臭氧煙氣氮氧化物脫除技術

活性分子臭氧氧化煙氣多種污染物一體化脫除技術，是利用臭氧的強氧化性氧化煙氣中的污染物，然後結合脫硫系統實現多種污染物的同時脫除，工業應用前景廣闊。

《臭氧煙氣氮氧化物脫除技術》重點圍繞臭氧低溫氧化煙氣NOx超低排放控制技術的原理及工程應用進行介紹，在概述目前超低排放治理技術的基礎上，分別系統性地描述臭氧深度氧化氮氧化物的反應機理，臭氧耦合催化氧化NO反應機理，催化氧氣NO、N2O催化降解機理，VOCs催化降解機理，氮氧化物與二氧化硫的濕法吸收特性，末端臭氧殘留及副產物處理等技術原理，最終匯總分析典型工程應用案例。本書的出版可為國內從事煙氣污染物控制相關研究的科研工作者和工程師們提供快速全面瞭解臭氧脫硝技術的借鑒，為煙氣氮氧化物超低排放控制提供新的選擇。

本書可供能源、環境、化工等相關領域的工程技術人員參考閱讀，也可供相關專業研究生、本科生等參考使用。

第1章能源與環境背景及NOx超低排放治理技術001
1.1超低排放背景002
1.2NOx生成機理006
1.3NOx脫除技術008
1.3.1低氮燃燒技術008
1.3.2SNCR選擇性非催化還原技術009
1.3.3SCR選擇性催化還原技術010
1.3.4聯合SNCR-SCR技術014
1.3.5液相氧化吸收技術014
1.3.6多孔材料吸附脫除技術015
1.3.7光催化氧化技術016
1.3.8等離子體技術016
1.4NOx超低排放治理技術017

第2章臭氧脫硝技術019
2.1臭氧脫硝技術機理021
2.1.1臭氧的特性021
2.1.2氮氧化物的特性021
2.1.3臭氧脫硝反應機理022
2.1.4臭氧脫硝技術路線023
2.2臭氧脫硝技術工藝023
2.2.1臭氧脫硝技術的工藝路線023
2.2.2氧氣源系統025
2.2.3臭氧發生器029
2.2.4活性分子反應器030
2.3臭氧脫硝技術特點及與其他技術的組合應用031
2.3.1臭氧脫硝技術特點031
2.3.2臭氧脫硝技術與其他技術的組合應用031

第3章臭氧深度氧化NOx均相反應機理033
3.1臭氧均相氧化NOx反應機理034
3.2溫度對臭氧深度氧化N2O5生成的影響035
3.3停留時間對臭氧深度氧化N2O5生成的影響038
3.4臭氧深度氧化NOx反應路徑039
3.5水汽和SO2對NOx深度氧化的影響041
3.6臭氧氧化NO過程的PLIF測試及CFD流場模擬043
3.6.1臭氧氧化NO過程中NO、NO2的PLIF測試043
3.6.2臭氧混合反應器設計及CFD模擬048

第4章臭氧深度催化氧化NOx生成N2O5反應機理059
4.1不同金屬氧化物對臭氧深度氧化的催化特性060
4.1.1催化劑製備方法060
4.1.2催化劑理化特性060
4.1.3催化活性評價061
4.2球形氧化鋁負載錳氧化物催化臭氧深度氧化NO063
4.2.1催化劑製備方法與理化特性063
4.2.2催化活性評價071
4.2.3催化劑穩定性073
4.2.4催化臭氧分解效果074
4.3球形氧化鋁負載錳基雙金屬氧化物催化臭氧深度氧化NO075
4.3.1催化劑製備方法與活性評價076
4.3.2催化劑穩定性078
4.3.3催化劑反應過程變化079
4.4催化反應機理085

第5章煙氣中O2催化氧化實現NO的轉化086
5.1催化O2氧化NO的熱力學基礎087
5.2錳基氧化物催化劑088
5.2.1催化劑製備方法088
5.2.2催化劑理化特性089
5.2.3NO催化氧化活性評價094
5.2.4SO2對催化劑催化氧化性能的影響097
5.2.5催化反應機理099
5.3複合金屬氧化物催化劑102
5.3.1催化劑製備方法102
5.3.2催化劑理化特性102
5.3.3NO催化氧化活性評價105
5.3.4SO2對催化劑催化氧化性能的影響107
5.4鑭錳鈣鈦礦催化劑108
5.4.1催化劑製備方法108
5.4.2催化劑理化特性109
5.4.3NO催化氧化活性評價114
5.4.4SO2對催化劑催化氧化性能的影響116

