发电机尾气中的氮氧化物的去除
柴油车尾气中Nox的控制技术
柴油车尾气中Nox的控制技术来源:/auto/_01-ABC00000000000120570.shtmlNOx排到大气中,碰到强烈的紫外线时,会生成光化学烟雾。
这种光化学烟雾,会造成眼睛疼痛,严重的话还会呼吸困难。
长期呼吸被氮氧化物和黑烟等污染的空气,也容易带来呼吸器官的疾病和癌症。
柴油机NOx控制方法大体可分机内处理和后处理两大类。
机内处理主要是根据NOx在气缸内的生成条件采取相应措施抑制其生成。
后处理是指利用还原剂将尾气中已生成的NOx还原除去。
1机内处理方法1.1掺水乳化油柴油的烃类性质决定了柴油在富氧快速燃烧时瞬时释放出大量的热,导致热聚集而产生高温,在富氧的高温地带也就是NOx大量生成的地方。
在国内外投入大量人力和资金进行研究的低温预混合燃烧,其目的之一就是要避免柴油燃烧时的局部高温。
单纯的以柴油为燃料,要实现低温预混燃烧,就是要避免柴油燃烧时的局部高温,存在非常大的难度。
掺水乳化油燃烧为低温燃烧找到了一种途径。
柴油掺水燃烧国内外也研究了很多年,进气道喷水和缸内直接喷水用来降低缸内高温,被很多实验证明非常有效,可以很轻易地降低20%以上的NOx浓度。
但锈蚀和机油污染严重。
更有效的方式是将水加入到柴油中在乳化剂和搅拌的作用下形成乳化柴油。
这种方法在燃烧重油的锅炉和船用柴油机上已作为成熟技术推广使用。
乳化油燃烧时,油包水小颗粒中的水相在高温下迅速汽化,燃料颗粒立即破碎分散,与空气得到充分混合。
水在高温下汽化吸收了大量的热,降低了缸内燃烧的最高温度,从而达到了减少了NOx排放的目的。
由于在1000℃以上时,水能与碳烟颗粒发生水煤气反应,所以,燃用乳化油还能降低碳烟排放,提高燃烧效率。
柴油机燃用乳化油的优势比较明显,国内外这方面的研究也一直未中断过。
20世纪90年代,美国、日本和欧洲已进入实用化阶段。
2002年美国加州的Chevron Products Company配置的乳化燃油PuriNOx 经加州空气资源(ARB)确认在实用中可减少63% PM排放,14% NO2 排放。
如何控制垃圾焚烧发电烟气中的NOx污染排放
如何控制垃圾焚烧发电烟气中的NOx污染排放垃圾焚烧技术由于其自身特点,有望成为未来中国城市垃圾处置的主要方式。
而焚烧烟气中NOx污染的控制是垃圾焚烧技术得以广泛应用的重要前提。
目前处理NOx的主流方法为SNCR和低温SCR。
SNCR将复原剂直接喷入炉膛内,易操作,但脱硝效率较低。
低温SCR采用低温低尘布置,能耗小,但硫酸氢铵的生成制约了低温催化剂的广泛应用。
需进一步研发低温具有良好抗硫性能的催化剂,并在工程应用中优化反应器和脱硫工艺的设计,以减少NH4HSO4的生成,增加催化剂在线加热装置,从而延长催化剂的寿命。
图1. 垃圾焚烧发电示意图垃圾焚烧尾气中含有HCl、SOx、NOx、粉尘、二恶英和重金属等污染物。
垃圾焚烧烟气的污染物控制,能否满足GB18485-20**《生活垃圾焚烧污染控制标准》或EU2000/76/EC中规定的污染物排放限值要求,成为该技术趋于成熟并广泛应用的重要标志。
