烟气中硫氧化物和氮氧化物控制技术综述
彭会清,胡海祥,赵根成,田爱堂
(南方冶金学院,江西 赣州 341000)
摘要:综述了国内外的烟气脱硫脱氮技术,并对这些技术的优缺点作了评述。
关键词:烟气脱硫;烟气脱氮;综述
中图分类号:X701;X733 文献标识码:B 文章编号:1671-8380(2003)04-0064-05
1 引言
SO X和NO X是大气污染的主要物质,二氧化硫的主要来源是金属冶炼工业(包括铁及有色金属铜、锌和铅等)和能源工业(包括煤、石油和天然气)[1],尤其是燃煤火力发电厂和工业锅炉。NO X主要来自化石燃料和硝酸、电镀等工业废气及汽车尾气。其中SO X中的SO2和SO3,NO X中的NO和NO2是污染大气的主要成分,能引起人体中毒、植物损害、酸雨酸雾等,并与碳氢化合物形成光化学烟雾,造成臭氧层的破坏[2]。我国每年SO2的排放量约为2400×104t,NO X的排放量为770×104t,给国家和人民造成巨大经济损失[3]。美国宇航局资助的CHINA-MAP项目通过PAINS-ASIA模式检测了中国29个地区的污染物排放情况,结果表明,如果不加以排放控制,预计到2020年SO2的排放量将增加到约6070×104t,NO X的排放将增加到2660～2970×104t。因此,如何尽快解决这些污染是一个亟待解决的问题。本文综述了目前国内国外已经应用普遍的技术。目前烟气脱硫脱氮方法有很多,近年来联合脱硫脱氮技术是燃料气治理的发展方向之一,目前国际上将可同时脱硫脱氮的过程称为NOXSO过程,已经有很多的国家的政府和大型的企业资助这个项目,有些已取得中试和小试成果,显示出强劲的发展前景。
2 烟气脱硫技术
2.1 湿法烟气脱硫工艺
2.1.1 石灰石/石灰-石膏法[4,5,6]
石灰石/石灰-石膏法是目前最为广泛的一种脱硫技术,其原理就是采用石灰石/石灰粉制成浆液作为脱硫吸收剂,与进入吸收塔的SO2烟气混合反
收稿日期:2003-04-30应,烟气中的SO2最终反应生成CaSO3和石膏。此法开发最早,技术上较成熟,并已积累了不少设计制造和运行经验。
石灰石/石灰-石膏法其主要优点是:脱硫效率高,适应煤种广,吸收剂利用率高(可大于90%),设备运转率高(可大于90%),工作的可靠性很高,脱硫剂来源丰富而廉价。它也存在着比较明显的缺点:初期投资费用高,运行费用高,占地面积大,系统管理操作也很复杂,磨损腐蚀结垢现象较为严重,副产物石膏销路问题很难处理,废水较难处理。
2.1.2 氨法[4,7,8]
氨法的原理是采用25%～30%的氨水作为脱硫吸收剂,与进入吸收塔的SO2烟气混合反应,生成亚硫酸铵,经与鼓入的强制氧化空气进行氧化反应,生成硫酸铵溶液,经结晶、脱水、干燥后即制得化学肥料硫酸铵。
该法的优点是氨水与SO2的反应速度很快,无论烟气中的SO2浓度的高低,均可达到很高的脱硫效率(95%以上);吸收剂溶解浓度高,不会造成设备的结垢和堵塞,同时也不需要吸收剂再循环系统;系统简单,稳定性高,其投资费用低;氨法工艺无废水和废渣排放。缺点主要有吸收剂氨水价格高,如果副产品销售收入不能抵消大部分吸收剂费用,则不能应用氨法工艺。
2.1.3 双碱法[4,9]
双碱法原理是利用碳酸钠和氢氧化钠作为脱硫剂,脱硫剂在吸收塔中与SO2反应生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,再用石灰浆(或石灰石)再生反应。
双碱法优点在于生成的固体的反应不在吸收塔中进行,这样避免了塔的堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了操作费用,同时提高了脱硫效率。它的缺点主要是多了一道工序,增加了投资。
2.1.4 氧化镁法[4,9]
氧化镁法在美国的脱硫的工艺系统较常见,工艺原理是利用MgSO3和Mg(OH)2的浆液与预处理之后的SO2烟气在吸收塔内反应生成MgSO3(部分被氧化成MgSO4)。MgSO3和MgSO4沉降下来都呈现水合结晶态,固液分离后的MgSO3和Mg2 SO4经再生反应生成氧化镁,再生的氧化镁与增加的氧化镁水熟化生成Mg(OH)2,循环到吸收塔内。MgSO3在煅烧中经833℃高温分解;MgSO4则以碳还原,煅烧出来的SO2气体经出尘后制酸或制硫。
MgO法比较复杂,费用也比较高,但有发展前景;脱硫率较高(一般在90%以上),有很大的溶解度,因此不会出现结垢现象。MgO法约占美国脱硫工艺的5%。
2.1.5 亚硫酸钠循环吸收法(W—L法)[10,11]
W-L法是美国Davy—Mckee公司60年代末开发的。其原理是利用亚硫酸钠在吸收塔内与SO2反应生成亚硫酸氢钠,然后将亚硫酸氢钠分解成亚硫酸钠很高浓度的气体。亚硫酸钠循环,高浓度的SO2用于制酸,W-L法就是在亚硫酸钠溶液的吸收再生循环过程将烟气中的SO2脱除的。
W-L法的优点是:脱硫效率高(常大于97%),变废为宝(得到的SO2制酸),脱硫负荷可以在较大的范围内变化,系统可靠性和利用率高,适合于高硫煤,尽能回收硫的副产品。W-L法也有两个明显的缺点[5]:一个是废气中的氧使一部分Na2SO3氧化成Na2SO4,消耗一定量的碱,所以在生产当中必须补充NaOH;另一个是排放的Na2SO4中的Na2SO3必须深加工,否则会造成二次污染。
2.1.6 柠檬酸钠法[4,12]
柠檬酸钠法在80年代初由华东化工学院开发, 1984年在常州华工二厂实现了工业化。其原理是利用柠檬酸钠和柠檬酸形成的缓冲溶液,抑制p H 值的降低(吸收SO2过程中会导致p H下降),可吸收更多的SO2。从吸收塔底部排出的溶液进入还原器内与H2S气体反应生成元素硫,然后经过过滤得到固态的硫。
柠檬酸钠法具有工艺和设备简单、占地面积小、操作方便、运转费用低、污染少等特点;但是用贵重的柠檬酸钠脱硫是不经济的,不适合国情。
2.1.7 磷铵复肥法(PAFP)[4,13]
该法是以磷矿石和氨为原料,在脱硫过程中直接生产氮磷复合肥料的一种烟气脱硫回收技术。PAFP的工作原理是用活性碳吸收烟气中的SO2后,在烟气中过剩氧和水的作用下可催化氧化成硫酸,当达到每克碳含20%时,停止吸收,换成稀硫酸和水喷淋20%浓度的稀硫酸,然后用稀硫酸浸磷矿石;经萃取过滤而得到磷酸,磷酸加氨中和得到磷铵,中和液重新作为吸收剂返回吸收塔进一步吸收SO2烟气,二级脱硫后的磷铵溶液经氨氧和蒸发浓缩干燥处理后,生成磷铵复肥。
PAFP烟气脱硫为回收法脱硫技术,与一般的烟气脱硫法相比,脱硫率高(95%以上),脱硫原料磷矿石来源丰富,价廉易得,其副产品价值足以抵偿全部运行费用并稍有剩余。该法的缺点是一次性投资大,技术还未成熟,二次污染磷石膏废渣和含HF气体需要处理。
2.1.8 海水脱硫[4,14,15]
天然的海水含有大量的可溶性盐,其主要是氯化物和硫酸盐,也含有一定量的碳酸盐。海水呈碱性,自然碱度大约为1.2～2.5mmol/l,则使得天然海水具有一定的SO2吸收能力。原理是利用海水与烟气在吸收塔内反应脱除SO2。
海水脱硫的工艺特点:投资少,运行费用低,工艺简单,无需脱硫剂的制备,系统可靠利用率高(可达100%),脱硫效率高(可达90%以上),无废物排放,易于管理。但只能适用于燃煤含硫量小于1.5%的中低硫煤[7],该工艺是否给海洋造成污染难以评估,该法只能适用于海边电厂。
