怎样处理硫氧化物和氮氧化物
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工业上常利用他们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制.消除或回收利用.请举例说明这些方法的化学反应原理和类型
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吸收SO2的方法
用 NH3*H2O+SO2=（NH4）2SO3
（NH4）2SO3 +H2SO4=（NH4）2SO4+SO2+H2O （出来了，同时得到高浓度的SO2，）其二用Na2SO3吸收
低NOx燃烧和排放控制技术的研究进展
2010年01月22日 15:22:53电力环境保护【】
摘要:主要介绍了国内外燃烧过程中NOx控制和烟气脱硝技术的研究和应用现状,以及同时脱硫、脱硝一体化技术的研究进展,并指出同时脱硫、脱硝和无氮燃烧技术是今后发展的方向。
1低NOx燃烧技术
1. 1空气分级燃烧
空气分级燃烧是将燃烧所需的空气量分成两级送入。第一级燃烧区内燃料在缺氧
的富燃料条件下燃烧,从而抑制了热力型NOx的生成,同时,燃烧生成的CO又与NO进行还原反应;向二级燃烧区内输入剩余空气,成为富氧燃烧区。富氧区的空气量虽多,一些中间产物被氧化成NO,但因火焰温度低, NOx生成量不大,因此总的NOx生成量可降低30%～40%。研究表明,采用细煤粉能更显著地降低NOx排放量。
1. 2燃料分级燃烧
燃料分级燃烧是将80%～85%的燃料送入锅炉的主燃烧区,在α> 1的条件下生成NOx ;其余的15%～20%的燃料则从主燃烧器的上部送入再燃区,在α< 1的条件下形成很强的还原性气氛,主燃烧区生成的NOx通过该区时被还原成N2 ;此外,再燃区的上面还需布置“火上风”喷口以形成燃尽区,以保证再燃区中未完全燃烧产物的燃尽。
Folsom等提出:通过再燃技术可使NOx和SO2的排放量分别降低60%和20%。研究表明,如果采用不含氮的燃料作为二次燃料,能使NOx排放量降低50%以上;超细煤粉燃烧的工业试验表明,其飞灰含碳量和NOx生成量均远小于常规煤粉, NOx的脱除率提高到70%左右;有研究表明,向再燃区内加入一定量的水蒸汽,既能改善煤粉对NO的还原效果,又能提高煤粉的燃尽率。
1. 3烟气再循环技术
烟气再循环技术是抽取一部分低温烟气送入炉内,用以降低局部温度,并形成局部还原性气氛,从而抑制NOx的生成。研究表明,烟气再循环率为15%～20%时,煤粉炉的NOx排放浓度可降低约25%。但是,采用烟气循环法时,烟气循环率的增加是有限的,若再循环率太高,炉内的燃烧工况会趋于不稳定,而且会增加未完全燃烧的热损失。
1. 4低过剩空气燃烧
低过剩空气燃烧就是使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行。研究表
明,低过剩空气燃烧可少排NOx 15%～20%。但若空气过剩系数过低,会造成CO浓度急剧增加,从而大大增加未完全燃烧的热损失,同时也会使飞灰含碳量增加,燃烧效率下降。此时,燃烧效率就成了降低NOx排放量的制约因素,因此,在确定α时,必须兼顾燃烧效率、燃烧设备效率和NOx降低率的要求。
1. 5浓淡偏差燃烧
该技术是针对装有2个以上燃烧器的燃烧设备设计的。向部分燃烧器供应较多的空气,即燃料过淡燃烧;向另一部分燃烧器供应较少的空气,即燃料过浓燃烧。浓淡燃烧时,燃料过浓部分因氧气不足燃烧温度较低,燃料型NOx和热力型NOx就会减少;燃料过淡部分因空气量过大,燃烧温度低,热力型NOx生成量也减少,总的结果是NOx生成量低于常规燃烧。
1. 6低NOx燃烧器技术
低NOx燃烧器均是通过改变风煤比例,形成富燃料燃烧和富氧燃烧区。这种燃烧工况产生更长且温度较低的火焰,既抑制了热力型NOx的生成,又能在富燃料燃烧区形成还原气氛,从而抑制燃料型NOx的生成。低NOx燃烧器主要有:阶段型低NOx燃烧器、浓淡偏差型低NOx燃烧器、烟气再循环型低NOx燃烧器、多次分级混合型燃料分级低NOx燃烧器、大速差射流型双通道自稳式燃烧器等。低NOx燃烧器可减少40%～60%的NOx排放量。
2烟气脱硝技术
2. 1干法烟气脱硝技术
2. 1. 1选择性催化还原法( SCR)
SCR法是采用NH3作为还原剂,将NOx还原成N2。NH3选择性地只与NO反应,而不与烟气中的O2反应,而O2又能促进NH3与NO的反应。氨和烟气一起通过催化剂床,在那里,氨与NOx反应生成N2和水蒸汽。通过使用恰当的催化剂,上述反应可以在250～450℃范围内进行,在NH3 /NO摩尔比为1的条件下,脱硝率可达80%～90%。
SCR技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术,与其他技术相比, SCR技术没有副产物、不形成二次污染、装置结构简单、技术成熟、脱硝效率高、运行可靠、便于维护,是工程上应用最多的烟气脱硝技术,脱硝效率可达90%。催化剂失效和尾气中残留NH3是SCR系统存在的两大关键问题,因此,探究更好的催化剂是今后研究的重点。
2. 1. 2选择性非催化还原法( SNCR)
SNCR法是向烟气中喷入氨或尿素等含有氨基的还原剂,在850～1 100℃范围内、无催化剂的条件下,氨基还原剂选择性地把烟气中的NOx还原为N2和H2O。SNCR法的脱硝效率一般为30%～60%。
2. 1. 3碳质固体还原法
利用碳为还原剂还原烟气中的NOx属于无催化剂非选择性还原法。不用贵金属作催化剂,也就不存在催化剂中毒问题。国内外对碳还原烟气中的NOx进行了大量研究。清华大学的试验研究表明:在温度为650～850℃时, NOx能被核炭、无烟煤、焦炭等还原, NOx浓度较高时,还原率可达99%。
2. 1. 4催化直接分解NOx法
从净化NOx的观点来看,最好的方法是将NOx直接分解成N2和O2 ,这在热力学上是可行的。迄今为止,得到广泛研究的催化体系有:贵金属、金属氧化物、钙钛矿型复
合氧化物以及金属离子交换分子筛等。有些催化剂的分解效率高但不能持久,主要是因为NOx分解后产生的氧不易从载体上脱除造成催化剂中毒。因此,寻找一种适合技术、经济要求的催化剂还需做大量的研究工作。
2. 2湿法烟气脱硝技术
湿法烟气脱硝技术按吸收剂的种类可分为:水氧化吸收法、酸吸收法、碱液吸收法、氧化吸收法、液相还原吸收法、液相络合吸收法、液膜法等。吸收法是中小型企业广泛采用的NOx处理技术。这几种湿法脱硝虽然效率很高,但系统复杂,而且用水量大并会产生水污染,因此,在燃煤锅炉上很少被采用。湿法中只有络合吸收法比较适合于燃煤烟气脱NOx ,然而这种方法还处于试验阶段,距大型工业应用还有一定的距离。
2. 3等离子体技术
2. 3. 1电子束照射法
电子束法是在烟气进入反应器之前先加入氨气,再在反应器中用电子加速器产生的电子束照射烟气,使水蒸汽、氧等分子激发产生高能自由基OH、O等。这些自由基使烟气中的SO2和NOx很快氧化,产生硫酸和硝酸,产物再与氨气反应形成硫酸铵和硝酸铵化肥。其优点是:不产生废水、废渣,能同时脱硫、脱硝,脱硫率90%以上,脱硝率80%以上;系统简单、操作方便、过程易控制、对于燃煤含硫量的变化有较好的适应性和负荷跟踪能力、脱硫成本低于常规方法。缺点是耗电量大、运行费用高。
