姓名： 賀佳萌
學號： 1505110107
專業班級： 應化1101
指導老師： 曾冬銘
摘要：氮氧化物是主要的大氣汙染物之一，本文介紹了含氮氧化物廢氣的產生原因及處理方法。
關鍵詞：氮氧化物；處理技術；
前言氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素組成的化合物 ,包括有 n2o、no、n2o3 、no2、n2o4、n2o5，通常用分子式nox 來統一表示。大氣中nox主要以no、no2的形式存在。
nox的危害早已被人們所認識到 ,主要體現在：
（1）氮氧化物對人體的危害很大,可直接導致人體的呼吸道損傷,而且是一種致癌物。
（2）氮氧化物會使植物受損傷甚至死亡 。
（3）在陽光的催化作用下,氮氧化物易與碳氫化物發生複雜的光化反應 ,產生光化學煙霧,導致嚴重的大氣汙染。
（4）氮氧化物會導致臭氧層的破壞 。
（5）氮氧化物也易與水氣結合成為含有硝酸成分的酸雨川 。
以上光化學煙霧、酸雨及臭氧問題,近年來有逐漸惡化的趨勢,已經成為**及社會公眾非常關心的問題。
氮氧化物的產生主要來自於兩個方面:自然界本身和人類活動。據統計,由自然界本身變化規律產生的nox每年約500×106t,人類活動產生的nox每年約50×106t。
從資料來看,雖然人類活動產生的nox較自然界本身產生的nox少得多,但由於人類活動產生的nox往往比較集中,濃度較高,且大多在人類活動環境區域內,因而其危害性更大。
人類活動產生的氮氧化物主要**於兩個方面:
(1)含氮化合物的燃燒;
(2)亞硝酸、硝酸及其鹽類的工業生產及使用。據美國環保局估計,99%的nox產生於含氮化合物的燃燒,如火力電廠煤燃燒產生的煙氣、汽車尾氣等。在亞硝酸、硝酸及其鹽類的工業生產及使用過程中,由於它們的還原分解,會放出大量的nox,其區域性濃度很高,處理困難,危害大。
在含nox廢氣中,對自然環境和人類生存危害最大的主要是no和no2。no為無色、無味、無臭氣體,微溶於水,可溶於乙醇和硝酸,在空氣中可緩慢氧化為no2,與氧化劑反應生成no2,與還原劑反應生成n2。no2溶於水和硝酸,和水反應生成hno3和hno2,和鹼及強鹼弱酸鹽反應生成硝酸鹽和亞硝酸鹽,和還原劑反應還原為n2。
氮氧化物的**
天然（5×108t/a） ：
自然界細菌分解土壤和海
洋中有機物而生成
人類活動（ 5×107t/a ） ：
1. 工業汙染
主要是由於在工業生產過程中(特別是在石油化工企業)燃燒化石燃料而產生的，它主要包括二部分：
一是在工藝生產過程中排放的洩漏的氣體汙染物，如化工廠及煤製氣廠；
二是在工業生產用的各種鍋爐、窯爐排放的汙染物；
2. 生活汙染
主要是指城鎮居民、機關和服務性行業，因做飯、取暖、沐浴等生活需要，燃燒礦物質燃料而向大氣排放的氮氧化合物等汙染物質，是大氣汙染的有害氣體產生的主要**之一
3. 交通汙染
主要來自兩個方面：
一是汽車、火車、輪船和飛機等交通工具在運動過程中排放的一氧化碳、氮氧化合物等；
二是在原料運輸過程中．由於某些原料的洩漏及直接向空排放而造成的汙染
氮氧化物的危害
1.腐蝕作用
氮氧化物遇到水或水蒸氣後能生成一種酸性物質，對絕大多數金屬和有機物均產生腐蝕性破壞。它還會灼傷人和其它活體組織，使活體組織中的水份遭到破壞，產生腐蝕性化學變化。
2.對人體的毒害作用
