氮氧化物(no)的危害及治理方法

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氮氧化物的治理

氮氧化物的治理

氮氧化物的治理氮氧化物治理是用改进燃烧的过程和设备或采用催化还原、吸收、吸附等排烟脱氮的方法,控制、回收或利用废气中氮氧化物(NOx),或对NOx进行无害化处理。

NOx主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),在20世纪60年代被确认为大气的主要污染物之一。

防治途径一是排烟脱氮,二是控制NOx的产生。

氮氧化物治理是用改进燃烧的过程和设备或采用催化还原、吸收、吸附等排烟脱氮的方法,控制、回收或利用废气中氮氧化物(NOx),或对NOx进行无害化处理。

NOx主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),在20世纪60年代被确认为大气的主要污染物之一。

防治途径一是排烟脱氮,二是控制NOx的产生。

排烟脱氮的方法分为干法和湿法两类。

分类干法主要有催化还原法、吸附法等。

催化还原法适用于治理各种污染源排放出的NOx。

可分为非选择性还原法和选择性还原法。

非选择性还原法是以一氧化碳、氢、甲烷等还原性气体作为还原剂,以元素铂、钯或以钴、镍、铜、铬、锰等金属的氧化物为催化剂,在400~800℃的条件下,将氮氧化物还原成氮气,同时有部分还原剂与烟气中过剩的氧发生燃烧反应形成水和二氧化碳,并放出大量热。

此法效率高,但耗费大量还原剂。

选择性还原法是以元素铂或以铜、铁、钴、钒等的氧化物为催化剂,以氨(NH3)或硫化氢(H2S)为还原剂,有选择性地同排放废气中NOx反应,以NH3为还原剂时,反应温度为200~450℃(以H2S为还原剂时反应温度为120~150℃)。

此法还原剂消耗仅为非选择性还原法的1/5至1/4。

中国采用金属钼、铜铬系和铁铬系作催化剂,选择温度的范围为100~120℃。

吸附法用分子筛等吸附剂,吸附硝酸尾气中的NOx。

氢型丝光氟石、13X型等分子筛、硅胶、泥煤和活性炭等是良好的NOx吸附剂。

在有氧存在时,分子筛不仅能吸附NOx还能将NO氧化成NO2。

通入热空气(或热空气与蒸汽的混合物)解吸,可回收硝酸(HNO3)或NO2。

大气中NOx的产生、危害及控制

大气中NOx的产生、危害及控制

大气中氮氧化物NOx的产生、危害及控制NOx是影响大气环境质量的重要污染因子,国内外已对NOx的危害、燃煤发电燃烧过程中NOx的生成机理和降低NOx技术进行了较为充分的研究。