2. 3. 2脉冲电晕法
该法和电子束法均属于等离子法,不同的是脉冲电晕法利用高压脉冲电源放电获得活化电子,以此来破坏烟气气体分子的化学键而生成自由基等活性物质,从而脱除SO2和NOx。研究表明,烟气中的粉尘有利于脉冲电晕法脱硫、脱硝效率的提高。因此,
脉冲电晕法能同时脱除3种污染物( SO2、NOx和粉尘) ,且能耗和成本均比电子束法低,因而成为最具吸引力的方法。
2. 4微生物法
微生物法的原理是:适宜的脱氮菌在有外加碳源的情况下,以NOx为氮源,将其还原为无害的N2 ,而脱氮菌本身得到繁殖。与一般的有机废气处理不同,用生物法直接处理烟气中的NOx ,存在明显的缺点。主要原因是:由于烟气量很大,且烟气中NOx主要以NO的形式存在,而NO又基本不溶于水,无法进入到液相介质中,难以被微生物转化;另外,微生物的表面吸附能力较差,使得NO的实际净化率很低。因此,直接用生物法处理烟气中NOx很难有实际应用前景。采用生物法吸收处理NOx是近年来研究的热点之一,但这种方法目前还不成熟,要用于工业实践还需做大量的研究工作。
2. 5固体吸附法
该法是利用多孔性固体吸附剂净化含NOx废气的方法。常用的吸附剂有杂多酸、分子筛、泥煤、活性炭、硅胶等,用活性炭纤维可在NH3存在时同时去除烟气中的SO2和NOx。吸附法净化NOx的优点是:净化效率高、无需消耗化学物质、设备简单且操作方便。缺点是:因吸附容量小,需要的吸附剂量大;设备庞大;吸附剂需要进行再生处理;净化过程为间歇操作。因此,吸附法仅适用于处理含NOx浓度较低的废气。
3烟气同时脱硫、脱硝技术
目前,烟气同时脱硫、脱硝技术可以分为两大类:炉内燃烧过程的同时脱除技术和燃烧后烟气中的同时脱除技术。其中燃烧后烟气脱硫、脱硝是今后进行大规模工业应用的重点。燃烧后烟气脱硫、脱硝典型工艺有干法和湿法两种:干式工艺包括碱性喷雾干燥法、固相吸收和再生法以及吸收剂喷射法、高能化学辐射法等;湿式工艺主要
是氧化/吸收法和铁的螯合物吸收法等。
3. 1固相吸收和再生同时脱硫、脱硝技术
这类技术利用可循环再生的固体吸附材料从烟道气或废气中除去SO2和NOx。可利用的活性吸附材料有活性炭、活性焦、活性氧化铝为载体的吸附材料以及氧化铜、钠和镁氧化载体的吸附材料等。其中SO2以硫酸或硫酸盐的形式被吸附在吸附剂上,然后在还原条件下生成高浓度的SO2或以SO2、H2 S混合物的形式存在,然后再加工成副产品。烟气中的NOx最终被还原为N2。
3. 2NOx SO工艺
NOx SO技术是美国能源部洁净用煤计划的一个子项目,是一种干式、可再生系统,可同时去除烟气中的SO2和NOx。吸收剂为Na2O /γ- Al2O3 ,处理过程包括吸收、再生等步骤。此技术对烟气中SO2的净化率达90% , NOx的净化率达70%～90% ,没有淤泥和废液排放问题。但此技术需大量吸附剂,设备庞大,投资高,动力消耗也大。
3. 3SNOx工艺
烟气先经过SCR反应器, NOx在催化剂作用下被氨还原成N2 ,随后,烟气进入改质器, SO2被催化氧化为SO3 ,在瀑布膜冷凝器中凝结、水合为硫酸,进一步浓缩为可销售的浓硫酸。该技术除消耗氨气外,不消耗其他化学药品,不产生废水等二次污染物,具有很高的脱硝率( 95%以上)和可靠性,运行和维护要求较低。缺点是投资费用高、副产品浓硫酸的储存及运输困难。
3. 4湿法FGD加金属螯合物技术
传统的湿法烟气脱硫效率在90%以上,在电厂的应用比较成熟。由于NOx在水中的
溶解度很小,在湿法中很难除去。有学者研究发现,一些金属螯合物(如Fe ( EDTA)和Fe (NTA) )能吸收NO形成亚硝酰亚铁螯合物,配位的NO再与溶解的SO2和O2反应生成N2、N2O、硫酸盐、各种N - S化合物以及三价铁螯合物,然后从吸收液中去除,并使三价铁螯合物还原再生。影响湿法FGD加金属螯合物技术工业应用的主要障碍是反应过程中螯合物的损失和金属螯合物再生困难、利用率低、运行费用高。
3. 5氯酸氧化法
氯酸氧化工艺是采用氧化吸收塔和碱式吸收塔两段工艺脱除烟气中SO2和NOx的方法。氧化吸收塔是采用氧化剂HClO3来氧化NO、SO2及有毒金属;碱式吸收塔则作为后续工艺用Na2 S及NaOH作为吸收剂,吸收残余的酸性气体。该工艺NOx脱除率达95%以上,没有催化剂中毒、失活或随使用时间增长而出现催化能力下降等问题。迄今为止,该工艺还处于探索阶段。
3. 6DESONOx技术
烟气先经静电除尘器将粉尘质量浓度降到20mg/m3 ,然后进入双层催化剂的固定床反应器。反应器上层为SCR法脱硝用催化剂,如V2O5 /TiO2等,喷入NH3使NOx还原为N2 ,反应温度为400～460℃;下层为将SO2氧化为SO3的催化剂,如贵金属或
V2O5 ,反应温度为400～450℃。之后,经冷凝可析出70%的硫酸, SO2脱除率为93%～97% ,脱硝率达80%以上。
3. 7SNRB工艺
该法是由B&W公司开发的一种高温烟气净化技术,能同时脱除SOx、NOx和粉尘,脱除过程在一个高温布袋式除尘器内完成。净化过程主要包括:喷入钙基或钠基脱硫剂脱除SOx ;喷入NH3通过SCR技术脱除NOx ;在高温脉冲喷射布袋除尘器中脱除粉
尘。实践表明, SO2的脱除效率在80%～90% , NOx脱除效率在90%左右,粉尘脱除效率达99%。该法适用于高硫煤烟气的净化。
3. 8NFT技术
NFT技术是将石灰浆与尿素混合液喷入1 000℃炉膛, NOx与尿素生成CO2和水蒸汽;同时, SO2与CaO反应生成固体硫酸钙。脱硫和脱硝效率均在60%左右。这种工艺的缺点为:喷头易结垢堵塞,脱硫、脱硝效率不高。但其运行成本低于一般的湿法烟气脱硫工艺。
3. 9炉内燃烧同时脱除技术
在燃烧过程中对NOx进行控制的同时,加入脱硫剂控制SO2 ,达到同时脱硫、脱硝的目的。循环流化床燃烧技术及增压流化床燃烧、喷钙(石灰石)分段燃烧等都是基于这种原理;还有尿素净化工艺、石灰/尿素喷射工艺等都是吸收剂喷射同时脱硫、脱硝技术;此外,催化光解分解法和锅炉排污水用于烟气脱硫、脱硝的技术属于新兴技术,目前还处于试验研究阶段。
3. 10解耦耦合脱硫、脱硝新技术
解耦是将一个相互作用的耦合反应过程,按煤中不同组分在热转化过程中的差异性和阶段性,分解为若干个相对独立、易于调控的反应过程,其目的是使复杂过程简单化;耦合是通过设备、物质、能量的结合,将不同子过程进行组合,其目的是解决反应次序、物质和能量供给问题。李静海等提出了一种解耦耦合脱硫、脱硝新想法,其设计的新型解耦燃煤炉将传统的1个炉膛分为2个室,即热解室和燃烧室,并将燃烧分成几个区域,使不同区域的操作条件分别满足脱除某种气体( SOx , NOx )所需的最佳条件,利用煤炭自身的热解产物抑制煤炭燃烧过程中污染物的生成。
4结语
近年来,微波化学异军突起,新技术、新成果不断涌现。已有在催化剂作用下直接用碳在微波场中还原NO的报道,因此,这也可能是今后研发的方向;随着生物科学的发展,一些生物技术在环保领域中也逐步得到了应用。采用生物方法来治理NOx也将是今后研究的重要课题之一;如果无氮燃烧技术获得成功,那将会从根本上根除SOx和NOx。相信随着NOx的排污收费以及脱硝工艺技术的成熟,我国脱硝工业将进入一个崭新的发展时期。