2.2 干法脱硫
2.2.1 炉内喷钙尾部增湿活化法(L IFAC法)[16,17]
L IFAC法由芬兰IVO公司和TAMPELLA公司联合开发,是在炉内喷石灰石粉末,脱除部分SO2。为了提高脱硫率,在炉后尾部烟道增加了一个活化器,继续进行脱硫反应,最终可使整个工艺脱硫率达到60%～85%。
L IFAC工艺的主要优点是耗电量小,占地面积小,工艺简单,投资明显低于湿法和喷雾干燥法,同时维修方便,比较适合中小容量机组和老电厂的改造。主要缺点是脱硫低要求有高的钙硫比,不适合用于含硫份高的煤种;烟气中的碱性钙使得静电除尘器的烟气击穿电压下降,从而使除尘效率下降;石灰石的分解要吸收热量及送入的冷空气的加入也会使锅炉的热效率减低,此外磨损问题、灰熔点降低的问题都需要进行分析研究。
2.2.2 荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CDSI)[18]
CDSI的脱硫原理是:脱硫剂熟石灰以高速通过静电晕充电区,使脱硫剂得到强大的负电荷后,在吸
收塔内通过喷射系统喷射到烟气中,由于脱硫剂都带同一种电荷而相互排斥,很快在烟气中扩散,并形成均匀的悬浮状态,使每个脱硫剂颗粒表面充分暴露在烟气中,增加了SO2反应的机会。同时由于脱硫剂表面的电荷,增强了其活性,缩短了与SO2的反应时间,提高了脱硫率。
该方法对亚微米小颗粒粉尘的去除也很有效。因为带电的脱硫剂颗粒把小颗粒吸附在身边的表面,形成了较大的颗粒,提高了粉尘的平均粒径,也就提高了亚微米颗粒的去除率。
CDSI系统的优点在于投资小、收效大、脱硫工艺简单有效,可靠性强;整个装置占地面积小,不仅可用于新建锅炉的脱硫,而且更适合对现有锅炉的技术改造;CDSI是纯干法脱硫,不会造成二次污染,反应生成物将与烟尘一起被除尘设备除去运出厂外。其缺点是对脱硫剂要求过高,限制了其推广。2.2.3 炉内喷钙循环流化床反应器技术[19]
炉内喷钙循环流化床反应器技术是由德国Simmering Graz Pauker/Lurgi GmbH公司开发的。该技术的脱硫原理是在锅炉膛适当部位喷入石灰石粉末,起到部分固硫的作用,在尾部烟道电除尘器前装上循环流化床反应器,这样炉内未反应完的氧化钙随飞灰输送到循环流化床反应器内,在反应器内大颗粒的氧化钙被气体湍流破碎,为与SO2反应提供更大的表面积,从而提高了脱硫率。该类技术将循环流化床引入烟气脱硫中来,具有开创性,目前其工艺脱硫率可达90%以上。
2.3 半干法
2.3.1 旋转喷雾干燥法(SDA法)[20]
SDA法是由美国J O Y公司和丹麦N IRO公司联合开发研制出来的工艺。它是利用喷雾干燥的原理,在吸收剂喷入吸收塔之后,一方面吸收剂与烟气中的SO2发生化学反应生成固体灰渣;另一方面烟气将热量传递给吸收剂使之不断干燥,所以完成脱硫反应后的废渣以干态亚硫酸钙与硫酸钙排出。
该法有以下的特点:吸收塔出来的物料是干的,与湿法相比省去庞大的废料后处理系统,使工艺流程简化,投资明显降低;能量与水消耗量比湿法要低;基本上不存在结垢、堵塞、腐蚀等问题;占地面积小,约为湿法的1/2。系统可靠性大,但对系统控制要求较高;脱硫率略低于湿法。
2.3.2 CFB循环流化床烟气脱硫工艺[21]
CFB循环流化床烟气脱硫技术是以石灰浆作为脱硫剂,锅炉烟气从循环流化床底部进入反应塔,在反应塔内与石灰浆进行反应,除去烟气中的SO2气体。脱硫剂颗粒由分离器排出后返回塔再次参加反应,反应完全的脱硫剂颗粒从反应塔底部排出。
CFB循环流化床烟气脱硫工艺特点是脱硫率较高;在循环床内可以保证将烟气中的SO2含量降低到环保要求;工艺简单、运行可靠、可用率高;结构紧凑,设备效率高;设备基本上不存在腐蚀问题,运行操作简单;可在100%～30%负荷下稳定运行。3 烟气脱氮技术综述
3.1 选择性催化还原法(SCR法)[22,23]
此法的原理为:使用适当的催化剂,在一定温度下以氨作为催化反应的还原剂,使氮氧化物转化成无害的氮气和水蒸汽。反应式如下:
4NO+4N H3+O2→4N2+6H2O
8N H3+6NO2→7N2+2H2O
催化剂不同,反应所需温度也不一样。以二氧化钛为载体的钯、铂催化剂,所需的反应温度为300～400℃,而以焦炭为催化剂,反应温度为100～150℃。此法具有净化率高(可达85%以上),工艺设备紧凑,运行可靠,氮气放空,无二次污染等特点,但此法存在投资与运行费用(投资费用80美元/kW)[24]较高,消耗氨液,氮氧化物不能回收等不足之处。若在联合SCR/VOC(易挥发的有机化合物)催化系统中,气流将首先通过一种氧化催化剂将VOC转化成CO2和H2O。该法NO X脱除率可达99.0%。
3.2 非催化选择性还原性(SNCR法)[22,25]
该法原理同SCR法,由于没有催化剂的帮助,反应所需温度较高,为900～1200℃。反应式为4N H3十6NO→5N2十6H2O
由于反应温度高,此法要控制好反应温度,以免氨被氧化成氮氧化物。此法的净化率为50%～60%,其特点是不需催化剂,旧设备改造少,投资较SCR法小(投资费用15美元/kW)[24]。但氨液消耗量较SCR法多。近来研究用尿素代替N H3作为还原剂,使得操作系统更加安全可靠,而不必担心因N H3的泄漏造成新污染。
3.3 催化助热燃烧技术[26]
催化助热燃烧技术(catalytic support technolo2 gy,CST)是采用催化剂使燃烧火焰温度从l800～2000℃降低到1500℃左右,从而显著地阻止了NO X的生成。这是针对含氮少的气体燃烧的燃烧法,可有效降低NO X的排放。
3.4 臭氧氧化吸收法[25,27]
采用O3使NO氧化,然后用水溶液吸即NO+O3→NO2+O2 2NO+O3→N2O5
N2O5+H2O→2HNO3
生成物HNO3经浓缩而得到浓度为60%。实践证明,该法不会将其它污染物带入反应系统中,而且采用水作吸收剂比较便宜。但是,臭氧要用高电压制取,故耗电量大,费用大。
3.5 高锰酸钾KMnO4液相氧化吸收法[25,27]
用KMnO4将NO氧化成NO2,然后将它固定生成硝酸盐,此法亦可同时脱硫,此法用于产生MnO2沉淀,易于分离再生,且副产品KNO3可做化肥用。此法脱硝率为90%～95%。但KMnO4价格高。总之,湿法脱硝率高,而且可以同时脱硫,但带来水污染问题。
4 烟气脱硫脱氮一体化技术
4.1 电子束照射法(ER法)[22,28]
该法的原理是在烟气进入反应器之前先加入氨气,然后在反应器中用电子加速器产生电子束照射烟气,使水蒸气、氧等分子激发产生高能自由激,这些自由激使烟气中的SO2和NO X很快氧化,产生硫酸和硝酸,再和氨气反应形成硫酸铵和硝酸铵化肥。
该流程工艺的特点是:能同时脱硫脱硝,脱硫效率高(90%以上),脱硝率80%以上,不产生废水和废渣,副产品可以做化肥使用,系统操作方便简单,过程易于控制,运行可靠,无堵塞、腐蚀和泄漏等问题,对负荷的变化适应性强,处理后烟气无需加热可直接排放,占地面积小(约为常规方法的1/2～1/3),投资和运行费用低,实际运行中,燃煤含硫量在0.8%～3.5%之间变化时,脱硫率在80%以上脱硝率在20%以上。电子束辐射法已在我国六大脱硫示范工程之一的成都发电厂脱硫脱硝工程中得到应用。