目前已建成的垃圾焚烧炉普遍采用的烟气净化工艺流程为“锅炉尾气出口+半干法+干法+布袋除尘器+SCR”,对环保要求比较高的厂区,会增加SNCR脱硝和湿法脱酸,消石灰被用作脱酸工艺半干法+干法的吸收剂。
近年来,为了后续SCR工艺的有效运行并降低SO2的排放浓度,也有采用NaHCO3作为脱酸吸收剂。
采用活性炭吸附二恶英和重金属,以布袋除尘器去除粉尘,以SNCR 和SCR联合去除NOx。
故各工艺的高效运行是垃圾焚烧技术得以广泛应用的技术前提。
一、垃圾焚烧过程中NOx生成机制目前,国内普遍采用的焚烧炉为机械炉排炉,因其对垃圾种类、含水率适应能力强、垃圾无需预处理、易于调节燃烧空气的供应及控制燃烧工况等特点,被广泛应用于垃圾焚烧系统。
在垃圾焚烧过程中,NOx的产生方式包括热力型NOx、燃料型NOx和瞬时型NOx三种。
热力型NOx由过量的O2及O与N2反应生成,温度和氧浓度是应的关键因素。
温度为1000℃时,NOx的浓度值接近于0,温度为1300℃时,NOx的浓度值为10×10-6,温度为1500℃时,NOx的浓度值为200×10-6。
一种消除并回收利用燃烧尾气中的氮氧化物的方法[发明专利]
专利名称:一种消除并回收利用燃烧尾气中的氮氧化物的方法专利类型:发明专利
发明人:沈美庆,王军,沈谷蓉,王建强
申请号:CN201811612546.7
申请日:20181227
公开号:CN109621627A
公开日:
20190416
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种消除并回收利用燃烧尾气中的氮氧化物的方法,包括以下步骤:A、使包含氮氧化物的燃烧尾气与吸附剂在小于150℃的温度下接触以吸附其中的氮氧化物;其中所述吸附剂包括负载在分子筛载体上的活性组分,所述活性组分包括贵金属、稀土金属或过渡金属,以单质含量计,该活性组分占吸附剂总质量的0.1‑20wt%;B、向该吸附剂中通入大于250℃的高温空气使所吸附的氮氧化物解吸并随该高温空气送入燃烧室作为助燃空气。
本发明适用于各种燃煤、燃气、燃油锅炉和汽车发动机,既消除了NOx污染,又将NOx用作助燃氧化剂,实现了污染物的资源化利用。
申请人:天津大学
地址:300072 天津市南开区卫津路92号
国籍:CN
代理机构:北京市领专知识产权代理有限公司
代理人:陈有业
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去除氮氧化物的方法
去除氮氧化物的方法
氮氧化物可是个大麻烦呢!它对环境和我们的健康都有不小的危害。
那到底怎么去除氮氧化物呢?
目前常见的去除氮氧化物的方法有选择性催化还原法。
这就好比是一场精准的战斗!步骤就是先让含有氮氧化物的废气通过一个特殊的催化剂,然后喷入还原剂氨气。
注意哦,这个催化剂可是很关键的,要选对合适的才行,不然效果可就大打折扣啦!而且氨气的喷入量也要控制好,多了少了都不行。
在这个过程中,安全可是重中之重啊!毕竟氨气也是有一定危险性的。
所以整个系统的密封性一定要好,不能让氨气泄漏出来。
同时,也要对操作人员进行严格的培训,让他们清楚知道该怎么操作,避免出现意外。
稳定性也很重要呀,催化剂要能长时间稳定工作,不然隔三岔五出问题,那可太闹心了!