它們和血液中的血色素結合，使血液缺氧，引起中樞神經麻痺。吸入氣管中會產生硝酸,破壞血液中血紅蛋白，降低血液輸氧能力，造成嚴重缺氧。而且據研究發現，在二氧化氮汙染區內，人的呼吸機能下降，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響，會加重支氣管炎、哮喘病和肺氣腫，這使得呼吸器官發病率增高。
與碳氫化合物經太陽紫外線照射，會生成一種有毒的氣體叫光化學煙霧。這些光化學煙霧，能使人的眼睛紅痛，視力減弱，呼吸緊張，頭痛，胸痛，全身麻痺，肺水腫，甚至死亡
3.對植物的危害
一氧化氮不會引起植物葉片斑害，但能抑制植物的光合作用。而植物葉片氣孔吸收溶解二氧化氮，就會造成葉脈壞死，從而影響植物的生長和發育，降低產量。如長期處於2—3ppm的高濃度下，就會使植物產生急性受害
4.對環境的汙染
可與臭氧分子反應，破壞臭氧層，導致大氣中臭氧含量降低，從而減弱對紫外線輻射的遮蔽作用，而紫外線輻射量的增加首先會降低人體的免疫系統功能，危害呼吸器官和眼睛、誘發慢性病、增高**癌發病率
氮氧化物的處理技術
一、氮氧化物的控制
燃燒控制技術
燃燒控制技術是指通過改進燃燒工藝,減少nox的產生,如全氧燃燒、分級燃燒、和煙氣再迴圈法等方法。我國在20世紀80年代至本世紀初,先後開發旋流式粉煤預燃燒器、鈍體粉煤燃燒器、多功能船體粉煤燃燒器、雙通道粉煤燃燒器、多級濃縮粉煤燃燒器,其中多功能船體粉煤燃燒器在近200臺鍋爐成功應用,nox降低率最高達50%~55%,同時節約點火油和燃油,並能較好地穩定燃燒過程。
煙氣再迴圈法
把空氣預熱器前的一部分煙氣與燃燒用的空氣混合，通過燃燒器送入爐內。由於溫度較低的惰性煙氣進入爐內，達到了同時降低爐內溫度水平和氧氣濃度的目的。煙氣再迴圈法使用不當會引起燃燒不穩定的問題，此外煙氣再迴圈需要加裝風機、風道，還需要場地，從而增大了投資，系統較複雜，對原有裝置進行改裝時常受場地不夠的限制。
全氧燃燒
在空氣與燃料的燃燒過程中，佔空氣79％的氮氣對燃燒無益，反而由於大量的氮氣被加熱排人大氣造成大量熱損失，最重要的是氮氣在高溫下與氧氣生成的佔燃燒中產生大部分。
分級燃燒
分級燃燒其主要原理是，無論熱反應型或燃燒型，燃燒區的氧濃度(即過量空氣係數)對的生成量影響很大，當過量空氣係數α小於1時，燃燒區處於「富燃料燃燒」狀態，對減少的生成量由明顯的效果
爐膛噴射脫硝技術
爐膛噴射脫硝過程類似於爐內噴鈣脫硫過程,實際上是在爐膛上部噴射某種物質,能夠在一定溫度條件下還原已生成的nox,以降低nox的排放量。爐膛噴射包括爐膛噴水或注入水蒸氣、噴射二次燃料、噴氨等方法。
二、氮氧化物的處理
固體吸附法
固體吸附法治理廢氣既能較徹底地消除汙染，又能將**利用。固體吸附劑有活性炭、矽膠和各種型別的分子篩。其主要缺點是：操作繁瑣，分子篩用量大，能量消耗大。
● 活性炭吸附法：
此法對nox的吸附過程吸附劑伴有化學反應發生。nox被吸附到活性炭表面後，活性炭對nox有還原作用，反應式如下：
活性炭對低濃度nox有很高的吸附能力，其吸附能力超過分子篩和矽膠。但缺點在於對nox的吸附容量小且解析再生麻煩，活性炭在300℃以上有自燃的可能，處理不又當會造成二次汙染，故實際應用有困難。
● 矽膠吸附法：
以矽膠作為吸附劑先將no氧化為再加以吸附，經過加熱可解吸附。當的濃度高於0.1%，no的濃度高於l%一1.