4.2 吸附剂吸收技术[22]
采用浸渍了碳酸钠的γ-Al2O3圆球(Φ1.6 mm)作为吸附剂同时去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。处理过程包括吸收、再生等步骤。吸收过程反应式为:
Na2CO3+Al2O3→2NaAlO2+CO2
2NaAlO2+H2O→2NaOH+Al2O3
2NaOH+SO2+1/2O2→Na2SO4+H2O
2NaOH+2NO+3/2O2→NaNO3+H2O
2NaOH+2NO2+1/2O2→2NaNO3+H2O
采用天然气一氧化碳可对吸附剂进行再生,再生反应式如下:
4Na2SO4+CH4→4Na2SO3+CO2+2H2O
4Na2SO3+3CH4→4NO2S+3CO2+6H2O
Al2O3+Na2SO3→2NaAlO2+SO2
Al2O3+Na2S+H2O→2NaAlO2+H2S
此技术对烟气中二氧化硫的净化率达90%,氮氧化物的净化率达70%～90%,但此技术需大量吸附剂,设备庞大,投资大,运行动力消耗也大。
4.3 活性碳脱硫脱氮法[28]
在该处理系统中,先用活性碳吸附除去烟气中的SO X,再让烟气通过另一活性碳层同时高效除去SO X和NO X。在脱硫塔中,NO X由于活性碳和催化作用也会被分解除去。但当SO X同时存在时去除效率甚低。烟气从脱硫塔出来后,被重新注入N H3,然后通过填满活性碳的脱氮塔完成高效脱氮。
在解吸塔中,从脱硫塔中转移过来的活性碳被加热到390℃左右,结果活性碳上的硫酸和硫酸铵被分解,产生富含SO2的气体(SO2浓度约为15%),然后SO2被还原,并以硫黄被回收。
在解吸塔中被再生活化的活性碳先送至脱氮塔,在活性碳的催化作用下以NH3还原除去NO X,然后把活性碳送至脱硫塔去吸附SO X,最后再一次被送回解吸塔。运行结果表明脱硫率在97%以上,脱氮率在80%以上,处理装置在日本已投入实际生产。
烟气中NO X脱除还有很多的方法正在研究阶段技术不是很成熟,比如烟道气循环法、低NO X燃烧器法[26]、氨碱吸收法、尿素吸收法、亚硫酸铵吸收法[22]等。
5 结束语
为了减少烟气中硫氧化物和氮氧化物对大气的污染,一方面要改进燃烧技术抑制其生成,另一方面要加强对排烟中硫氧化物和氮氧化物的烟气净化治理。燃烧前脱硫脱硝也是控制硫氧化物和氮氧化物排放的有效方法,现在也正在积极的研究开发当中,很多的技术已经用到了工业上。
目前,国内外已开发了多种脱硫和脱硝工艺,评价各种工艺应从硫氧化物和氮氧化物净化率、装置成本、运行费用以及副产物处理和二次污染等多方面综合评价。在这方面,国外技术开发较早,已积累了丰富经验,适当引进国外技术是必要的,但最终必须实现国产化。
针对我国国情特别是经济承受能力,选用何种控制技术,应因地制宜,充分利用当地资源,做到经济上可行,技术成效,运行可靠。
参考文献
[1] 童志权主编.工业废气净化与利用[M].北京:化学工
业出版社,2001.
[2] 毕列锋,李旭东.微生物法净化含NO X废气[J].环境
工程,1998,16(3):37～39.
[3] 郭占成.活性炭选择性催化还原(SCR)烟道气中NO X
[J].环境工程,1999,17(4):35～37.
[4] 陈亚非.烟气脱硫技术综述(待续)[J].制冷空调与电
力机械,2001,22(1):17～20.
[5] 孙雅珍.湿式石灰石-石膏排烟脱硫技术的应用[J].
长春大学学报:自然版,1994,(2)46～49.
[6] Taha Ramzi.Environmental and engineering properties of
flue gas desulfurization gypsum[J].Transportation Re2 search Record.1993(1424):14～19.
[7] 雷海成.火电厂烟气脱硫工艺技术经济比较[J].广西
电力工程,1999(1):24～29.
[8] 肖文德,李伟,方云进等.火电厂烟气脱硫新方法-
NADS-肥法[J].中国电力,2001(7).
[9] 中国环境科学学会编.脱硫技术中国环境[M].北京:
科学出版社,1995.
[10] IHI CORP..Flue G as Desulfurization System.
1997.
[11] 蒋李亚.江西火电厂烟气脱硫工艺选择研究[J].江
西能源,2002(1):11～14.
[12] 邱礼有,叶骏.柠檬酸缓冲溶液吸收低浓度SO2动力
学研究[J].成都科技大学学报,1990(4):121～128,
134.
[13] 崔莲溪.磷铵肥法(PAFP)烟气脱硫技术[J].硫酸工
业,1992,(4):3～10.
[14] 董学德,彭斯干,唐崇武,丁伟.烟气海水脱硫技术极
其应用[J].中国电力,1996,(10).
[15] 姚彤,范祖训等.海水脱硫工艺在广东沿海火电厂应
用的可行性(火电厂烟气脱硫技术选编)[M].南京:
电力环境科学研究所,1993.
[16] 段建中,何红光.炉内喷钙脱硫技术的现状与发展前
景[J].热力发电译丛,1990,(3):48～51.
[17] IVO,Finlang.FG D document,1998.
[18] 陈亚非.烟气脱硫技术综述(续一)[J].制冷空调与
电力机械,2001,22(2):35～37.
[19] 淳于菱,陈继录.几种先进烟气脱硫技术综合性能评
价及在我国应用前景分析[J].电力环境保护,2000,
16(1):18～22,48.
[20] 张慧明,田新莲.喷雾干燥法排烟脱硫[J].上海环境
科学,1989,8(6):36～38,7.
[21] 王文德,张巍.湿法和干法烟气脱硫工艺技术分析
[J].齐鲁石油化工,2001,29(4):314～317.
[22] 钱斌.燃煤锅炉氮氧化物的污染及控制技术综述[J].
有色冶金设计与研究,2000,21(2)41～46.
[23] E.D Cjchanowicz,et al.Seletive Catalytic Reduction
Controls NO X in Europe,Power Eng,1988,92(8). [24] S.M.K atzberger,et al.Options are Increasing for Re2
ducing Emissions of SO2and NOx.Power Eng,1988,92
(12).
[25] 李玲,孙学信,李敏,胡松,于敦喜.燃煤电厂烟气脱硫
脱硝技术的发展[J].锅炉压力容器安全技术,2001,
(5):1～6.
[26] 黄军左,顾立军,刘宝生,李雪辉,王乐夫.脱除工业烟
道气中的SO X和NO X的技术[J].现代化工,2001,21
(12):44～47.
[27] 郑楚光.洁净煤技术[M].武汉:华中理工大学出版
社,1996.
[28] 劳善根,王凯雄.日本燃煤烟气中NO X处理技术[J].
煤矿环境保护,1997,11(4)38～40,48.
