氮硫氧化物废气的处理

但高烟囱排放并不能减少排出的污染物总量，只是 由于大气湍流的扩散稀释作用 , 降低了 SO2 等污染物的 浓度。自然界的净化能力有一定限度，随着污染物总 量增多，就会在某种气象条件下出现区域性的环境质 量恶化，甚至会引起相邻的地区和国家下酸雨。
绿色植物吸收
柳杉
银杏 垂柳
幸福生活不只在于丰衣足 食，也在于碧水蓝天。
NOX
气 相
NOX
NOX
NOX
生物体 去除
液 相
光催化剂有 TiO2、
ZnO、CdS、CuO、 WO3、SnO2
工艺流程：
废气→风机→管道→稳流室→粗过滤→ 纳米光催化氧化室→吸附室→排放
TiO2 的光催化：在波长小于380 n m光
的照射下，TiO2的价带电子会被激发到导带 形成电子一空穴对 、电子一空穴对迁移到半 导体颗粒表面，被表面物种捕获，光激导带 电子与吸附在催化剂表面的O2结合形成· O2- ， HO2 ·O-等活性自由基空穴与吸附在表面的水 或覆盖在催化剂颗粒表层的羟基反应也能形 成· O H自由基。
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 ） ：
石化燃料的燃烧
化工厂 金属冶炼 硝酸适用过程
机动车尾气
氮氧化物的形成机理
1.燃料型NOx
燃料中的固定氮生成的NOx
由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。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
我们可以从源头控制
在过程处理
防治措施
第一站: 氮氧化物的控制
一．燃烧控制技术
燃烧控制技术是指通过改进燃烧 工艺,减少NOx的产生,如分级燃烧法、 低氧燃烧法、浓淡偏差燃烧和烟气再 循环等方法。我国在20世纪80年代至 本世纪初,先后开发旋流式粉煤预燃烧 器、钝体粉煤燃烧器、多功能船体粉 煤燃烧器、双通道粉煤燃烧器、多级 浓缩粉煤燃烧器,其中多功能船体粉煤 燃烧器在近200台锅炉成功应用,NOx 降低率最高达50%~55%,同时节约点 火油和燃油,并能较好地稳定燃烧过程。
二．炉膛喷射脱硝 技术
炉膛喷射脱硝过程 类似于炉内喷钙脱硫 过程,实际上是在炉膛 上部喷射某种物质,能 够在一定温度条件下 还原已生成的NOx,以 降低NOx的排放量。 炉膛喷射包括炉膛喷 水或注入水蒸气、喷 射二次燃料、喷氨等 方法。
第二站: 氮氧化物的处理
I. 液体吸收法
利用氮氧化物通过液体介质时被溶解吸收的原理，除去NOx。 主要方法：碱液吸收法、仲辛醇吸收法、尿素吸收法、吸收 还原法。
硫氧化物的简介
• SOx包括: SO2、SO3 • SOx的性质： 呈酸性的有刺激性臭味的无色气体 易溶于水，在一定条件下SO2可氧化成 SO3 SO3毒性10倍于SO2
溶于雨水中产生酸雨
硫氧化物的来源
天然 ：
自然界中的有机物腐化
人类活动 ：
含硫燃料的燃烧、金属冶 炼、石油炼制、硫酸(H2SO4) 生产和硅酸盐制品焙烧
我国硫氧化物的污染状况
我国酸雨区域分布
常用处理方法
排烟脱硫
燃料脱硫
高烟囱排放
种植绿色植物吸收
排烟脱硫
从燃料燃烧或工业生产排放的 废气中去除SOx。
排烟脱硫的方法有80多种，按使用的吸收 剂或吸附剂的形态和处理过程，分为干法和 湿法两大类。
新的排烟脱硫技术，如冷冻脱硫、海水脱硫、电 子射线脱硫和膜分离技术脱硫，以及从烟气中同时脱 除硫氧化物和氮氧化物等正在探索中。
原理：气相中的NOx，如NO和
NO2 首先通过溶解或吸附等传质 过程转移至液相 ,如 NO2 通过形成 NO3— 或 NO2— 而 溶 于 水 中 ,NO 被吸附在液相中的微生物或固体 物表面而进入液相;然后在外加碳 源的情况下借助于微生物的生命 代谢活动,通过微生物对分布于液 相中的含氮化合物的吸收和微生 传 物体内的氧化、还原、分解等生 质 物谢作用,把部分吸收的含氮化合 物转化为微生物生长所需的营养 物质 , 组成新的细胞 , 使微生物生 生化 长繁殖;另一部分含氮化合物则被 反应 微生物分解为简单而无害的氮气 或容易处理的 NO3— 或 NO2—, 同 时释放出微生物生长和活动所需 的能量。
b)
常用处理技术
低温等离子体净化NO的作用机 理是粒子非弹性碰撞的结果。利用外 电场放电产生的高能电子撞击尾气中 的气体分子(NOx、N2、O2和 H2O 等) ，使之获得能量。并得以激活 、 分解、电离，产生氧化能力很强的自 由基原子氧( O ) 、原子氮( N ) 、 臭 氧( O3 ) 等，这些强氧化物质可迅速 与尾气中的NOx作用，又会产生其它 种类的活性物质，最终将NOx分解为 N 2 和 O2 。
硫氧化物的危害
对人体的危害主要是刺激人的呼吸系统，吸入后， 首先刺激上呼吸道粘膜表层的迷走神经末稍，引起支 气管反射性收缩和痉挛，导致咳嗽和呼气道阻力增加， 接着呼吸道的抵抗力减弱，诱发慢性呼吸道疾病，甚 至引起肺水肿和肺心性疾病。

