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燃煤工业锅炉是我国能源动力设备的重要组成部分,现阶段我国针对中小型锅炉的烟气污染物联合脱除技术研究较少,尚不能满足市场需求。本文在现有主流湿法烟气脱硫技术基础上,提出采用臭氧(03)氧化结合镁基湿法吸收的一体化联合脱硫脱硝工艺,对开发中小型工业锅炉的烟气综合处理技术进行了有益的尝试。首先,本文采用原位红外手段(In-situ FTIR)对03同时氧化NOx与S02的反应过程进行了研究。当气相反应温度为80℃时,若注入03浓度与烟气中NOx的摩尔比小于等于1,则主要氧化产物为N02；而摩尔比大于1时,03能将NOx进一步氧化成N205(HNO3)。NO3为生成N205与HN03的关键中间产物,且反应温度会对其生成量造成较大影响。当反应温度高于100℃时,反应温度的升高会抑制N205与HN03的生成过程,使氧化反应趋向于生成N02。此外,03对烟气中S02基本不存在氧化作用,对NO氧化选择性较好。其次,本文选用纯水、硝酸以及镁、钠、钙基吸收剂对不同03注入量下的混合烟气进行吸收,并考察了工艺参数对联合吸收效率的影响。NO2在水相及碱性吸收相中均具有一定的吸收效率,N205则在各个吸收液相及操作工艺参数下均能达到近100%的吸收效率。再次,本文针对镁基浆液吸收NO2与S02混合烟气的工艺参数及吸收机理进行研究。浆液的pH值、S02起始浓度和MgO浓度都能影响其联合脱硫脱硝效率。当吸收溶液pH值和MgO浓度适当时,N02吸收效率可达近75%。同时,研究还发现SO2在pH值大于4的MgO浆液中具有近100%的吸收效率。吸收机理的研究表明,中性浆液中的Mg2+与S032-离子反应生成的(MgSO3)0中性离子对,能与NO2发生氧化还原反应,从而提高浆液的脱硝效率。最后,本文研究了不同的添加剂对湿法联合脱硫脱硝效率的促进作用。在镁基浆液中添加三乙醇胺(TEA)后,能提高碱性浆液的N02吸收效率至接近100%,而在酸性浆液中却无提升效果。这是由于TEA中的氮原子处的未成对电子对能在碱性浆液中体现出还原性所致。此外,在镁基浆液中添加抗坏血酸(Vc)时,也能有效提高其NO2吸收效率,其性能提升机制是由于抗坏血酸的添加有效抑制了液相中S032-离子的氧化过程。