_ 一、实验目的与要求 1、掌握氮氧化物测定的基本大气中氮氧化物的原理和方法。 2、绘制实验室空气中氮氧化物的日变化曲线。 3、了解并掌握大气中氮氧化物的有关知识。 二、实验方案 1、实验仪器 （1）大气取样器；（2）分光光度计；（3）棕色多孔玻板吸收管；（4）双球玻璃管；（5）比色管；（6）移液管。 2、实验药品 （1）吸收原液标准液；（2）吸收原液；（3）蒸馏水。 3、实验原理 主要反应方程式为： 4、实验步骤 1）氮氧化物的采集 用一个内装5mL采样液用吸收的多孔玻板吸收管，接上氧化管，并使管口微向下倾斜，朝上风向，避免潮湿空气将氧化管弄湿，而污染吸收液，如图1-1所示。分别以每分钟0.1L、0.3L的流量抽取空气30min。采样高度为1.5m，若
氮氧化物含量很低，可增加采样量，采样至吸收液呈浅玫瑰红色为止。记录采样时间和地点，根据采样时间和流量，算出采样体积。把一天分成几个时间段进行采样（7次），如10:300～11:00、11:30～12:00、12:30～13:00、13:30～14:00、14:30～15:00、15:30～16:00、16:30～17:00。 图1-1 氮氧化物采样装置的连接图示 2）氮氧化物的测定 ①标准曲线的绘制：取7支50mL 比色管，按表1-1配制标准系列。 将各管摇匀，避免阳光直射，放置15 min ，以蒸馏水为参比，用1cm 比色皿，在540nm 波长处测定吸光度。根据吸光度与浓度的对应关系，用最小二乘法计算标准曲线的回归方程式： y = bx + a 式中：y ——（A-A 0），标准溶液吸光度（A ）与试剂空白吸光度（A 0）之差； x ——NO 2-浓度，μg/mL ； a 、 b ——回归方程式的截距和斜率。 ρNO x = 76 .0)(0??--V b a A A 式中：ρNO x ——氮氧化物浓度，mg/m 3； A ——样品溶液吸光度； A 0、a 、b 表示的意义同上； V ——标准状态下（25℃，760mmHg ）的采样体积，L ；
氮氧化物废气的处理 姓名：贺佳萌 学号：1505110107 专业班级：应化1101 指导老师：曾冬铭
氮氧化物废气的处理 摘要：氮氧化物是主要的大气污染物之一，本文介绍了含氮氧化物废气的产生原因及处理方法。 关键词：氮氧化物；处理技术； 前言 氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物,包括有N2O、NO、N2O3 、NO2、N2O4、N2O5，通常用分子式NO x 来统一表示。大气中NO x主要以NO、NO2的形式存在。 NO x的危害早已被人们所认识到,主要体现在： （1）氮氧化物对人体的危害很大,可直接导致人体的呼吸道损伤,而且是一种致癌物。 （2）氮氧化物会使植物受损伤甚至死亡。 （3）在阳光的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物发生复杂的光化反应,产生光化学烟雾,导致严重的大气污染。 （4）氮氧化物会导致臭氧层的破坏。 （5）氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨川。 以上光化学烟雾、酸雨及臭氧问题,近年来有逐渐恶化的趋势,已经成为政府及社会公众非常关心的问题。 氮氧化物的产生主要来自于两个方面:自然界本身和人类活动。据统计,由自然界本身变化规律产生的NOx每年约500×106t,人类活动产生的NOx每年约50×106t。从数据来看,虽然人类活动产生的NOx较自然界本身产生的NOx少得多,但由于人类活动产生的NOx往往比较集中,浓度较高,且大多在人类活动环境区域内,因而其危害性更大。 人类活动产生的氮氧化物主要来源于两个方面: (1)含氮化合物的燃烧; (2)亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用。据美国环保局估计,99%的NOx产生于含氮化合物的燃烧,如火力电厂煤燃烧产生的烟气、汽车尾气等。在亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用过程中,由于它们的还原分解,会放出大量的NOx,其局部浓度很高,处理困难,危害大。 在含NOx废气中,对自然环境和人类生存危害最大的主要是NO和NO2。NO为无色、无味、无臭气体,微溶于水,可溶于乙醇和硝酸,在空气中可缓慢氧化为NO2,与氧化剂反应生成NO2,与还原剂反应生成N2。NO2溶于水和硝酸,和水反应生成HNO3和HNO2,和碱及强碱弱酸盐反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,和还原剂反应还原为N2。
硝酸工业含氮氧化物工艺尾气处理方案 随着二十一世纪的到来，“绿色环保浪潮”已在世界范围掀起，环境保护已成为国际交往与协商的重要议题。成果内容简介 在各种硝酸工业中会产生大量的含NOX工艺尾气，NOX的排空即引起了严重的环境污染又造成了NOX资源的浪费。 当前对含NOX废气的处理方法主要有干法和湿法两大类，干法由于不能有效回收氮氧化物资源，多用于汽车尾气处理，而很少用于硝酸工业尾气治理；湿法一般是将尾气中的NO首先氧化成活性更高的NO2，然后通过水、或稀酸、碱溶液吸收NOX。由于氮氧化物的吸收过程，在气相和液相中都存在着数种可逆与不可逆反应，使得处理难度较大，目前国外一般采用中压或高压吸收来实现，但加压处理除了必然要对设备提出更高的要求外，操作费用也会随着压力的提高而直线上升。本技术采用填料塔技术在常压下实现对硝酸酸工业含NOX尾气处理，处理结果完全达到国家环保要求。 本技术采用多塔串联处理含氮氧化物硝酸工业工艺尾气，其中前部分为水吸收，后部分采用碱吸收。从硝酸工业生产工段出来的工艺尾气，混入一定量的富氧空气后，首先进入水吸收塔，一方面氮氧化物迅速被液相吸收形成稀酸，另一方面吸收过程生成的稀硝酸会对氮氧化物起到氧化作用，提高氮氧化物的氧化度，使其更加利于吸收。从水洗塔出来的尾气依次进入碱吸收塔，此时由于氧化度已经很低，有利于价值较高的亚硝盐生成。当尾气从系统出来后，已经达到了国
家排放标准的净化气体经过引风机排空。在整个过程中，可以从水洗塔得到稀硝酸，经混入一定比例的浓硝酸后，可返回生产工段继续使用；从碱吸收塔可以得到硝酸盐和亚硝酸盐母液，去结晶工段经结晶分离最终得到硝酸盐、和亚硝酸盐副产品。既避免了氮氧化物资源的损失，又减少了氮氧化物对大气的污染。 工业塔的流程简图见图1，填料塔内充高效规整填料，型号为250Y波纹板聚丙烯塑料填料。由图可知，由草酸反应釜出来的氮氧化物，通入足量空气经缓冲罐后，由防腐风机塔底引入塔内。塔顶的吸收剂自上而下流动，逐步与气体接触，进行气液反应吸收。在塔底产生的稀硝酸溶液由硝酸循环泵运送到换热器中进行换热，降温后的硝酸溶液重新被打入塔顶，在塔底累计达到设计浓度后再进行出料，这样共经历四个类似过程的吸收塔。在进入第五个塔前，需要用捕沫器将雾沫夹带或是气流中的酸雾捕集下来，将这部分液体返回到酸塔底部。穿过捕沫器的气体再次由底部进入碱吸收塔内，此时塔顶下降的是循环的碱液，经过三个碱吸收后，气体由60米的烟囱排出。 根据国家最新标准，60米烟囱的氮氧化物的排放浓度为≤240ppm，而本装置的尾气为178ppm，已完全符合国家规定。根据厂方反馈的信息表明在正常操作条件下，不会出现所谓的“黄龙”现象，而且尾气达标，吸收塔设备运行可靠，此外每小时可以副产硝酸钠0.5吨，亚硝酸钠1.5吨。所有这些指标均显示本技术已可作为一项成熟技术向外推广。该项目所实施的研究开发圆满地完成了各项指标。经过生产运行实践考核，系统性能稳定，特别是大幅度地削减氮氧化物排放
