ओजोन + हाइड्रोजन पेरॉक्साइड के संयोजन से नाइट्रोजन एवं सल्फर हटाने हेतु एकीकृत प्रक्रिया विधि

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नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होने की प्रक्रिया:
आमतौर पर, दहन उपकरणों में दहन प्रक्रिया के दौरान नाइट्रोजन ऑक्साइड, जैसे NO, NO2, N2O आदि उत्पन्न होते हैं। इनमें से NO का अनुपात 90% से अधिक होता है, NO2 का अनुपात 5-10% होता है, जबकि N2O का अनुपात केवल 1% ही होता है। इसलिए, दहन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड मुख्य रूप से NO एवं NO2 ही होते हैं। नाइट्रोजन युक्त पदार्थों की ऑक्सीकरण एवं अपचयन अभिक्रियाओं के दौरान, NOx के निर्माण हेतु मुख्य मार्गों एवं स्रोतों के आधार पर इसे थर्मल NOx, रैपिड NOx एवं ईंधन-आधारित NOx में वर्गीकृत किया जा सकता है (चित्र 1 देखें)। चित्र 3-1: NOx के निर्माण एवं हटाने संबंधी अभिक्रिया मार्ग (1) – थर्मल प्रकार का NOx
थर्मल प्रकार का NOx, मुख्य रूप से दहन प्रक्रिया के दौरान दहन में भाग लेने वाली हवा में मौजूद नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण से उत्पन्न होता है। इसका निर्माण एक गैर-शाखायुक्त श्रृंखलाबद्ध अभिक्रिया के माध्यम से होता है। थर्मल प्रकार के NOx के निर्माण की प्रक्रिया को, पूर्व सोवियत वैज्ञानिक जेल्डोविच ने वर्ष 1946 में प्रस्तुत किया। कुल अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
N₂ + O₂ → 2NO (1)
NO + ½O₂ → NO₂ (2)

“त्वरित-प्रकार के NOx” के बारे में, हाइड्रोकार्बन ईंधनों की आग में NO के वितरण संबंधी प्रयोगात्मक परिणामों के आधार पर यह कहा जा सकता है कि दहन प्रक्रिया के दौरान हाइड्रोकार्बन फ्री रेडिकल्स (CHi), वायु में मौजूद N₂ अणुओं से टकरकर HCN, NH₃, CN एवं N जैसे मध्यवर्ती उत्पाद बनाते हैं। इन मध्यवर्ती उत्पादों का आगे ऑक्सीकरण होकर NOx बनता है; इसे ही “त्वरित-प्रकार के NOx” कहा जाता है। त्वरित-प्रकार के NOx में मौजूद नाइट्रोजन भी हवा में मौजूद नाइट्रोजन गैस से ही आता है; लेकिन थर्मल-प्रकार के NOx की तुलना में इसकी उत्पत्ति की प्रक्रिया अलग होती है। इसकी मुख्य उत्पत्ति प्रक्रिया नीचे दिए गए चित्र में दर्शाई गई है। त्वरित गति से उत्पन्न होने वाले NOx का उत्पादन तापमान पर बहुत कम निर्भर करता है; हालाँकि, अतिरिक्त वायु गुणांक का त्वरित गति से उत्पन्न होने वाले NOx पर काफी प्रभाव पड़ता है। दहन प्रक्रिया के दौरान त्वरित रूप से उत्पन्न होने वाले NOx की मात्रा बहुत कम होती है; इसलिए इसे NOx नियंत्रण हेतु मुख्य विषय के रूप में नहीं माना जाता। (3) ईंधन-आधारित NOx: ईंधन-आधारित NOx, वह NOx है जो ईंधन में मौजूद नाइट्रोजन यौगिकों के दहन की प्रक्रिया के दौरान ऊष्मीय विघटन के बाद ऑक्सीकरण होने से उत्पन्न होता है। इसके मुख्य निर्माण मार्ग नीचे दिए गए चित्र में दर्शाए गए हैं। चूँकि N-H बंधन एवं N-C बंधन, N≡N बंधन की तुलना में बहुत ही छोटे होते हैं, इसलिए ईंधन-आधारित NOx का निर्माण, ऊष्मा-आधारित NOx की तुलना में बहुत ही आसान होता है। इसी कारण ईंधन-आधारित NOx, NOx उत्पन्न होने का सबसे प्रमुख स्रोत है। 2.2 वर्तमान में उपलब्ध प्रमुख डीनाइट्रिफिकेशन तकनीकों की तुलनात्मक विश्लेषण
