氮氧化物污染控制综述.ppt

1、氮氧化物污染控制,一. 氮氧化物的性质及来源 二. 燃烧过程中氮氧化物的形成机理 三. 低氮氧化物燃烧技术 四. 烟气脱硝技术,一. 氮氧化物的性质及来源,1、NOx包括：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 大气中，NOx主要以NO、NO2的形式存在 2、NOx的性质： N2O：笑气，温室气体，单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与对臭氧层的破坏 NO：无色气体，大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分 NO2:红棕色有窒息性臭味的活泼气体，具有强烈刺激性,二氧化氮吸入后对肺组织具有强烈的刺激性和腐蚀性。,一. 氮氧化物的性质及来源,3、NOx的来源：,一. 氮氧

2、化物的性质及来源,4、2007年美国各类污染源排放的NOX(以NO2表示),二.燃烧过程中氮氧化物的形成机理,1、燃料型NOx 由燃料中固定氮生成的NOx 2、热力型NOx 主要产生于原子氧和氮之间的化学反应，这种NOx 只在高温下形成 3、瞬时NOx 在低温火焰下，由于含碳自由基的存在而生成的NOx,二.燃烧过程中氮氧化物的形成机理,1、燃料型NOx 由燃料中固定氮生成的NOx 2、热力型NOx 主要产生于原子氧和氮之间的化学反应，这种NOx 只在高温下形成 3、瞬时NOx 在低温火焰下，由于含碳自由基的存在而生成的NOx,二.燃烧过程中氮氧化物的形成机理,1、燃料型NOx 由燃料中固定氮生

3、成的NOx 2、热力型NOx 主要产生于原子氧和氮之间的化学反应，这种NOx 只在高温下形成 3、瞬时NOx 在低温火焰下，由于含碳自由基的存在而生成的NOx,二.燃烧过程中氮氧化物的形成机理,1、燃料型NOx 由燃料中固定氮生成的NOx 2、热力型NOx 主要产生于原子氧和氮之间的化学反应，这种NOx 只在高温下形成 3、瞬时NOx 在低温火焰下，由于含碳自由基的存在而生成的NOx,二.燃烧过程中氮氧化物的形成机理,1、燃料型NOx 由燃料中固定氮生成的NOx 2、热力型NOx 主要产生于原子氧和氮之间的化学反应，这种NOx 只在高温下形成 3、瞬时NOx 在低温火焰下，由于含碳自由基的存在

4、而生成的NOx,三.低NOx燃烧技术原理,1、控制NOX排放的技术措施： （1）、源头控制 通过各种技术手段，控制燃烧过程中NOX的生成 （2）、尾部控制 把已经生成的NOX通过某种手段还原为N2，从而降低NOX的排放量。 2、控制NOx形成的因素 （1）、空气燃料比 （2）、燃烧区温度及其分布 （3）、后燃烧区的冷却程度 （4）、燃烧器形状,三.低NOx燃烧技术原理,（一）、传统低NOx燃烧技术 1、低氧燃烧 降低NOx，提高锅炉热效率；但是会增加CO、HC、碳黑的产生,三.低NOx燃烧技术原理,2、降低助燃空气预热温度,三.低NOx燃烧技术原理,3、烟气循环燃烧 降低氧浓度和燃烧区温度主要

5、减少热力型NOx,三.低NOx燃烧技术原理,4、分段燃烧技术 （1）、氧气不足，烟气温度低 NOx生成量很小 （2）、二次空气， CO、HC完全燃烧， 烟气温度低,三.低NOx燃烧技术原理,（二）、先进低NOx燃烧技术 原理：低空气过剩系数运行技术分段燃烧技术 1、炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器 2、空气分级的低NOx旋流燃烧器 一次火焰区：富燃，含氮组分析出但难以转化 二次火焰区：燃尽CO、HC等,三.低NOx燃烧技术原理,（二）、先进低NOx燃烧技术 3、浓淡偏差型低NOx燃烧器 4、空气/燃料分级的低NOx燃烧器 空气和燃料均分级送入炉膛，一次火焰区下游形成低氧还原区，还原已生成的NOx,四.烟气脱硝技术,1、脱硝技术的难点 处理烟气体积大 NOx浓度相当低 NOx的总量相对较大,四.烟气脱硝技术,1. 选择性催化还原法（SCR） 催化剂：贵金属、碱性金属氧化物 还原反应 潜在氧化反应,四.烟气脱硝技术,2. 选择性非催化还原法（SNCR） 尿素或氨基化合物作为还原剂，较高反应温度 化学反应 同样，需要控制温度避免潜在氧化反应发生,四.烟气脱硝技术,3. 吸收法 碱液吸收 必须首先将一半以上的NO氧化为Nox NO/NO21效果最佳 强硫酸吸收,四.烟气脱硝技术,4. 吸附法 吸附剂：活性炭、分子筛、硅胶、含