所谓臭氧脱硝，指的是除去烟气中的NOx，NOx主要是NO和NO2组成，而NO含量占90%以上。要除去烟气中的NO和NO2，就必须研究NO和NO2的性质。NO是一种惰性氧化物，它虽然溶于水，但不能生成氮的含氧酸。
在0℃时，一体积水可溶解0.07体积的NO。NO最特殊的化学性质是加合作用，在常温下能与空气中的氧化合，生成红棕色的NO2。NO是不稳定的，和O2相遇，能使O2分裂成氧原子，并和其中的一个氧原子结合成NO2。NO2是红棕色有特殊臭味的气体，在-10℃左右聚合成N2O4，在120℃时N2O4全部分解成NO2，温度再高NO2开始分解成NO和O2;NO2溶于水生成xiao酸和亚xiao酸;亚xiao酸和后面的脱硫NH3反应生成xiao酸铵，更溶于水。NO2的毒性是NO的5倍。
NO和NO2是怎样产生的呢?一般情况下N2和O2和不发生化合反应。氮氧化合物是在空气中放电时或在高温燃烧过程中产生的，首先生成NO，然后由NO氧化成NO2。在高温燃烧过程中空气中的氮和燃料中的氮化物等不可能燃烧的物质与氧起化学反应，首先形成NO，随后它的一部分在烟道内与氧化合形成NO2，大部分的NO从烟囱中排入大气，并与大气中的氧结合成NO2。而未被氧化成NO2的NO就在大气中与NO2共存下来。 在燃烧过程中燃烧气体温度越高，过剩空气越多，形成NO量就越多。即在燃烧效率越高的情况下，NO越容易生成。这种燃烧方式生成的NO2中NO占90%以上，NO2较少。 按照常用的燃烧方式，煤的燃烧物中NO2的含量为500-1500ppm。
臭氧脱硝系统具体的化学反应如下：
N2O5+H2O→2HNO3
HNO3+NaOH→NaNO3+H2O
臭氧脱硝系统可使NOx排放减少到10μg/g以下，可满足最严格的减排要求。并且不会使SO2转化为SO3，烟气中的颗粒物和硫化物对臭氧消耗或 NOx脱除效率的影响并不明显，该系统不仅可以高效去除氮氧化物，而且对二氧化硫和粉尘等颗粒物也有明显的去除效果。同时它不存在堵塞、氨泄漏等问题。
常见的臭氧脱硝技术中，根据氮氧化物的形成机理，降氮减排的技术措施可以分为两大类：
一类是从源头上治理。控制煅烧中生成NOx。其技术措施：①采用低氮燃烧器;②分解炉和管道内的分段燃烧，控制燃烧温度;③改变配料方案，采用矿化剂，降低熟料烧成温度。
另一类是从末端治理。控制烟气中排放的NOx，其技术措施：①“分级燃烧+SNCR”，国内已有试点;②选择性非催化还原法(SNCR)，国内已有试点;③选择性催化还原法(SCR)，目前欧洲只有三条线实验;③SNCR/SCR联合脱硝技术，国内水泥脱硝还没有成功经验;④生物脱硝技术(正处于研发阶段)。
国内的脱硝技术，尚属探索示范阶段，还未进行科学总结。各种设计工艺技术路线和装备设施是否科学合理、运行是否可靠?脱硝效率、运行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都将经受实践的检验。
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