燃煤火电厂产生的烟气中含有大量易造成大气污染的氮氧化物,它的排放量不断提高,排放标准越来越严格,将现有的污染物脱除方案进行优化是十分迫切的需求,而喷淋散射塔作为结合了喷淋塔和鼓泡塔优点的新型脱硫脱硝设备有着良好的发展和应用前景。基于臭氧前置氧化的氨法脱硝技术可协同脱硫,且兼具经济性,可作为燃煤烟气处理的技术选择之一。本文以某环保公司的臭氧投加设备为研究对象,根据现有反应机理建立物理与数学以及反应模型。将模拟结果与实际运行工况对比验证所建模型,并研究了不同因素对氧化反应的影响,对臭氧前置氧化工艺的提出了优化建议,所验证的模型可用于模拟喷淋散射塔中的臭氧前置氧化工艺。在喷淋散射塔中,根据其工艺特点将其分为喷淋区和鼓泡区,分别建立气液流动和传热传质过程的数学模型,采用欧拉-拉格朗日模型描述喷淋区的气液流动,采用欧拉-欧拉模型描述鼓泡区的气液流动,并基于双膜理论建立了氨法脱硝的传质吸收模型。本文以某5000Nm³/h喷淋散射塔中试装置为对象进行数值模拟,使用实际运行的实验结果验证物理化学模型。然后分析塔内气液流动与热质传递过程,认识其中的脱硝机理,对不同液气比、烟气流量、O₃/NO摩尔比和散射管浸没深度这些运行参数对喷淋散射塔脱硝效率的影响进行考察,得到以下结论:随着液气比的增加,脱硝率增加,该影响主要体现在喷淋区域;脱硝率随着烟气流量的增大而降低;提高O₃/NO摩尔比可以增加脱硝率,但增加的幅度降低越来越低;鼓泡区的脱硝效果随散射管浸没深度增加而增加。最后根据运行参数对喷淋散射塔脱硝效果的影响和原理,结合实际对未来将建立的示范工程的运行参数提供了优化指导。