2004年《广西电力》征稿启事
2004年《广西电力》征稿,欢迎以下内容的稿件:
(1)围绕“西电东送”中广西要成为电网支撑和电源补充基地以及广西500kV交直流运行所要解决的技术性问题,有关500kV交直流输电技术、系统稳定技术、电网管理、配电自动化技术等。
(2)广西电网规划、广西电力系统信息化技术。
(3)枢纽变电站综合自动化改造技术及在线监测技术。
(4)谐波监测分析与治理。
(5)提高10kV配电网可靠性综合技术。
(6)电网线损监测技术。
(7)安全生产技术和安全生产管理。
(8)设备状态检修技术、电气设备带电测试技术及SF6电气设备故障检测技术。
开题报告 轮机工程 船用柴油机氮氧化物排放控制技术研究 一、选题的背景与意义 2005年5月19日，MARPOL73/78附则VI正式生效之后，一定程度上缓解了传播造成大气污染的现象，但是国际海事组织海洋环境保护委员会第57届会议通过了MARPOL73/78附则VI的修正案，对船舶废气中的氮氧化物与硫氧化物及氮氧化物的排放含量作了限制，禁止故意排放消耗臭氧的物质。这一举措给航运业各相关利益方面均提出了新的更高的要求。当今世界由于国际海事组织海洋环境保护委员会通过了新的MARPOL73／78附则VI修正案，对柴油机的废气排放提出了更高的要求。比如。根据已生效的MARP0L73／78附则VI的规定，在NO x排放方面,对于2000年1月1日~2011年1月1日安装的柴油主机的NO x排放量不得超过17克/千瓦·时；2011年1月1日以后安装的柴油主机的NO x排放标准为14.4克/千瓦·时；2016年1月1日以后安装的柴油主机的NO x排放标准为：当船舶航行于指定的排放控制区域内时为3.4克/千瓦·时，在排放控制区外航行时仍为14.4 克/千瓦·时。对于现有主机，MEPC 规定1990年1月1日~2000年1月1日安装的输出功率在5000千瓦以上、汽缸工作容积在90升以上的柴油主机的NO x 排放标准为17克/千瓦·时。 从另一方面讲，MARP0L73／78附则Vl的修正案是世界各相关国家、航运业内的各相关利益方相互博弈的结果，是政治、经济利益的体现。按照市场理论，企业将根据技术实施能力的不通，通过技术占领甚至垄断市场，排斥不符合该技术标准的产品，达到排斥异己的目的。MARP0L73／78附则VI中规定的排放限制标准的具体数值，基本上反映了目前船用柴油机生产制造的最高水平。当今，许多发展中国家经过技术引进和研发，都可以生产制造船舶柴油机，但发展中国家的技术和制造工艺水平还不够高，无论从经济性方面，还是从环保性方面，都不能与先进的船舶柴油机生产国相比。正是如此，工业发达国家才要极力促进MARPOL73／78附则Vl的修订和实施。这也就促使着发展中国家要努力提升相关技术水平，抓住机遇，迎接挑战，以期早日达到公约的标准。 针对我国船用柴油机主要依赖许可证生产的现状．在船机减排方面将面临更大的压力。因此加快船机氮氧化物排放处理的研究步伐实有必要。 二、主要内容与基本要求：主要内容有降低柴油机氮氧化物的基本技术、IMO不同阶
深国安电子给您分享 如何降低烟气中氮氧化物的含量 1 重要性和产生的原因 氮氧化物(NOX) 是锅炉排放气体中的有害物之一。燃煤锅炉在1996 年国家要求控制在 650mg/m3，而2004 年第3 时段排放标准进一步提高要求控制在450 mg/m3 ；所以对于我们燃煤机组的火电厂热电厂减少NOX 的排放迫在眉睫。 在燃烧过程中, NOX 生成的途径有3 条: 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。 2 降低的方法 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。 2）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：（1）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。 （2）空气分级燃烧 基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段完成，采用倒三角的配风方式。在第一阶段预燃阶段，将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少（相当于理论空气量的80%），使燃料先在缺氧的富
氮氧化物(nitrogen oxides)包括多种化合物，如一氧化二氮 (N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。除二氧化氮以外，其他氮氧化物均极不稳定，遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又变为二氧化氮。 造成大气污染的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，因此，环境学中的氮氧化物一般就指这两者的总称。氮氧化物具有不同程度的危害。 氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，硝酸是酸雨的成因之一；它与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。 大气中氮氧化物浓度增长，造成了氮沉降量的增加。根据酸雨监测数据，降水中NO3－与SO42－当量浓度比值1999年以来呈现上升趋势。NO3－与SO42－当量浓度比值增大，表明氮氧化物对酸性降水的贡献在增大，我国酸雨正在由硫酸型酸雨向硫酸/硝酸复合型过渡。同时，氮沉降产生更多的硝酸根和氮的氧化物，使土壤酸化，使水酸化和富营养化。1 U' P4 [& v. |! z. v7 c4 @ 氮氧化物的持续增加，还会加速细微颗粒物和二次气溶胶的形成。氮氧化物是光化学污染的前体物之一。在阳光照射下，NO2和VOCs(挥发性有机化合物)经由一连串的光化学反应生成O3和甲醛、乙醛等多种二次污染物，导致大气氧化性增强，并形成光化学烟雾，对大气环
境和人体健康造成危害。在我国一些人口密集、经济发达和机动车保有量大的城市，已经发现发生光化学污染的趋势，尤其是在北京、广州、上海等特大城市已经监测到了光化学污染的发生。 因此，减少大气中的氮氧化物对于保护生态、保持人们身体健康起到重要作用。而减排氮氧化物就是保护环境、改善民生的重大举措。 二氧化硫的硫主要来自燃料，而氮氧化物的氮来源是燃料和空气，既与燃烧温度有关，也与混合气体在高温区停留的时间有关。烟气中氮氧化物浓度的变化范围较大，准确测算不容易。随着燃料使用量和机动车保有量的增加，氮氧化物也会随之增加。据测算，全国氮氧化物的排放量年增长率为5％~8％。如果不采取进一步的氮氧化物减排措施，随着国民经济继续发展、人口增长和城市化进程的加快，未来中国氮氧化物排放量将持续增长。按照目前的发展趋势，到2030年我国氮氧化物排放量将达到3540万吨，势必造成严重的环境影响，因此必须切实加强氮氧化物排放控制。而减少氮氧化物最重要的政策措施就是总量控制。 测定尾气中NO、NO2、N2O、N2O4，用化学分析方法和仪器分析方法分别怎样做？用色谱做有啥优点和不足？ 如果是硝酸合成中的尾气，最好采用红外气体分析，并且将氮氧化物转化成红外可以检测的形式。另外可以用激光分析法，可能也需要对气体进行适当的转化才好测定。采用色谱法，可能选择合适的色谱柱及分离条件是一个较为棘手的过程。如果是测定总氮氧化物，则可以采用化学发光法检测。
新形势下氮氧化物烟气治理技术现状及趋势 发表时间：2018-06-01T10:49:22.757Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：纪嫄 [导读] 摘要：燃煤电厂是目前我国电力资源的主要供应者，为国民经济发展提供重要支撑。 安徽省宣城市郎溪县环境保护局 242100 摘要：燃煤电厂是目前我国电力资源的主要供应者，为国民经济发展提供重要支撑。燃煤电厂在发电的同时也产生巨大的污染，其中包括颗粒污染和气态污染两个重要方面，气态污染物又可以分为二氧化硫和氮氧化物。因此，必须对相关的污染物进行处理，以保证环境的清洁。本文以氮氧化物的治理为切入点，介绍氮氧化物的脱除技术及发展趋势。以期更好地促进脱硝技术的发展。 关键词：氮氧化物；烟气治理；脱硝SCR 1引言 随着经济和社会不断发展，人们对环境保护认识日益深刻。我国的大气污染仍然以煤烟型为主，主要污染是SO2和烟尘，酸雨问题依然较严重，电厂的烟道气中氮氧化物含量较高，超过了排放标准，不能直接排放，因此要对电厂的烟道气进行脱脱硝处理，，因此本文结合氮氧化物的脱除技术对燃煤电厂的烟气治理情况进行分析介绍，以期更好地促进烟气的洁净排放顺利完成。 2氮氧化物脱除概述 我国的一次能源中有70%-80%的能源是由煤炭提供，尤其是电力资源。