वर्तमान में उपलब्ध प्रमुख डीनाइट्रिफिकेशन तकनीकों की आर्थिक दक्षता की तुलना नीचे दी गई है:

| तकनीक का नाम | SCR | SNCR | ओजोन ऑक्सीकरण विधि |
|----------------|-----|-----|----------------------|
| रिड्यूसेंट | NH3 | अमोनिया या यूरिया घोल | O3 |
| अभिक्रिया तापमान | 300–400°C | 850–1100°C | 50–200°C |
| रिएक्टर की आवश्यकता | हाँ | नहीं | नहीं |
| डीनाइट्रिफिकेशन दक्षता | 80–95% | 15–50% | 70–95% |
| कैटालिस्ट की आवश्यकता | हाँ, नियमित रूप से बदलना आवश्यक; मूल्य अधिक | नहीं | नहीं |
| रिड्यूसेंट का छिड़काव स्थान | कोयला-संरक्षण उपकरण एवं वायु-पूर्व-तापन उपकरण के बीच | भट्ठी या भट्ठी के निकास द्वार | नहीं |
| SO2/SO3 रूपांतरण | हाँ | नहीं | नहीं |
| NH3 का निकास | 3–5 ppm | 10–15 ppm | नहीं |
| दहन उपकरणों पर प्रभाव | NH3 एवं SO3 से NH4HSO4 बनता है; जिससे उपकरणों में रुकावट या क्षय होता है | लगभग कोई प्रभाव नहीं | कोई प्रभाव नहीं |
| सिस्टम में दबाव-हानि | लगभग 1000 पास्कल | नहीं | नहीं |
| चिमनी साफ करने की आवश्यकता | हाँ | नहीं | नहीं |
| ईंधन पर प्रभाव | अधिक राख, कैटालिस्ट को नष्ट करती है; क्षारीय धातु ऑक्साइड, कैटालिस्ट को निष्क्रिय कर देते हैं | नहीं | नहीं |
| दहन उपकरणों की दक्षता पर प्रभाव | ऊष्मा-दक्षता में कमी | नहीं | नहीं |
| कोयला-टार का प्रभाव | कोयला-टार, कैटालिस्ट में रुकावट पैदा करता है; कैटालिस्ट की सतही सक्रिय सामग्रियों को ढक देता है | नहीं | नहीं |
| आवश्यक जगह | अधिक | कम | कम |
| निवेश लागत | अधिक | कम | मध्यम |
| संचालन लागत | अधिक | कम | मध्यम |

2.3 इस परियोजना हेतु डीनाइट्रिफिकेशन तकनीक का चयन
“संयुक्त ऑक्सीकरण विधि” इस परियोजना हेतु डीनाइट्रिफिकेशन हेतु बहुत ही उपयुक्त तकनीक है। सबसे पहले, ओज़ोन ऑक्सीकरण हेतु आवश्यक तापमान सीमा 50-200℃ है, जो इस परियोजना की आवश्यकताओं को पूरी तरह पूरा करती है। बॉयलर के पिछले हिस्से में स्थित धुएँ की नलियों में सुधार किया जा सकता है; इसके लिए आवश्यक सुधार की मात्रा कम होती है, एवं इससे बॉयलर पर कोई प्रभाव नहीं पड़ दूसरे, संयुक्त ऑक्सीकरण विधि द्वारा नाइट्रोजन निष्कासन की दक्षता 70-95% है, जो इस परियोजना की डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरी तरह पूरा करती है। संयुक्त ऑक्सीकरण विधि द्वारा नाइट्रोजन निष्कासन किया जाता है; इसमें दबाव-प्रतिरोध कम होता है, एवं इसकी प्रारं संक्षेप में, इस परियोजना हेतु नाइट्रोजन निष्कासन हेतु तकनीक के रूप में “संयुक्त ऑक्सीकरण विधि” को ही चुना गया है। 3. नाइट्रोजन निष्कासन हेतु डिज़ाइन योजना
3.1 डिज़ाइन सिद्धांत
इस परियोजना के मुख्य डिज़ाइन सिद्धांत निम्नलिखित हैं:
(1) इस परियोजना में, बॉयलर के संचालन पर कोई प्रभाव न पड़े, इस सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए “हाइड्रोजन पेरोक्साइड + ओज़ोन ऑक्सीकरण” एवं “वेट डिसल्फराइजेशन टॉवर” जैसी तकनीकों का उपयोग किया गया है। (2) बैग-टाइप डस्ट कलेक्टर के निकास बिंदु पर ओजोन इंजेक्शन उपकरण लगाया जाता है; अवशोषण टॉवर के प्रवेश बिंदु पर धुएँ में हाइड्रोजन पेरोक्साइड छिड़ककर ऑक्सीकरण किया जाता है, ताकि NOx का उत्सर्जन ≤40 मिलीग्राम/नैनोमीटर³ रहे। (3) ओजोन उत्पादन प्रणाली में ऑक्सीजन का उपयोग कच्चे गैस के रूप में किया जाता है; ओजोन उत्पादन उपकरण, ऑक्सीजन से ओजोन बनाते हैं। (4) जहाँ तक संभव हो, मौजूदा उपकरणों एवं स्थल की स्थितियों के अनुसार ही व्यवस्था की जानी चाहिए। प्रक्रियाओं एवं सुविधाओं की व्यवस्था ऐसी होनी चाहिए कि वह तर्कसंगत एवं सुंदर हो, संचालन आसान एवं सुरक्षित हो, एवं मौजूदा उपकरणों/सुविधाओं पर न्यूनतम प्रभाव पड़े। (5) नाइट्रोजन निष्कर्षण प्रणाली के सुरक्षित, स्थिर, विश्वसनीय एवं मानकों के अनुरूप संचालन को सुनिश्चित करें। (6) सुरक्षा एवं गुणवत्ता को बनाए रखते हुए, परिवर्तन की प्रक्रिया को यथासंभव संक्षिप्त किया जाना चाहिए। (7) उप-उत्पादों के निपटान हेतु पर्यावरण संरक्षण संबंधी दीर्घकालिक आवश्यकताओं का पालन किया जाना चाहिए; उप-उत्पादों से होने वाले द्वितीयक प्रदूषण को यथासंभव रोका जाना चाहिए। प्रक्रिया डिज़ाइन में भी पर्यावरण पर पड़ने वाले शोर के प्रभाव को यथासंभव कम किया जाना चाहिए। (8) उपकरणों का स्वचालन स्तर उचित रूप से डिज़ाइन किया गया है; इससे उनका संचालन एवं प्रबंधन आसान हो जाता है। (9) इंजीनियरिंग संशोधनों के दौरान ऊर्जा एवं जल का उपयोग यथासंभव कम किया जाना चाहिए; ताकि प्रणाली की लागत एवं संचालन संबंधी खर्च कम हो सकें। 3.2 संयुक्त ऑक्सीकरण-डीनाइट्रोजनीकरण प्रक्रिया के सिद्धांत एवं विशेषताएँ
3.2.1 अभिक्रिया सिद्धांत
चयनात्मक ऑक्सीकरण-डीनाइट्रोजनीकरण तकनीक का मूल सिद्धांत यह है कि संयुक्त ऑक्सीकरण विधि में ओजोन एवं हाइड्रोजन पेरोक्साइड के शक्तिशाली ऑक्सीकरण गुणों का उपयोग करके, अघुलनशील, कम-मूल्य वाले नाइट्रोजन ऑक्साइडों को घुलनशील, उच्च-मूल्य वाले नाइट्रोजन ऑक्साइडों में परिवर्तित किया जाता है। इसके बाद धोने वाले टॉवर में इन नाइट्रोजन ऑक्साइडों को अवशोषित करके उन्हें हटाया जाता है। हमारी कंपनी ने ओजोन के उपयोग से धूम्रपान में मौजूद सल्फर एवं नाइट्रोजन को हटाने की प्रक्रिया में NO के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया पर अध्ययन किया। धूम्रपान में ओजोन के उपयोग के तरीकों, गैसों के मिश्रण की प्रक्रियाओं, तापमान नियंत्रण के प्रभावों, धूल के प्रभावों आदि पर व्यापक प्रयोग किए गए। इन प्रयोगों के आधार पर O3 एवं NOX के बीच होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं की विस्तृत जानकारी प्राप्त की गई; यह प्रक्रिया काफी जटिल है। वास्तविक परीक्षणों में, कम तापमान की स्थितियों में ओज़ोन एवं NO के बीच होने वाली महत्वपूर्ण अभिक्रियाओं का अध्ययन किया जा सकता है। कम तापमान पर, O3 एवं NO के बीच होने वाली मुख्य ऑक्सीकरण अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