浙江嘉化能源化工股份有限公司4000吨/年BA技改项目 氮氧化物废气处理工艺方案 一、工艺技术及介绍 1.1 工艺技术介绍 CN型氮氧化物废气处理反应器是南京市环境保护科学研究院的专利技术，常熟市胜诺环保设备有限公司获独家授权制造并且在全国范围内市场推广的专利产品。专利号ZL 02 2 63020.1。 该技术是基于南京市环境保护科学研究院《炽热碳还原处理氮氧化物废气的工艺研究》，原理是利用以NO、NO2为代表的气相氮氧化物在高温条件下都可以被碳还原成氮气，达到从废气中去除氮氧化物的目的。 该技术的特点是对废气中氮氧化物浓度变化范围适应性宽，并且呈现出废气中氮氧化物浓度越高处理效率越高的特点。 与传统的氮氧化物废气选择性催化法、氨-碱溶液两级吸收法、碱-亚硫酸铵吸收法、硝酸氧化-碱吸收法、尿素还原法和丝光沸石吸附法等处理工艺比较，CN型氮氧化物废气处理反应器具有运行稳定、运行费用低、没有二次污染物产生、操作简单、投资小和保证达标排放等优势，在大多数情况下只需一台废气处理反应炉就可以全部解决问题，无需任何的能力装置，自身的热气体拨风系统可以将废气自动引入处理装置，省却了废气引风系统，降低了设备投资。在工厂需要时还可以副产热水回收热能。 CN型氮氧化物废气处理反应器，它具有的设备单一、工艺简单
和易操作性使得它几乎是可以无故障、长周期的运行；先进、独到的技术使得氮氧化物废气的处理变得简单；卓越的性能确保用户氮氧化物废气能够达标排放；低成本运行使得氮氧化物废气的处理不再是企业的负担。 氮氧化物废气处理反应器在催化剂制造、金属溶解、贵金属冶炼、硝化反应、金属表面处理、多晶硅表面清洗等硝酸使用行业已经有很好的应用,并得到了用户的广泛赞誉。 本反应器采用氮氧化物废气处理专利技术（专利号ZL 02 2 63020.1）进行处理。原理为：2NO+ C = CO2+ N2 2NO2 + 2C = 2CO2+ N2 该化学反应是一个可以自发进行的放热反应。在常温下该化学反应不能自发进行是因为反应活化能的势垒阻隔。提高反应温度到600-800℃可以克服反应活化能的势垒阻隔，在此条件下反应对NO 和NO2没有选择性，都能反应，并且反应迅速进行，该反应的反应热本身可以维持反应体系的温度。所以简而言之，该反应器就是让NO 和NO2废气通过燃烧的焦炭层，让焦碳和NO、NO2在高温下发生还原反应，把废NO、NO2气还原成氮气。因为氧气会消耗焦炭，所以整个系统要严格控制氧的进入。本专利技术可以做到排气筒目测无黄烟，可以保证排放废气中氮氧化物浓度在240 mg/m3以下。 本工艺装置在常熟市开拓催化剂公司(硝酸溶金属和转炉分解硝酸盐)、德国南方公司（硝酸镍分解）、山东玉皇集团公司（硝酸溶铁）、山东万达集团公司（硝酸溶铁）、川化集团公司（硝酸溶铜溶锌）、西
空气中氮氧化物（NOx）的测定 (盐酸萘乙二胺分光光度法) 摘要：本文采用盐酸萘乙二胺分光光度法测定室内空气中氮氧化物（NOx），根据配置标准溶液用分光光度计测定其吸光度，绘制标准曲线，分析空气中氮氧化物的含量结果。 关键词：氮氧化物分光光度法含量 综述 大气中氮氧化物主要包括一氧化氮和二氧化氮，其中绝大部分来自于化石燃料的燃烧过程，包括汽车及一切内燃机所排放的尾气，也有一部分来自与生产和使用硝酸的化工厂、钢铁厂、金属冶炼厂等排放的废气中。动物实验证明，氮氧化物对呼吸道和呼吸器官有刺激作用，是导致目前支气管哮喘等呼吸道疾病不断增加的原因之一，二氧化氮与二氧化硫和浮游颗粒物共存时，其对人体的影响不仅比单独二氧化氮对人体的影响严重的多，而且也大于各自污染物之和。对人体的实际影响是各污染物之间的协同作用。因此大气氮氧化物的监测分析是环境保护部门日常工作的重要项目之一。 采用化学发光法测定空气中氮氧化物较以往的盐酸禁乙二胺分光光度法具有灵敏度高、反应速度快、选择性好等特点 ,现已被很多国家和世界卫生组织全球监测系统作为监测氮氧化物的标准方法 ,也已引起我国环保部门的注意和重视 ,相信不久将来 ,此方法也会成为我国环境空气监测氮氧化物的首推方法。 1、实验目的 （1）熟悉、掌握小流量大气采样器的工作原理和使用方法； （2）熟悉、掌握分光光度计的工作原理及使用方法。 （3）掌握大气监测工作中监测布点、采样、分析等环节的工作内容及方法。2、实验原理 ，测定氮大气中的氮氧化物（NOx）主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO 2） ）氧化管将一氧化氮成二氧化氮。二氧化氧化物浓度时，先用三氧化铬（CrO 3 ），与对氨基苯磺酸起重氧化反应，再与盐氮被吸收在溶液中形成亚硝酸（HNO 2
氮氧化物废气的处理
氮氧化物废气的处理 姓名：贺佳萌 学号：1505110107 专业班级：应化1101 指导老师：曾冬铭
氮氧化物的来源 天然（5×108t/a）： 自然界细菌分解土壤和海 洋中有机物而生成 人类活动（ 5×107t/a ）： 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； 2.生活污染 主要是指城镇居民、机关和服务性行业，因做饭、取暖、沐浴等生活需 要，燃烧矿物质燃料而向大气排放的氮氧化合物等污染物质，是大气污 染的有害气体产生的主要来源之一 3.交通污染 主要来自两个方面： ?一是汽车、火车、轮船和飞机等交通工具在运动过程中排放的一氧化碳、氮氧化合物等； ?二是在原料运输过程中．由于某些原料的泄漏及直接向空排放而造成的污染 氮氧化物的危害 1.腐蚀作用 氮氧化物遇到水或水蒸气后能生成一种酸性物质，对绝大多数金属和有机物均产生腐蚀性破坏。它还会灼伤人和其它活体组织，使活体组织中的水份遭到破坏，产生腐蚀性化学变化。 2.对人体的毒害作用 它们和血液中的血色素结合，使血液缺氧，引起中枢神经麻痹。吸入气管中会产生硝酸,破坏血液中血红蛋白，降低血液输氧能力，造成严重缺氧。而且据研究发现，在二氧化氮污染区内，人的呼吸机能下降，尤其氮氧化物中的二氧化氮可引起咳嗽和咽喉痛，如果再加上二氧化硫的影响，会加重支气管炎、哮喘病和肺气肿，这使得呼吸器官发病率增高。与碳氢化合物经太阳紫外线照射，会生成一种有毒的气体叫光化学烟雾。这些光化学烟雾，能使人的眼睛红痛，视力减弱，呼吸紧张，头痛，胸痛，全身麻痹，肺水肿，甚至死亡 3.对植物的危害 一氧化氮不会引起植物叶片斑害，但能抑制植物的光合作用。而植物叶片气孔吸收溶解二氧化氮，就会造成叶脉坏死，从而影响植物的生长和发育，降低产量。如长期处于2—3ppm的高浓度下，就会使植物产生急性受害 4.对环境的污染
