湿式氨法烟气脱硫技术不仅可实现烟气的高效脱硫,还能回收高质量的硫酸铵化肥副产品,符合当前形势下环境保护和循环经济的双重要求,近年来在燃煤烟气SO2控制领域得到广泛应用。在氨法烟气脱硫的基础上结合臭氧氧化工艺发展同时脱硫脱硝技术,在脱除烟气中的8O2和NOx的同时,还可回收硫酸铵和硝酸铵的混合产品,研究和应用的潜力较大。本文对氨法脱硫吸收产物-亚硫酸铵的氧化和催化氧化过程进行了实验研究；在鼓泡反应器中对湿式氨法烟气脱硫过程进行了系统研究,根据实验结果探讨了产物氧化的反应机理；探究了臭氧的自身分解规律和对烟气中主要污染物的氧化行为,并在鼓泡反应器中对氨同时吸收SO2和NOx的反应进行了探讨。
通过间歇式密闭均相反应器,研究了(NH4)2SO3在高纯水中的本征氧化动力学,确定了各反应物的反应级数和表观活化能；通过曝气搅拌反应器,对(NH4)2SO3的宏观氧化动力学进行了研究,建立了相应的动力学方程,证实氧的扩散是(NH4)2SO3氧化的速率控制步骤。通过间歇式密闭均相反应器,对不同催化剂条件下(NH4)2SO3的氧化动力学进行了研究,最终确定FeCl2作为氨法烟气脱硫副产物的催化氧化剂。通过曝气搅拌反应器,研究了Fe2+催化条件下(NH4)2SO3的宏观氧化动力学,结果表明,反应对(NH4)2SO3浓度呈1.0级响应,对Fe2+浓度呈0.4级响应,计算得到表观活化能为29.78kJ/mol。
采用鼓泡反应器分别对产物常规氧化和催化氧化的氨法烟气脱硫过程进行了研究,确定了各操作参数对脱硫过程的影响。结果表明鼓泡反应器对烟气量和烟气S02浓度变化有良好的耐冲击能力,较大的烟气量、较高的烟气O2含量和较小的烟气S02浓度有利于氨法脱硫工艺的副产物回收,催化剂的加入使体系的有效吸收容量有所减小,催化剂浓度的升高会缩短体系高效脱硫的持续时间。反应过程中吸收液pH值的变化可分为缓慢下降阶段、快速下降阶段和再次缓慢下降阶段三个部分,分别以pH值为7.0和4.0左右为分界；当pH值大于4.0左右时,脱硫率高达99%以上,低于该pH值水平后,脱硫率迅速下降。
对03的自身分解规律和03对S02及NO的氧化行为进行了实验研究。结果表明温度是影响03分解的主要因素,03初始浓度变化对其分解率影响微弱。03投加量是影响NO氧化效果的最关键因素,NO和S02浓度变化、烟气停留时间和烟气含氧量等因素对NO氧化效果的影响不明显,只要控制03：NO摩尔比值为1,NO氧化率始终保持在90%以上。
依靠鼓泡反应装置,研究了不同参数条件对氨同时吸收S02和NO、过程的影响。结果表明,脱硫率在各操作条件下均稳定在99%以上,NOx的脱除率随n[O3]/n[NO]和烟气SO2浓度的升高而增大,随烟气NO浓度和烟气O2含量的增加而降低。较大的烟气量、较多的臭氧投加量、较高的烟气O2含量均对反应的产物回收有利。吸收液pH值的变化可分为缓慢下降阶段、快速下降阶段和再次缓慢下降阶段三个部分,分别以pH值为8.5和4.0左右为分界；当pH值大于4-0左右时,脱硫率和脱硝率均稳定在较高水平,低于该pH值水平后,脱硫率和脱硝率迅速下降。