5%，效果良好，但是如果氣體含固體雜質時，就不宜用此方法，因為固體雜質會堵塞吸附劑空隙而使吸附劑失去作用。
● 分子篩吸附法：
常用作吸附劑的分子篩有氫型絲光沸石、氫型皂沸石等。以氫型絲光沸石為例，該物質對nox有較高的吸附能力，在有氧條件下，能夠將no氧化為加以吸附。利用分子篩吸附技術來淨化氮氧化合物是吸附法中最有前途的一種方法，國外已有工業裝置用予處理硝酸尾氣
催化還原法
催化還原法處理的原理是在催化劑存在的條件下，利用還原性物質將為無還原害氣體。
● 非選擇性催化還原法：
非選擇性催化還原法，最早是利用鉑族金屬作為主要成分的載體催化劑。通過加熱反應脫除。此法早在2023年就被用於硝酸工廠尾氣脫色，也就是用少量還原劑，使尾氣中紅棕色的還原成無色的而放空。
它並沒有真正脫除nox，只是看不到黃色而已。
● 氨選擇催化還原法：
這種方法具有更多的實際優點，技術成熟，工業化應用多。該方法所用催化劑可以是鉑族，也可以是非鉑族的載體催化劑。反應溫度比非選擇催化還原低，還原劑氮只與no反應，不與尾氣中的氧氣反應，這樣可節省大量的氨
● 金屬碳基催化劑催化還原法：
該方法是目前國內較先進的一種以活性炭為載體，鹼金屬為催化劑，在不太高的燃燒溫度下徹底治理的方法。此方法在航天發射場已得到應用，處理效果好。
液體吸收法
● naoh溶液吸收法：
反應方程式：
該法主要用於處理硝酸生產尾氣、硝化反應尾氣以及使用硝酸處理金屬產生的廢氣。這類廢氣中濃度一般在1000—5000ppm之間，有時更高，但排放量並不大
● 尿素一硝酸溶液吸收法：
我國某航大發射中心對於加註系統及庫房產生的氮氧化物廢氣，就是採用這種方法處理的。該處理系統經多年使用證明，其處理氮氧化物的效率高，效能穩定。
● 水一硫酸亞鐵兩段吸收法：
氮氧化物廢氣常採用水吸收處理。由於水吸收no的效率很低，而fes04對no具有很高的吸收率，生成不穩定的絡合物其反應方程式：
fe—edta—s032一絡合吸收法
固定燃燒裝置排放煙道氣中的氮氧化物，90％以上的是no，若用溶液吸收，必須使no氧化為，吸收效果才好。而用fe—edta絡合物吸收no，則可直接與no絡合，在還原劑存在的條件下，no被還原成、或達到去除的目的。該方法在國內尚未有報道，國外也僅見日本用於中試裝置。
我國現有氮氧化物的處理技術
目前,近些年發展起來的處理氮氧化物廢氣的方法主要有電子束照射法，光催化氧化法，生化法，低溫等離子體技術，液膜法。
2.1電子束照射法
電子束照射法的原理是在煙氣中加入少量氨氣、水蒸氣或甲烷氣 ,再利用電子加速器產生的高能電子流 ,直接照射待處理的氣體 ,通過高能電子與氣體中的氧分子及水分子碰撞 ,使之離解、電離 ,形成非平衡等離子體 ,其中所產生的大量活性粒子 (如 oh、o和 ho2等 )與汙染物進行反應 ,使之氧化去除。
高能電子產生等離子體工藝是工業煙氣中去除 nox的有效方法之一。其優點是不產生廢水,**副產物 nh4no3 可作氮肥加以利用 ,能同時脫除 so2和 nox ,且具有較高的脫除率。
結合化學方法和等離子體方法的優點 ,有研究採用了一種在等離子體發射場中加催化劑的方法 ,來研究催化劑、 等離子體共同作用下煙氣中nox的脫除情況。該領域已開發了一批適用於脫氮過程的催化劑 ,如 ti o2、 al 2o3顆粒催化劑、al 2o3負載***型催化劑和分子篩催化劑等。近年來有人提出了用高壓脈衝電源代替電子加速器的脈衝放電等離子體煙氣脫硫脫硝技術 ,陳偉華等研究了利用脈衝放電等離子體裝置 ,在新增丙烯作催化劑下的脫硫脫硝效果。
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批准 審核 編寫 執行部xx年xx月xx日 鍋爐氮氧化物排放調整方案 一 氮氧化物 簡稱nox，下同 的危害 鍋爐燃煤燃燒過程中排放的nox氣體是危害大，且較難處理的大氣汙染物，它不僅刺激人的呼吸系統，損害動植物，破壞臭氧層，而且也是引起溫室效應 酸雨和光化學反應的主要物質之一。二 目前我廠nox的...
火電廠氮氧化物防治技術政策
環發 2010 10號 2010 01 27實施 1總則1.1為貫徹 中華人民共和國大氣汙染防治法 防治火電廠氮氧化物排放造成的汙染，改善大氣環境質量，保護生態環境，促進火電行業可持續發展和氮氧化物減排及控制技術進步，制定本技術政策。1.2本技術政策適用於燃煤發電和熱電聯產機組氮氧化物排放控制。燃用...
二氧化硫和氮氧化物總量核算方法
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