1. 二氧化硫和氮氧化物有哪些排放的
二氧化硫的氮氧化物的排放主要來自於:化石燃料的大量燃燒、汽車尾氣、工業上氮肥的生產、工業制硝酸、自然界中的火山爆發、電閃雷鳴等等。
2. 酸霧凈化塔對氮氧化物的去除效率是多少
酸霧凈化塔對氮氧化物去除率很低,一般只有10%~30%,去除氮氧化物需要特殊的去除裝置,需要有催化氧化系統。
3. 濕法脫硫對氮氧化物有去除率沒有大約為多少
氨法工藝具備30%的脫銷效率,其他方法去除的很少。
4. 氨的利用率和氮氧化物去除率的關系
氨的利用率和氮氧化物去除率的關系具體內容。NOx的還原反應發生在一特定的溫度范圍內,最佳的反應溫度區間850℃~1250℃。若溫度過低,NH3的反應不完全,容易造成NH3逃逸形成二次污染,而溫度過高1400℃以上,NH3容易被氧化成氮氧化物。可以看出,過高或過低的溫度都會導致還原劑的損失和氮氧化物去除率的降低。
5. 、排煙脫氮的主要困難有哪些
排煙脫氮的主要困難有哪些?
氮氧化物對環境的損害作用極大,它既是形成酸雨的主要物質之一,也是形成大氣中光化學煙霧的重要物質和消耗臭氧的一個重要因素。煙氣脫氮,主要是解決一氧化氮、二氧化氮的污染問題,這些物質能與二氧化硫相互作用,加速形成硝酸。煙氣脫氮對我們的環境保護意義十分重大
(1)吸收法。
吸收法是工業企業採用較多的處理NOx的方法,主要原理是將NOx吸收到溶液中。比較常見有水吸收法、酸吸收法、鹼吸收法、氧化吸收法、液相還原吸收法和絡合吸收法等。其中,以尿素為還原劑的液相
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還原吸收法NOx的脫除率可達90% ,而其他方法的去除率都在40%-80%之間。
(2)吸附法。
吸附法是一種已經成熟的工業分離技術,基本原理是利用大比表面的吸附劑對NOx進行吸附,通過周期性地改變操作溫度或壓力進行NOx的吸附和解吸,使NOx從煙氣中分離出來,從而達到凈化和富集的目的。常用的吸附劑有硅膠、分子篩、活性炭、活性焦、天然沸石及泥煤等。吸附法具有成本低、不產生二次污染等優點,但目前所用吸附劑的吸附量小,當煙氣中NOx含量高時,吸附劑用量多、消耗大,設備體積龐大,所以應用並不廣泛。
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(3)微生物法。
微生物法的基本原理是使用合適的脫氮菌在外加炭源情況下,利用NOx作為氮源,將NOx轉化為無害的N2,而脫氮菌本身獲得繁殖。常用的有生物洗滌、生物過濾和生物滴濾等形式。
(4)電子輻射法。
電子輻射法又稱等離子體活化法,通過電子束照射或高壓放電將煙氣中NOx電離,從而達到脫除NOx的目的。該法包括電子束法和脈沖電暈法。一般用來同時脫除NOx和SO2或與催化相結合使用。該法裝置佔地小,無二次污染,但能耗較高,設備投資大,運行費用高,抑制了該技術的
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工業應用。
(5)催化法。
與以上方法相比,催化法脫氮具有快速、高效等優點,因此被廣泛用於燃煤電廠煙氣和汽車尾氣中NOx的脫除。催化法可分為選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)等兩種。其中SNCR技術是在爐膛溫度1000℃左右的區域噴入NH3、尿素等還原劑,將NOx還原成N2和H2O,NOx脫除率可達80% ,但反應中會有少量的溫室氣體N2O產生。該過程不使用催化劑,還原劑由噴嘴噴入燃燒室,根據鍋爐的操作負荷,不斷調整NH3的噴入量和噴入位置,以保證在最佳溫度下噴
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入NH3。SCR法通過NH3,H2S,CO和烴類物質等還原劑,在V2O5/TiO2等催化劑上與NOx反應,生成無害的N2和H2O,NOx的脫除率可達90%,但運行費用較高。目前實現工業化應用的是以NH3為還原劑,V2O5/TiO2為催化劑的SCR法來脫除固定源廢氣中的NOx,以及使用Pt-Pd-Rh三元催化劑來凈化汽車尾氣。
SCR脫氮反應器的核心是脫氮催化劑。它分為蜂窩式和板式兩種類型,比表面積為500 m /m-1000 m /m,在催化劑的內表面上分布著由TiO2、WO3或V2O5等組成的活性中心。隨著脫氮裝置的運行,催化劑會逐漸老化。引起老化的原因主要是催化劑活性中心中毒、活性成分晶型改變以及
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催化劑通道和微孔的堵塞、腐蝕等。因此,必須定時檢測煙氣經過每層催化劑後NOx的濃度和氨氮比(NH3/NOx),確定各層催化劑的活性與老化程度,以確保脫氮裝置的正常運行。SCR法的主要難點在於NH3的儲存不易控制,NH3噴射不均勻以及易造成.
