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高源禹
為更好推動科技成果轉化和產業化應用，落實《關于構建市場導向的綠色技術創新體系的指導意見》，加速綠色低碳技術升級，科技部社發司委托中國環境保護產業協會組織編制了《國家綠色低碳先進技術成果目錄》，并于2023年9月11日正式公布。為持續宣傳推廣《國家綠色低碳先進技術成果目錄》成果，引導綠色低碳技術發展，我會將陸續在官微推送目錄成果信息，敬請關注。
大氣污染治理領域
01.技術名稱
臭氧氧化協同液相吸收脫硫脫硝關鍵技術與裝備
02.適用范圍
鋼鐵燒結、焦化等行業低溫煙氣脫硫脫硝。
03.技術內容
技術原理
氣相臭氧(O3)氧化協同液相吸收脫硫脫硝技術涉及氣相氧化、液相吸收和還原三個過程：先將臭氧投加到煙道混合器中，使煙氣與臭氧充分混合并發生氧化反應；煙氣進入吸收塔，在液相吸收塔內實現SO2、NOx及其他污染物的同步高效吸收，O3/NO摩爾比1.5～2.0，脫硝產物進入燒結工藝還原處理。
由于N2O5和SO2在氣相和水中溶解的擴散能力與溶解于水溶液的能力相當，因此可在同一吸收塔內實現同步高效脫硫脫硝。SO2、重金屬類污染物也被O3氧化，降解為低毒害或易于吸收脫除的物質。
工藝流程如圖1所示，O3通過投加混合器投加到吸收塔前的煙道中，并與煙氣充分混合，使NO深度氧化為NO3和N2O5。然后煙氣進入吸收塔，與吸收液作用實現同步脫硫脫硝。凈化后的煙氣經除塵后外排，使二氧化硫和氮氧化物均滿足超低排放的控制要求。廢水進行無害化處理，硝酸鹽組分在高爐中還原為N2。
圖1 臭氧氧化協同液相吸收脫硫脫硝工藝流程
主要創新點
(1)該技術將NO深度氧化為NO3和N2O5，從而顯著提高脫硝效率，成功解決了傳統臭氧氧化協同吸收技術不能實現超低排放和冒黃煙的問題。
(2)O3投加僅涉及小氣量氣流分布裝置及噴嘴，脫硫脫硝可在同一反應器實現，因而設備數量和體積小且結構簡單，投資和運行費用低，操作運行簡單。
(3)僅涉及氣體和液體兩種流體循環輸送，煙道采用碳鋼內襯玻璃鱗片防腐，漿液循環管道采用碳鋼襯膠防腐，臭氧管道采用不銹鋼管，濕煙囪采用玻化磚涂煙囪膠防腐，設備使用率高。
(4)僅涉及SO2和N2O5向易于實現斷面均勻布置的堿性吸收液傳遞，不涉及這些污染物向不易實現斷面均勻布置的粉狀或顆粒狀物料表面傳遞，而且臭氧發生、輸送和投加過程安全方便，因而過程更加穩定、可靠。
(5)煙氣中的SO2最終轉化為石膏等副產物，NO轉化為可摻入燒結料，使硝酸鹽中的N組分還原為N2，不會產生固、液、氣方面的二次污染。
04.污染治理或環境修復效果
脫硝效率85%～96%，脫硫效率90%～98%，出口NOx濃度≤50mg/m3、SO2濃度≤35mg/m3、O3濃度≤0.07mg/m3。
05.技術示范情況
該技術已在燕山鋼鐵有限公司2#、3#、4#300m2燒結機臭氧脫硝改造項目和燕山鋼鐵有限公司鐵熱軋一廠950加熱爐、熱軋二廠1780加熱爐、熱軋三廠1580加熱爐的煙氣脫硫脫硝項目中應用，煙氣出口SO2、NOx等濃度可滿足相關排放標準要求。
以燕山鋼鐵3#300m2燒結機臭氧脫硝超低排放改造項目為例，處理規模198萬m3/h，平均脫硫效率96.9%，平均脫硝效率87.2%。煙氣出口NOx濃度≤50mg/m3，SO2濃度≤35mg/m3，顆粒物濃度≤10mg/m3。二噁英出口濃度≤0.061mg/m3，O3出口濃度≤0.07mg/m3。
06.投資估算
以300m2燒結機(煙氣量1980000m3/h)單一脫硝改造投資費用為例，投資5850萬元，脫硫—脫硝—除塵合計改造投資約8000萬元。
07.投資回收期
寶鋼湛江鋼鐵有限責任公司煉鐵廠燒結制酸廢水增設膜處理設施靜態投資回收期約1年。
08. 技術成果轉化推廣前景
該技術已在鋼鐵燒結行業成功應用，未來可進一步推廣應用于水泥、玻璃、陶瓷、非電燃煤鍋爐等其他非電力行業的煙氣治理，具有廣闊的市場應用前景。
