环境化学 氮氧化合物的危害..

尿素一硝酸溶液吸收法
• 我国某航大发射中心对于加注系统及库房产生的 氮氧化物废气，就是采用这种方法处理的。该处 理系统经多年使用证明，其处理氮氧化物的效率 高，性能稳定。 水一硫酸亚铁两段吸收法 • 氮氧化物废气常采用水吸收处理。由于水吸收NO 的效率很低，而FeS04对NO具有很高的吸收率，生 成不稳定的络合物其反应方程式：
燃烧过程中的控制方法 • 从的成因我们知道：的生成主要与燃烧火 焰的温度、燃烧气体中氧的浓度、燃烧气 体在高温下的滞留时间及燃料中的含氧量 因素有关。因此，能 • 通过燃烧技术控制的生成环境从而抑制的 生成。
烟气再循环法
• 把空气预热器前的一部分烟气与燃烧用的空气混 合，通过燃烧器送入炉内。由于温度较低的惰性 烟气进入炉内，达到了同时降低炉内温度水平和 氧气浓度的目的。烟气再循环法使用不当会引起 燃烧不稳定的问题，此外烟气再循环需要加装风 机、风道，还需要场地，从而增大了投资，系统 较复杂，对原有设备进行改装时常受场地不够的 限制。
总结和展望
• 对氮氧化物的控制措施是否得当将对我国未来的 经济、政治、环境的可持续发展起着至关重要的 作用。随着人们对环境污染治理的重视和一些高 新技术的开发应用，必然会有更多的新技术应用 到NOx的治理工作中，高效、低投入、资源化、无 二次污染的NOx防治技术将成为未来研究的主流， 也将为我国氮氧化物的治理提供更多经济、有效 可行的技术方法。而洁净煤技术的研究开发与应 用，已成为当务之急。必须人力开发研究适合我 国国情的高效低污染燃烧技术，强化高效、防结 渣、低排放的高性能燃烧器的开发与应用研究。
催化还原法
催化还原法处理的原理是在催化剂 存在的条件下，利用还原性物质将 为无还原害气体。
非选择性催化还原法
选择性催化还原法，最早是利用铂族金属作为主 要成分的载体催化剂。通过加热反应脱除。此法 早在1956年就被用于硝酸工厂尾气脱色，也就是 用少量还原剂，使尾气中红棕色的还原成无色的 而放空。它并没有真正脱除NOx，只是看不到黄色 而已。
氮氧化物的危害及处理技术
• 氮氧化物的概况 • 氮氧化物的来源 • 氮氧化物的危害 • 氮氧化物的处理技术 • 总结和展望
氮氧化物的概况
氮氧化物（NO ）是大气中的主 要污染物之一，氮氧化合物种 类很多，如一氧化二氮(N2O)、 一氧化氮 (N0)、二氧化氮 (NO2)、三氧化二氮 (N203)、 四氧化二氮(N204)和五氧化二 氮(N205)等。它毒害人类，危 及人的健康，特别是当条件适 宜时，在阳光照耀下，发生光 化学反应，可在较大范围内使 人窒息，造成对生态环境的潜 在危害
C 2 NO N 2 CO2
2C 2 NO2 2CO2 N 2
活性炭对低浓度NOx有很高的吸附能力，其吸附能力 超过分子筛和硅胶。但缺点在于对NOx的吸附容量小且 解析再生麻烦，活性炭在300℃以上有自燃的可能，处 理不又当会造成二次污染，故实际应用有困难。
硅胶吸附法
以硅胶作为吸附剂先将NO氧化为再加以吸附， 经过加热可解吸附。当的浓度高于0.1%，NO的浓 度高于l%一1.5%，效果良好，但是如果气体含固 体杂质时，就不宜用此方法，因为固体杂质会堵 塞吸附剂空隙而使吸附剂失去作用。
分子筛吸附法
常用作吸附剂的分子筛有氢型丝光沸石、氢型皂 沸石等。以氢型丝光沸石为例，该物质对NOx有较 高的吸附能力，在有氧条件下，能够将NO氧化为 加以吸附。利用分子筛吸附技术来净化氮氧化合 物是吸附法中最有前途的一种方法，国外已有工 业装置用予处理硝酸尾气
活性炭吸附法
此法对NOx的吸附过程吸附剂伴有化学反应发生。NOx 被吸附到活性炭表面后，活性炭对NOx有还原作用，反 应式如下：
