氮氧化物的产生无非三个途径:
燃烧过程中氮氧化物的生成机理

燃烧过程中氮氧化物的生成机理一、本文概述氮氧化物(NOx)是燃烧过程中产生的一类重要污染物,对人类健康和环境质量构成了严重威胁。
本文旨在深入探讨燃烧过程中氮氧化物的生成机理,为有效控制其排放提供理论基础。
文章首先概述了氮氧化物的主要来源和危害,然后详细介绍了燃烧过程中氮氧化物的生成途径,包括热力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx的生成过程。
接着,文章分析了影响氮氧化物生成的主要因素,如燃烧温度、氧气浓度、燃料种类等。
在此基础上,文章探讨了降低氮氧化物排放的技术措施,如低氮燃烧技术、烟气脱硝技术等。
文章对氮氧化物生成机理的未来研究方向进行了展望,旨在为燃烧过程氮氧化物减排技术的研发和应用提供有益参考。
二、氮氧化物的生成途径氮氧化物的生成主要发生在高温、富氧的燃烧环境中,其生成途径主要分为三种:热力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx。
热力型NOx:在高温条件下,空气中的氮气与氧气直接发生反应,生成NO,这是热力型NOx的主要生成方式。
这种反应通常在燃烧区域的温度高于1500℃时发生,且随着温度的升高,NO的生成速率会显著增加。
快速型NOx:快速型NOx主要在碳氢燃料浓度较高的区域生成,其中燃料中的碳氢化合物与氮气、氧气以及羟基自由基(OH)等发生反应,生成NO。
这种反应方式在火焰前锋的富燃料区域中特别显著,因为这里的碳氢化合物浓度最高。
燃料型NOx:燃料型NOx的生成与燃料中的氮元素有关。
在燃烧过程中,燃料中的氮元素首先被氧化为氨(NH3)和氰化氢(HCN)等中间产物,这些中间产物再进一步与氧气反应生成NO和NO2。
燃料型NOx的生成量取决于燃料的种类和燃烧条件,如火焰温度、氧气浓度以及燃料与氧气的混合程度等。
在燃烧过程中,这三种NOx生成途径可能同时发生,但在不同的燃烧条件和燃料类型下,它们对总NOx生成量的贡献可能会有所不同。
例如,在燃气轮机和高温工业锅炉中,热力型NOx是主要的NOx生成途径;而在柴油机和某些燃煤锅炉中,燃料型NOx的贡献可能更为显著。
NOX形成机理,如何控制NOX浓度

NOX形成机理,如何控制NOX浓度1、NOx的危害:氮氧化物(NOx)是重要的空气污染物质,其产生的途径为燃烧火焰在高温下氮气与氧气的化合,以及燃料中的氮成分在燃烧时氧化而成。
氮氧化物的环境危害有二种,在阳光的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物光化反应,造成光雾及臭氧之二次空气污染;此外氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨。
2、NOx生成机理和特点2.1 NOx生成机理在NOx中,一氧化氮约占90%以上,二氧化氮占5%~10%,产生机理一般分为如下3种:(1)热力型NOx,燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(ZELDOVICH)反应式表示,即O2+N→2O+N, O+N2→NO+N, N+O2→NO+O在高温下总生成式为N2+O2→2NO, NO+0.5O2→NO2随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律增加。
当T<1 500 ℃时,NO的生成量很少,而当T>1 500 ℃时,T每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。
(2)快速型NOx,快速型NOx是1971年FENIMORE通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx,由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx,其形成时间只需要60 ms,所生成的NOx与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。
(3)燃料型NOx,指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600~800 ℃时就会生成燃料型NOx。
在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN等中间产物基团,然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化和焦炭中剩余氮的氧化两部分组成。
氮氧化物的来源

氮氧化物的来源存在于大气中的氮氧化物有N2O、NO及NO2。
对流层中NO和NO2是污染气体,统称为NOx(氮氧化物)。
氮氧化物的天然源主要是生物源,包括下列来源:1.生物死亡以后机体腐烂形成的硝酸盐,经细菌作用生成的NO及水随后缓慢氧化产生的NO2。
2.生物源产生的NxO氧化形成的NO X。
3.有机体中氨基酸分解产生的氨经OH自由基氧化形成的NO X。
氢氧化物的人为源主要来自矿物燃料在工业窑炉和汽车内燃机中的高温燃烧过程,一般产生的NO X中99%是NO,NO2仅占1%左右。
NO与NO2毒性都很大,NOx能由呼吸侵入人体肺部,对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用,引起支气管炎、肺炎、肺气肿等疾病,NOX还能和碳氢化物生成光化学烟雾,NO2又是引起酸雨的原因之一。
此外NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。
大气中的NOX除被土壤和植被吸收外,一般经气相或液相化学反应,最终转化成HNO3和硝酸盐而除去。
1.N2O的产生N2O(氧化亚氮,俗名笑气)利是自然界微生物活动的产物,大气中含量极微。
它的活性差,在低层大气中被认为是非污染气体。
N2O能吸收地面热辐射,成为对全球气候变暖起重要作用的温室气体。
N2O扩散至平流层后.则发生光解作用N2O+hv→N2+ON2O也可与存在平流层中的氧原子反应而被清除N2O+O→N2+O2N2O+O→NO+NO它对平流层中的臭氧层会发生破坏作用。
后一反应也是存在于平流层中的污染物NO的天然发生源。
2.NO的产生全球NO的总发生量每年约为4.78亿吨。
其中90%来自天然源,主要是大气中NH3的氧化和土壤中含氮物的动生物分解等。
人类活动排放的NO仅占10%。
NO2主要由NO氧化而来,每年产生量约5.68亿吨。
人类活动排入大气中的NO x,一部分来自硝酸厂、氮肥厂、金属冶炼厂等排出的废气,而更主要的来源则是燃料高温燃烧过程。
由于汽油中实际上是不含氮的,因此汽车内燃机内发生的化学反应是空气中氮和氧在高温条件下的直接化会,少量NO进一步氧化成NO2。
NOX形成机理-如何控制NOX浓度