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。 2.2 NOx生成特点 在这3种途径中,快速型NOx所占的比例不到5%，在温度低于1300℃时,几乎没有热力型NOx。对常规燃煤锅炉而言，NOx主要通过燃料型生成途径而产生。由NOx的生成机理可以看出，NOx的生成及破坏与以下因素有关：⑴煤的燃烧方式、燃烧工况,其生成量依赖于燃烧温度水平；⑵煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量等； ⑶炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内氧气，氮气，NO和CHi的含量；⑷燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。 3、降低NOx的主要控制技术 降低NOx排放措施分为一级脱氮技术和二级脱氮技术。一级脱氮技术主要是采用低NOx 燃烧器以及通过燃烧优化调整，有效控制NOx的产生，从源头上减少NOx生成量；二级脱氮技术则是利用各种措施,尽可能减少已生成NOx的排放，属于烟气脱硝范畴，目前主要有两种成熟技术选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）。 3.1、级脱氮技术 3.1.1、气分级 3.1.1.1、根据NOx的生成机理，燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx生成都有很大影响。当过量空气系数α<1，燃烧区处于“缺氧燃烧”状态时,抑制NOx的生成量有明显效果[6]。根据这一原理，将燃料的燃烧过程分阶段完成，把供给燃烧区的空气量减少到全部燃
生物滴滤塔处理烟气中氮氧化物的研究 江继涛1，李多松1，王健2 （1. 中国矿业大学环测学院，江苏 徐州 221008； 3. 中煤科工集团重庆研究设计院） 摘要：本实验研究了 2种不同营养液对活性污泥的驯化效果以及生物滴滤塔反应器的启动。通过大量实验表明，NO x 去除率总体趋势是随着进气浓度的增大而逐渐减小。在 N O x 浓度低于 1000mg/m3 时，NO 去除负荷随着浓度增大而线性增加。进气浓度继续增加时，去除负荷增加逐渐变慢直至稳定。随着进气流量的增加，NO x 去除率逐渐降低，而 N O x 的去除负荷则呈先增 加后减小的趋势。系统压降随进气流量的增加而迅速增加。最佳进气流量为 0.2m3/h。随着循环液喷淋量的增大，NO x 去除率总体上呈先升高后稳定最后下降的趋势。反应器系统的压 降随着循环液喷淋量的增大而升高。循环液最佳喷淋量确定为 3L/h。循环液的 p H为 7.5 时，系统对 N O x 去除最有利。 关键词：生物滴滤塔；氮氧化物；硝化；影响因素 0 引言 NO x 是主要的大气污染物之一，现在全球的 NO x 排放量已达 35～58Mt/a，由含 NO x 废 气的大量排放而造成的大气污染己成为全球性的重大环境问题，目前发展经济有效的 NO x 减排和治理技术已成为全世界范围内研究的热点[1]。目前，我国燃煤电厂排放烟气中的 SO2 的治理已经取得一定成果，新建燃煤机组都安装了高效脱硫装置，很多现有的燃煤机组也被 要求安装有效的脱硫装置。因此，为了巩固 SO2 的治理成果，严格控制 NO x 的排放成为接 下来的首 要问题。虽然选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)等[2]主流技术 能够有效去除 NO x，但处理大体积低浓度 NO x 废气时需要很高的费用，不适合我国国情， 难以在我国大规模推广。 生物滴滤法处理废气过程中，废气进入滴滤塔后与填料上的微生物接触而被净化。废气 的吸收和液相再生过程都在滴滤塔中进行。塔内装有具有很大比表面积的填料，为微生物的 生长和有机物的降解提供了场所[3]。生物滴滤塔的操作条件可灵活控制，所以成为目前生物 法废气(尤其是难溶物质) 净化技术研究的热点。 1 材料与方法 1.1 实验材料 （1）实验废气：是 99.9%高纯度 N O 气体。NO 气体由小型空气泵从生物滴滤塔底部送 入，净化后的气体由顶部排出。 （2）滴滤塔填料：本实验采用陶瓷拉西环作为生物滴滤塔的填料。一般情况下，拉西 环为高径比约为 1的中空环状陶瓷圆柱；实验所用拉西环比表面积大，表面粗糙度适中，适 合微生物附着，其规格差距不大，随机取了几个进行相关参数的测量，基本参数平均值为： 外径为 12mm，内径为 8mm，高 11mm，比表面积为 1200m2/m3，堆积密度为 750kg/m3。 （3）活性污泥：实验所用污泥取自中国矿业大学南湖校区污水处理厂曝气池的硝化段。 将污泥反复淘洗几次，去除漂浮物和沉淀物，只留下米黄色的细小污泥。将淘洗后的污泥装 入塑料桶中，在不添加任何营养物质的条件下空曝 24 小时，使异养细菌通过内源呼吸自溶。 污泥沉淀后倒去上清液，然后将沉淀污泥分装在两个较小的塑料桶中，每桶装 10L。 1.2 实验装置 本实验所采用的生物滴滤塔脱硝系统由供气系统、生物滴滤塔系统、NO x 检测系统三部 分组成，实验流程图如图 1所示。 图 1生物滴滤塔净化 NO x流程图 Figure 1Schematic of the bio-tricking filter system for removal of NO x
空气中氮氧化物的日变化曲线 XXX（XX大学环境与化学工程学院环境科学专业091班，辽宁大连 116622） 1概述 1.1研究背景 1.1.1氮氧化物的来源 大气中氮氧化物（NO x ）包括多种化合物，如一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮，除二氧化氮以外，其他氮氧化物极不稳定，遇光、湿或热变成二氧化氮或一氧化氮，一氧化氮不稳定又变成二氧化氮。因此大气污染化学中的氮氧化物主要指的是一氧化氮和二氧化氮。其主要来自天 然过程，如生物源、闪电均可产生NO x 。NO x 的人为源绝大部分来自化石燃料的 燃烧过程，包括汽车及一切内燃机所排放的尾气，也有一部分来自生产和使用硝酸的化工厂、钢铁厂、金属冶炼厂等排放的废气，其中以工业窑炉、氮肥生 产和汽车排放的NO x 量最多。城市大气中2/3的NO x 来自汽车尾气等的排放，交 通干线空气中NO x 的浓度与汽车流量密切相关，而汽车流量往往随时间而变 化，因此，交通干线空气中NO x 的浓度也随时间而变化。 1.1.2氮氧化物的危害 NO的生物化学活性和毒性都不如NO 2，同NO 2 一样，NO也能与血红蛋白结 合，并减弱血液的输氧能力。如果NO 2 的体积分数为（50—100）×10-6时，吸 入时间为几分钟到一小时，就会引起6—8周肺炎; 如果NO 2 的体积分数为（150—200）×10-6时,就会造成纤维组织变性性细支气管炎，及时治疗，将于3—5不周后死亡。 在实验室，NO 2 体积分数达到10-6级，植物叶片上就会产生斑点，显示植 物组织遭到破坏。体积分数为10-5级的NO 2 会引起植物光合作用的可逆衰减。 此外，NO x 还是导致大气光化学污染的重要物质。