與上述傳統工藝相比,下列技術具有環保、污染小。技術相對較好且轉化效率較高。
(6) 非選擇性催化還原法(SNCR)
該方法是把含有NHx基的還原劑,噴入爐膛溫度為800~1100℃的區域,該還原劑迅速熱分解成NH3並與煙氣中的NOX進行
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SNCR反應生成N2和H2O。非選擇性催化還原法受溫度、NH3/NOx摩爾比及停留時間影響較大。反應式為:
4NH3 十6NO →5N2 十6H2O
該法特點是不需催化劑,舊設備改造少,投資較SCR 法小(投資費用15 美元/ kW ) [4] 。但氨液消耗量較SCR 法多。日本的松島火電廠的l~4號燃油鍋爐、四日市火電廠的兩台鍋爐、知多火電廠350MW的2號機組和橫須賀火電廠350MW的2號機組都採用了 SNCR方法。但是,目前大部分鍋爐都不採用SNCR方法,主要原因如下:(l)效率不高(燃油鍋爐的NOx 排放量僅降低30 %~50 %);(2)增加反應劑和運載介質(空
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氣)的消耗量; (3)對溫度要求嚴格,一般控制在550~800 ℃。溫度過低,則NOx 轉化率低;溫度過高,則會破壞催化劑載體,降低催化劑活性; (4)氨的泄漏量大,不僅污染大氣,而且在燃燒含硫燃料時,由於有硫酸氫銨形成,會使空氣預熱器堵塞。近來研究用尿素代替NH3 作為還原劑,使得操作系統更加安全可靠,而不必擔心因NH3 的泄漏造成新污染。
(7)光催化氧化法
利用TiO2半導體的光催化效應脫除NOX的機理是TiO2受到超過其帶隙能以上的光輻射照射時,價帶上的電子被激發,超過禁帶進入導帶,同時在價帶上產生相應的空
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穴。電子與空穴遷移導粒子表面的不同位置,空穴本身具有很強的得電子能力,可奪取NOX體系中得電子,使其被活化而氧化。電子與水及空氣中的氧反應生成氧化能力更強的·OH及O2-等,是將NOX最終氧化生成NO3-的最主要氧化劑[7 ]。
光催化技術是近幾年發展起來的一項空氣凈化技術,具有反應條件溫和、能耗低、二次污染少等優點。它有著誘人的前景,但是此項技術尚未成熟[8]。TiO2氧化脫除NOX的效率受初始濃度影響較大,對低濃度的NOX效率可以高達90%,但對高濃度NOX脫除效率則不高。今後的研究應通過探索不同因素對光催化效率的影響及催化作用機理,進而全面地了解這一反應體
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系。同時,也必須注意解決如何提高TiO2對高濃度NOX的脫除效率,減少有害中間產物的形成等重要問題。
(8)管道噴射法
管道噴射是直接將吸收劑噴入煙氣管道,使之均勻分布在增濕的熱煙氣中,吸收劑與煙氣中的SO2和NOX反應或吸收,用除塵器除去固體顆粒。Hokkaido電力公司和Mitsubishi重工業有限公司聯合開發了用一種叫LILAC(增強活性石灰-飛灰化合物)的吸收劑聯合脫除SO2/NOX工藝。LILAC是在混合箱內將飛灰、消石灰和石膏與5倍於總固體重的水混合製得,在80 m3/h的實驗中,Ca/S摩爾比為2.7的條件
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下,將吸收劑噴射到噴霧乾燥塔內,脫除SO2和NO的效率分別為90%和70%[9]。管道噴射法其優點是設備簡單、佔地少、易於老廠改造,運行費用低系統簡單,運行可靠。但其缺點為吸收劑利用率低,脫除效率較低。