NOx气体反应会形成臭氧,是烟雾、酸雨的主要成分,也是形成细小颗粒物的主要组成部分,所有这些都对人类健康有不利影响。

一、NOx的产生1 自然界的NOxNOx是在地球上以多种形式和不同浓度自然存在的物质。

生物或自然产生的NOx来源主要包括闪电、森林火灾、草原火灾、树木、灌木、草地和酵母。

氮的化合物在地球的大气-生物圈系统中发挥着重要作用。

大气中的NOx(NO、NO2、N2O等)和其他氮基化合物(HNO2、HNO3等)参与了很多重要的光化反应,对于大气中的臭氧量具有控制性影响。

2 人为产生的NOx人类活动产生的NOx主要来自于燃料燃烧和其他高温设备。

考虑到不同的燃烧源,NOx的生成有三种方式:热力型NOx——高于1300℃的燃烧形成浓度较高的热力型NOx。

燃料型NOx——含氮燃料(如煤)通过氮的氧化生成燃料型NOx。

瞬时型NOx——瞬时NOx是空气氮和燃料在“富燃料”条件下结合形成的,这一现象在所有的燃烧中都存在。

通常认为,工业生产是污染的首要来源。

但有研究发现在工业地区由交通运输产生的NOx 污染已超过工业生产。

尽管如此,控制工业生产NOx排放的重要性依然不容忽视。

二、NOx危害NOx指的是7种氮氧化物的总浓度。

其中,最有毒害的两种化合物是NO和NO2。

当NOx和挥发性有机化合物(VOCs)在有阳光时发生反应,形成光化烟雾,这是大气污染的重要形式。

NOx排放过多会影响饮用水源,使其营养过剩(湖泊或其他水体中营养过度),造成全球变暖,平流层臭氧损耗,对人类的毒害甚至威胁到地球上的生命。

孩子、有哮喘等肺部疾病的成人以及在户外工作或锻炼的人们容易受到烟雾的不利影响,伤及肺部和降低肺功能。

与NOx相关的污染还有红潮、PM2.5、酸雨等。

含氮氧化物废气的治理技术

含氮氧化物废气的治理技术

含氮氧化物废气的治理技术含氮氧化物(NOx)废气是指含有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4等气体的废气。

这类废气由于对人体有致毒作用,损害植物,形成酸雨、酸雾,与碳氢化合物形成光化学烟雾及参与臭氧层的破坏等,因而如不对其加以处理直接排入大气中,将给自然环境和人体健康带来严重危害。

废气处理方法1.选择性催化还原法(SCR)选择性催化还原法就是在固体催化剂存在下,利用各种还原性气体如H2、CO、烃类、NH3与Nox反映使之转化为N2。

该技术20世纪80年代初开始逐渐应用于燃煤锅炉的烟气脱除Nox。

SCR技术的关键问题是催化剂的选择。

在汽车尾气的催化反应中,一般用CO作为还原剂,Pt2RH或Pd类作为催化剂,这些催化剂一般分布在整体式陶瓷的涂料表面。

但是SCR 技术也存在一些不足,如对管路设备的要求高,造价昂贵,仅使用于固定污染源的净化。

催化还原工艺是一种广泛用于废气脱硝的成功的技术。

2. 选择性非催化还原法(SNCR)选择性非催化还原法是向高温烟气中喷射氨或尿素等还原剂,将Nox还原成N2,其主要化学反应与SCR法相同,一般可获得30%~50%的脱Nox率,所用的还原剂可为氨、氨水和尿素等,也可添加一些增强剂,与尿素一起使用。

SNCR法受温度、NH3/Nox摩尔比及停留时间影响较大。

该法不需催化剂,但氨液消耗量教SCR法多,目前国内基本不用此法。

3. 炙热碳还原法利用碳质团体还原废弃中的Nox属于无触媒非选择性还原法。

与以燃料气为还原剂的非选择性还原法相比,其优点是不需要价格昂贵的铂、钯贵金属催化剂,避免催化剂中毒所引起的问题;和NH3选择性非催化还原法相比,碳质固体价格比较便宜,来源亦广。

利用碳质固体还原Nox是基于下列反应:C+2NO→CO2+N2C+NO→CO+1/2 N2C+NO2→CO2+1/2 N2C+1/2 NO2→CO+1/4 N2国外对碳层热还原Nox进行了大量研究,实验结果表明,在温度为650~850°C时,NOx 能够被核炭、无烟煤、焦炭等碳质体还原,在所研究的Nox浓度下,还原率在99%左右。