生物发酵法制燃料乙醇生产中废气废液的处理方法及系统 燃料乙醇作为一种较为清洁的能源，生产成本较低，得到广泛应用，暂时解决了能源需 求的矛盾。为了推动可持续发展，实现绿色发展，在加强人们生态环保意识的同时，还要就 燃料乙醇的制造工艺、合理加工以及燃料乙醇产生的废气废液处理办法进行改进和创新，完 善燃料乙醇作为新型能源的功效，推动社会和经济发展。 二、生物发酵法制燃料乙醇 现阶段燃料乙醇制造的工艺已出现三代，第一代燃料乙醇分为糖基乙醇和淀粉基乙醇， 主要以玉米、甘蔗中所含的酵糖作为原料，进行生物发酵制乙醇，是目前最为常见的制燃料 乙醇方法。第二段燃料乙醇是纤维素乙醇，以木质纤维素类为主的生物物质，主要来源包括 农业废料、林业产物及废弃物、（藻类）和城市垃圾等，第三代燃料乙醇就是主要以藻类为 原料通过生物法生产的燃料乙醇。 生物法又称生物发酵法，是通过生物物质所含的物质，经过水解、发酵等一系列工序制 成燃料乙醇。生物发酵法是现阶段制燃料乙醇最主要，也是最普遍的一种方法。根据不同原 料所含的物质不同，生产工艺和工序都有相应的变化。粮食作物作为原料以碾磨、液化和糖 化工艺为必须内容，木质纤维的步骤则必备预处理和水解工序，本身高糖类物质则可以省去 部分步骤。值得注意的是，一些物质在操作过程或者运输时沾染了金属或有毒物质，还需要 进行先解读再提取，以防不良化学反应的产生。 燃料乙醇的一般生产工艺，如图1所示： 生物发酵法在粉碎原料之后需要进行蒸煮的工作，因为物质原料富含植物细胞，蒸煮后，会促进原料中的淀粉酶与淀粉发生化学反应，发生水解，进行发酵。 生物发酵法要确保酵母菌的酒精发酵环境，视情况而定，进行相应的高压、高温环境蒸 煮操作。 三、生物发酵法制燃料乙醇生产中废气废液的处理方法 生物发酵法制燃料乙醇生产中不可避免的会出现相应的废气废料，纤维素乙醇废液是一 种高温度、高悬浮物、粘度大、呈酸性的有机废水，其主要含有残余的糖、纤维素、木质素、各种无机盐及菌蛋白等物质。一般来源于制燃料乙醇各个工序中，要想妥善处理相关问题， 需要优化制造工艺，从源头解决；或是加强后续补救措施，解决废气废液的排放问题。 （一）源头处理方法 在生产过程中优化处理就是指在提高燃料制乙醇的液化效果，使得原料物质中所含有的 糖被全部利用。因为没有被完全利用的糖分会随着水解过程中产生的水排除，形成废液。并 且未被利用的糖也是一种资源浪费。通过对液化的温度、时间和工艺方法的优化，使得生物 发酵法进行连续发酵，提高燃料乙醇的制作效率。通过连续发酵法，把发酵罐之间的串联起来，使得总会有发酵反应进行。 优化蒸馏工序也是减少制燃料乙醇废气废液的办法之一，通过燃料乙醇直接加热气体的 方法，进行蒸馏后排出，这种方法既不环保，又造成资源浪费。需要优化蒸馏技术，通过差 压蒸馏，使得两边蒸馏塔中的压强有一定差异，使得负压塔能够排出二氧化碳等有害物质，
最新整理高一化学教案氮氧化物的产生及转化 专题四：第二单元生产生活中的含氮化合物 ——氮氧化物的产生及转化 主干知识 1、氮气：无色无味、难溶于水的气体。空气中78%（体积分数）是氮气。 氮分子（N2）为双原子分子，结构稳定，决定了氮气性质的稳定性，常温下氮气很稳定，很难与其它物质发生反应，因此，生产上常用氮气作保护气。但这种稳定是相对的，在一定条件下（如高温、放电等），也能跟某些物质（如氧气、氢气等）发生反应。 2、固氮作用：游离态氮转变为化合态氮的方法。 途径举例 自然固氮→闪电时，N2转化为NO N2+O2==2NO 生物固氮→豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮 工业固氮→工业上用N2和H2合成氨气 N2+3H22NH3 3、氮氧化物（NO和NO2）： NONO2 色、态（常温下） 气味 毒性 重要反应 氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施①硝酸型酸雨的产生及危害
②造成光化学烟雾的主要因素③破坏臭氧层 措施：使用洁净能源，减少氮氧化物的排放；为汽车安装尾气转化装置；处理工厂废气 典型例题 1、Murad等三位教授最早提出了NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大进展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖,关于NO的下叙述不正确的是() A、NO可以是某些低价N物质氧化的产物 B、NO不是亚硝酸的酸酐 C、NO可以是某些高价N物质的还原产物 D、NO是红棕色气体 巩固练习 1、下列物质不属于城市空气质量日报的是 A、二氧化硫 B、氮氧化物 C、二氧化碳 D、悬浮颗粒() 2、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是() A、NO2 B、NO C、O2 D、H2 3、下列气体由于能结合血红蛋白而引起中毒的是() A、Cl2 B、NO C、O2 D、CO 4、鉴别NO2和溴蒸汽的方法正确的是() A、用氢氧化钠溶液 B、用湿润的淀粉碘化钾试纸 C、用硝酸银溶液 D、用蒸馏水 5、美国医学教授因发现X物质在人体血管系统内具有传送信号的功能而荣获1998年诺贝尔生理学和医学奖。因此X物质被誉为“生物信使分子”。已知X
氮氧化物废气的处理 字号：小|中|大 文章出处：责任编辑：作者：人气：691发表时间：2015-11-23 08:34:00 摘要：氮氧化物是主要的大气污染物之一，本文介绍了含氮氧化物废气的产生原因及处理方法。 前言氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物 ,包括有 N2O、NO、N2O3 、NO2、N2O4、N2O5，通常用分子式NOx 来统一表示。大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在。NOx的危害早已被人们所认识到 ,主要体现在： (1)氮氧化物对人体的危害很大,可直接导致人体的呼吸道损伤,而且是一种致癌物。 (2)氮氧化物会使植物受损伤甚至死亡。 (3)在阳光的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物发生复杂的光化反应产生光化学烟雾,导致严重的大气污染。 (4)氮氧化物会导致臭氧层的破坏。 (5)氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨川。以上光化学烟雾、酸雨及臭氧问题,近年来有逐渐恶化的趋势,已经成为政府及社会公众非常关心的问题。氮氧化物的产生主要来自于两个方面:自然界本身和人类活动。据统计,由自然界本身变化规律产生的NOx每年约500×106t,人类活动产生的NOx每年约50×106t。从数据来看,虽然人类活动产生的NOx较自然界本身产生的NOx少得多,但由于人类活动产生的NOx往往比较集中,浓度较高,且大多在人类活动环境区域内,因而其危害性更大。 人类活动产生的氮氧化物主要来源于两个方面: (1)含氮化合物的燃烧; (2)亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用。据美国环保局估计,99%的NOx产生于含氮化合物的燃烧,如火力电厂煤燃烧产生的烟气、汽车尾气等。在亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用过程中,由于它们的还原分解,会放出大量的NOx,其局部浓度很高,处理困难,危害大。 在含NOx废气中,对自然环境和人类生存危害最大的主要是NO和NO2。NO为无色、无味、无臭气体,微溶于水,可溶于乙醇和硝酸,在空气中可缓慢氧化为NO2,与氧化剂反应生成NO2,与还原剂反应生成N2。NO2溶于水和硝酸,和水反应生成HNO3和HNO2,和碱及强碱弱酸盐反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,和还原剂反应还原为N2。 氮氧化物的来源：天然(5×108t/a)：自然界细菌分解土壤和海洋中有机物而生成.人类活动(5×107t/a)： 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; 2. 生活污染主要是指城镇居民、机关和服务性行业，因做饭、取暖、沐浴等生活需要，燃烧矿物质燃料而向大气排放的氮氧化合物等污染物质，是大气污染的有害气体产生的主要来源之一 3. 交通污染主要来自两个方面：?一是汽车、火车、轮船和飞机等交通工具在运动过程中排放的一氧化碳、氮氧化合物等; ?二是在原料运输过程中.由于某些原料的泄漏及直接向空排放而造成的污染
