臭氧低温氧化脱硝技术可以将烟气中95%以上NO氧化为高价态NO2和N2O5等NOx,然后通过脱硫系统协同脱除烟气中NOx,该技术具有二次污染少和现役机组改动小等独特优势。本论文首先通过敏感性分析方法对臭氧低温氧化脱硝技术氧化阶段进行具体分析和简化,确定该阶段占主导地位的基元反应及影响N2O5生成的主要因素;然后根据静态混合器工作原理,提出一种新型气气混合器;进而采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟方法,具体分析几何结构和工艺条件对混合器内NO氧化效率的影响行为。通过总结文献中O3与NO反应机理得到78步基元反应,在以实验数据验证机理合理性的基础上,采用敏感性分析方法对上述反应进行分析和简化,确定了 O3与NO的21步反应机理。各基元反应敏感性系数绝对值的大小表明,NO氧化过程中主要基元反应包括O3+NO=NO2+O2、O3+NO2=O2+NO3、NO2+NO3=N2O5、NO2+NO3=NO+NO2+O2、N2O5=NO3+NO2 和 NO+NO3=NO2+NO2,H2O 仅在低温时促进NO、NO3和N2O5消耗,而O3分解在一定温度范围内对NOx氧化过程几乎没有影响,反应温度升高只是增大了 O3与NO2生成NO3反应以及NO3分解反应的权重,O3分解反应的权重并没有明显的改变。N2O5影响因素的模拟结果表明,当O3/NO>1.00后O3/NO摩尔比增加有利于N2O5的生成,且O3/NO=1.50～1.75时收益最高。反应温度的升高将会抑制N2O5的生成,当反应温度小于等于373 K时生成的N2O5基本不会分解,但当反应温度大于373 K后N2O5会在停留时间大于1.5 s后开始分解。采用Realizable k-ε湍流模型封闭的雷诺时均N-S方程研究了静态混合器内流场分布。基于流场均匀性和压降分析倾斜导流板倾角θ、喷嘴出口与导流板间无量纲距离l和导流板间无量纲高度h对混合器性能的影响。结果表明θ对混合均匀性及压将影响较大,而l与h对混合均匀性的影响较小,对压将影响较大。对工艺条件的模拟结果表明,随着烟气温度的升高N2O5的转化率先增高后降低,N2O5转化率最高的烟气温度区间为363 K～373 K。N2O5的转化率随着烟气流速的增大逐渐降低。当负荷变化导致NO浓度降低时,在O3浓度不变的条件下O3与NO摩尔比会增大,此时N2O5转化率先增大后降低。