催化还原法治理氮氧化物

1、催化还原法治理氮氧化物摘要简单介绍了治理废气的几种方法，主要阐述了催化还原法治理NO气体的方法流程。关键词：氮氧化物，催化还原NO是一种棕红色有臭味的气体，具有强烈的刺激性，人若吸入, 日积月累 , 会导致气管炎、心脏病、肺气肿、肺癌等症。在我厂电镀 生产产生的废气中，NO废气是一种危害较大、较难治理的酸性废气。烟气脱销技术主要有气相反应法、液体吸收法、吸附法等几类。 气相反应法又包括 3 类： (1) 电子束照射法和脉冲电晕等离子体 法；(2) 选择性催化还原法、 选择性非催化性还原法和炽热碳还原法； (3) 低温常压等离子体分解法等。 第(1) 类是利用高能电子产生自由基 将NO氧化为NO

2、,再与H2O和NH作用生成NHNO化肥并加以回收，可 同时脱硫脱硝；第 (2) 类是在催化或非催化条件下，用 NH3、 C 等还原 剂将N0还原为无害N2的方法；第(3)类则是利用超高压窄脉冲电晕 放电产生的高能活性粒子撞击 NOx 分子,使其化学键断裂分解为 O2 和 N2 的方法。液体吸收 NOx 的方法较多, 应用也较广。 NOx 可以用水、碱溶液、 稀硝酸、浓硫酸吸收。由于NO极难溶于水或碱溶液，因而湿法脱硝 效率一般不很高。 于是采用氧化、还原或络合吸收的办法以提高 NO 的 净化效果。与干法相比,湿法具有工艺及设备简单、投资少等优点, 有些方法还能回收NQ，具有一定的经济效益。缺点

3、是净化效果差。吸附法脱除NOc,常用的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶 及泥煤等。其中有些吸附剂如硅胶、分子筛、活性碳等，兼有催化的 性能，能将废气中的NO催化氧化为NQ,然后可用水或碱吸收而得以 回收。吸附法脱硝效率高，且能回收 NCX，但因吸附容量小，吸附剂 用量多,设备庞大,再生频繁等原因,应用不广泛。总的看来,目前工业上应用的方法主要是气相反应法和液相吸收 法两类。这两类方法中又分别以催化还原法和碱吸收法为主, 前者可 以将废气中的N排放浓度降至较低水平，但消耗大量 NH,有的还 消耗燃料气,经济亏损大； 后者可回收 NOx 为硝酸盐和亚硝酸盐,有 一定经济效益,但净化效率不高,

4、不能把 NOx 降至较低水平。因此, 要找到一种或几种技术上可行、 经济上合理、 适合中国国情的脱硝技 术,还需作出更大的努力。催化还原法催化还原法分为选择性催化还原法（SCR）和非选择性催化还原法两 类。非选择性催化还原法是在一定温度和催化剂 （一般为贵金属 Pt、 Pd等）作用下，废气中的NO和NO被还原剂（H2、CO、CH）及其他低 碳氢化合物等燃料气）还原为N2,同时还原剂还与废气中Q作用生成 H2O和CO。反应过程放出大量热能。该法燃料耗量大，需贵金属作催 化剂,还需设置热回收装置,投资大,国内未见使用,国外也逐渐被 淘汰,多改用选择性催化还原法。选择性催化还原法 （SCR）该法用N

5、H做还原剂，加入氨至烟气中，NO在300400 C的催化剂 层中分解为N2和HO。因没有副产物，并且装置结构简单，所以该法适用于处理大气量的烟气。以氨作为还原剂的脱氮反应可表示如下：4NO+4NHQt 4N+6HO运行中，通常取NH3 NQx摩尔比）为0.810.82 , NQ的去除率约为80 %。该方法可用于直接从锅炉引入烟气的情况 （高烟尘法） ，也可用 于引入预先除去烟尘烟气的情况 （低烟尘法 ）。选择性非催化还原法 （SNCR）选择性非催化还原（SNCR是当前NQx治理中广泛采用且具有前途的 技术之一。SNCR通过注入NH或尿素等还原剂在没有催化剂的情况 下发生还原反应。SNCR通过烟

6、道气流中产生的氨自由基与 NQx反应， 达到去除NQx的目的，反应式如下：4NH+4NQ+2 4N+6HQ该反应主要发生在950 C的温度范围内，当温度更高时则可发生正面 的竞争反应：4NH+5Q4NQ+62O因此在SNCR中温度的控制是致关重要的。由于没有催化剂加速反应， 故其操作温度高于SCR法。为避免NH被氧化，温度又不宜过高。目 前的趋势是以尿素代替 NH3 作还原剂。钟秦利用夹带流反应器对选择 性非催化还原（SNCR法脱除NQx进行了实验研究，在8001200 C下 喷射尿素还原剂或几种铵盐还原剂能脱除 NQx其中尿素还原剂脱NQx 的能力最强，碳酸氢铵还原剂次之。使用尿素安全可靠，

7、又无NH3 泄漏污染作业环境的问题。SNCF法的除硝效率为50 %60 %低于SCR 法。而SNCF的费用(包括设备费和操作费用)仅为SCR的1/5左右。 结语对于氮氧化物的净化处理 , 无论是广泛采用的传统处理方法 , 还 是新开发的处理技术 ,都要考虑到应用的实效性。 目前, 除了推广传统 工艺外,应重点开发新的技术 , 以达到提高去除效率、 降低投资运行费 用 , 减少二次污染的目的。随着工业的大力发展 , 氮氧化物污染已引 起世界各国的高度重视 ,控制该类污染已成为各国的一项义不容辞且 刻不容缓的任务。我国是一个发展中国家 , 面临经济发展和环境保护 的双重任务。为促使经济、社会、环境的协调发展 , 开发经济有效的 氮氧化物的净化处理技术已成为我国解决氮氧化物污染的重要课题。 参考文献1. 我国氮氧化物烟气治理技术现状及发展趋势 J 云南环境科学， 2003，22(3) ：47-50 2. 王树江，杨骥，刘桂英，等二氧化碳气体中氮氧化物去除的研究J 吉林化工学院学报， 2004，21(3) ：13-