臭氧脱硝经过氧化反应，加入的臭氧被反应所消耗，过量的臭氧可以在喷淋塔中分解。除了 NOx之外，一些重金属，如gong及其他重金属污染物也同时被臭氧所氧化。烟气中高浓度的粉尘或固体颗粒物不会影响到 NOx 的脱除效率。
臭氧脱硝可应用于：以煤、焦炭、褐煤为燃料的公用工程锅炉；以燃气、煤、重油为燃料的工业锅炉；铅、铁矿、锌/铜，玻璃、水泥加工、生产的各种炉窑；用于处理生物废料，轮胎及其他工业废料的燃烧炉；来自于酸洗和化工过程的酸性气流；催化裂化尾气；各种市政及工业垃圾焚化炉等。
臭氧脱硝是利用臭氧2.07V的强化氧化电位把低价态的NO氧化成高价态的NO2、NO3、N2O5等复杂的化学反应。王鹏博士利用不同的臭氧浓度在不同温度区间、不同的反应时间和相同的脱硫液分析，脱除的效率是不相同的。低浓度存在氧化不彻底，脱除效率低，臭氧浓度高存在过氧化等现象。
不能充分考虑系统工艺，会造成NOx指标达标，但烟气颜色的感官指标问题。目前已有企业在盲目使用，造成了烟气黄棕色，也有的出现蓝烟等现象。
臭氧脱硝主要是利用臭氧的强氧化性，将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶的高价态氮氧化物，然后在洗涤塔内将氮氧化物吸收，达到脱除的目的。
低温条件下，O3与 NO间的关键反应如下：
NO+O3→NO2+O2 （1）
NO2+O3→NO3+O2 （2）
NO3+NO2→N2O5 （3）
NO+O+M→NO2+M （4）
NO2+O→NO3 （5）
臭氧脱硝过程是利用氧化性极强的臭氧气体将烟气中的 NO 转换为易溶于水的 NOx，产物在后级脱硫塔中被吸收。因此脱硝过程不产生直接的副产物。也不需要新建洗涤吸收塔，只需要新建臭氧发生装置。臭氧脱硝可以达到90%以上的脱硝效率。
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