形成酸雨腐蚀设备、建筑物和名胜古迹

形成酸雨腐蚀植物
2003年,几场酸雨过后,我国四川奉节县12万 亩华山松全部枯死,重庆面山的3万亩马尾松死 亡过半.
II. 固体吸附法
利用多孔性固体吸附剂净化含NOx的废气。 主要方法：活性炭法、沸石分子筛法、泥煤法等。
III. 催化还原法
a) 非选择性催化还原：在钯催化剂的作用下，还原剂不加选 择的与废气中的NOx和O2同时发生反应。还原剂气体可用 H2和CH4等。 选择性催化还原：在铂的催化作用下，还原剂只选择性地 与废气中的NOx发生反应，而不与废气中的O2发生反应。 还原剂可用NH3和H2S等。
燃料脱硫
大气的 SO2 污染主要是含硫燃料燃烧造成的。为 防止污染，可使用低硫燃料。一般来说净化后的气体 燃料（如低硫天然气、焦炉煤气、高炉煤气和发生炉 煤气）都是低硫燃料,直接燃烧基本上不会造成SO2污 染。
高烟囱排放
利用自然净化能力控制烟气 中SO2对环境污染的方法。
高烟囱排放有利于煤烟中二氧化硫在大气中的扩散 稀释。烟囱越高，平均风速越大，扩散稀释作用越强。
2.热力型NOx
高温下N2与O2反应生成的NOx
N2+O2-->2NO NO+(1/2)O2-->NO2
3.瞬时NO
低温火焰下由于含碳自由基的存在 生成的NO
氮 氧 化 物 的 危 害
伦 敦 烟 雾 事 件
我国氮氧化物的污染状况
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。 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。
氮硫氧化物废气简介及 控制处理
伴随我国经济的持续高速发展,能源消耗逐年增加,大气中 NOx、SOx的排放量也迅速增长。NOx 、SOx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Nox、SOx的污染控制及处理已迫在眉睫。
Contents
氮硫氧化物简介及来源 烟气பைடு நூலகம்形成机理 氮硫氧化物的危害 我国氮硫氧化物的污染状况 氮硫氧化物的控制及处理
氮氧化物的简介
• NOx包括 –N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 –大气中NOx主要以NO、NO2的形式存 在 • NOx的性质
–N2O：单个分子的温室效应为CO2的 200倍，并参与臭氧层的破坏。 –NO：大气中NO2的前体物质，形成 光化学烟雾的活跃组分。 –NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化， 酸沉降。
原理：在烟气中加
入少量氨气、水蒸气或甲 烷气 ,再利用电子加速器产 生的高能电子流 ,直接照射 待处理的气体 ,通过高能电 子与气体中的氧分子及水 分子碰撞 ,使之电离 ,形成 非平衡等离子体 ,其中所产 生的大量活性粒子 (如 OH、 O等 )与污染物进行反应 , 使之氧化成 NOx , 再与水 蒸气和氨气生成硝酸铵化 肥并加以回收，可同时脱 硫脱硝。
城市化加速 城市生活污染增加
2010年，氮氧化物排放量为1852.4万吨， 比上年增加9.4%。其中，工业氮氧化物排放量 为 1465.6万吨，比上年增加 14.1%，占全国氮 氧化物排放量的 79.1%；生活氮氧化物排放量 为 386.8 万吨，比上年减少 5.2%，占全国氮氧 化物排放量的 20.9%；其中交通源氮氧化物排 放量为 290.6 万吨，占全国氮氧化物排放量的 15.7%。