这种方法的应用场景那可多啦!比如在发电厂、化工厂等工业领域,那可是大显身手呢!它的优势可不少,去除效率高啊,能把氮氧化物降到很低的水平。
而且相对来说操作也比较简单,容易控制。
就拿某个大型发电厂来说吧,以前他们因为氮氧化物的排放问题头疼不已,周边的环境也受到了影响。
后来采用了选择性催化还原法,哇塞,效果那叫一个显著!氮氧化物的排放量大幅降低,周边的空气都清新了不少呢!这就是活生生的例子呀,证明了这种方法真的很管用。
所以呀,去除氮氧化物真的太重要啦!选择性催化还原法就是我们对抗氮氧化物的有力武器呀,我们一定要好好利用它,让我们的环境变得更美好,让我们的生活更加健康!。
车辆尾气氮氧超标解决方案
车辆尾气氮氧超标解决方案随着车辆保有量的不断增加,汽车尾气排放问题愈加凸显,其中氮氧超标成为严重的环境污染问题。
本文将探讨车辆尾气氮氧超标的原因和解决方案。
氮氧超标的原因氮氧化物是指NO、NO2和N2O等物质,它们是空气中的主要污染物之一。
氮氧化物主要来源于汽车尾气、工业生产和燃料燃烧等。
而汽车尾气中氮氧化物的来源主要是发动机的燃烧过程和排气净化设备的工作机理。
发动机的燃烧过程当汽车发动机进行燃烧时,空气中的氧气会与燃料中的碳氢化合物(称为燃料)反应,生成二氧化碳、水和其他有害物质。
由于燃烧温度和压力的不同,一部分氮气也会与氧气反应,从而形成氮氧化物。
排气净化设备的工作机理排气净化设备主要包括三元催化转化器、颗粒捕集器和氮氧化物储存还原装置。
这些净化器通过催化作用或物理吸附的方式,将尾气中的有害物质转化成较为无害的物质。
其中,三元催化转化器是最常见的净化器之一,它可以将氮氧化物转化为氮气和水,从而实现对氮氧化物的去除。
然而,长时间使用或者维护不当会使净化器性能下降,导致尾气中的氮氧化物超标排放。
解决方案为了减少车辆尾气氮氧超标的排放,需要从源头和后端两方面同时进行调整。
源头调整1.升级发动机技术在车辆设计时引入新颖的发动机技术,例如混合动力和纯电动,可以有效降低尾气中的氮氧化物排放量。
2.推广清洁燃料清洁燃料可以减少汽车在燃油燃烧过程中产生的有害物质的数量,减少氮氧化物的排放量。
例如,使用以太醇燃料、气体燃料和生物柴油等。
后端调整1.检修和更换汽车排放净化器定期检查三元催化转化器、颗粒捕集器和氮氧化物储存还原装置的运作情况,及时更换和修理。
2.加强尾气排放管理政府应出台更为严格的尾气排放标准,对于超标排放的车辆进行罚款和处罚。
同时,加强对汽车尾气排放检测机构的监管,确保尾气排放检测数据的真实性。
总结车辆尾气氮氧超标已经成为一个严重的环境污染问题,需要采取积极有效的解决方案。
通过引入新科技、推广清洁燃料、更换和维护排放净化器、加强尾气排放管理等多种方式,可以从源头和后端两方面进行调整,达到降低尾气中氮氧化物排放量的目的。
柴油机尾气NOx机内净化新技术
柴油机尾气NOx机内净化新技术摘要:柴油机由于具有效率高、动力大等优点被广泛应用于交通运输以及工业生产中。
作为动力装置,柴油机优越的性能无可挑剔,但其排放的氮氧化合物(NOX)却能对环境造成极大的破坏。
在柴油机应用越来越广泛的同时,人们对NOX的排放控制也越来越重视。
设计人员对动力装置内部进行改装,并通过尾气处理最大限度的减少NOX被排放到空气中,本文就柴油机尾气NOX的机内净化技术进行探究关键词:柴油机尾气;NOX;机内净化技术随着经济水平和科学技术的不断发展,柴油机技术获得飞速发展,为国家的发展和人们生活水平的提高做出了巨大贡献。
随着柴油机淤使用范围的不断扩展,由此带来的负面影响也进一步凸显出来。
柴油机排放的气体中含有大量的NOX气体,会对环境造成严重的破坏,影响到人们正常的生活。
为减轻柴油机为其带来的危害,必须开发柴油机尾气NOX机内净化技术。
1.NOX的生成原理柴油机内及工作过程中,可以根据NOX的生成途径的不同将NOX进行分类,为NOX瞬发、热NOX、燃料NOX[1]。
其中瞬发NOX和燃料NOX产生的污染物量较少,因此在实际研究中一般不作考虑,一般将热NOX作重点研究。