目前，我国电网中的电力资源绝大部分是通过燃煤电厂提供，煤炭在燃烧过程中产生大量的污染物。氮氧化物（NOx）是在煤炭燃烧中产生的，相关的研究已经证实NOx对环境具有较大的影响，不仅和酸雨、光化学烟雾有关，同时也是诱导温室效应和光化学反应的主要物质。据相关数据统计显示，燃烧1t的煤炭可以产生约20-30kg的氮氧化物。因此，采取相关的措施减少电厂NOx的排放量对于改善环境具有重要的影响。减少氮氧化物的排放的主要途径可以分为两大方面：其一改善燃煤结构，燃烧优质煤，从源头降低NOx生成。其二，通过烟气脱硝装置吸收或者还原烟气中的NOx。 烟气脱硝方法是目前国际上使用较多的用于减少环境中NOx的方法。具有很高的脱硝率，符合环保指标排放要求。 3我国氮氧化物废气的治理技术现状 目前，常使用的氮氧化物处理技术（脱硝工艺）分为选择性催化还原技术和选择性非催化还原技术。本单位采用SCR技术对烟气中的氮氧化物进行处理。SCR烟气脱硝技术就是利用还原剂选择性地将烟气中的NOx反应生成对环境无害的无机小分子物质氮气和水。具体的工作原理如图1表示。 图1 SCR烟气脱硝工作原理 SCR烟气脱硝技术中应用的还原剂一般为碳氢化合物，应用较多的是氨气，氨气作为还原剂的条件下，主要发生的反应如下： 由于燃煤烟气中的NOx主要为NO，因此SCR烟气脱硝反应中主要发生上述的第一个反应。在没有催化剂的条件下，NOx和NH3也可以发生化学反应，不过只能在相对较窄的温度范围内进行，一般在930℃左右。通过选择合适的催化剂，有效的降低反应温度，提升反应的效率，在使用催化剂的条件下，上述反应可以在电厂的合适温度范围内反应（300℃-400℃）。SCR烟气脱硫过程除了存在上述反应过程，还会发生以下副反应。 上述副反应的存在会对SCR技术的脱硝效率产生一定的影响，降低催化剂的选择性和收率。 选择性非催化还原脱硝方法是不利用催化剂，直接将还原剂喷入高温的烟气中进行还原反应，从而将NOx脱除。温度对于选择性非催化还原脱硝方法的选择性影响较大，一般情况下，该方法的适宜温度为800-1100℃，方法的脱除效率为30%-40%左右。还原剂一般选用尿素和NH3。主要的反应如下： 4 脱硝过程的效率影响因素 （1）反应温度的影响 反应温度对于催化剂的效率和活性都存在联系，催化剂的效率和活性随温度的变化规律一致，即均在200℃-400℃之间随温度增加而增加，在200-300温度范围区间的增长速度最快，活性和效率均在400℃时达到最大值。而温度大于400℃时，活性和效率均降低。 （2）氨氮摩尔比的影响 氨氮摩尔比是评价SCR工艺经济性的技术指标。在相同的脱硝效率下，氨氮摩尔比越大，其经济性越低。图2是脱硝效率与氨氮摩尔比的关系，图中看出，随着氨氮摩尔比的增加，脱硝效率先增加而后降低，最大值处在氨氮摩尔比为1.05的位置。至于氨气的逃逸率，在氨氮摩尔比小于1时，逃逸率的变化幅度较小，氨氮摩尔比大于1时，逃逸率的变化呈现抛物线函数增加。因此，一般情况下，氨氮的摩尔比一般设置在0.9-1.05的范围内。
氮氧化物排放控制原理及新技术 李俊华，陈亮，常化振，郝吉明清华大学环境科学与工程系 (通讯地址：清华大学环境系，100084，Tel：62771093，email：lijunhua@https://www.doczj.com/doc/7317537209.html,) 摘要：NOx排放量逐年增加，造成区域酸沉降趋势不断恶化，大气中二次颗粒物臭氧（O3）和微细可吸入颗粒物（PM2.5）居高难下，严重影响人体健康和生态环境质量。本文介绍了我国NOx排放趋势,重点讨论了NOx控制原理及关键控制技术的研究进展。基于目前烟气脱硝技术存在的问题，提出了脱硝催化剂原材料和制备工艺国产化、针对我国不同煤种研究催化剂适应性的问题，以及下一步燃煤烟气协同污染控制最新研究方向。 关键词：氮氧化物，燃煤烟气，稀燃汽车，排放，脱硝催化剂，协同控制 1我国NOx排放现状 《国家环境保护“十一五”规划》提出确保实现SO2减排目标，实施燃煤电厂脱硫工程，实施酸雨和SO2污染防治规划，重点控制高架源的SO2和NOx排放，综合改善城市空气环境质量。随着“十一五”期间对电厂实施烟气脱硫效果明显，大气SO2浓度及硫沉降均有所下降。但NOx作为一类主要的大气污染物，在我国其排放量仍在增加，不仅对人体健康造成直接危害，同时也不仅会造成空气中NO2浓度的增加、区域酸沉降趋势不断恶化，还会使对流层O3浓度增加，并在空气中形成微细颗粒物（PM），影响大气环境质量[1,2]。 我国以煤为主的能源结构和发电结构，使得燃煤成为NOx的最大来源，全国NOx排放量的67%来自煤炭燃烧，其中燃煤电厂是NOx排放的最大分担者。2007年全国NOx排放量为1643.4万吨，工业排放NOx1261.3万吨，其中火电厂排放811万吨，占全国NOx排放量的49.4%，占工业NOx排放的64.3%[3]。今年NOx排放量将达到1800万吨，未来若无控制措施，NOx排放在2020年将达到3000万吨以上，届时我国将成为世界上第一大NOx排放国，污染将进一步加重，污染进一步加重。我国于2004年1月1日起执行的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2003），将新建燃煤电厂的氮氧化物的排放浓度控制在450mg/Nm3。对于氮氧化物污染严重和环境容量有限的经济发达地区，当地政府提出了更高的排放要求，如北京为了迎接2008年奥运会，将NOx排放标准严格到100mg/Nm3。因此针对重点源开展NOx排放控制原理及新技术的研究变得十分必要和迫切。 2固定源烟气NOx排放控制原理及技术
船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则修正案MEPC 58/23/Add.1 船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则修正案 (2008年氮氧化物技术规则) 引言 前言 1997年9月26日，《经1978年议定书修正的〈1973年国际防止船舶造成污染公约〉》(MARPOL 73/78)当事国大会以大会决议2通过了《船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则》(《氮氧化物技术规则》)。《防污公约》附则VI,《防止船舶造成空气污染规则》于2005年5月19日生效后，该附则第13条适用的所有船用柴油机都必须符合本规则的规定。2005年7月，环保会第53届会议同意修订《防污公约》附则VI和《氮氧化物技术规则》。2008年10月，环保会第58届会议完成了审议，本《氮氧化物技术规则》(以下简称本规则)就是该过程取得的结果。 作为一般性的背景信息，在燃烧过程中形成氮氧化物的先决条件是氮和氧。这些成分一起构成柴油机吸入空气的99,。在燃烧过程中氧气将被消耗，多余氧气的数量是空气/燃料比的函数，柴油机在此情况下运转。氮在燃烧过程中大多未起反应;但有很小一部分将被氧化形成多种形式的氮氧化物。能够形成的氮氧化物(NO)包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO)，其总量主要是火焰或燃烧温X2 度的函数，以及存在于燃料中有机氮(如果存在)数量的函数，氮氧化物的形成还是氮和多余氧气在柴油机燃烧过程中暴露在高温下时间的函数。换句话说，燃烧温度愈高(如高峰值压力、高压缩比、高供油比率等)，所形成的氮氧化物总量就越大。通常低速柴油机所形成的氮氧化物量比高速机要大。氮氧化物能引起酸化，形成对流层臭氧，营养富集等不良环境影响，对全球人类健康造成危害。
浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理 摘要氮氧化物是只由氮、氧两种元素组成的化合物，包括氧化二氮，一氧化氮，三氧化二氮，二氧化氮，四氧化二氮，五氧化二氮。氮氧化物是大气的主要污染物之一, 是治理大气污染的一大难题。本文介绍了氮氧化物的来源以及治理氮氧化物的主要方法,分析了这些方法处理氮氧化物的优点或缺点,并预测未来处理氮氧化物方法的发展趋势。 关键词氮氧化物产生危害治理 天然排放的氮氧化物,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的氮氧化物,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程；也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计,全世界每年由于人类活动向大气排放的氮氧化物,约5300万吨。 氮氧化物对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。其危害主要包括: 1.NOx对人体及动物的致毒作用。NO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。 2.对植物的损害作用，氮氧化物对植物的毒性较其它大气污染物要弱，一般不会产生急性伤害，而慢性伤害能抑制植物的生长。危害症状表现为在叶脉间或叶缘出现形状不规则的水渍斑，逐渐坏死，而后干燥变成白色、黄色或黄褐色斑点，逐步扩展到整个叶片。 3.NOx是形成酸雨、酸雾的主要原因之一。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。酸雨危害是多方面的，包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在危害。酸雨可使儿童免疫功能下降，慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。酸雨使农作物大幅度减产，特别是小麦，在酸雨影响下可减产13% 至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白质含量和产量下降。酸雨对森林和其它植物危害较大，常使森林和其它植物叶子枯黄、病虫害加重，最终造成大面积死亡。 4.氮氧化物与碳氢化合物形成光化学烟雾。NO排放到大气后有助于形成O3导致光化学烟雾的形成。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。 5.氮氧化物亦参与臭氧层的破坏。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——2NO,NO+O3——NO2+O2 NO2+O——NO+O2，O3+O——2O2 上述反应不断循环，使O3分解，臭氧层遭到较大的破坏。 由于NOx对大气环境以及生物群体有着各种各样的危害，因此学者以及研究人员正在努力寻找着科学高效的治理方法，其主要方法归纳如下： （）液体吸收法 此法是利用氮氧化物通过液体介质时被溶解吸收的原理,除去NOx废气。此方法设备简单、费用低、效果好,故被化工行业广泛采用,现在主要的方法有: （一）吸收法：
工业锅炉NOx控制技术指南 （试行） 环境保护部华南环境科学研究所
目次 1 适用范围 (1) 2 引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 3.1工业锅炉INDUSTRIAL BOILER (1) 3.2氮氧化物NITROGEN OXIDES,NO X (1) 3.3控制技术CONTROL TECHNOLOGY (1) 4 工业锅炉氮氧化物排放特性 (1) 5 氮氧化物控制技术 (2) 5.1低氮燃烧技术 (2) 5.2选择性非催化还原脱硝技术 (3) 5.3选择性催化还原脱硝技术 (6) 5.4化学吸收技术 (9) 5.5组合技术 (10) 6 控制技术选用建议 (10) ii
1 适用范围 本指南适用于以煤、油和气为燃料，单台出力10~65 t/h的蒸汽锅炉、各种容量的热水锅炉及有机热载体锅炉；各种容量的层燃炉、抛煤机炉。 使用型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩、生物质成型燃料等的锅炉，参照本指南。 本指南不适用于以生活垃圾、危险废物为燃料的锅炉。 2 引用文件 下列文件中的条款通过本指南的引用而成为本指南的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本指南。 GB 13271 锅炉大气污染物排放标准 HJ 462 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 HJ 562 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法 HJ 563 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法 DB44/765 广东省地方标准锅炉大气污染物排放标准 3 术语和定义 3.1 工业锅炉industrial boiler 指提供蒸汽或热水以满足生产工艺、动力以及采暖等需要的锅炉。 3.2 氮氧化物nitrogen oxides, NOx 指由氮、氧两种元素组成的化合物。工业锅炉烟气中的氮氧化物主要为一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）两种。 3.3 控制技术control technology 针对生活、生产过程中产生的各种环境问题，为减少污染物的排放，从整体上实现高水平环境保护所采用的与某一时期的技术、经济发展水平和环境管理要求相适应，在公共基础设施和工业部门得到应用的，适用于不同应用条件的一项或多项改进、可行的污染防治工艺和技术。 4 工业锅炉氮氧化物排放特性 工业锅炉排放的氮氧化物（NOx）来自燃料燃烧过程，主要类型包括：空气中的氮气在高温下被氧 1
降低烟气氮氧化物技术 一、氮氧化物的介绍 NOx对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子。 根据国标GB 31573-2015标准规定了无机化学工业烟气氮氧化物排放标准，其中镍铁等重金属行业氮氧化物最高排放量为200mg/m^3,地方可以制定严于国家标准的地方标准。厦门市地方排放标准（DB 35323-2011）其中氮氧化物排放量也是200mg/m^3,目前尚不知宁德地区的标准. 一般燃烧形成的氮氧化物主要来自两个方面：一是燃烧所用空气（助燃空气）中氮的氧化，二是燃料中所含氮氧化物在燃烧过程中热分解氧化，燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600℃~800℃时就会生成燃烧型NOx,它在煤粉燃烧的氮氧化物中占60%~80%，其中挥发分燃烧又占燃烧型氮氧化物的一大部分，燃料挥发分增加NOx 转换量就增大，挥发分的NOx的转化率又随氧浓度的平方增加，火焰温度越高NOx 的转换量就越大。 二、选用洗选煤 1、煤炭洗选可脱除煤中50%－80%的灰分、30%－40%的全硫 （或60%~80%的无机硫），燃用洗选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放，入洗1亿t动力煤一般可减排60～70万tSO2，去除矸石16Mt。
2、一些研究表明：工业锅炉和窑炉燃用洗选煤，热效率可提高3%~8%； 表（1）我厂使用烟煤成分
表（2）市场上几种洗选煤成分 由表（1）可以得知我厂使用烟煤挥发分平均含量为29.5%左右、灰分平均含量为15.8%左右、平均含硫量0.7%。由表（2）可以得知市场上的洗选煤成分挥发分平均含量9.37%、灰分平均含量12%、平均含硫量0.52%。洗选煤的挥发分仅为烟煤的1/3 、灰分含量比烟煤低3.8%、全硫量比烟煤低0.18%。煤的挥发分就是煤中有机质的可挥发的热分解产物。其中除含有氮、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等气体外，还有一些复杂的有机化合物。我们知道挥发分的燃烧占燃料型氮氧化物的大部分，而燃料型氮氧化物又是主要的氮氧化物来源，因此选用洗选煤对减少氮氧化物和硫化物有很大作用。同时通过比较表（1）表（2）可知洗选煤的热值并不会比烟煤低，相反，而是比烟煤高很多。
氮氧化物污染控制的新技术综述王洋 摘要：随着我国工业化进程的不断推进，环境污染问题越来越严重，其中氮氧 化物排放量逐年增加，对人们的生活和生态环境产生了诸多不便，加强氮氧化物 污染控制显得更加重要。文章对氮氧化物污染现象进行概述，分析氮氧化物产生 的原因，并提出氮氧化物污染控制的新技术。 关键词：氮氧化物；污染控制；新技术 前言 空气中分子化合物种类繁多，氮氧化物也是常见的一种，从种类上来看，氮 氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮，当空气中的氮氧化物达到一定含量时，就会 形成阴霾，危害人们的身体健康。石油、煤炭等化工燃料在燃烧过程中都会产生 氮氧化物，其中工业燃烧成为氮氧化物的主要来源，也是进行污染控制的重中之重。在新的发展时期，要加大氮氧化物污染的控制，为人们营造健康、和谐的生 态环境。从氮氧化物控制现状来看，我国在理论基础和实践经验方面仍存在较大 不足，传统的污染控制方法是减少氮氧化物的排放量，在污染治理效果上不尽如 人意，基于此，研究氮氧化物污染控制新技术具有非常重要的现实意义。 1氮氧化物定义及现状 氮氧化物具有较强的毒性，对人类的身体健康和大气产生一定危害。煤炭燃 烧过程中会产生大量的氮氧化物，主要包括NO、NO2、N2O 3、N2O 4、等，其 中NO占据比例最大。NO会形成酸雨、危害环境，在光化学反应下，NO2会生 成一氧化氮和臭氧，危害人们身心健康。从氮氧化物排放情况来看，超过60%来 源于煤炭燃烧。