探究锅炉氮氧化物超标的原因和处理方法

探究锅炉氮氧化物超标的原因和处理方法

探究锅炉氮氧化物超标的原因和处理方法由于工业生产和能源消耗的增加,锅炉在我们的生活中扮演着重要角色。

然而,锅炉排放的氮氧化物(NOx)对环境和人类健康构成潜在威胁。

本文将深入探讨锅炉氮氧化物超标的原因以及相应的处理方法。

一、原因探究1.燃料特性:不同类型的燃料在燃烧时会产生不同程度的氮氧化物排放。

煤炭燃烧中含有高硫和高氮的物质,容易生成大量NOx。

而天然气燃烧的氮氧化物排放较低。

2.燃烧温度:高燃烧温度意味着更高的燃料燃烧效率,但也会导致更多的氮氧化物生成。

当燃烧温度超过2000摄氏度时,氧气和氮气会发生反应生成大量NOx。

3.燃烧过程:不完全燃烧是产生氮氧化物的主要原因之一。

当燃料与不足的氧气接触时,会产生一系列排放物,包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。

4.设备运行不良:锅炉设备的运行状态也会对氮氧化物排放造成影响。

如果锅炉燃烧器调整不当或磨损严重,可能导致不均匀的燃烧和氮氧化物超标。

二、处理方法1.燃料选择和改进:选择低氮燃料是减少氮氧化物排放的关键。

使用富含氢和低硫的燃料,如天然气,可以有效减少NOx的产生。

与燃料特性相结合的燃烧技术改进也是处理氮氧化物超标的重要方法。

2.燃烧过程控制:通过优化燃烧过程,可以降低氮氧化物排放。

一种常用的方法是增加燃烧区域内的氧气供应量,以便实现更完全的燃烧。

可采用分层燃烧技术,将燃烧过程分为预混火焰区和富氧区,以降低氮氧化物生成。

3.排放控制技术:安装尾气处理装置是降低氮氧化物排放的另一种有效方法。

选择适当的催化剂用于脱硝,可将NOx转化为无害的氮气和水蒸气。

通过采用SCR(Selective Catalytic Reduction)和SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)等技术,可以在锅炉烟囱中对尾气进行处理。

4.定期维护和检查:保持锅炉设备的正常运行状态对于减少氮氧化物排放至关重要。

定期维护和检查锅炉燃烧器、燃料供应系统以及排放控制装置等,可以发现和纠正潜在问题,确保其高效运行。

环境化学 氮氧化合物的危害

环境化学 氮氧化合物的危害

氮氧化合物的来源
大气污染过程中氮氧 化合物主要来自三方 面:工业污染、生活 污染、交通污染。
工业污染
主要是由于在工业生产过程中(特别是在石 油化工企业)燃烧化石燃料而产生的,它主 要包括二部分: ? 一是在工艺生产过程中排放的泄漏的气体 污染物,如化工厂及煤制气厂; ? 二是在工业生产用的各种锅炉、窑炉排放 的污染物;
活性炭吸附法
此法对NOx的吸附过程吸附剂伴有化学反应发生。 NOx 被吸附到活性炭表面后,活性炭对 NOx有还原作用,反 应式如下:
C ? 2NO ? N2 ? CO2 2C ? 2NO2 ? 2CO2 ? N2
活性炭对低浓度NOx有很高的吸附能力,其吸附能力 超过分子筛和硅胶。但缺点在于对 NOx的吸附容量小且 解析再生麻烦,活性炭在300℃以上有自燃的可能,处 理不又当会造成二次污染,故实际应用有困难。
非选择性催化还原法
选择性催化还原法,最早是利用铂族金属作为主 要成分的载体催化剂。通过加热反应脱除。此法 早在 1956 年就被用于硝酸工厂尾气脱色,也就是 用少量还原剂,使尾气中红棕色的还原成无色的 而放空。它并没有真正脱除 NOx,只是看不到黄色 而已。
氨选择催化还原法
? 这种方法具有更多的实际优点,技术成 熟,工业化应用多。该方法所用催化剂可 以是铂族,也可以是非铂族的载体催化剂。 反应温度比非选择催化还原低,还原剂氮 只与NO反应,不与尾气中的氧气反应,这 样可节省大量的氨
总结和展望
? 对氮氧化物的控制措施是否得当将对我国未来的 经济、政治、环境的可持续发展起着至关重要的 作用。随着人们对环境污染治理的重视和一些高 新技术的开发应用,必然会有更多的新技术应用 到NOx的治理工作中,高效、低投入、资源化、无 二次污染的 NOx防治技术将成为未来研究的主流, 也将为我国氮氧化物的治理提供更多经济、有效 可行的技术方法。而洁净煤技术的研究开发与应 用,已成为当务之急。必须人力开发研究适合我 国国情的高效低污染燃烧技术,强化高效、防结 渣、低排放的高性能燃烧器的开发与应用研究 。

