中國(guó)的臭氧脫硝技術(shù)源于浙江大學(xué)熱能所，王智化教授和周志軍教授的低溫脫硝技術(shù)。此工藝在2010年前后開(kāi)始研發(fā)，到2015年開(kāi)始大規(guī)模推廣，至今已經(jīng)成為煙氣脫硝最有效的方式之一。

臭氧脫硫脫硝是利用臭氧的強(qiáng)氧化性將煙氣中的NOx、SOx氧化為更高價(jià)位的可溶水化合物再通過(guò)濕法洗滌吸收的一種新型脫硫脫硝同時(shí)脫除技術(shù)。應(yīng)用臭氧氧化及尾部煙氣洗滌，NOx脫除效率往往超過(guò)95%，SOx脫除效率接近100%。因目前臭氧制備及儲(chǔ)存成本較高，限制了它的應(yīng)用范圍；國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量的采用臭氧脫除工藝的石油精煉廠應(yīng)用案例。近些年來(lái)，隨著國(guó)家限制煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，我國(guó)也出現(xiàn)了一些采用此類工藝的機(jī)組。因此有必要對(duì)此工藝進(jìn)行一些簡(jiǎn)單介紹。

一、反應(yīng)機(jī)理

臭氧氧化技術(shù)最早由美國(guó)的BOC公司開(kāi)發(fā)，其技術(shù)英文簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)oTOx。而后BELCO公司將自己開(kāi)發(fā)的洗滌系統(tǒng)（EDV）與之結(jié)合就構(gòu)成了一套完整的同時(shí)脫硫脫硝工藝。

A.NOX的氧化反應(yīng)

NO+O3=N02+02

NO2+O3=NO3+O2

NO2+NO3=N2O5

B.SOX的氧化反應(yīng)

SO2+O3=SO3+O2

C．洗滌反應(yīng)(以NaOH溶液為吸收劑為例)

N2O5+H2O=2HNO3

SO3+H20=H2SO3

NaOH+HNO3=NaNO3+H2O

2NaOH+H2SO3=Na2SO3+2H2O

二、工藝流程

臭氧同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)工藝流程與傳統(tǒng)的濕法脫硫工藝都具有一個(gè)套吸收塔系統(tǒng)，其最大區(qū)別為煙氣進(jìn)入吸收塔系統(tǒng)前首先需要要經(jīng)過(guò)臭氧的氧化，其脫硝工藝流程圖如下：

         三、脫除效率與成本分析

從筆者目前查閱到的資料可知，與傳統(tǒng)的SCR脫硝工藝相比，臭氧脫硫效率可輕易達(dá)到SCR的脫除效率，且透過(guò)調(diào)整摩爾比、洗滌劑種類其效率是有可到達(dá)100%的。從成本上說(shuō)，根據(jù)MARAMA2007評(píng)估數(shù)據(jù)報(bào)告，在保證NOx脫除效率為85%~95%的情況下，LoTOx運(yùn)行用度為1700~1950美元/噸NOx；比SCR運(yùn)行用度為2364~2458美元/噸NOx要低。此外SCR尚需要考慮氨逃逸問(wèn)題，采用LoTOx工藝則不需要考慮，只因在洗滌流程中臭氧會(huì)被完全阻隔。

相比較傳統(tǒng)的濕法脫硫工藝，其產(chǎn)物直接是硫酸鹽，而傳統(tǒng)工藝的亞硫酸鹽需要經(jīng)過(guò)曝氣手段強(qiáng)制氧化。而經(jīng)由臭氧氧化后的高價(jià)位污染物具備更高的親水性。因此煙氣在塔內(nèi)的停留時(shí)間也能大大縮短。相比傳統(tǒng)濕法脫硫工藝，新型的LoTOx工藝的設(shè)備成本是很低的。

四、臭氧制備工藝分析

在自然界所有化合物中，臭氧是僅次于氟的強(qiáng)氧化劑。

因此臭氧極易分解而難以保存，使用臭氧一般也是隨制隨用。而目前臭氧的制備方法主要有三種：光化學(xué)法、電化學(xué)法和電暈放電法。

光化學(xué)法是指通過(guò)紫外線照射是氧氣轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞醯墓に嚪椒ǎ@是地球大氣層中臭氧的形成機(jī)制，也是醫(yī)用臭氧的制取首選。

電化學(xué)法是通過(guò)點(diǎn)解純水產(chǎn)生臭氧，此類工藝發(fā)展歷史悠久，目前其制備量已達(dá)到工業(yè)級(jí)別要求，其臭氧產(chǎn)生量大約在100g/h。

電暈放電法是目前工業(yè)制備臭氧應(yīng)用最為廣泛的一種制備方法，此技術(shù)其能達(dá)到單臺(tái)機(jī)組500kg/h的制氧量。該方法就是干燥的含氧氣體留過(guò)光暈放點(diǎn)區(qū)制成臭氧的方法。

目前工業(yè)制備臭氧市場(chǎng)均是電化學(xué)法和電暈放電法互相競(jìng)爭(zhēng)的局面。相信不久的將來(lái)，臭氧制備成本也會(huì)得到有效降低。

考慮到目前臭氧制備成本仍較高的情況下，采用替代氧化劑參與尾氣吸收也是可能的，比如采用雙氧水氧化也能達(dá)到較好的效果。

五、總結(jié)

1.臭氧脫硫脫硝工藝簡(jiǎn)單、可靠，相比傳統(tǒng)尾氣處理工藝占地大、投資高、工藝復(fù)雜等具有巨大優(yōu)勢(shì)。

2.臭氧的強(qiáng)氧化性對(duì)煙氣中的汞等其他污染物也能起到不錯(cuò)的脫除效果。

3.臭氧技術(shù)最大限制因素是臭氧的制備成本，相信在不久的未來(lái)是有機(jī)會(huì)得到解決的，因此臭氧同時(shí)脫硫脫硝制備工藝具備寬廣的應(yīng)用前景

在前不久，山東省發(fā)布了一則公告，禁止在煙氣脫硝過(guò)程中使用臭氧工藝，但隨即又對(duì)該條款進(jìn)行了更正，撤銷了對(duì)臭氧脫硝工藝的禁令，原因很簡(jiǎn)單：目前的SCR和SNCR等工藝都不能有效的將NOX降低到標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)，同樣也產(chǎn)生芒硝、硝酸鈣、硫酸鈣等一系列固體污染物。  再新的有效工藝研發(fā)出來(lái)之前，臭氧脫硝必然仍然是煙氣脫硝處理工藝的主流。