随着我国经济进入新常态化发展阶段，工业企业面临结构转型和 产业升级，加大了氮氧化物的排放控制力度。在进行氮氧化物排放控制时，主要 从两个方面着手。一是研究氮氧化物新技术，我国关于氮氧化物排放技术研究起 步较晚，主要用于排放量较低的氮氧化物控制，比如尾端治理，在污染控制效果 上达不到预期要求。二是控制工业燃烧中氮氧化物的成本。随着节能减排理念的 不断推进，污染排放物处理消耗成本较大，很多中小企业无力承担高昂的污染处 理费用，因此，通过降低氮氧化物污染控制成本也能起到一定效果。 2氮氧化物的生成机理 作为大气中常见的污染物，氮氧化物对人们的生产、生活和身心健康有较大 影响。煤炭燃烧不充分是氮氧化物的主要来源。在燃烧阶段，氮氧化物的来源分 为三种，即热力型、燃烧型和快速型。 从比例来看，热力型氮氧化物约占燃烧的百分之二十，在高温作用下，空气 中的氮气和氧气会形成氮氧化物。热力型氮氧化物受温度影响较大，从试验情况 来看，当温度超过1300℃时，热力型氮氧化物增加较为明显。在燃烧过程中，一些含有氮氧化物的燃料会发生分解反应，生成相应的氮氧化物，燃烧型氮氧化物 生成机理相对复杂，占据的比例也较高，这个阶段氮氧化物生成时，燃料的结构 和种类对此影响不大，主要受到温度、浓度等方面的影响。 快速型氮氧化物主要是由于燃料中的碳氢化合物在高温作用下生成相应的CH 原子团，空气中含有大量的氮气，原子团和氮气发生化学反应，生成相应的HCN 类化合物，在氧气的作用下会声场氮氧化物，从比例上来看，氮氧化物总量不多，在氧气浓度较低才会发生这种反应，在生成时对于温度敏感程度较低。
浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理 摘 要 氮氧化物是只由氮、氧两种元素组成的化合物，包括氧化二氮，一氧化氮，三氧化二氮，二氧化氮，四氧化二氮，五氧化二氮。氮氧化物是大气的主要污染物之一, 是治理大气污染的一大难题。本文介绍了氮氧化物的来源以及治理氮氧 化物的主要方法,分析了这些方法处理氮氧化物的优点或缺点,并预测未来处理氮氧化物方法的发展趋势。 关键词 氮氧化物 产生 危害 治理 天然排放的氮氧化物,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的氮氧化物,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程；也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计,全世界每年由于人类活动向大气排放的氮氧化物,约5300万吨。 氮氧化物对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。其危害主要包括: 1.NOx 对人体及动物的致毒作用。NO 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。 2.对植物的损害作用，氮氧化物对植物的毒性较其它大气污染物要弱，一般不会产生急性伤害，而慢性伤害能抑制植物的生长。危害症状表现为在叶脉间或叶缘出现形状不规则的水渍斑，逐渐坏死，而后干燥变成白色、黄色或黄褐色斑点，逐步扩展到整个叶片。 3.NOx 是形成酸雨、酸雾的主要原因之一。高温燃烧生成的NO 排人大气后大部分转化成NO ，遇水生成HNO 3、HNO 2，并随雨水到达地面，形成酸雨或者酸雾。
氮氧化物排放控制原理及新技术 中国环境学会 2011年03月31日 李俊华，陈亮，常化振，郝吉明清华大学环境科学与工程系 (通讯地址：清华大学环境系，100084，Tel：62771093，email：lijunhua@https://www.doczj.com/doc/7317537209.html,) 摘要：NOx排放量逐年增加，造成区域酸沉降趋势不断恶化，大气中二次颗粒物臭氧（O3）和微细可吸入颗粒物（PM2.5）居高难下，严重影响人体健康和生态环境质量。本文介绍了我国NOx排放趋势,重点讨论了NOx控制原理及关键控制技术的研究进展。基于目前烟气脱硝技术存在的问题，提出了脱硝催化剂原材料和制备工艺国产化、针对我国不同煤种研究催化剂适应性的问题，以及下一步燃煤烟气协同污染控制最新研究方向。 关键词：氮氧化物，燃煤烟气，稀燃汽车，排放，脱硝催化剂，协同控制 1 我国NOx排放现状 《国家环境保护“十一五”规划》提出确保实现SO2减排目标，实施燃煤电厂脱硫工程，实施酸雨和SO2污染防治规划，重点控制高架源的SO2和NOx排放，综合改善城市空气环境质量。随着“十一五”期间对电厂实施烟气脱硫效果明显，大气SO2浓度及硫沉降均有所下降。但NOx作为一类主要的大气污染物，在我国其排放量仍在增加，不仅对人体健康造成直接危害，同时也不仅会造成空气中NO2浓度的增加、区域酸沉降趋势不断恶化，还会使对流层O3浓度增加，并在空气中形成微细颗粒物（PM），影响大气环境质量[1,2]。 我国以煤为主的能源结构和发电结构，使得燃煤成为NOx的最大来源，全国NOx排放量的67%来自煤炭燃烧，其中燃煤电厂是NOx排放的最大分担者。2007年全国NOx排放量为1643.4万吨，工业排放NOx1261.3万吨，其中火电厂排放811万吨，占全国NOx排放量的49.4%，占工业NOx排放的64.3%[3]。今年NOx排放量将达到1800万吨，未来若无控制措施，NOx排放在2020年将达到3000万吨以上，届时我国将成为世界上第一大NOx排放国，污染将进一步加重，污染进一步加重。我国于2004年1月1日起执行的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2003），将新建燃煤电厂的氮氧化物的排放浓度控制在450mg/Nm3。对于氮氧化物污染严重和环境容量有限的经济发达地区，当地政府提出了更高的排放要求，如北京为了迎接2008年奥运会，将NOx排放标准严格到100mg/Nm3。因此针对重点源开展NOx排放控制原理及新技术的研究变得十分必要和迫切。
燃煤SO2、NOx污染控制技术现状和减排对策 一、燃煤SO2、NOx污染控制技术概况 在我国现有的火电机组中，燃煤机组约占93%，烧煤造成的环境污染已成为制约我国国民经济和社会持续发展的一个重要影响因素。大量原有的和新建的燃煤发电站和大中型燃煤工业锅炉等还是主要采用烟气脱硫等技术及其革新方法，来解决燃煤污染防治问题。 对于我国，减少SO2污染的最经济的方法是：停止燃烧S≥3%的高硫劣质原煤，改用低硫优质煤以及采用燃烧前对原煤洗选，对原煤洗选可脱除原煤所含硫分中约占一半的黄铁矿硫中的40%。它能实用于S≥1%的中、高硫原煤，是投资和运行费用相对减少的技术措施。另外采用燃烧中的脱硫技术，即家庭和工业锅炉中采用掺有脱硫剂的型煤、循环流化床锅炉和煤粉炉炉内喷钙增湿活化技术。目前在技术管理上有可能大幅度减排SO2的技术还是在燃煤量相对集中的大用户（发电厂等）采用燃烧中和燃烧后的烟气脱硫技术。其中，湿法烟气脱硫可除硫95%以上，但是投资费用约占发电厂总投资的12-15%，日常运行费用也较贵。 与NOx相比，SO2排放控制技术经济的可行性好，环境效益大。减小SO2排放的控制措施有洗煤、化学脱硫、煤的气化或液化等燃烧前脱硫，和采用型煤脱硫、流化床燃烧脱硫或炉内喷钙等燃烧中脱硫，以及燃烧后的烟气脱硫。国际上有多种脱硫技术已经工业化，我国业已开展脱硫技术研究多年，特别是电力行业已有一些成功的试点工程。减少NOx排放量可选用控制技术目前在工业上已成功运行的有二类，一类是改进燃烧技术减少燃烧过程NOx的产生量，以采用低氮燃烧技术为宜；另一类是采用氨选择性催化还原法净化燃烧尾气。削减单位NOx排放量所需费用高于SO2，其原材料的来源也较困难。 二、减排对策 减排对策包括清洁煤技术、节能、重点行业SO2排放技术以及SO2排放的经济技术政策。 清洁煤技术是指在煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。主要包括煤炭洗选、加工（型煤、水煤浆）、转化（煤炭气化、煤炭液化）、先进燃烧技术（常压循环流化床、加压流化床、整体煤气化联合循环、高效低污染燃烧器）、烟气精华（除尘、脱氮）等方面的内容。 清洁煤技术可主要分为煤炭加工和煤炭的高效洁净燃烧技术，煤炭加工包括煤炭洗选、型煤和水煤浆；而煤炭的高效洁净燃烧技术主要指燃煤锅炉的和发电技术，包括循环流化床、增压流化床、煤气化联合循环和煤炭气化。 循环流化床（CFBC） 是目前国外清洁煤技术中一项成熟的技术，且正在向大型化发展，其煤种适应性广，燃烧效率高，且与采用煤粉炉尾部烟气净化装置进行烟道气脱硫相比，它不仅能脱SO2，而且可减少NOx，投资成本和运行费用也比较低。国外目前运行、在建和计划建设的循环流化床技术发电锅炉已达250多台。我国目前循环流化床技术只相当于发达国家八十年代初的水平，在建设75吨/时及以下的小型循环流化床方面有一定的经验，但脱硫、除尘、防磨等配套技术还有待完善。 增压流化床发电技术(PFBC) 该技术由于实现了联合循环，发电技术高于CFBC发电技术。目前瑞典、日本、美国、