柴油机的工作机理是将燃料以雾状的形式喷入气缸中,在高温下与氧气发生氧化反应,瞬间产生强大的爆发力,并通过连杆将产生的能量传送出去。
在氧化反应过程中,多种成分参与其中,柴油中的含氮有机物在发生氧化反应后,其中的N 元素会与O元素结合,生成氮氧化合物,其中以NO为主。
NO会与氧气继续发生反应,生成更多的氮氧化合物。
在柴油工作过程中,随着温度的升高,NO的含量会增加。
并且在柴油机连续工作过程中,气缸吸入空气的N2和O2的浓度会发生变化,O2则被不断消耗,如果O2的浓度足够高,就会与N元素不停进行结合,,NOX中X的值会减小,NO的含量会越来越高。
2.常用的柴油机尾气净化技术2.1 EGR技术EGR是利用循环原理,将柴油机的尾气回收利用,让尾气中的NOX与氧气充分反应,以此减少尾气中的NOX浓度.EGR主要通过循环氧化作用降低尾气中的有害气体的含量,并以此为基础进行柴油机气缸中燃料的燃烧速度以及氧化反应强度的控制,通过这两方面的原理来达到降低最高燃烧的目的。
发电机尾气处理方案
发电机尾气处理方案随着现代生活的发展和工业的迅速扩张,发电机的使用已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而,发电机所产生的尾气排放却对环境和人类健康构成了一定的威胁。
因此,寻找一种高效可行的发电机尾气处理方案变得尤为重要。
本文将介绍几种常见的发电机尾气处理方法,并分析其优缺点。
一、颗粒物过滤器颗粒物过滤器是一种常见的发电机尾气处理设备,其原理是通过滤网将尾气中的颗粒物截留下来。
这种方法能有效减少固体颗粒物的排放,净化发电机尾气。
然而,颗粒物过滤器只能去除颗粒物,对于氮氧化物等其他有害气体则没有太大的作用。
二、脱硝装置脱硝装置是一种将发电机尾气中的氮氧化物转化为无害物质的处理设备。
常见的脱硝技术包括选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等。
这些方法通过添加化学药剂来催化反应,将氮氧化物转化为氮气和水。
这种处理方案能够有效降低氮氧化物的排放水平,对改善空气质量具有积极的作用。
三、活性炭吸附活性炭吸附是一种将发电机尾气中的有机物质吸附在活性炭上的处理方法。
活性炭具有较大的比表面积和吸附能力,可以有效去除发电机尾气中的有机物质和恶臭气味。
这种方法操作简便、效果明显。
然而,需要定期更换和再生活性炭,造成一定的经济成本。
四、气液喷雾洗涤气液喷雾洗涤是一种将发电机尾气与液体接触,通过溶解和冲刷来去除有害成分的处理方式。
这种方法适用于处理高浓度的有害气体,清洗效率高。
但同时也会带来水污染的问题,需要对废水进行后续处理。
五、催化转化催化转化是利用催化剂将有害气体转化为无害物质的处理方法。
常见的催化转化方法包括氧化催化剂、还原催化剂和酸碱催化剂等。
这种处理方案能够将有害气体分解为无害物质,具有较高的处理效率和环境友好性。
综上所述,发电机尾气处理对环境保护至关重要。
根据不同的尾气成分和排放要求,可以采用颗粒物过滤器、脱硝装置、活性炭吸附、气液喷雾洗涤和催化转化等多种处理方案。
选择合适的尾气处理设备和技术,能够降低有害气体的排放水平,保护环境,改善人们的生活质量。
柴油机组尾气综合治理PM+NOx说明
柴油发电机组尾气综合治理说明柴油发电机组的治理,根据目前国家最新的大气污染物排放标准及各地地标,主要治理的内容是:SO2(二氧化硫)、CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)、PM(颗粒物,黑烟)、NOx(氮氧化合物)。
以下讨论以轻柴油为主,关于重油、生物质柴油部分内容可供参考:SO2(二氧化硫):主要和油品有关,目前国内使用的国四0号柴油,含硫量是50ppm,发电机组燃烧后的排放值远低于国标要求的240mg/m³,不需要再进行脱硫CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物):目前非道路柴油机排放限值(国三、国四阶段)中对CO和HC有限定。
各地执行的大气污染物排放标准则较少关注此两项排放。