NO + O3 → NO2 + O2 (1)
NO2 + O3 → NO3 + O2 (2)
NO3 + NO2 → N2O5 (3)
NO + O + M → NO2 + M (4)
NO2 + O → NO3 (5)

हाइड्रोजन पेरोक्साइड द्वारा ऑक्सीकरण होने की मुख्य अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
NO + H2O2 → NO2 + H2O (6)
NO2 + H2O2 → NO3 + O2 (7)
NO2 + NO3 → N2O5 (8)

नाइट्रोजन ऑक्साइडों के अवशोषण हेतु होने वाली मुख्य अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
NO + NO2 + H2O → 2H+ + 2NO2- (9)
2NO2 + H2O → 2H+ + NO2- + NO3- (10)
N2O5 + H2O → 2H+ + 2NO3- (11)
NO3- + NO → NO2- + NO2 (12)
2H+ + CO32- → H2O + CO2 (13)
H+ + OH- → H2O (14)

CO, SOx जैसे अन्य गैसीय रसायनों की तुलना में, NOx को आसानी से ऑक्सीकृत किया जा सकता है; इसी कारण NOx का ऑक्सीकरण बहुत ही चयनात्मक रूप से होता है। क्योंकि गैसीय अवस्था में मौजूद NOx, जलीय घोल में घुलनशील आयनिक यौगिकों में परिवर्तित हो जाता है; इस कारण ऑक्सीकरण अभिक्रिया और अधिक पूर्ण हो जाती है, जिससे NOx अपरिवर्तनीय रूप से हट जाता है, एवं कोई द्वितीयक प्रदूषण नहीं होता। ऑक्सीकरण अभिक्रिया के दौरान, मिलाया गया ओजोन एवं हाइड्रोजन पेरॉक्साइड अभिक्रिया में उपयोग हो जाता है; अतिरिक्त ओजोन एवं हाइड्रोजन पेरॉक्साइड को स्प्रे टावर में विघटित किया जा सकता है। NOx के अलावा, पारा एवं अन्य भारी धातुओं जैसे प्रदूषकों को भी ओज़ोन द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है। धुएँ में मौजूद उच्च सांद्रता वाली धूल या ठोस कण, NOx के निष्कासन की दक्षता को प्रभावित नहीं करते हैं। संयुक्त ऑक्सीकरण-डीनाइट्रिफिकेशन विधि का उपयोग, कोयला, कोक एवं ब्राउन कोयले को ईंधन के रूप में उपयोग करने वाले सार्वजनिक उद्देश्यों हेतु उपयो ； गैस, कोयला एवं भारी तेल को ईंधन के रूप में उपयोग करने वाले औद्योगिक बॉयलर। ； सीसा, लौह अयस्क, जिंक/तांबा; काँच एवं सीमेंट के उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाले विभिन्न भट्टियाँ। ； जैविक अपशिष्ट, टायरों एवं अन्य औद्योगिक अपशिष्टों के निपटान हेतु उपयोग में आने वाले दहन भट्टियाँ। ； एसिड वॉशिंग एवं रासायनिक प्रक्रियाओं से उत्पन्न अम्लीय वायु प्रवाह। ； कैटलिटिक फ्रैक्शनिंग के दौरान उत्पन्न हो ； विभिन्न प्रकार के नगरपालिका एवं औद्योगिक कचरा जलाने वाले उपकरण आदि 3.2.2 प्रक्रिया की विशेषताएँ: इस तकनीक में गैसीय ऑक्सीकरण, तरलीय ऑक्सीकरण एवं आर्द्र-विधि से अवशोषण की प्रक्रियाओं को एक साथ उपयोग में लाया गया है। मौजूदा आर्द्र-विधि आधारित डीसल्फराइजेशन प्रक्रिया को सुधारकर इसे डीसल्फराइजेशन एवं डीनाइट्रोजेनेशन दोनों कार्यों हेतु उपयोग में आने (1) उच्च स्तर की नाइट्रोजन निष्कासन क्षमता; 95% से अधिक की दक्षता हासिल की जा सकती है। ； इस उपकरण का डिज़ाइन भविष्योन्मुखी है; इसमें