大气中氮氧化物的危害及治理

大气中氮氧化物的危害及治理

大气中氮氧化物的危害及治理大气中氮氧化物污染是现代城市环境中十分重要的一个污染问题,它由若干种有害气体组成,比如NOx, N2O, NH3等等。

氮氧化物污染的来源很广泛,包括了所有燃料燃烧释放的废气,如汽车尾气,电厂排放的废气,以及农业的肥料使用等等。

这种污染不仅会对人类健康造成直接的危害,也会损害环境生态。

比如氮氧化物可以硝化土壤中的有机质并转化为硝态氮,进而导致地表水或地下水中的氮含量超标,加大生态系统的压力和变异率。

氮氧化物的主要危害有:1. 对人类健康的危害:氮氧化物是臭氧和二次有机气溶胶生成的前体物,对於呼吸系统有直接危害。

它们还可导致免疫系统缩弱,增加心血管疾病等等。

现有研究发现,氮氧化物的污染会导致慢性肺病、哮喘、支气管炎等呼吸系统疾病的发生。

2. 环境污染:氮氧化物污染还会改变生态环境氮循环,打破生态平衡。

这种污染可加速物种灭绝的进程,因为会损害植物的光合作用和鱼类的孵化过程。

为了治理氮氧化物的污染,各国政府和环境保护组织采取了一些措施,包括:1. 提高机动车排放标准:对于汽车、摩托车和卡车等机动车辆,采用了减少污染物排放的技术,如加装三元催化器、颗粒捕捉器等,在燃料中添加催化剂等。

此外,许多城市还实行了以公共交通为主的交通运输政策,以降低机动车使用量。

2. 技术的更新:透过提高电厂、工厂和工业设备的技术水平,比如改进燃烧过程、优化排放系统等,来控制氮氧化物的排放。

3. 减少农业氮肥的使用:减少农药的使用,采用合理用药,改善官能土壤,发展生态农业,避免农业过度施肥和化肥滥用等是防范氮氧化物污染的重要途径。

总之,治理氮氧化物污染是一个全社会的问题,必须采取统一思路、协同行动的方式,或者透过减少污染源、促进科学技术创新等途径,才能达到真正的治理效果。

NOX形成机理-如何控制NOX浓度

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。

NOx影响因素分析及控制措施概要

NOx影响因素分析及控制措施概要
计划采取的措施
重新调整一、二次风配比,适当降低一次风量,提高 二次风量。由于为降低稀相区磨损,曾经做过类似的 工作,且床压进行了上调,因此,此项措施存在一定 的局限性,调整空间不大。
目前配风情况
1#炉配比情况
2#炉配比情况
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【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施二(调整床温)
床温对NOx的影响 运行床温降低时,NOx排放降低,而N2O排放上升,这 就意味着通过降低床温来控制NOx的排放会导致N2O的 升高。有资料表明,在脱硫温度在850℃时,N2O的转 化率最高,此时N2O排放浓度可达200-250ppm,床温进 一步升高, N2O的排放浓度将大大减少。
二nox影响因素分析nox影响因素及控制措施nox排放浓度超标燃料特性燃料的氮含量燃料中氮存在形式燃料挥发分中各元素以胺形态存在于煤中的燃料氮在燃烧过程中主要生成no以芳香环形式存在的燃料氮在挥发分燃烧过程中主要生成non比越大nox排放量越高hc比越高则no越难于被还原故nox排放量也越高当风不分级时降低过量空气系数在一定程度上可限制反应区内的氧浓度因而对热力型nox和燃料型nox的生成都有一定的控制作用但是co浓度会增加燃烧效率会下降过量空气系数脱硫剂sn比会影响到各自的排放水平因为s和n氧化时会相互竞争故so2排放量越高nox排放量越低当风分级时一次风量的减少二次风量的增加n被氧化的速度下降nox排放量也随之下降富余的cao作为强催化剂会强化燃料氮的氧化速度使no的生成速度增加大富余的cao和cas作为催化剂强化co还原noo排放降低在锅炉高负荷和高床料含碳量的情况下nox的排放量大为降低燃料中氮含量越高nox生成量越大二nox影响因素一仪表准确性nox影响因素及控制措施12月5日联系雪迪龙厂家对1在线监测分析仪进行校准气路检查排除由于仪表测量的不准确造成nox测量值偏大
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氮氧化物(no)的危害及治理方法氮氧化物(NO X)的危害及治理方法氮氧化物(NO X)是造成大气污染的主要污染源之一,造成NO X 的产生的原因可分为两个方面:自然发生源和人为发生源。