NOX形成机理,如何控制NOX浓度1、NOx的危害:氮氧化物(NOx)是重要的空气污染物质,其产生的途径为燃烧火焰在高温下氮气与氧气的化合,以及燃料中的氮成分在燃烧时氧化而成。
氮氧化物的环境危害有二种,在的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物光化反应,造成光雾及臭氧之二次空气污染;此外氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨。
2、NOx生成机理和特点2.1 NOx生成机理在NOx中,一氧化氮约占90%以上,二氧化氮占5%~10%,产生机理一般分为如下3种:(1)热力型NOx,燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(ZELDOVICH)反应式表示,即O2+N→2O+N, O+N2→NO+N, N+O2→NO+O在高温下总生成式为N2+O2→2NO, NO+0.5O2→NO2随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律增加。
当T<1 500 ℃时,NO的生成量很少,而当T>1 500 ℃时,T每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。
(2)快速型NOx,快速型NOx是1971年FENIMORE通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx,由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx,其形成时间只需要60 ms,所生成的NOx与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。
(3)燃料型NOx,指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600~800 ℃时就会生成燃料型NOx。
在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN等中间产物基团,然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化和焦炭中剩余氮的氧化两部分组成。
氮氧化物的产生

氮氧化物的产生
氮氧化物是空气中的一种重要污染物,其主要的来源是燃烧过程
中释放出来的。
在常温下,三分之二的氮氧化物来自于汽车尾气、船
舶尾气以及家庭和工业燃烧等,另外三分之一的氮氧化物则来自于大
气中的真菌和土壤的细菌所产生。
氮氧化物的三个主要种类是一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和
氮氧化物(N O X)。
一氧化氮是最简单的一种氮氧化物,是由空气中
的氮和氧在高温下反应而成,其主要来源是燃烧排放。
二氧化氮是一种有毒气体,是由一氧化氮和氧反应而成。
它可导
致许多疾病,如哮喘、肺癌和气管炎等,并会对大气层的臭氧浓度产
生影响,从而加速全球变暖的进程。
氮氧化物是家庭和工业燃烧过程中最常见的污染物之一。
为减少
它们的产生,可以采用一些措施,如优化燃烧过程,减少机动车使用
和使用高效的空气过滤器等。
此外,我们还可以尽量减少化肥的使用,因为化肥中的氮会在土壤中分解成氮氧化物。
总的来说,控制氮氧化物产生是一个长期的任务,需要全社会的
共同努力。
我们可以通过加强环境监管和采取科学、综合的措施,来
减少氮氧化物的产生,同时保护我们的环境和健康。
大气氮氧化物排放的来源和控制措施

大气氮氧化物排放的来源和控制措施大气氮氧化物(NOx)排放的来源和控制措施随着工业化和城市化进程的不断推进,大气氮氧化物(NOx)排放成为环境污染的一个重要因素。
本文将详细介绍大气氮氧化物排放的来源以及常见的控制措施。
一、大气氮氧化物的来源:1. 工业排放:工厂、发电厂、炼油厂等工业设施的燃烧过程中,燃料中的氮元素与氧气反应生成氮氧化物。
2. 车辆排放:汽车、摩托车等交通工具的燃烧过程也会产生大量的氮氧化物。
尤其是柴油车辆排放的氮氧化物含量较高。
3. 家庭燃烧:家庭使用的煤气、石油等燃料也会释放出氮氧化物。
4. 农业活动:农业生产中使用的化肥、农药等含氮物质在作物的生长过程中会转化为氮氧化物。
此外,畜禽养殖中排放的粪便也是氮氧化物的重要来源。
5. 自然过程:雷电、火山喷发等自然现象也会释放出大量的氮氧化物。
二、大气氮氧化物的控制措施:1. 燃烧控制:减少燃烧过程中氮氧化物的产生是最关键的控制措施之一。
通过提高燃烧炉燃烧效率、调整燃料供给方式、使用先进的燃烧技术等方法,可以降低氮氧化物的生成量。
2. 排放控制:在工业生产和交通运输领域,采用现代化的排放控制装置,如烟气脱硫、脱氮和烟气净化设备等,可以有效地降低氮氧化物的排放浓度。
3. 车辆尾气治理:加强对机动车尾气的治理是减少大气氮氧化物排放的重要手段。
采用先进的排放控制技术和绿色燃料,如尿素溶液喷射技术和电动车辆等,可以显著减少车辆排放的氮氧化物。
4. 绿色农业:在农业生产中,减少化肥和农药的使用量、提高施肥技术和管理水平,可以减少农业活动对大气氮氧化物的贡献。
此外,做好畜禽粪便的收集、处理和利用,也是防治氮氧化物污染的重要途径。
5. 加强监测和管理:建立完善的监测网络,对大气氮氧化物的浓度和排放情况进行实时监测和评估。
同时,加强对氮氧化物排放的管理,制定相应的法规和标准,严格执法,加大对不合格企业和车辆的处罚力度。
总之,大气氮氧化物排放对环境和人类健康造成严重影响。
氮氧化物产生与控制分析