ओज़ोन रिएक्टर लगाने हेतु जगह भी छोड़ी गई है। यदि उत्सर्जन मानकों को बेहतर बनाने की आवश्यकता हो, तो मौजूदा उपकरण के बगल में ही ओज़ोन जनरेटर लगा दिया जा सकता है। इस प्रकार मौजूदा संरचना को किसी भी तरह के नुकसान पहुँचाए बिना ही उत्सर्जन मानकों को पूरा किया जा सकता है, जिससे उपयोगकर्ताओं की उपकरण संबंधी लागत में काफी बचत होती है। (2) उत्प्रेरक का उपयोग नहीं होता; इसलिए उत्प्रेरक-संबंधी समस्याएँ, रिएक्टर में अवरोध आदि की कोई समस्या नहीं होती। (3) नाइट्रोजन निष्कासन हेतु धुएँ का तापमान कम होना आवश्यक है; 50-200°C की सीमा में ही प्रभावी रूप से नाइट्रोजन निष्कासन संभव है। (4) रखरखाव की लागत कम है; कैटलिस्ट को नियमित रूप से बदलने जैसी समस्याएँ भी नहीं हैं। (5) इसका क्षेत्रफल कम होता है; मॉड्यूलर उपकरणों को स्थल की परिस्थितियों के अनुसार आसानी से व्यवस्थित किया जा सकता है। (6) ओजोन-आधारित डीनाइट्रोजनेशन प्रौद्योगिकी ने देश में कम तापमान पर ऑक्सीकरण-आधारित डीनाइट्रोजनेशन तकनीकों की कमी को पूरा किया है; यह तकनीक अंतरराष्ट्रीय स्तर की उन्नत तकनीकों के बराबर है। (7) ओजोन-आधारित ऑक्सीकरण एवं क्षारीय द्रव द्वारा अवशोषण की प्रक्रिया का उपयोग करके एक ही टॉवर में ही डीसल्फराइजेशन एवं डीनाइट्रिफिकेशन की प्रक्रियाएँ संपन्न की जाती हैं; इससे घरेलू एवं विदेशी स्तर पर इन प्रक्रियाओं हेतु आव (8) डीसल्फराइजेशन एवं डीनाइट्रोजेनेशन की पूरी प्रक्रिया डस्ट कलेक्टर के बाद ही होती है; इससे बॉयलर एवं डस्ट कलेक्टर के सामान्य संचालन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता। इससे डस्ट कलेक्टर में रुकावटें आने एवं उसके जीवनकाल पर प्रभाव पड़ने की समस्याओं से बचा जा सकता है, जिससे पूरी प्रणाली स्थिर रूप से कार्य करती रहती है। (9) औद्योगिक बॉयलरों के अस्थिर संचालन, विभिन्न प्रकार के ईंधनों के उपयोग, एवं धुएँ में नाइट्रोजन ऑक्साइडों की मात्रा में होने वाले उतार-चढ़ाव जैसी समस्याओं को दूर करने हेतु, एक लिंक्ड कंट्रोल मॉड्यूल लगाया गया है। इसके द्वारा ओजोन के उपयोग को गतिशील रूप से नियंत्रित किया जाता है, ताकि धुएँ में सल्फर एवं नाइट्रोजन ऑक्साइडों की मात्रा मानकों के अनुरूप रहे, एवं ऊर्जा की बचत एवं सुरक्षा सुनिश्चित (10) पारंपरिक डी-नाइट्रोजनीकरण प्रक्रियाओं के अभाव के कारण अमोनिया का निकलना, यूरिया से आने वाली दुर्गंध जैसी समस्याएँ नहीं होतीं; इसलिए यह पड़ोसी आवासीय क्षेत्रों के निकट स्थित औद्योगिक बॉ (11) यह, पहले से ही डीसल्फराइजेशन उपकरण वाली नई नाइट्रोजन रिमूवल परियोजनाओं के लिए उपयुक्त है; ऐसी परियोजनाओं में उपकरणों के लिए आवश्यक जगह कम होती है, सुधार कार्यों की मात्रा भी कम होती है, एवं निर्माण कार्य पूरा 3.3 प्रक्रिया-विवरण: धुएँ के शोधन हेतु, डस्ट कलेक्टर के निकास बिंदु से निकलने वाला धुआँ ओजोन मिश्रण उपकरण में जाता है। इस उपकरण में ओजोन मिलाया जाता है, जिससे ओजोन धुएँ के साथ अच्छी तरह मिल जाता है। इस प्रक्रिया में धुएँ में मौजूद