该两项的超标可以使用DOC(氧化催化器)来解决,DOC贵金属氧化型催化转化器主要目的是降低一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)的排放及部分颗粒物(PM),化学反应原理:CO+O2→CO2HC+O2→CO2+H2OC+O→CO2PM(颗粒物,黑烟):当前模糊一些的地方发电机组尾气排放执行林格曼一级的要求,实际上国内的环保法规对颗粒物要求约在30mg/m³。
传统意义的直喷柴油发动机黑烟较大不能满足该排放要求,大部分电喷机黑烟方面表现良好。
针对黑烟的处理,DPF作为颗粒物的捕集器可将PM碳颗粒物捕集到DPF内部,依靠前置的DOC氧化生成的NO2和尾气中固有的NO2,与捕集到的碳颗粒物在贵金属催化剂的助力下发生反应将部分C颗粒物燃烧,延长DPF清灰时间。
反应的化学方程式如下:C+2NO2=CO2+2NONOx(氮氧化合物):主流大功率1000kW柴油机,NOx氮氧化合物原排均在≥3000mg/m ³,而国家及各地标准约在150mg/m³以下,等于脱硝率需要在94%以上。
目前主流的脱硝办法是SCR(选择性催化还原)。
SCR技术是目前国际上主流高效去除尾气中NOx的技术路线。
主要用于还原排气中的NOx,在一定温度范围内,催化剂将NOx分解成无害的氮气(N2)和水(H2O),同时,在SCR催化剂的末端涂覆ASC(氨氧化催化剂),将未反应完全的氨气氧化,防止氨气泄露。
氮氧化物处理方法
氮氧化物处理方法
氮氧化物的处理主要有以下方法:
1、干法:主要有催化还原法、吸附法等。
催化还原法:适用于治理各种污染源排放出的 NOx。
吸附法:用分子筛等吸附剂,吸附硝酸尾气中的NOx,还可用于其他低浓度NOx 废气的治理。
2、湿法:有直接吸收法、氧化吸收法、氧化还原吸收法、液相吸收还原法和络合吸收法等。
直接吸收法:有水吸收、硝酸吸收、碱性溶液(氢氧化钠、碳酸钠、氨水等碱性液体)吸收,浓硫酸吸收等多种方法,此法可从尾气中回收80~90%的NOx。
氧化吸收法:在氧化剂和催化剂作用下,将NO氧化成溶解度高的NO2和N2O3(三氧化二氮),然后用水或碱液吸收脱氮的方法,在湿法排烟脱氮工艺中应用较多。
氧化还原吸收法:用O3、ClO2等强氧化剂在气相中把NO氧化成易于吸收的NOx 和N2O3,用稀HNO3或硝酸盐溶液吸收后,在液相中用亚硫酸钠(Na2SO3)、硫化钠(Na2S)、硫代硫酸钠(Na2S2O3)和尿素等还原剂将NO2和N2O3还原为N2。
此法已用于加热炉排烟净化。
在同一塔中可同时脱去烟气中SOx和NOx, 脱硫率99%,脱氮率达90%以上。
600MW火电机组如何降低NOX排放
600MW火电机组如何降低NOX排放摘要:氮氧化物NOx是燃煤电厂烟气排放三大有害物(SO2,NOX及总悬浮颗粒物TSP)之一。
从污染角度考虑的氮氧化物主要是NO和NO2,统称为NOX。
针对600MW火电机组锅炉NOX排放问题安装脱硝装置和采用低氮燃烧器技术。
本文就电厂NOX排放问题从NOX生成的原理、控制、运行燃烧等方面,降低NOX的生成。
关键词:锅炉;NOX;燃烧器1、NOx生成与控制机理燃煤锅炉排放的NOx主要由NO、NO2及微量N2O组成,其中NO含量超过90%,NO2约占5~10%,N2O量只有1%左右。
理论上NOx的生成有三条途径,即:热力型、燃料型与瞬态型。
其中,燃料型NOx所占比例最大。
燃煤锅炉的NOx控制主要分为炉内低NOx燃烧技术和炉后烟气脱硝技术两类。
炉内低NOx燃烧技术主要通过控制当地的燃烧气氛,利用欠氧燃烧生成的HCN与NH3等中间产物来抑制与还原已经生成的NOx。
对于炉膛出口烟气中的NOx,可在合适的温度条件或催化剂作用下,通过往烟气中喷射氨基还原剂,将NOx还原成N2和H2O。
NOx生成与控制途径经过多年研究与发展,适用于燃煤电站锅炉的氮氧化物控制技术主要有:1.低氮燃烧技术;2.选择性催化还原法(SCR);3.选择性非催化还原法(SNCR)。
其中低氮燃烧技术最主要采用方法有低氮燃烧器、空气分级燃烧技术、燃料分级、燃烧技术等手段。