燃煤电厂氮氧化物控制技术的综述 摘要：随着社会的发展，工业发展速度加快，大气的污染状况也越来越严重，近几年，由于生产和发展的需要，我国在石油化工、机动车辆的生产上突飞猛进，虽然在一定程度上推动了社会的发展，但对大气环境却造成了比较严重的污染。目前，国际上对大气环境保护越来越重视，声音越来越强烈,我国也出台了些相关的法律法规以保护大气环境。由于氮氧化合物对大气污染影响特别严重并且来源广泛，因此，对大气污染过程中氮氧化物的研究越发迫切。 关键字：氮氧化物、严重、迫切。 Abstract With the development of society, the industrial development speed, the air pollution status also more and more serious, in recent years, due to the production and the need for the development of our country in the petroleum chemical industry, motor vehicle production by leaps and bounds, although in a certain extent by the development of the society, but to atmosphere but caused serious pollution. Now, the atmosphere environment protection pay more and more attention to, the voice is more and more intense, our country also introduced some relevant laws and regulations to protect the air environment. Because of nitric oxide of atmospheric pollution source especially serious influence and widely, therefore, the air pollution in the process of nitrogen oxides more urgent research Keywords: nitrogen oxide 、serious、urgent. 1 大气污染过程中的主要污染物 经调查，大气的污染主要包括氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅、二氧化硫、二氧化碳、微粒、醛类、粉尘、电辐射、噪声等。目前，在工农业生产、开发过程中，氮氧化物的无序排放对环境的影响极大。 2 大气污染过程中氮氧化物的主要来源、生成机理及危害 2．1 大气中氮氧化合物的主要来源 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 ①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；
烟气氮氧化物脱除技术的特点分析 摘要：氮氧化物（NOx）是大气主要污染物之一，也是目前大气污染治理的一大难题。文章着重介绍了近年来国内外应用和正在研究开发的一些烟气氮氧化物脱除技术，其中包括选择性催化还原法、非催化选择性还原法、催化分解法、等离子体法、液体吸收法、吸附法以及生物法等等。综述了目前治理的相应技术措施的现状和发展趋势，分析几种主要方法的特点和存在的问题，指出了烟气脱氮的现状及发展方向。 关键词：氮氧化物；烟气；脱硝；技术；综述 前言 燃煤锅炉排放的烟气中含有SO2、NOx和粉尘等多种有害成份，其中氮氧化物(NOx)是重点控制的污染物之一。自20世纪70年代起，欧、美、日等发达国家相继对燃煤电站锅炉NOx的排放作了限制，并且随技术与经济的发展，限制日趋严格。 燃料燃烧是NOx的主要来源(占人类排放总量的90％)，我国是以燃煤为主的发展中国家，随着经济的快速发展，燃煤造成的环境污染日趋严重，特别是燃煤烟气中的NOx，对大气的污染已成为一个不容忽视的重要问题，我国火电厂锅炉NOx年排放量从198 7年的120.7万～150.6万t增加到2000年的271.3万～300.7万t。有鉴于此，国家环保局于20世纪90年代中后期，对燃煤电站锅炉NOx的排放作出了限制。 NOx的治理技术可分为燃烧的前处理、燃烧方式的改进及燃烧的后处理三种。燃烧的后处理也就是对燃烧产生的含NOx的烟气(尾气)进行处理的方法，即烟气脱硝。本文重点分析几种主要烟气脱硝方法的特点和存在的问题，供研究和应用参考。 1几种主要烟气氮氧化物脱除技术的特点分析 1.1选择性催化还原法（SCR） 在含氧气氛下，还原剂优先与废气中NO反应的催化过程称为选择性催化还原。以NH3作还原剂,V2O5-TiO2为催化剂来消除固定源(如火力发电厂)排放的NO 的工艺已比较成熟。 也是目前唯一能在氧化气氛下脱除NO的实用方法。1979年，世界上第一个工业
收稿日期:2004-03-02 作者简介:高婕(1979-)女,江苏淮安人,博士研究生. ?大气污染防治? 我国大气氮氧化物污染控制对策 C ounte r m e a s ure of A t m os phe ric N itroge n O x ide P o llution in C hina 高 婕1 王 禹2 张 蓓3 (1.北京大学环境学院 北京 100871);(2.中国环境科学研究院 北京 100012); (3.南京大学环境学院 南京 210093) 摘要 综述了氮氧化物对大气环境造成的污染问题以及中国的大气氮氧化物污染现状,介绍了日本、瑞士和美国所采取的氮氧化物控制对策,并结合中国的实际,提出了中国大气氮氧化物控制的建议。 关键词 氮氧化物 污染控制 中国 Abs tra c t T h is paper summ arized the p roblem s caused by NO x and situati on of nitrogen oxide po lluti on in Ch ina .T he contro lling m easurem ents in Japan ,Sw itzerland and U SA fo r nitrogen oxide po lluti on w ere analyzed .T he paper also p re 2sented som e contro lling suggesti ons based on Ch ina’s p ractical situati on . Ke y w o rds N itroge n O xide Po llution C ontro l C hina 伴随我国经济的持续高速发展,能源消耗逐年增加,大气中NO x 的排放量也迅速增长。NO x 排放引发的环境问题已给人体健康和生态环境构成巨大威胁,因此在全国范围内开展对大气NO x 的污染控制已迫在眉睫。 1 大气中氮氧化物的来源 NO x 以燃料燃烧过程中所产生的数量最多,约 占30%以上,其中70%来自于煤炭直接燃烧。固定源是NO x 排放的主要来源,其余主要来自机动车辆,此外,一些工业生产过程也有NO x 的排放〔1〕。在我国市场大气中,人为排放的氮氧化物大多数来自燃料的燃烧,如以原煤为燃料的火电厂、工业窑炉、民用锅炉等。据统计,2005年以后火电厂燃煤量将超过煤炭消费总量的一半,2020年将超过76%。 2 氮氧化物的危害 NO x 对环境和人体健康的主要危害包括:①NO x 对人体的致毒作用,其中危害最大的是NO 2; ②NO x 对植物的损害;③NO x 是形成酸雨酸雾的主要污染物;④NO x 与碳氢化合物可形成光化学烟雾;⑤NO x 参与臭氧层的破坏。因此,控制和治理大气中的NO x 非常重要〔3〕。 3 我国大气氮氧化物污染状况 监测表明,近年来,我国一些大城市的空气氮氧化物浓度超标,氮氧化物的环境容量已基本处于饱和状态,一些地方甚至产生光化学烟雾现象。氮氧化物也是造成酸雨污染的主要致酸物质,我国一些地方的酸雨污染性质已开始由单一的硫酸型向硝酸根离子不断增加的复合型转化。 近年来,流动源增加造成的氮氧化物污染问题日益突出,氮氧化物已成为少数大城市空气中的主要污染物。1997年中国汽车保有量已达1200万辆,其中北京市127万辆,广州市90万辆,上海市80万辆〔3〕。截至2003年,全国汽车保有辆已超过2000万辆,北京市机动车总量突破200万辆,广州 市140万辆,上海市达170万辆,中心城区大气中氮氧化合物的分担率达到74%。机动车所造成的 — 1—我国大气氮氧化物污染控制对策 高 婕