वे नाइट्रोजन यौगिक जो पानी में घुलते नहीं हैं, वे पानी में घुलनशील उच्च-मूल्य वाले नाइट्रोजन यौगिकों में बदल जाते हैं; जैसे NO2, N2O3, N2O5 आदि। यह प्रतिक्रिया बहुत ही कम समय में ही पूरी हो जाती है। इसके बाद, अवशोषण टॉवर के आगे स्थित धुएँ की नली में, उत्प्रेरक द्वारा सक्रिय की गई हाइड्रोजन पेरोक्साइड वाले घोल को छिड़का जाता है; जिससे धुएँ में मौजूद शेष NO, पानी में आसानी से घुलनशील उच्च-मूल्य वाले नाइट्रोजन ऑक्साइडों में परिवर्तित हो जाता है। इसके बाद, धुआँ अवशोषण टॉवर में प्रवेश करता है; वहाँ क्षारीय घोल का उपयोग करके धुएँ में मौजूद SOx एवं ऑक्सीकृत NOx दोनों को अवशोषित कर लिया जाता है। इससे NOx का उत्सर्जन स्तर ≤40 मिलीग्राम/नैनोमीटर³ रहता है। अंत में, मानकों के अनुरूप होने वाला धुआँ चिमनी के माध्यम से बाहर छोड़ दिया जाता है। प्रक्रिया-विधि चित्र 4-1 में दी गई है। इस परियोजना की नाइट्रोजन निष्कासन प्रणाली में मुख्य रूप से ओज़ोन ऑक्सीकरण प्रणाली, हाइड्रोजन पेरोक्साइड ऑक्सीकरण प्रणाली, गीली विधि से अवशोषण करने वाली प्रणाली, एवं विद्युत नियंत्रण प्रणाली आदि शामिल हैं। नीचे इनमें से प्रत्येक प्रणाली के बारे में विस्तार से बताया गया है। 4. ओजोन ऑक्सीकरण प्रणाली
4.1 ओजोन जनरेटर का परिचय
(1) ओजोन उत्पादन की प्रक्रिया: ओजोन जनरेटर में उन्नत “मीडिया-बैरियर डबल-गैप डिस्चार्ज” तकनीक का उपयोग किया गया है। कच्ची गैस, इंसुलेटिंग मीडिया एवं उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोडों के बीच, तथा इंसुलेटिंग मीडिया एवं ओजोन जनरेटर के ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोडों के बीच स्थित संकीर्ण अंतरालों से होकर गुजरती है। इन दोनों अंतरालों के बीच उत्पन्न उच्च-वोल्टेज वाले विद्युत क्षेत्र के कारण ऑक्सीजन ओजोन में परिवर्तित हो जाती है; इस प्रक्रिया में ओजोन उत्पादन की दक्षता बहुत अधिक होती है। औद्योगिक क्षेत्र में आमतौर पर कोरोना डिस्चार्ज विधि का उपयोग करके ओजोन उत्पन्न किया जाता है; इसका सिद्धांत नीचे दिए गए चित्र में दर्शाया गया है।
(2) ओजोन जनरेटर का संक्षिप्त विवरण: ओजोन प्रणाली, ओजोन जनरेशन सिस्टम, नियंत्रण प्रणाली, शीतलन जल प्रणाली, एवं मापन उपकरणों से मिलकर बनी होती है। ओजोन उत्पादन कक्ष में, उच्च आवृत्ति एवं उच्च वोल्टेज वाले विद्युत क्षेत्र में, “सूक्ष्म अंतराल आधारित माध्यम-अवरोधक डिस्चार्ज” तकनीक के द्वारा, ऑक्सीजन का कुछ हिस्सा (शुद्धता ≥99%) ओजोन में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रकार उत्पन्न होने वाली गैस, ओजोनीकृत गैस होती है; जिसे निकास नियंत्रण वाल्व के माध्यम से ओजोन पाइपलाइन के निकास छिद्र से बाहर निकाला जाता है। ओज़ोन उत्पादन कक्ष की निकास पाइपलाइन में ओज़ोन लेने हेतु एक वाल्व लगा है; ओज़ोन की सांद्रता को मापन हेतु ओज़ोन सांद्रता मापक उपकरण का उपयोग किया जाता है। ओजोन जनरेटर में ऑक्सीजन का आयात दबाव 0.095 Mpa है। स्थल पर आयात दबाव एवं प्रवाह दर को स्थिर