选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)两类技术都是在锅炉燃烧生成NOX以后,用氨来还原NOX。
2、燃烧方面调整减少NOX生成。
目前,锅炉燃烧技术的改进主要有:低NOX燃烧器;分段燃烧技术;炉膛内降低NOX技术和烟气再循环等。
有关资料表明,综合考虑NOX值和成本两个方面,使用低NOX燃烧器和炉膛内降低NOX是既经济又最有效方法。
粉管道间的燃料平衡;燃烧器间的送风平衡;一次风煤比(根据磨煤机的设计和煤种,尽可能采用低值);调整煤粉细度(根据煤的品质);尽可能提高OFA的风箱压力;减少过剩空气;炉膛吹灰的控制。
垃圾焚烧发电尾气中氮氧化物治理技术分析
垃圾焚烧发电尾气中氮氧化物治理技术分析摘要:垃圾焚烧发电技术是我国垃圾减量化、无害化处理的主要方式,不过在垃圾焚烧的基础上也会产生诸多污染物,比如氧氮化物。
现阶段,我国对于氧氮化物排放控制要求特别高,氮氧化物治理也成为了限制垃圾焚烧发电净化的主要因素。
在本篇文章中,主要分析了现阶段垃圾焚烧发电行业中氮氧化物治理技术的发展现状,分析了各项技术的优势和缺陷,同时论述了该项领域的未来发展方向。
关键词:氮氧化物治理技术;垃圾焚烧发电;尾气应用情况氮氧化物是一项主要的大气污染物,是引起酸雨、光化学烟雾、温室效应的基本因素,对人们健康和生态环境有的直接性的影响,在政府工作报告中明确指出了继续提升生态环境治理成效,深化重点区域大气污染物治理力度,对于恶化的大气污染和增长的污染物排放,我国对氮氧化物排放提出了十分严格的要求,同时颁布了生物垃圾焚烧污染控制标准,明确要求生活垃圾焚烧烟气中氮氧化物日均排放必须符合相关标准要求,从中来看,开发经济、高效的烟气脱硝技术和可持续发展战略目标相符合,也满足我国建设环境友好型社会要求,未来应用前景良好。
1.背景对于垃圾焚烧发电来讲,本身产生的环境效益以及经济效益极高,各项领域加大了对其的重视程度。
经过相关探究,其表现为两方面,分别是焚烧发电的重要性和现状探究,另外一方面为应用垃圾焚烧发电技术。
本文简单阐述了垃圾焚烧发电产业的实际发展情况,分析了垃圾焚烧发电实际状况,采取焚烧锅炉优化方式达到提高垃圾焚烧发电效率的目的。
不过从实际情况看出,还存在着垃圾焚烧发电阶段环境问题处理不到位情况,所以文章内从整体角度入手,提出了发挥垃圾焚烧发电环境效益的最佳方式。
经过相关探究表明,垃圾焚烧烟气中的氮氧化物是由NO组成,占据的比例非常高,生活垃圾焚烧期间形成的氮氧化物主要来源于燃烧型和热力型,前者是生活垃圾中的化合物氧化,后者是空气高温下的反应情况,来自于空气中的氮和燃料中碳氢自由基反应形成的中间物。
发电机尾气中的氮氧化物的去除
发电机尾气中的氮氧化物的去除NOx的治理方法1液体吸收法此法是利用氮氧化物通过液体介质时被溶解吸收的原理,除去NOx废气。
此方法设备简单、费用低、效果好,故被化工行业广泛采用,现在主要的方法有:1.1碱液吸收法比较各种碱液的吸收效果,以NaOH作为吸收液效果最好,但考虑到价格、来源、操作难易以及吸收效率等因素,工业上应用最多的吸收液是Na2CO3。
1.2仲辛醇吸收法此法采用蓖麻油裂解的副产物一仲辛醇作为吸收液处理NOx尾气。
仲辛醇不但能有效地吸收NOx,且自身被氧化成一系列的中间产物,该系列中间产物可以氧化得到重要的化工原料己酸。
吸收过程中,NOx有一小部分被还原成NH3,大部分被还原成N2。
1.3磷酸三丁酯(TBP)吸收法此法先将NOx中NO全部转化为NO2后在喷淋吸收塔内进行逆流吸收,以TBP为吸收剂,在吸收NOx后形成配合物TBP-NOx,其吸收率高达98% 以上,配合物TBP-NOx与芳香醇(a醇酸醋)反应能回收得到TBP,回收率高达99.2%,且NOx几乎全部被还原成氮气,不会产生二次污染。
1.4尿素溶液吸收法应用尿素作为氮氧化物的吸收剂,其主要的反应为:NO+NO2N2O3 ; N2O3+H2O2HNO2 ; (NH2)2CO+2HNO2CO2+2N2+3H2O此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染。