(9)臭氧氧化吸收法
採用O3使NOX氧化,然後用水溶液吸其反應過程為[10]:
NO + O3 →NO2 + O22NO + O3 →N2O5N2O5 + H2O →2HNO3
生成物HNO3經濃縮而得到濃度為60 %。實踐證明,該法優點是不會將其它污染物帶
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入反應系統中,而且採用水作吸收劑比較便宜。但是,臭氧要用高電壓製取,故耗電量大,費用大。
(10)液體吸收法
NOx 是酸性氣體,可通過鹼性溶液吸收凈化廢氣中的NOx 。常見吸收劑有: 水、稀HNO、NaOH、Ca (OH)2、NH4OH、Mg(OH)2等。為提高NOx 的吸收效率,又可採用氧化吸收法、吸收還原法及絡合吸收法等[11]。氧化吸收法先將NO部分氧化為NO2,再用鹼液吸收。液相絡合吸收法主要利用液相絡合劑直接同NO反應,因此對於處理主要含有NO的NOx 尾氣具有特別意義。NOX生成的絡合物在加熱時又重新
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放出NO,從而使NO能富集回收。目前研究過的NO絡合吸收劑有FeSO4、Fe(Ⅱ)-EDTA和Fe(Ⅱ)-EDTA-Na2SO4 等。
該法在實驗裝置上對NOX的脫除率可達90 % ,但在工業裝置上很難達到這樣的脫除率[12]。此法工藝過程簡單,投資較少,可供應用的吸收劑很多,又能以硝酸鹽的形式回收利用廢氣中的NOx,但去除效率低,能耗高,吸收廢氣後的溶液難以處理,容易造成二次污染。此外,吸收劑、氧化劑、還原劑及絡合物的費用較高,對於含NOx濃度較高的廢氣不宜採用。
6. 氮氧化物污染以及處理方法
氮氧化物可刺激肺部,使人較難抵抗感冒之類的呼吸系統疾病,呼吸系統有問題的人士如哮喘病患者,會較易受二氧化氮影響。
對兒童來說,氮氧化物可能會造成肺部發育受損。研究指出長期吸入氮氧化物可能會導致肺部構造改變,但仍未可確定導致這種後果的氮氧化物含量及吸入氣體時間。
以一氧化氮和二氧化氮為主的氮氧化物是形成光化學煙霧和酸雨的一個重要原因。汽車尾氣中的氮氧化物與碳氫化合物經紫外線照射發生反應形成的有毒煙霧,稱為光化學煙霧。光化學煙霧具有特殊氣味,刺激眼睛,傷害植物,並能使大氣能見度降低。
工業中主要使用還原劑(氨氣、尿素、烷烴等)與氮氧化物發生化學反應中和掉氮氧化物,工藝主要有選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)等,氨氣與氮氧化物反應後生成氮氣與水,從而達到無污染排放。主要應用到取暖,供電等等行業。
但在輪船等行業中,氮氧化物控制實施難度更大一些(主要是氨氣製造比較困難而攜帶氨氣罐又比較危險),但目前也有一些應用業績。
氮氧化物(NOx)種類很多,常見的包括一氧化二氮(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), 另外還有一氧化氮二聚體(N₂O₂)、疊氮化亞硝醯(N₄O)、三氧化氮(NO₃)。
但主要是NO和NO2,它們是常見的大氣污染物。另外三硝基胺(N(NO2)3)也是僅由氮、氧元素組成的化合物,但不是嚴格意義上的氧化物。
N2O3和N2O5都是酸性氧化物,N2O3的對應酸是亞硝酸(HNO2),N2O3是亞硝酸的酸酐;N2O5的對應酸是硝酸,N2O5是硝酸的酸酐。NO、N2O、N2O4和NO2都不是酸性氧化物。