रखना आवश्यक है, ताकि ओजोन का उत्पादन स्थिर रह सके। ； ओजोन जनरेटर की आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु, इनलेट पाइपलाइन में ऑक्सीजन फिल्टर लगाया जाता है; इस फिल्टर की फिल्ट्रेशन सटीकता ≤0.01μ होती है, ताकि आने वाली हवा और अधिक शुद्ध हो सके। ； इनलेट पाइपलाइन में दबाव सेंसर एवं तापमान सेंसर लगे होते हैं; ये सेंसर ऑक्सीजन के दबाव एवं तापमान की मापन करते हैं, एवं उसका डेटा तुरंत ही प्रदर्शित होता है। इसके अलावा, दबाव स्विच एवं सुरक्षा वाल्व भी लगे होते हैं। जब ओजोन जनरेटर में दबाव अत्यधिक हो जाता है, तो ये उपकरण स्वचालित रूप से दबाव को कम कर देते हैं; आवश्यकता पड़ने पर गैस की आपूर्ति भी बंद कर दी जाती है, ताकि ओजोन जनरेटर का सुरक्षित रूप से संचालन संभव हो सके। ； साथ ही, इनलेट पाइपलाइन में प्रेशर गेज लगा होता है, जिसके द्वारा इनलेट पर का दबाव सीधे ही जाना जा सकता है। आउटलेट पाइपलाइन में ओज़ोन नियंत्रण वाल्व लगाया जाता है; इससे ओज़ोन की सांद्रता एवं उत्पादन मात्रा स्वचालित रूप से नियंत्रित होती है, ताकि ओज़ोन जनरेटर द्वारा उत्पन्न ओज़ोन की मात्रा वास्तविक आवश्यकताओं के अ (3) ओजोन जनरेटर की तकनीकी विशेषताएँ: ओजोन जनरेटर का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा “ओजोन डिस्चार्ज ट्यूब” है। इस उपकरण में उच्च गुणवत्ता वाली, ओजोन के कारण होने वाले क्षय का विरोध करने में सक्षम 316L स्टेनलेस स्टील सामग्री का उपयोग किया गया है; साथ ही PTFE (पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन) का भी उपयोग किया गया है। इससे सिस्टम का दीर्घकालिक एवं विश्वसनीय संचालन संभव हो पाता है। डिज़ाइन करते समय, डिस्चार्ज ट्यूबों की संख्या में 10% की अतिरिक्त संख्या शामिल की जाती है; ताकि अप्रत्याशित रूप से होने वाले डिस्चार्ज ट्यूबों से संबंधित समस्याओं के कारण होने वाली दक्षता में कमी की भर ओजोन जनरेटर को क्षैतिज रूप से ही लगाया जाता है; इसे सीधे आधार पर रखा जा सकता है, जिससे इसकी स्थापना एवं रखरखाव में आसानी होती है। ओज़ोन जनरेटर को कारखाने से भेजने से पहले ही उसमें पाइप, वाल्व, मापन उपकरण एवं केबल आदि लगा दिए जाते हैं; साथ ही, पूरी प्रणाली का सभी तकनीकी मापदंडों के अनुसार परीक्षण कारखाने में ही किया जाता है। ओज़ोन जनरेटर को 24 घंटे लगातार काम करने हेतु ही डिज़ाइन किया गया है। 5. हाइड्रोजन पेरॉक्साइड आधारित ओज़ोन-डीनाइट्रोजनेशन उपकरणों की लागत एवं संचालन लागत काफी अधिक होती है। लागत कम करने हेतु, हमारी कंपनी ने ओज़ोन एवं हाइड्रोजन पेरॉक्साइड के संयोजन से डीनाइट्रोजनेशन करने वाली प्रणाली का विकास किया है। सक्रिय हो चुके हाइड्रोजन पेरॉक्साइड का उपयोग करके NO को और अधिक ऑक्सीकृत किया जा सकता है; इससे उपकरणों में होने वाले निवेश एवं संचालन संबंधी लागतों में काफी कमी हाइड्रोजन पेरॉक्साइड सिस्टम मुख्य रूप से हाइड्रोजन पेरॉक्साइड संग्रहण टैंक, हाइड्रोजन पेरॉक्साइड सक्रियण टैंक, बफर टैंक, मापन पंप, स्प्रे