第6章N2O的催化降解機理120
6.1N2O的排放背景121
6.2N2O的理化特性121
6.3N2O生成特性122
6.4N2O治理方法124
6.5鈷基金屬有機框架衍生催化劑分解N2O125
6.5.1催化劑製備方法126
6.5.2N2O催化分解活性評價126
6.5.3催化劑理化特性128
6.5.4SO2對催化劑催化氧化性能的影響132

第7章NOx和VOCs的同時催化氧化脫除135
7.1VOCs的排放背景及環境問題136
7.1.1VOCs排放的危害136
7.1.2VOCs的排放標準137
7.1.3VOCs的脫除技術139
7.2臭氧耦合催化降解甲苯特性140
7.2.1催化劑製備140
7.2.2不同載體負載Mn催化臭氧降解甲苯的活性測試141
7.2.3反應溫度、甲苯及臭氧初始濃度對催化活性的影響142
7.2.4催化劑穩定性及抗硫抗水特性研究144
7.2.5催化劑表徵147
7.2.6副產物分析154
7.3VOCs與NOx共同氧化過程中的競爭反應機理155
7.3.1催化劑製備155
7.3.2不同晶型MnO2單獨催化氧化NO和甲苯155
7.3.3甲苯對催化劑催化氧氣氧化NO活性的影響157
7.3.4NO對催化劑催化氧氣降解甲苯活性的影響158
7.3.5甲苯和NO在催化劑表面的競爭吸附機制159

第8章氧化產物NO2/N2O5的吸收特性161
8.1耦合洗滌脫硫塔同時脫硫脫硝技術路線162
8.2NO2的液相吸收特性163
8.2.1熱力學平衡分析163
8.2.2NO2吸收反應機理165
8.2.3吸收特性動力學分析170
8.3NO2吸收強化172
8.3.1鹼性吸收劑的脫除效果173
8.3.2氧化型添加劑的脫除效果176
8.3.3還原型添加劑的脫除效果178
8.3.4催化型添加劑的脫除效果187
8.4深度氧化耦合濕法吸收脫硝特性193
8.4.1深度充分氧化產物N2O5濕法吸收特性193
8.4.2深度非充分氧化產物吸收特性196
8.5NOx深度氧化與SO2的同時吸收特性198

第9章殘留臭氧的分解與吸收副產物處理201
9.1臭氧大氣環境排放標準202
9.2濕法洗滌過程及添加劑對殘留臭氧的分解203
9.2.1殘留臭氧分解模擬測試203
9.2.2水浴溫度的影響204
9.2.3水噴淋的影響205
9.2.4噴淋漿液添加劑種類的影響206
9.2.5添加劑濃度的影響207
9.2.6最終排放濃度比較208
9.3臭氧催化分解反應機理209
9.3.1臭氧分解催化劑製備方法與理化特性209
9.3.2臭氧催化分解活性214
9.3.3抗硫抗水性能216
9.4殘留臭氧的大氣擴散與自分解過程模擬217
9.5脫硝副產物的無害化處理218
9.5.1試驗原理及方法219
9.5.2摩爾比的影響219
9.5.3亞硝酸根初始濃度220
9.6脫硝副產物的資源化利用221
9.6.1反應溫度221
9.6.2反應時間222
9.6.3亞硝酸根初始濃度223
9.6.4摩爾比n1/n2223
9.6.5溶液擾動224
9.6.6氫氧化鈣析出環境225

第10章基於臭氧氧化的燃燒煙氣NOx超低排放工程應用227
10.1燃煤電站鍋爐的工業應用228
10.1.1煤粉爐工程應用案例（案例一）228
10.1.2流化床爐工程應用案例（案例二）233
10.1.3鏈條爐工程應用案例（案例三）235
10.1.4技術及經濟性分析237
10.2特殊鍋爐的工業應用239
10.2.1高含水煙氣炭黑尾氣治理案例（案例四）239
10.2.2高鹼金屬生物質鍋爐煙氣治理案例（案例五）245
10.2.3鋼鐵燒結機半幹法脫除案例（案例六）253
10.3技術優勢與展望255
10.3.1技術優勢255
10.3.2未來展望256

參考文獻258