自然发生源除了因雷电和臭氧的作用外,还有细菌的作用。

自然界形成的NO X 由于自然选择能达到生态平衡,故对大气没有多大的污染。

然而人为发生源主要是由于燃料燃烧及化学工业生产所产生的。

例如:火力发电厂、炼铁厂、化工厂等有燃料燃烧的固定发生源和汽车等移动发生源以及工业流程中产生的中间产物,排放NO X的量占到人为排放总量的90%以上。

据统计全球每年排入到大气的NO X总量达5000万t,而且还在持续增长。

研究与治理NO X成已经成为国际环保领域的主要方向,也是我国“十二五”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、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等几种。

这些氮氧化物的危害主要包括: ①NO X对人体及动物的致毒作用; ②对植物的损害作用;③NO X是形成酸雨、酸雾的主要原因之一;④NO X与碳氢化合物形成光化学烟雾;⑤NO X亦参与臭氧层的破坏。

1.1、对动物和人体的危害N0对血红蛋白的亲和力非常强,是氧的数十万倍。

一旦NO进入血液中,就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来,与血红蛋白牢固地结合在一起。

长时间暴露在1~1.5mg/l 的NO。

环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变.这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生,甚至是肺癌等症状的产生。

1.2 形成光化学烟雾N0排放到大气后有助于形成O3。

,导致光化学烟雾的形成N0+HC+02+阳光NO2+O3(光化学烟雾)这是一系列反应的总反应。

其中HC为碳氢化合物,一般指VOC(volatile organic compound)。

VOC 的作用则使从NO转变为NO2时不利用03,从而使03富集。

光化学烟雾对生物有严重的危害,如1952年发生在美国洛杉矶的光化学烟雾事件致使大批居民发生眼睛红肿、咳嗽、喉痛、皮肤潮红等症状,严重者心肺衰竭,有几百名老人因此死亡。

该事件被列为世界十大环境污染事故之一。

1.3 导致酸雨酸雾的产生。

高温燃烧生成的NO排人大气后大部分转化成NO,遇水生成HNO3、HNO2,并随雨水到达地面,形成酸雨或者酸雾。

1.4 破坏臭氧层N2O能转化为NO,破坏臭氧层,其过程可以用以下几个反应表示:N2O+O N2+O2,N2+O2 2NONO+O3 NO2+O2,NO2+O NO+O2O3+0 202上述反应不断循环,使O3分解,臭氧层遭到较大的破坏。

二、主要治理方法由于低NO X燃烧技术降低NO X排放效率较低(一般在50%以下),因此,当NO X的排放标准要求比较严格时,就要考虑采用燃烧后的烟气脱硝技术来降低NO X的排放量。