氮氧化物产生与控制分析前言能源与环境是当今社会发展的两大问题,如何文明用能、合理用能已经成为人们越来越关注的话题。
在能源的利用中,矿物燃料的燃烧要排放出大量污染物。
例如,我国每年排入大气中的87%的SO2、68%的NOx和60%的粉尘均来自于煤的直接燃烧,因此,文明用能、合理用能,发展高效、低污染的清洁煤燃烧技术,降低NOx和SO2的排放量是当前亟待解决的问题。
循环流化床锅炉是最近二十年里发展起来的一种新型燃烧技术,它的主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应,炉内湍流运动强烈。
它不但能达到90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率,而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。
本文对循环流化床锅炉中的NOx生成机制进行深入研究,分析影响NOx浓度的因素,探讨控制NOx排放量的措施,为循环流化床锅炉的设计、运行提供参考。
1NOx的生成机制煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这两者统称为NOx,此外还有少量的氧化二氮(N2O)产生。
和SO2的生成机理不同,在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式、特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密切。
在煤燃烧过程中,生成的NOx途径有三个:(1)热力型NOx(Thermal NOx),它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的。
(2)燃料型NOx(Fuel NOx),它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOx。
(3)快速型NOx(Prompt NOx),它是燃烧时空气中的氮和燃料中的炭氢离子团如CH等反应生成的NOx。
其中燃料型NOx是最主要的,它占总生成量的60%~80%以上,热力型NOx 的生成和燃烧温度的关系很大,在温度足够高时,热力型NOx 的生成量可占到总量的20%;快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很小。
另外,N2O和NOx燃料型一样,也是从燃料的氮化合物转化生成的,它的生成过程和燃料型NOx的生成和破坏密切相关。
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理

一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中,NO占有90%以上,二氧化氮占5%-10%,产生机理一般分为如下三种:(a)热力型燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。
随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律。
当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。
热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)在高温下总生成式为(b)瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力次方成正比,与温度的关系不大。
上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分,不是主要来源。
(c)燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600-800℃时就会生成燃料型,它在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。
在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN和等中间产物基团,然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分组成。
燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说,也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。
1)在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOx含量较多,快速型NOx极少。
燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx,燃料中氮并非全部转变为NOx,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOx排放总量,可采取:(1)减少燃烧的过量空气系数;(2)控制燃料与空气的前期混合;(3)提高入炉的局部燃料浓度。
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氮氧化物的产生无非三个途径:
1)热力型NOX:是空气中氮在高温(1 400℃以上)下氧化产生;
2)快速型NOX:是由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx;
3)燃料型NOX:是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的NOx,称为燃料型NOx。
一、在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOX含量较多,快速型NOX极少。
燃料型NOX是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOX,燃料中氮并非全部转变为NOX,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOX排放总量,可采取:
(1)减少燃烧的过量空气系数;
(2)控制燃料与空气的前期混合;
(3)提高入炉的局部燃料浓度。
二、热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOX,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增本化学活性;然后是高的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取:
(1)减少燃烧最高温度区域范围;
(2)降低锅炉燃烧的峰值温度;
(3)降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。
具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成:
低过量空气燃烧
使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行,随着烟气中过量氧的减少,可以抑制NOX的生成。
这是一种最简单的降低NOX排放的方法。
一般可降低NOX排放15~20%。
但如炉内氧浓度过低(3%以下),会增加化学不完全燃烧热损失,引起飞灰含碳量增加,使锅炉燃烧效率下降。
因此,在锅炉运行时,应选取最合理的过量空气系数。
以上哪个理论也不粘到佛山工厂的边,因为我们的炉温只有800度,我们烟气的氧含量确实较高,但一直是9~15%,以往没有,现在却就有;即使是鼓风大、烟气氧含量较高引起,但消除这个因素也只能形成25%的下降空间。
或许煤有问题。
南海燕京啤酒同样的锅炉烟气氧含量只有8%,炉温有上千度,他们的氮氧化物的浓度也只有100多,看看我们只有找上海四方锅炉厂。
靠我们自己可能解决不了问题。
高科。