然而,只用尿素溶液吸收,尾气中氮氧化物浓度仍高达0.06%-0.08%。
为进一步提高净化效率,用弱酸性尿素水溶液吸收,通常可以加硫酸、硝酸、盐酸或者醋酸。
吸收液的温度控制在30C〜90C, pH值在1~3之间,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%。
1.5 吸收还原法该法是用含二价铁螯合物的碳酸钠溶液洗涤烟气。
其主要反应为:Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2NO+Fe- EDTAFe・ EDTA NONa2SO3+ Fe -EDTA- NO Fe EDTA +Na2SO4+1/2N2SO2和NOx经反应后生成Na2SO4,并放出氮气,净化效率可达90%,其产物还可利用。
燃煤电厂氮氧化物(NOX)脱除技术方法探讨和应用
燃煤电厂氮氧化物(NOX)脱除技术方法探讨和应用朱礼想【摘要】Nitrogen oxides are an important cause of acid rain pollution and urban air pollution. Nitrogen oxides (NOX) generated by coal-burning is a major source of air pollution in China, where about 60% of the coal is consumed by thermal power plants and large and medium-sized coal-fired boiler. Along with economic development, the consumption proportion of coal fired by boilers accounted for coal consumption will gradually increase. At present, the NOx emissions of power plants and industrial boilers in China has reached more than 7 million tons/year (growth rate is more than 8%), and in the future it will show a longer period of sustained growth trend. Statistics in recent years show that, NOX air pollution is also gradually developing in large and middle cities. To eliminate NOX, in addition to the use of staged combustion in the boiler combustion, to reduce the oxygen concentration of the combustion zone and lower flame temperature, the flue gas treatment technology can also be used to reduce NOx content.%氮氧化物是造成酸雨污染、城市空气污染的重要原因。
沼气发电脱硝工艺
沼气发电脱硝工艺
沼气发电脱硝工艺是一种用于去除沼气中氮氧化物(NOx)的技术。
沼气发电过程中,硫化氢(H2S)和甲硫醇(CH3SH)等硫化物会被氧化为硫酸氢(H2SO4),进一步形成二氧化
硫(SO2)。
而在发电机燃烧室内,这些二氧化硫会与氧气反
应生成二氧化硫(SO2)。
SO2污染物是大气环境中的重要污
染物之一,对人体健康和环境造成危害。
沼气发电脱硝工艺主要包括生物脱硝、吸收脱硝和选择性催化还原脱硝等技术。
生物脱硝是利用具有脱硝能力的微生物对沼气进行处理,通常采用硝化脱硝过程。
首先,通过硝化菌将沼气中的氨氮氧化为亚硝酸盐,然后通过反硝化菌将亚硝酸盐还原为氮气释放到空气中。