सिस्टम आदि से मिलकर बना होता है। डाइऑक्साइड ऑफ वॉटर एवं धुएँ के बीच अच्छा मिश्रण सुनिश्चित करने हेतु, हमने उच्च-कार्यक्षमता वाले नेजलों का उपयोग करके डाइऑक्साइड ऑफ वॉटर के घोल को स्प्रे किया; इससे इसका तेज़ी से मिश्रण होकर नाइट्रोजन निष्कासन प्रक्रिया संभव हुई। हाइड्रोजन पेरॉक्साइड डालने वाला यूनिट, एक्सहॉस्ट फैन के बाद, अवशोषण तरल डालने से पहले स्थित होता है। उत्प्रेरक की मदद से सक्रिय हुआ हाइड्रोजन पेरॉक्साइड, धुएँ में मौजूद शेष NO को NO2 में ऑक्सीकृत कर देता है; इसके बाद यह NO2 अवशोषण टॉवर में छिड़ककर अवशोषित कर लिया जाता है। क्रमांक | नाम | इकाई/मात्रा | मुख्य पैरामीटर
1 | हाइड्रोजन पेरोक्साइड संग्रहण टैंक | 110 मीटर³
2 | हाइड्रोजन पेरोक्साइड सक्रियण टैंक | 13 मीटर³
3 | हाइड्रोजन पेरोक्साइड डालने हेतु पंप | 150 मीटर³/घंटा × 20 मीटर; 5.5 किलोवाट
4 | हाइड्रोजन पेरोक्साइड परिवहन हेतु पंप | 23.2 मीटर³/घंटा × 12.5 मीटर; 0.75 किलोवाट
5 | जेट पंप | 25 मीटर³/घंटा × 20 मीटर; 1.5 किलोवाट
6 | हाइड्रोजन पेरोक्साइड स्प्रे हेतु पंप | 211.7 मीटर³/घंटा × 44 मीटर; 5.5 किलोवाट
7 | हाइड्रोजन पेरोक्साइड स्प्रे सिस्टम | 1

नोट: ऊपर दी गई सूची प्रारंभिक है; परियोजना के विकास के साथ इसमें थोड़े बदलाव हो सकते हैं। 6. स्वचालित नियंत्रण प्रणाली
6.1 नियंत्रण की सीमाएँ एवं आवश्यकताएँ
यह प्रणाली, 240 टन/घंटा क्षमता वाले कोयला-आधारित बॉयलरों में धुएँ से नाइट्रोजन डाइऑक्साइड हटाने हेतु डिज़ाइन की गई है। नियंत्रण का दायरा मुख्य रूप से निम्नलिखित चीजों से संबंधित है: संयुक्त ऑक्सीकरण-अवशोषण प्रणाली, एवं निगरानी हेतु आवश्यक उपकरण/मापन उपकरण। इस सिस्टम में पूर्ण स्वचालित नियंत्रण एवं कई स्तरों पर सुरक्षा व्यवस्था है। यह निकलने वाली धुएँ में मौजूद प्रदूषकों की मात्रा के आधार पर स्वचालित रूप से नियंत्रण कर सकता है। ओजोन की मात्रा को स्वचालित रूप से समायोजित करके निकलने वाली धुएँ में NOx की मात्रा को निर्धारित मानकों के अनुरूप रखा जा सकता है। साथ ही, स्थलीय परिस्थितियों एवं रखरखाव कार्यों को ध्यान में रखकर इस सिस्टम को और अधिक विश्वसनीय, सुरक्षित एवं रखरखाव हेतु अनुकूल बनाया गया है। पूरा सिस्टम स्मार्ट, स्वचालित नियंत्रण की स्थिति में कार्य कर सकता है; इसका संचालन आसान है, एवं इसकी विश्वसनीयता बहुत उच्च है। यह बताता है कि नाइट्रोजन निष्कर्षण प्रक्रिया में ओज़ोन उत्पन्न करने हेतु आवश्यक गैस स्रोत तरल ऑक्सीजन है। इसके अलावा, नाइट्रोजन निष्कर्षण उपकरणों की रखरखाव लागत कम है, एवं किसी उत्प पहले पाँच वर्षों में, हर साल उपकरणों के रखरखाव हेतु 50,000 युआन खर्च होते थे; जबकि पाँच वर्षों के बाद, हर साल यह खर्च 100,000 युआन से अधिक नहीं रहा। यदि SCR जैसी अमोनिया-आधारित डीनाइट्रोजनीकरण विधियों का उपयोग किया जाए, तो उत्प्रेरक का जीवनकाल 24,000 घंटों से अधिक नहीं होता; इसलिए हर तीन वर्षों में इसे नियमित रूप से बदलना पड़ता है, और इसकी लागत भी काफी अधिक होती है।