烟气脱硝技术分为包括气相反应法、等离子体活法、吸附法、液体吸收法、微生物法等。

气相反应法选择性催化还原法(SCR)该法是在一定的温度和催化剂作用下,利用氨或烃做还原剂可选择性地将NOX 还原为氮气和水的方法。

此法对大气环境质量的影响不大,是目前脱硝效率较高,最为成熟,且应用最广的脱硝技术。

SCR技术是还原剂(NH3)在催化剂的作用下,将烟气中NOx还原为氮气和水。

“选择性”指氨有选择地将 NOx 进行还原的反应。

催化反应温度在320℃ ~400℃。

该技术无副产品,脱硝效率能达80~90%以上。

选择性非催化还原法(SNCR)选择性非催化还原法是在900~1100℃温度范围内,无催化剂作用下,通过注入氨、尿素等化学还原剂还原剂可选择性地把烟气中的NO X还原为N2和H2O,达到去除的目的。

在SNCR 法中温度的控制是至关重要的。

由于没有催化剂加速反应,故其操作温度高于SCR 法。

为避免NH3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。

采用该方法一般可使NO X降低50%~60%。

混合型SNCR/SCR混合型SNCR/SCR方法是将选择性催化还原法于选择性非催化还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,后段加装少量催化剂,主要由TiO2, V2O5, WO3组成。

脱硝效率可达80%以上。

通常炉膛内喷射综合SCR 和SNCR多选择于省煤器与SCR 反应器间烟道内反应剂喷射位置40~60%可达80%以上80 ~ 90%脱硝效率不使用催化剂后段加装少量催化剂,主要由TiO 2, V 2O 5, WO 3组成主要由TiO 2, V 2O 5 WO 3组成催化剂900 ~1,100℃前段:900 ~1,100℃后段:320 ~400℃320 ~400℃反应温度可使用NH 3 或尿素可使用NH 3 或尿素以NH 3为主反应剂SNCR 混合型SNCR/SCR SCR 项目催化分解法NO 在催化剂存在下能发生如下分解反应NO 1/2N 2+/2O 2按此反应去除NO 具有工艺简单、不产生二次污染等特点,是一种去除NO 的理想途径。

但是,此反应的活化能较高(364kJ /mo1),需要催化剂降低反应活化能,才能使反应顺利进行。

迄今为止,所用的催化剂主要有以下儿类:①贵金属催化剂。

这类催化剂主要采用铂或铂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,其中以氧化铝的载体效果最好,Rh /A12O 3的活性最高。

此类催化剂的优点是活性高,低温性质好,抗硫中毒的能力强;缺点是有强烈的氧抑制现象,价格昂贵。

②氧化物催化剂。

主要包括金属氧化物和钙矿型氧化物,金属氧化物的催化力与晶格中金属原子和氧原子之间键的强弱有很大的关系,其中过渡金属氧化物通常有较高的催化活性,但是很容易结块,使其不能有效地与反应物接触,从而催化能力下降。

钙钛矿型氧化物容易使吸附在其表面的氧脱附,从而减轻氧对催化剂的抑制作用。

③金属离子交换的分子筛。

在这类催化剂中,Cu—ZSM 一5分子筛不但具有很高的催化活性,而且具有很高的实用性。

大量研究表明: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+交换量增加到一定程度时,NO X的转化率会出现一个最高值,约为8O%~100%。

之后继续提高交换量反而会使NO X 的转化率降低。

另外,即使是在Cu2+的交换量为零时,NO X的转化率也不为零。

三效催化剂(TWC)法使用三效催化剂是净化汽车尾气的有效手段。

贵金属(Pt、Pd、Rh)搭载在Al2O3或蜂窝陶瓷上,添加适当的助剂,如La、Ce、Ba等能够同时除去机动车尾气中的HC、CO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NO 优良的催化还原作用,它能选择地将N0还原为N2而抑制NH3的生成。

目前有91%的Rh用于三效催化剂的制备,Rh资源相当匮乏,所以无Rh催化剂是现今研究的一个主要目标口引。

要使三效催化剂同时有效地脱除HC、CO和NO,必须把空燃比A/F控制在氧化还原计量比14.6附近,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NO X 的转化率下降。

