排要求，畢竟地球是人類賴以生存的環(huán)境，以前國家政策是先污染后治理的政策，以前大多用傳統(tǒng)工藝實現(xiàn)脫銷。但今日不同往日，如今節(jié)能減排綠色環(huán)境才更符合如今化工業(yè)的發(fā)展。因此傳統(tǒng)工藝污染大，設(shè)備投資高，占地面積大等缺點已經(jīng)不足以滿足如今的化工業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展。因此開發(fā)新型技術(shù)，工藝簡單，污染損害小顯得尤為重要。

臭氧脫硝多應(yīng)用于：煤炭，焦煤，褐煤等一些公用鍋爐燃料，與燃?xì)猓簹獾热剂希汇U，鐵礦，銅鋅，玻璃水泥等多種窯爐。以及政府工業(yè)對化工廢料燃燒處理廢氣的重要用途。其實這些用途大同小異，具體都是利用O3的強(qiáng)氧化性，將對環(huán)境有危害作用的NOx氧化成不具危害的氧化物。

臭氧脫銷這一全新工藝，不僅設(shè)備成本低廉，反應(yīng)原理簡單，還具有十分高效的反應(yīng)程度，脫銷率甚至?xí)哌_(dá)95%。臭氧脫硝的反應(yīng)條件十分方便迅速，他的反應(yīng)時間只有1.5s-3s，煙氣自身的問題就足夠臭氧反應(yīng)的條件。因此用臭氧作為脫硝方法成本只是臭氧生產(chǎn)設(shè)備的功耗與原料。

2 臭氧氧化技術(shù)在工程當(dāng)中的應(yīng)用

美國BOC公司開發(fā)出一種全新的低溫氧化技術(shù)LoTOx，化工企業(yè)只需要將氧氣/臭氧的混合物注入到生器煙道，就能完成將NOx氧化成易溶于水的N2O3與N2O5。N2O3與N2O5都屬于酸性氣體，易溶于水顯酸性，因此只需要在水中加入堿性NAOH便可完成中和反應(yīng)生成相應(yīng)的對環(huán)境無污染性的鹽類物質(zhì)。或者也可以通過洗滌提純等操作生成亞硝酸（HNO3），再進(jìn)一步能合成化工企業(yè)常用到的原料硝酸（H2NO3）。實現(xiàn)綠色且能源再利用的化學(xué)生產(chǎn)！

采用LoTOx技術(shù)對脫硝非常高效，普遍脫銷率達(dá)80%-90%，甚至可能會達(dá)到95%。并且LoTOx還能將未與O3發(fā)生反應(yīng)NOx通過內(nèi)部洗滌器出去，并不會存在類似SCR未發(fā)生反應(yīng)的NOx排放到大氣當(dāng)中。當(dāng)然脫硝效率與臭氧的濃度有關(guān)，濃度越高氧化性越強(qiáng)，對脫硝效果更好，脫硝效率也在O3/NO摩爾比為0.9時達(dá)到86.27%，當(dāng)然在理論上不考慮臭氧成本的條件下，是可以達(dá)到100%去除的。

3 臭氧用于脫硝已成必然的發(fā)展趨勢

隨著社會的發(fā)展，人們對于環(huán)境的舒適度要求越來越挑剔，人們對環(huán)境的保護(hù)意識越來越強(qiáng)烈，環(huán)保要求日益嚴(yán)格。傳統(tǒng)的煙氣脫硝處理已經(jīng)不足以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)嚴(yán)格的減排標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)脫硝技術(shù)投資大，設(shè)備貴，損耗高，效率低下，反應(yīng)復(fù)雜等一系列缺點。臭氧脫硝卻都完美的避開這些缺點，實現(xiàn)可靠，簡單，高效的脫硝工藝。

臭氧不僅能去除NOx等，高級氧化物臭氧對煙氣中其它污染物也有一定的去除能力，畢竟作為強(qiáng)氧化劑，不能與之反應(yīng)的惰性還原劑少之又少。比如金屬汞也會有一定的去除能力，大氣產(chǎn)生酸雨的另一原材料硫的氧化物，臭氧幾乎能達(dá)到100%的去除。

臭氧反應(yīng)條件易滿足，傳統(tǒng)脫硝工藝反應(yīng)需要控制好一大堆反應(yīng)條件，不僅要嚴(yán)格把控摩爾質(zhì)量的比例，達(dá)到高溫的反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間長，且反應(yīng)物易吸收液體等缺點。臭氧氧化能在煙霧自身溫度80℃-240℃之間就能完美的反應(yīng)。且反應(yīng)迅速時間消耗低。

雖然國外LoTOx的工程技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到工業(yè)化階段，但對于國內(nèi)來說設(shè)備的費用還是太過高昂，正是因此制約了此技術(shù)的推廣與使用。但隨著臭氧發(fā)生裝置的逐步改進(jìn)與提高，國家會大力支持此方面對設(shè)備的研究開發(fā)，因此臭氧脫硝技術(shù)設(shè)備的費用會逐漸降低，臭氧脫硝技術(shù)必將有著更加廣泛的應(yīng)用前景。

通過以上四點的分析與研究，臭氧氧化脫硝的效果是傳統(tǒng)SCR不論從效率上，成本上，時間上，還是損耗上都是不能比擬的，臭氧技術(shù)的產(chǎn)生是脫硝技術(shù)的全新型改革，是加大脫硝技術(shù)效率的重要推動。

4 總結(jié)

目前社會上廣泛使用的還是SCR與SNCR脫硝技術(shù)，但這兩個技術(shù)存在這同樣的問題，價格昂貴，甚至效率低下SNCR脫銷率只有35%-55%，根本達(dá)不到環(huán)保局的排放標(biāo)準(zhǔn)。這時候臭氧的作用就體現(xiàn)出來，高效，簡便，便宜，是人們夢寐以求的化工企業(yè)的生產(chǎn)方式，上文具體從理論上與LoTOx技術(shù)對比傳統(tǒng)工藝，雖然還未正式的運(yùn)用到化工企業(yè)的實踐，但臭氧發(fā)展的前景是有目共睹的，讓我們大家一起努力期待一個更加綠色環(huán)保的明天。

參考文獻(xiàn)：

[1]周洋，李彩婷，俞明娥等.臭氧應(yīng)用于煙氣凈化的研究進(jìn)展[J].環(huán)境化學(xué)，2015（6）.