氮氧化物(NO)的危害及治理方法

10氮氧化物(NO

)的危害及治理方法X〔NONOX XNOX工业流程中产生的中间产物,排放NOX

的量占到人为排放总量的90%以NOX

5000t,而且还在持续增长.争论与治理NOX

国“”期间需要降低排放量的主要污染物之一。一、主要危害：通常所说的氮氧化物〔NOx〕主要包括NO、NONO、NONO2 2 23 24NONO对人体及动物的25 XNO

是形成酸雨、酸雾的主要原XNOX的破坏。

X

亦参与臭氧层、对动物和人体的危害N0对血红蛋白的亲和力格外强，是氧的数十万倍.一旦NO进入血1～1．5mg／lNO.环境中较易引起支气管炎和巴组织增生,甚至是肺癌等病症的产生。形成光化学烟雾O

.,导致光化学烟雾的形成3N0+HC+0+阳光 NO+O〔光化学烟雾)这是一系列反响的总反响。2 2 3其中HCVOC(volatileorganiccompoundVOC

富集。光化学烟雾对2 3 31952年发生在美国洛杉矶的光化学烟雾大事致使大批居民发生眼睛红肿、咳嗽、喉痛、皮肤潮红等病症,严峻者心故之一。导致酸雨酸雾的产生HNO

HNO3，并随雨水到达地面，形成酸雨或者酸雾.2破坏臭氧层NONO2NO+O N+O，N+O

2NO2 2 2 2 2NO+O NO+O，NO+O NO+O3 2 2 2 2O+0 203 2二、主要治理方法

3

排放效率较低〔50%以下〕，因X X

的排放标准要求比较严格时，就要考虑承受燃烧后的烟气X

的排放量。烟气脱硝技术分为包括气相反响法、X等离子体活法、吸附法、液体吸取法、微生物法等。气相反响法选择性催化复原法〔SCR)择性地将NOX大，是目前脱硝效率较高，最为成熟，且应用最广的脱硝技术.

3NOx进展复原的反响。催化反响温度在320℃～400℃。该技术无副产品，脱硝效率能达80~90%以上。2。1。2选择性非催化复原法〔SNCR〕选择性非催化复原法是在900～1100℃温度范围内，无催化剂作NO复原为NX 2

2SCR法。为避开NH被氧化,温度又不宜过高。目前的趋势是以尿素代替NH3 3原剂。承受该方法一般可使NO50%～60％。X。3SNCR/SCR混合型SNCR/SCR方法是将选择性催化复原法于选择性非催化复原法联合起来使用的一种方法，此法前端温度在900～1100℃范围内，后端温度在320℃~400℃范围内。前段无催化剂，后段加装少量催化VOWO

组成。脱硝效率可达80%以上。2 25 3工程工程SCR混合型SNCR/SCRSNCR反响剂以NH3可使用NH3或尿素可使用NH3或尿素反响温度320～400℃催化剂主要由TiO,2VO25WO3前段：900～1,100℃后段：320～400℃后段加装少量催化剂，主要由TiOVOWO900～1,100℃成2253不使用催化剂脱硝效率射位置80～90%与SCR反响器间烟道内可达80%以上综合SCR和SNCR40～60%喷射2。1.4催化分解法NO在催化剂存在下能发生如下分解反响NO +／2O2 2按此反响去除NO去除NO的抱负途径。但是，此反响的活化能较高(364kJ／mo1〕，需与其它过渡金属的合金。载体包括氧化铝、氧化硅以及氧化钛等，其23点是活性高，低温性质好，抗硫中毒的力量强;缺点是有猛烈的氧抑制现象，价格昂贵。②氧化物催化剂.主要包括金属氧化物和钙矿型弱有很大的关系，其中过渡金属氧化物通常有较高的催化活性,但是很简洁结块，使其不能有效地与反响物接触，从而催化力量下降.钙抑制作用.③金属离子交换的分子筛.在这类催化剂中,Cu-ZSM一5分：Cu—ZSM一5分子筛的催化活性随着Cu2+的交换量的增加而提高。当Cu2+交换量增加到肯定程度时,NOX为8O％～100%。之后连续提高交换量反而会使NOX