等离子体活化法其特征是在烟气中产生自由基,可同时脱除NO X和SO2。

该法可分为两大类:电子束法(EBA)和脉冲电晕等离子法(PPCP)。

电子束法该法是在烟气中加入氨的情况下,利用电子加速器产生的高能电子束辐照烟气,将烟气中的SO2和NO X转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟气脱硫脱硝技术。

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普通反应器中形成等离子体,产生高能电子。

利用高能电子将烟气中SO2,NO X,H2O 和O2等气体分子激活、电离、甚至裂解,产生强氧化性基团,如OH,HO,O,O3等,这些活性基团与SO2和NO X分子作用,生成SO3和NO2,在有氨注入的情况下,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,从而达到净化烟气的目的。

固体吸附法固体吸附法主要包括分子筛法、泥煤法、硅胶法、活性炭法、NO X SO 法和氧化铜吸附法等。

2.3.1 分子筛法常用的分子筛主要有丝光沸石Na2A12Si10O2 ·7H2O。

该物质对N 有较高的吸附能力,在有氧条件下,能够将NO氧化为NO2加以吸附。

2.3.2 泥煤法国外采用泥煤作为吸附剂来处理NO X废气,吸附N 后的泥煤,可直接用作肥料不必再生,但是机理很复杂,气体通过床层的压力较大,目前仍处于实验阶段。

2.3.3 硅胶法以硅胶作为吸附剂先将NO氧化为NO2。

再加以吸附,经过加热便可解吸附,当NO2的浓度高于0.1 ,NO的浓度高于1%~1.5%时,效果良好,但是如果气体含固体杂质时,就不宜用此方法,因为固体杂质会堵塞吸附剂空隙而使吸附剂失去作用。

2.3.4 活性炭法此法对NO X的吸附过程吸附剂伴有化学反应发生。

NO X被吸附到活性炭表面后,活性炭对NO X有还原作用,反应式如下:C+2N0 N2+CO22C+2N02 2CO2+N2缺点在于对NO X的吸附容量小且解吸再生麻烦,处理不当又会造成二次污染,故实际应用有困难。

但是有报道指出[1引,现在已经有人根据物理化学原理,采用“炭还原”法处理N 废气,取得了突破性进展。

发生的反应与活性炭吸附法发生的反应相同。

但是用的是焦炭而不是活性炭。

工艺过程为:由鼓风机鼓人少量空气,将产生的NO X带出,经过管道送人NO X处理器。

在一定条件下,NO X与加人处理器中的反应物(焦炭)发生氧化还原反应,NO X最终以N2的形式排出。

NO X SO 法除尘后的烟气进入流化床进行吸收,吸附饱和的吸附剂进入加热器,在温度600 ℃左右,使得NO X被释放,再将溢出的NO X循环送回锅炉燃烧器中,结果在燃烧器中形成了一个化学平衡,抑制NO X 的生成,在燃烧室中NO X的浓度达到一个稳定状态,这样就不会生成NO X而只能是N2。

然后将吸附剂用还原气体除硫,产生SO2,H2S,S 混合气体,最后用克劳斯法进行硫的回收。

其NOX 的去除率可达70%~90%,SO2 的去除率可达90%。

氧化铜吸附法在吸收还原过程一般采用负载型的CuO 作为吸收剂,CuO 含量通常占4%~6%,在300~450 ℃的温度范围内,既可吸附烟气中的SO2将其催化氧化为CuSO4以达到脱硫目的,又可在NH3和O2存在的条件下,同时将烟气中的NO X选择性催化还原为无害的N2,当吸收剂吸收SO2达到饱和,可利用CH4,H2等将其还原再生,释放的SO2可制酸,还原得到的金属铜或CuS 遇到烟气中游离的O2会生成可供重新使用的CuO。

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