煉鋼廠排放的燒結(jié)煙氣中主要含SO₂、NO、N₂、O₂和水蒸氣．臭氧（O₃）預(yù)氧化協(xié)同噴氨（NH₃）技術(shù)可將煙氣中的污染物轉(zhuǎn)化為銨鹽和N₂，實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝．
說明：進(jìn)行下列研究時(shí)均控制反應(yīng)器內(nèi)溫度為100℃、模擬煙氣流速為2L/min.研究表明，100℃時(shí)，O₃很難氧化SO₂、NH₃，NH₃和NO基本不發(fā)生氧化還原反應(yīng)．
（1）臭氧預(yù)氧化：向反應(yīng)器中通入僅含0.3‰NO的模擬煙氣和O₃．實(shí)驗(yàn)測得出口處NO、NO₂濃度隨

n

（

O

3

）

n

（

NO

）

的變化曲線如圖1所示．

①當(dāng)

n

（

O

3

）

n

（

NO

）

＜1時(shí)，反應(yīng)器中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為

O₃+NO

100

℃

O₂+NO₂

O₃+NO

100

℃

O₂+NO₂

．
②當(dāng)

n

（

O

3

）

n

（

NO

）

＞1時(shí)，出口處NO₂濃度急劇下降的原因是

O₃將NO₂氧化成更高價(jià)氮氧化物

O₃將NO₂氧化成更高價(jià)氮氧化物

．
（2）噴氨：向反應(yīng)器中通入僅含0.5‰SO₂的模擬煙氣，同時(shí)按

n

（

N

H

3

）

n

（

S

O

2

）

=0.6通入NH₃．在出口處測得NH₃濃度降低65%、脫硫率為24%．隨后再按

n

（

O

3

）

n

（

S

O

2

）

=1通入O₃，此時(shí)出口處NH₃濃度幾乎為0，脫硫率提高至41%，反應(yīng)器中檢測到（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固體．NH₄HSO₄的生成過程可描述為

模擬煙氣中的SO₂、水蒸氣先與NH₃反應(yīng)生成NH₄HSO₃（NH₄HSO₃熱穩(wěn)定性差，易分解，使得脫硫率不高）；通入O₃后，NH₄HSO₃被O₃氧化成較穩(wěn)定的NH₄HSO₄（促進(jìn)上一步NH₄HSO₃的生成，從而提高脫硫率）

模擬煙氣中的SO₂、水蒸氣先與NH₃反應(yīng)生成NH₄HSO₃（NH₄HSO₃熱穩(wěn)定性差，易分解，使得脫硫率不高）；通入O₃后，NH₄HSO₃被O₃氧化成較穩(wěn)定的NH₄HSO₄（促進(jìn)上一步NH₄HSO₃的生成，從而提高脫硫率）

．
（3）O₃-NH₃協(xié)同脫硫脫硝：向反應(yīng)器中通入含0.5‰SO₂、0.3‰NO的模擬煙氣．
①按

n

（

O

3

）

n

（

NO

）

=1通入O₃，硫、氮脫除率隨

n

（

N

H

3

）

n

（

S

O

2

）

的變化曲線如圖2所示．隨著NH₃量的增多，硫、氮脫除率幾乎同等程度地升高，但也存在明顯不足，主要缺點(diǎn)是

過量太多的氨氣對提高硫、氮脫除率的影響不大，同時(shí)產(chǎn)生大量氨氣尾氣，既浪費(fèi)原料，也帶來新的污染

過量太多的氨氣對提高硫、氮脫除率的影響不大，同時(shí)產(chǎn)生大量氨氣尾氣，既浪費(fèi)原料，也帶來新的污染

．
②按

n

（

N

H

3

）

n

（

S

O

2

）

=1通入NH₃、

n

（

O

3

）

n

（

NO

）

＞1通入O₃，隨著O₃投入量的增多，脫硝效率增大，而脫硫效率卻減小，其原因是

當(dāng)

n

（

O

3

）

n

（

NO

）

＞1 時(shí)，O₃將NO氧化為N₂O₅，此時(shí)NH₃對N₂O₅的脫硝反應(yīng)優(yōu)先于O₃-NH₃協(xié)同脫硫反應(yīng)（脫硝速率大于脫硫速率），因此通入的O₃量越多，生成的N₂O₅越多，脫硝效率越大；同時(shí)由于通入的NH₃量一定，N₂O₅對NH₃的消耗進(jìn)一步限制了NH₃與SO₂反應(yīng)的進(jìn)行，使得脫硫效率減小

當(dāng)

n

（

O

3

）

n

（

NO

）

＞1 時(shí)，O₃將NO氧化為N₂O₅，此時(shí)NH₃對N₂O₅的脫硝反應(yīng)優(yōu)先于O₃-NH₃協(xié)同脫硫反應(yīng)（脫硝速率大于脫硫速率），因此通入的O₃量越多，生成的N₂O₅越多，脫硝效率越大；同時(shí)由于通入的NH₃量一定，N₂O₅對NH₃的消耗進(jìn)一步限制了NH₃與SO₂反應(yīng)的進(jìn)行，使得脫硫效率減小

．