的转化率降低.另Cu2+的交换量为零时，NO2。1.5三效催化剂〔TWC)法

的转化率也不为零。X等能够23同时除去机动车尾气中的HCCO和NO三种污染物的催化剂称为三效催化剂。其中Pt、Pd对CO、HC的氧化脱除具有高活性，而Rh具有对NON0复原为N

2

的生成.目3前有91%的Rh用于三效催化剂的制备,RhRh催化HC、CO和NO，必需把空燃比A／F掌握在氧化复原计量比14．6四周，此时三种污染物的脱除率可达9O%以上。当空燃比较低时，CO、HC净化不完全，空燃比较高，导致NOX等离子体活化法NOX

2为两大类:电子束法〔EBA〕和脉冲电晕等离子法(PPCP〕。2.2。1电子束法SONO

转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟2 X气脱硫脱硝技术。2。2.2脉冲电晕等离子法脉冲电晕等离子法是靠脉冲高压电源在一般反响器中形成等离SO

HO和O等2 X 2 2气体分子激活、电离、甚至裂解，产生强氧化性基团，如OH，HO,O，OSO和NO分子作用，生成SONO3 2 X 3 2入的状况下,进一步生成硝铵等细粒气溶胶,然后由布袋过滤器或静电除尘器收集产物，从而到达净化烟气的目的。2。3固体吸附法NOSOX法和氧化铜吸附法等。分子筛法·7H2ON有较高的吸附力量，在有氧条件下,能够将NO氧化为NO2加以吸附。泥煤法

废气，吸附N后的泥煤，可X目前仍处于试验阶段。硅胶法

。再加以吸附，经过加热便2的浓度高于1％～1．5％时，效果良好，但是假设气体含固体杂质时，就不宜用此方法，由于固体杂质会堵塞吸附剂空隙而使吸附剂失去作用。活性炭法此法对NONO

被吸附到活性X

X有复原作用，反响式如下：XC+2N0 N+CO2C+2N02

2 22CO+N2 2缺点在于对NOX次污染,故实际应用有困难。但是有报道指出引，现在已经有人依据物理化学原理,承受“炭复原”法处理N

带出，经XNO

与加人处理器中的反响物X焦炭)发生氧化复原反响，NO

X的形式排出。2.3.4NO

X 2SO法X除尘后的烟气进入流化床进展吸取，吸附饱和的吸附剂进入加600NO

NO

循环送回X X锅炉燃烧器中,结果在燃烧器中形成了一个化学平衡，抑制NO的生XNOX

NO而X

SO2

2 2最终用克劳斯法进展硫的回收。其NOX70%～90％，SO2的去除率可达90％.2。3。5氧化铜吸附法常占4％～6％，在300~450SO2将其催化氧化为CuSO4

3

和O存在的条件2下，同时将烟气中的NOX

，当吸取剂吸取2SO到达饱和，可利用CH，H2 4

等将其复原再生，释放的SO2

可制酸，复原得到的金属铜或CuSO2的CuO。2．4液体吸取法

会生成可供重使用此法是利用氮氧化物通过液体介质时被溶解吸取的原理，除去NOX用，现在主要的方法有：水吸取法用水作吸取剂,对NOx进展吸取，吸取效率低，仅可用于气量小，净化要求不高的场合。不能净化NO为主的含氮废气。稀硝酸吸取法用稀硝酸作吸取剂对NONOX X有肯定的经济效益,但能耗较高。2．4．3碱液吸取法NaOH