实验一空气中氮氧化物的日变化曲线大气中氮氧化物（NO x）主要包括一氧化氮和二氧化氮，主要来自天然过程，如生物源、闪电均可产生NO x。NO x的人为源绝大部分来自化石燃料的燃烧过程，包括汽车及一切内燃机所排放的尾气，也有一部分来自生产和使用硝酸的化工厂、钢铁厂、金属冶炼厂等排放的废气，其中以工业窑炉、氮肥生产和汽车排放的NO x量最多。城市大气中2/3的NO x来自汽车尾气等的排放，交通干线空气中NO x的浓度与汽车流量密切相关，而汽车流量往往随时间而变化，因此，交通干线空气中NO x的浓度也随时间而变化。 NO x对呼吸道和呼吸器官有刺激作用，是导致支气管哮喘等呼吸道疾病不断增加的原因之一。二氧化氮、二氧化硫、悬浮颗粒物共存时，对人体健康的危害不仅比单独NO x严重得多，而且大于各污染物的影响之和，即产生协同作用。大气中的NO x能与有机物发生光化学反应，产生光化学烟雾。NO x能转化成硝酸和硝酸盐，通过降水对水和土壤环境等造成危害。 一、实验目的 1．掌握氮氧化物测定的基本原理和方法； 2．绘制城市交通干线空气中氮氧化物的日变化曲线。 二、实验原理 在测定NO x时。先用三氧化铬将一氧化氮等低价氮氧化物氧化成二氧化氮；二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸，与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，用比色法测定。方法的检出限为0.01 /ml（按与吸光度0.01相应得亚硝酸盐含量计）。线性范围为0.03~1.6/ml。当采样体积6L时，NO x （以二氧化氮计）的最低检出浓度为0.01mg/m3。盐酸萘乙二胺盐比色法的有关反应式如下： 主要反应方程式为：
8 氮氧化物（NOx ）废气治理工程实例 赵济强1，金建兴2 （1. 南京市环境科学学会，江苏 南京 210024；2. 无锡市西漳通风设备厂，江苏 无锡 214171） 摘 要：针对氮氧化物（NOx ）废气瞬时爆发性浓度极高、气量大、难于治理的危害特性，设计了一套适合敞开作业的通风净化系统装置。该工程既解决了原有NOx 废气处理工艺的难题，提高NOx 废气处理技术，又解决了“黄龙”对大气的污染，达到保护环境与社会和谐的统一。 关键词：氮氧化物（NOx ）废气；两级废气净化塔；消除“黄龙” 【作者简介】赵济强（1945－），男，专科，高工；研究方向：电镀、涂装等表面处理行业的废气、废水的环保设备与治理工程的技术咨询与设计。E-mail: linjun0598@https://www.doczj.com/doc/e817007446.html,. 1. 引 言 氮氧化物（NOx ）是一种毒性很大的黄烟，不经治理通过烟囱排放到大气中，形成触目的棕（红）黄色烟雾，俗称“黄龙”[1] ，在众多废气治理中NOx 难度最大，是污染大气的元凶。如果得不到有效控制不仅对操作人员的身体健康与厂区环境危害极大，而且随风飘逸扩散对周边居民生活与生态环境造成公害。专家预测，如不加强控制，到2010年以后氮氧化物将成为中国大气污染的主要污染物，环保局今后将加强氮氧化物控制立法建设和标准制订工作，在修订《大气污染防治法》和污染源排放标准时，将氮氧化物控制作为重点内容[2] 。 浙江某铝业公司是咖啡壶出口量大的企业，在产品表面处理过程中，产生大量的氮氧化物废气，该公司曾建有废气通风净化装置，然而废气排放仍见“黄龙”处理效果不尽人意，周边纠纷不断。笔者曾有类似工程经验，受业主委托对其进行技改，通过多年的运行实践，消除“黄龙”营造了和谐社会环境。 2. 治理思路与工艺选择 2.1 NOx 废气来源及废气特性分析 废气主要来自酸洗间四只酸洗槽采用硝酸与氢氟酸溶液，对产品具有独特的表面处理使其外观精美的功效，但在酸洗过程中，将产生大量的NO 、 NO 2、N 2O 、N 2O 3、N 2O 4、N 2O 5等有毒有害废气， 总称氮氧化物，用NOx 通式表示[3]。 这些废气成分具有强烈的刺激性气味，尤其当产品浸入酸洗槽的瞬间，爆发弥漫浓烈的棕（红） 黄色酸雾，其特性浓度高（“黄龙”）、气量大、危害也大。 2.2工艺选择与系统主要设备 2.2.1工艺流程确定的依据 NOx 气体（“黄龙”）危害大，治理难度也大。国内外报道过许多方法，归纳有干法、湿法和干湿三种方法。由于各厂产品不同，选择适合生产实际的治理工艺方案和净化设备十分重要。笔者进行了 现场调研，通过反复对比[3]，最后确定采用两级（二 个阶段）湿法废气净化塔治理NOx 气体的方案，并设计了一套NOx 瞬时爆发性浓度极高、废气量大，适合敞开作业的通风净化系统装置。主要工艺流程如图1所示。 2.2.2通风净化系统的关键及主要设备 吸风罩、通风管道、废气净化塔和风机的设计与选用决定了整套通风净化系统的正常运行和处 理效果。 首先必须根据四只酸洗槽敞口面积，计算实际需要的NOx 废气排风量，以及整个通风管道、吸风罩、净化塔的阻力损失，选用通风机的排风量和风压损失。同时还应考虑风量、风压的附加安全系
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。
氮氧化物的产生及转化教学设计 一、教学目标 知识与技能：1.掌握N2、NO和NO2的重要性质和用途； 2.了解氮氧化合物对大气的污染，知道硝酸型酸雨形成的过程和防治方法。 过程与方法：从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法，通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法，通过交流观察思考等过程培养科学的学习方法。 情感态度与价值观：通过认识氮氧化合物对环境的危害和防治原理，进一步提高学生环保意识，培养爱护环境的态度，形成与大自然友好相处的情感。 二、教学重点及难点 教学重点：N2、NO、NO2的化学性质及对环境的影响。 教学难点：NO2与H2O 的反应。 三、教学过程 [创设情境]阅读材料：我国西北有一狭长的山谷，那儿经常电闪雷鸣，狂风暴雨。牧民和牲畜进入后往往遭雷击倒下。奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地居民成为魔鬼谷。[提问]魔鬼谷真的有魔鬼吗？带着这个问题我们来学习本节内容-氮氧化物的产生及转化[板书]氮氧化物的产生及转化 [演示实验]放一段实验视频，在圆底烧瓶（充满空气）中模拟闪电，观察烧瓶内现象。