活性氧化鈣（CaO）在煙氣脫硝（氮氧化物，NOₓ）中主要通過干法或半干法脫硝工藝發(fā)揮作用，其作用機制與反應特性如下：

一、活性氧化鈣的特性

高反應活性：通過特殊工藝（如石灰石煅燒控制）制備，具有高比表面積、多孔結構，能快速與酸性氣體反應。

堿性特性：作為堿性氧化物，可與 NOₓ中的酸性組分（如 NO₂）發(fā)生中和反應。

二、主要作用機制

活性氧化鈣在煙氣脫硝中的核心作用是吸附和催化 NOₓ轉化，具體包括以下路徑：

1. 直接中和反應（針對 NO₂）

反應原理：

當煙氣中存在NO₂（酸性氣體）時，活性氧化鈣與其發(fā)生酸堿中和反應，生成硝酸鈣或亞硝酸鹽。

 (部分氧化條件下)

特點：

對NO₂的去除效率較高，但煙氣中 NOₓ以NO 為主（占比通常＞90%），需結合其他機制轉化 NO。

2. 催化 NO 氧化為 NO₂（提高脫硝效率）

背景：NO 難與 CaO 直接反應，需先氧化為 NO₂以提升反應活性。

活性氧化鈣的催化作用：

作為催化劑載體或助催化劑，促進煙氣中NO 氧化為 NO₂（均相或非均相催化）。

反應依賴煙氣中的氧氣（O₂）和溫度條件，典型反應式：2NO+O2CaO催化⇌2NO2

溫度影響：

低溫段（＜200℃）：CaO 表面吸附 O₂形成活性氧物種（如 O²⁻、O₂⁻），加速 NO 氧化。

中高溫段（200-400℃）：CaO 的多孔結構提供反應界面，促進氣相氧化反應。

3. 協(xié)同脫硝工藝中的作用（與其他藥劑聯(lián)用）

與氨（NH₃）或尿素聯(lián)用（SNCR/SCR 輔助）：

在選擇性非催化還原（SNCR）或選擇性催化還原（SCR）工藝中，活性氧化鈣可：

中和煙氣中的酸性物質(zhì)（如 SO₂），減少催化劑中毒風險（SO₂易與 NH₃反應生成硫酸銨，堵塞催化劑孔道）。

吸附部分 NOₓ，提高 NH₃的利用率。

與水合生成 Ca (OH)₂增強反應：

部分工藝中，CaO 先與水反應生成氫氧化鈣（Ca (OH)₂），其更高的表面堿性和分散性可提升對 NOₓ的吸附能力。

三、影響活性氧化鈣脫硝效率的關鍵因素

1. 煙氣成分與溫度

NO/NO₂比例：NO₂占比越高，CaO 直接反應效率越高；若 NO 為主，需依賴氧化反應（需 O₂和適宜溫度）。

溫度窗口：

低溫（＜150℃）：以物理吸附和表面催化氧化為主，反應速率較慢。

中溫（150-300℃）：CaO 活性最佳，催化氧化和中和反應協(xié)同作用。

高溫（＞400℃）：CaO 可能因燒結導致表面積減小，活性下降。

2. 活性氧化鈣的物理性質(zhì)

比表面積與孔隙率：高比表面積（如＞50 m²/g）提供更多反應位點，提升吸附和催化效率。

顆粒粒徑：細顆粒（如＜100 目）分散性好，與煙氣接觸更充分，但需防止除塵系統(tǒng)堵塞。

3. 工藝參數(shù)

鈣氮比（Ca/NOₓ）：投加量不足時，NOₓ去除率低；過量投加可能增加成本和固廢處理負擔。

停留時間：煙氣與 CaO 的接觸時間需足夠（如＞2 秒），確保反應充分進行。

四、應用場景

工業(yè)鍋爐、窯爐煙氣處理：尤其適合同時含 NOₓ和 SO₂的煙氣（如鋼鐵、化工行業(yè)），可實現(xiàn) “脫硫脫硝一體化”。

低濃度 NOₓ治理：對高濃度 NOₓ需結合其他工藝（如 SNCR/SCR）。

干法脫硝工藝：避免濕法工藝的廢水處理問題，適合缺水地區(qū)。