C02 3。4仲辛醇吸取法此法承受蓖麻油裂解的副产物一仲辛醇作为吸取液处理NOX尾气。仲辛醇不但能有效地吸取NOX物，该系列中间产物可以氧化得到重要的化工原料己酸.吸取过程

X

，大局部被复原成N3 22。4。5氧化吸取法

NaClO、KMnO

等作氧X 3 3 4NO

,然后再用碱性溶液吸取，X 2以提高净化效率，费用较高。磷酸三丁酯(TBP)吸取法

后在喷淋吸取塔内进展逆流吸X 2收，以TBP为吸取剂，在吸取NTBP·NX染。尿素溶液吸取法

几乎全部被复原成氮气，不会产生二次污X应用尿素作为氮氧化物的吸取剂，其主要的反响为：NO+NO

N0；N0+HO 2HNO；2 23 23 2 2(NH

)CO+2HNO CO+2N+3HO22 2 2 2 2此法运行费用低，吸取效果好，不产生二次污染。然而，只用尿素溶液吸取，尾气中氮氧化物浓度仍高达0．06％～0．08%。为进一盐酸或者醋酸。吸取液的温度掌握在30℃～90℃，pH值在1～3之间，

的去除率高达99．95%.X吸取复原法吸取复原法是用亚硫酸盐、硫化物、硫代硫酸盐、尿素等水溶液N

2将NOxCO

和水,它与亚硫酸铵法一样，2尿素作为复原剂，对NO2

进展复原，其反响式为:NHCONH+2HNO 2N+CO+3HO2 2 2 2 2 22。4.9络合吸取NaCO+SO NaSO+CO2 3 2 2 3 2NO+Fe·EDTA Fe·EDTA·NONaSO+Fe·EDTA·N0 Fe·EDTA+NaSO+1／2N2 3 2 4 2SONONaSO90％，其产2 X 2 4

气量不大且含NOX

和SO2联合掌握技术X由于锅炉烟气中还含有大气物SOz，因此对锅炉尾气中的NOx和S02进展联合掌握渐渐成为大气污染掌握的客观需要.日本的电子束辐射法(ER)

X

的净化率达90%.东2京大学的争论结果说明,烟气经过高能量电子辐射,获得能量发生裂

原子团，这些原子团能够将SONO2 2 X化成HSOHNOHSOHN02 4 3 2 4 3硫酸铵和硝酸铵。此技术对锅炉损害性较小，没有二次污染，投资比分别净化的投资要小。微生物法物化净化过程是利用脱氮菌的生命活动来去除废气中的NOX

.在反硝化过程中，NOXN2。目前微生物治理技术的工业化应用是该技术争论的核心内容.主要包括反硝化、细菌去除、真菌去除和微藻去除。反硝化作用NO

的方法。主要有两种途径：X(NO

3

-—NO—N2

〕，②2NO主要是反硝化作用.蒋文3NO

的争论，填料塔对NO93%，进口气体的NOX X X度对去除率的影响较小.BradyDLee等人，用生物滤塔处理含NO的废气，在温度为55℃、停留时间为13s、NO的体积分数为500×10—6g／时，NO的去除率只有1O%～20%。Kinney和Plesis等人争论了在有氧条件NO

的状况,当进料废气中氧含X3L／min、停留时间97%。在操作过程X器的运行稳定。Woertz和Kinney等人用真菌进展去除NOX

的含量为X90g／(m3·h〕lmin时，N的去除率到达90%以上.适当提高甲苯的补加速率，去除率更高.研究还觉察：过高浓度的会抑制真菌去除NOX

的力量。Nagase等人用微

，把微藻培育在悬浮式反响器中,在光照强度为X38W／m3。的条件下.觉察N0既可以被微藻作为氮源加以利用，也可被

X

的力量显著提X高.当NO300×10-6g／m3，去除率为55%，处理量为0．7mmolX／〔L·d〕。三、结语为燃煤电站锅炉掌握NOX

排放的主要选择在我国,脱硝技术处于刚起步的阶