[提问]烧瓶中空气变成红棕色，为什么有这样的变化？首先思考空气的主要成分是什么？[回答]空气的主要成分氮气和氧气。 [提问]所以氮元素在自然界以什么形式存在？结合书本回答。 [回答]大部分以游离态形式存在于空气中，化合态的存在于多种无机物和有机物中。 [提问]那上面烧瓶中发生了什么样的化学反应？先写下已知两个反应物，这个反应需要条件吗？ [板书]N2+O2---NO N2+O2=2NO(通电) [回答]需要放电的条件。 [解答]生成的就是NO 一氧化氮。接下来我们来探讨NO的性质 【科学视野】学习历史：1988年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现了NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。但是NO是有毒气体，一氧化氮的过量产生会使血管扩张，所以宇航员在太空飞行之后会产生晕厥。 [探究实验]实验台有两试管带标签气体，其中一管为NO, [回答]氮，磷，钾称为肥料”三要素“。在工业时代之前，农业不使用化肥，雷雨天降水中的氮盐相当给农作物施了一次肥，能促进其生长，由雷电导致的氮的固定是地球上氮盐天然合成的主要途径，氮盐是植物生长所必须的大量营养盐，所以说“雷雨发庄稼” 闪电起到放电作用，空气中的氮气与氧气在通电情况下的可以反应生成一氧化氮。游离态的氮气植物无法吸收，只有“固定”下来的化合态的氮元素经过一定形式的转化变为硝酸盐，才有可能被植物吸收利用。在这些转化的过程中，一氧化氮和二氧化氮就是两种重要的中间产物。 [板书] 一.氮元素的固定（固氮） （1）与氧气反应：N2+O2 = 2NO（通电） 2NO + O2 = 2NO2 (2) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 硝酸→硝酸盐 [回答]氮气的性质
-194-科学技术创新2019.14 生物质锅炉氮氧化物排放控制技术研究进展 王显山 （哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150000） 摘要：我国已进入二十一世纪，近几年经济发展快速，各行各业也发展迅猛，但是同时也给空气和我们居住的环境带来了很大的污染，给人们的身体健康带来危害，在所有污染物中氮氧化物是大气的主要污染物，为了减少氮氧化物对环境造成的污染，近些年烟气脱氮技术的研究在不断的深入，燃煤产生的大量低浓度的NOx烟气导致大气污染、酸雨和光化学烟雾危害十分严重，所以研究烟气脱氮具有十分重要的意义。重点介绍常用的烟气氮氧化物脱除技术。根据生物质锅炉氮氧化物控制技术的现状进行研究，并提出相应的解决方法，进而对其技术的控制进行具体分析。 关键词：氮氧化物；生物质锅炉；控制技术 中图分类号:X701文献标识码：A文章编号:2096-4390（2019）14-0194-02 1氮氧化物的概述 氮氧化物是、、等的总称,基本都是在燃料燃烧过程中产生，且燃烧排出的主要是、，是大气的主要污染物。所以氮氧化物在大气中主要以和共存的。氮氧化物过多会引起多种呼吸道疾病，是形成光化学烟雾的主要污染物，也是酸雨中的主要物质。另外二氧化硫和氮氧化物可以形成无机盐细颗粒物，加重空气中细颗粒物污染。我国是以煤炭为主要燃料的国家，随着经济的快速发展，煤炭的燃烧造成环境污染越来越严重，尤其是燃煤烟气中的NOx,是对大气污染不容忽视的问题，我国火电厂锅炉燃烧NOx的排放量逐渐增加。所以NOx对大气的污染日益严重,对于氮氧化物污染的控制十分必要。 2生物质资源的现状 2.1我国生物质资源现状 生物质能源是一种以生物质为载体的能量，通过光合作用获得太阳能.然后将太阳能转为化学能并贮存在生物质中的方式，能源直接或间接来源与绿色植物的光合作用，是太阳能的一种存储方式。生物质资源主要包括农作物秸秆、林木生物质残余物、禽畜粪便等。我国生物质资源的品位比较低，分散性很大，大量生物质资源被掩埋与焚烧，严重污染环境，如：秸秆资源，没有被很好的利用，通常情况下都是在野外直接被焚烧或随意丢弃，造成资源的严重浪费。 2.2生物质燃料的特性 生物质是可再生的能源,随着经济的快速发展，城市的人口不断增加，环境污染问题日益严重.我国是人口大国，对于能源的需求量、消耗量也是第一的，所以能源日益紧张,如何开发新的资源已成为全世界共同关心和研究的问题，我国更应该加快开发步伐，已应对日益严重的能源短缺问题。但是现在我国还有明确生物质固体成型燃料的统一标准,多数认为生物质固体成型燃料是利用农林废弃物为原料，通过相应的处理,将预处理后的生物质材料挤压成规则、密度较大的棒状、块状等成型燃料。生物质燃料硫含量几乎为零，其中氮含量也比较低，所以生物质燃料的二氧化硫与氮氧化物排放低，二氧化碳零排放.排渣少、飞灰少，灰渣可还田，具有显著的环保特性。但是与原煤比较，生物质原料价格比较低，价格具有很大的优势,有助于推广。 生物质锅炉是将生物质直接作为燃料燃烧，将产生的能量用于发电。生物质燃料比较清洁，可以再生，具有广泛的应用价值,但是需要专门设计燃烧器。我国是一个农业大国，具有丰富的生物质资源，生物质能源是农村地区的主要能源。但是我国秸秆的利用存在很多问题，如利用情况落后、污染大等。 3生物质燃料的技术方法 3.1直接燃烧技术 生物质直接燃烧技术是将生物质作为燃料进行燃烧，利用热能满足生产与生活。直接燃烧的技术要求很低，燃烧方式比较简单，燃烧的时候产生的颗粒物、硫氧化物、氮氧化物等会严重污染环境。 3.2锅炉燃烧技术 随着锅炉技术的不断完善，现在已经成为一种先进的生物质燃烧技术，以生物质作为锅炉燃烧的燃料，通过控制燃料在锅炉中燃烧情况，从而提高生物质的利用效率。此技术适用于生物质资源的集中、大规模利用。但由于锅炉结构比较复杂，控制参数很多，所以对此技术的要求比较高。由于国外发展很早，此技术应用范围很大，而且比较成熟。 生物质锅炉分为纯烧生物质的水冷振动炉和混烧生物质的循环流化床锅炉两种。水冷振动炉对燃烧的适应性比较差、燃烧效率低，对于水分含量很高，造价高。而循环流化床混烧生物质锅炉相比较下,成本很低,其燃烧适应性很强，运行安全，负荷范围广，所以循环流化床掺烧生物质更适合我国的国情。 另链条炉排炉和往复炉排炉也适用于生物质燃烧，链条炉排炉的炉排片可循环冷却,往复炉排炉对燃烧尺寸和燃料漏料量有很大的优势。生物质燃料在这几种锅炉上的燃烧还处在探索阶段，技术还需要不断成熟。 4生物质锅炉氮氧化物排放的控制 4.1建立健全管理和监督体制 俗话说的好“无规矩不成方圆”，任何企业的发展和进步都需要有执行一定的规矩，所有的质量控制也必须要有完善的管理体系作为支撑，所以建立健全管理和监督体系是非常重要的，可以有效的对生物质锅炉氮氧化物排放进行控制，要根据行业标准和企业实际情况制定管理和监督体系，使其切实可执行。现在是二十一世纪,是信息化时代,企业要科学合理的运用计算机、软件等来完成工作，提高工作质量和工作效率，让人们从劳动中解放出来，投入到管理中去。企业也要对工作中每一个环节都要按标准进行执行并进行监督,时时进行自查,发现问题及时改正，政府相关部门也要定期或不定期对企业进行检查和抽查,如发现问题立马停产要求改正,符合标准后再继续,并对其进行相应的处罚，以避免类似的隐患再次发生。 4.2提高技术水平和操作人员工作水平 技术是生物质锅炉氮氧化物排放控制的关键，所（转下页）