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
可与臭氧分子反应，破坏臭
氧层，导致大气中臭氧含量
x
氮氧化合物的来源
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。
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；
高性能燃烧器的应用 必须大力开发研究适合我国国情的高效低污染燃烧技术， 强化高效，防结渣、低排放的商陛能燃烧器的开发与应用 研究。 采用流化床燃烧 流化床能够在燃烧过程中有效的控制的产生和排放，是 一种“清洁”的燃烧方式，流化床内的燃烧温度可以控制 在800-950℃的范围内而保持稳定和高效的燃烧，同时抑 制了热反应型的形成，如果同时采用分级燃烧方式送入二 次风，又可控制燃料型的产生。
氨选择催化还原法
•
这种方法具有更多的实际优点，技术成 熟，工业化应用多。该方法所用催化剂可 以是铂族，也可以是非铂族的载体催化剂。 反应温度比非选择催化还原低，还原剂氮 只与NO反应，不与尾气中的氧气反应，这 样可节省大量的氨
金属碳基催化剂催化还原法
该方法是目前国内较先进的一种以活性炭 为载体，碱金属为催化剂，在不太高的燃 烧温度下彻底治理的方法。此方法在航天 发射场已得到应用，处理效果好。
全氧燃烧
• 在空气与燃料的燃烧过程中，占空气79％的氮气对燃烧无 益，反而由于大量的氮气被加热排人大气造成大量热损失， 最重要的是氮气在高温下与氧气生成的占燃烧中产生大部 分。 分级燃烧
• 分级燃烧其主要原理是，无论热反应型或燃烧型，燃烧区 的氧浓度(即过量空气系数)对的生成量影响很大，当过量 空气系数α小于1时，燃烧区处于“富燃料燃烧”状态， 对减少的生成量由明显的效果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
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
降低，从而减弱对紫外线辐 射的屏蔽作用，而紫外线辐 射量的增加首先会降低人体 的免疫系统功能，危害呼吸
器官和眼睛、诱发慢性病、
增高皮肤癌发病率
处理技术
固体吸附法
干法
催化还原法
液体吸收法
湿法
络盐生成吸收法
固体吸附法
固体吸附法治理废气既能较彻底 地消除污染，又能将回收利用。 固体吸附剂有活性炭、硅胶和各 种类型的分子筛。其主要缺点是： 操作繁琐，分子筛用量大，能量 消耗大。
氮氧化物的危害
1.腐蚀作用 2.对人体的毒害作用 3.对植物的危害 4.对环境的污染
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。
液体吸收法
NaOH溶液吸收法 • 反应方程式：
2 NOx 2 NaOH NaNO2 NaNO3 2O NO NO2 2 NaOH 2 NaNO2 H 2O
• 该法主要用于处理硝酸生产尾气、硝化反应 尾气以及使用硝酸处理金属产生的废气。这 类废气中浓度一般在1000—5000PPm之间， 有时更高，但排放量并不大
FeSO 4 NO Fe( NO)SO 4
Fe—EDTA—S032一络合吸收法 • 固定燃烧装置排放烟道气中的氮氧化物， 90％以上的是NO，若用溶液吸收，必须使 NO氧化为，吸收效果才好。而用Fe—EDTA 络合物吸收NO，则可直接与NO络合，在还 原剂存在的条件下，NO被还原成、或达到 去除的目的。该方法在国内尚未有报道， 国外也仅见日本用于中试装置。