吸收脱硝是将沼气通过吸收剂(如氨水或氨碱)进行吸收,反应生成氮气和水。
这种方法适用于沼气中氮氧化物含量较高的情况。
选择性催化还原脱硝是在催化剂的作用下,利用沼气中的还原剂(如氨气或尿素)与氮氧化物发生还原反应,生成氮气和水。
这种方法具有高效、节能的特点。
除了以上工艺,还可以使用其他脱硝技术如湿法喷射吸收和非催化还原等。
具体选择何种脱硝工艺需要根据沼气发电厂的实
际情况来决定,包括沼气中氮氧化物的浓度、成本和处理效果等因素。
浅谈火电机组降低NOx排放的措施
浅谈火电机组降低NOx排放的措施发表时间:2020-11-19T08:36:27.072Z 来源:《中国电业》(发电)》2020年第17期作者:万传金[导读] 随着电力工业的迅速发展,我国火电装机容量逐年剧增,氮氧化物污染问题也日益突显。
本文简述了氮氧化物的生成机理,常见的降低氮氧化物的方法,以及基于本厂的工作实践,提出了针对机组启,停过程中降低锅炉烟气氮氧化物的具体操。
希望给电力行业的同仁们一些思考,改善锅炉烟气排放的空气质量,保证人类的健康。
万传金安徽华电六安电厂有限公司提要:随着电力工业的迅速发展,我国火电装机容量逐年剧增,氮氧化物污染问题也日益突显。
本文简述了氮氧化物的生成机理,常见的降低氮氧化物的方法,以及基于本厂的工作实践,提出了针对机组启,停过程中降低锅炉烟气氮氧化物的具体操。
希望给电力行业的同仁们一些思考,改善锅炉烟气排放的空气质量,保证人类的健康。
关键词:氮氧化物;锅炉烟气;机组启停一、前言我厂脱硝系统是采取选择性催化还原(SCR)法来达到去除烟气中NOX的目的。
烟气中氮氧化物被还原为分子氮而排入大气,SCR反应器布置在锅炉省煤器与空预器之间。
每台机组设2台反应器,脱硝系统布置催化剂3层,投运2层,1层备用。
化学反应式如下:(A)4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(B)6NO2+8NH3→7N2+12H2O(C)6NO+4NH3→6H2O+5N2液氨储罐中,液氨经氨蒸发器(3个)蒸发成气氨后进入气氨储罐(3个),气氨通过稀释风机(每台锅炉2台)稀释后,分别经过两台机组的喷氨格栅送入SCR反应器(每台锅炉2个)。
按(NOx/NH3)1:1的比例喷入锅炉烟气中的NH3在SCR反应器中催化剂的作用下与烟气中NOx按上述化学反应式进行反应,从而达到降低排烟中NOx含量的目的。
二、NOx生成机理燃煤锅炉生成的NOx中,NO占95%左右,NO2占5%以下。
燃烧产物中的NOx,按其生成起源和生成途径,可以分为:(1)热力型NOx,是助燃空气中的N2在高温(1800K)下被氧化而生成的氮氧化物,其生成机理最先是由原苏联科学Zeldovich等提出的,其主要反应如下:O+N2→NO+N2N+O→NO+ON+OH→NO+H热力型NOx生成的影响因素:火焰温度、O2浓度。
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发电机尾气中的氮氧化物的去除NOx的治理方法1液体吸收法此法是利用氮氧化物通过液体介质时被溶解吸收的原理,除去NOx废气。
此方法设备简单、费用低、效果好,故被化工行业广泛采用,现在主要的方法有:1.1 碱液吸收法比较各种碱液的吸收效果,以NaOH作为吸收液效果最好,但考虑到价格、来源、操作难易以及吸收效率等因素,工业上应用最多的吸收液是Na2CO3。
1.2仲辛醇吸收法此法采用蓖麻油裂解的副产物—仲辛醇作为吸收液处理NOx尾气。
仲辛醇不但能有效地吸收NOx,且自身被氧化成一系列的中间产物,该系列中间产物可以氧化得到重要的化工原料己酸。
吸收过程中,NOx有一小部分被还原成NH3,大部分被还原成N2。
1.3 磷酸三丁酯(TBP)吸收法此法先将NOx中NO全部转化为NO2后在喷淋吸收塔内进行逆流吸收,以TBP为吸收剂,在吸收NOx 后形成配合物TBP·NOx,其吸收率高达98%以上,配合物TBP·NOx与芳香醇(α–醇酸醋)反应能回收得到TBP,回收率高达99.2%,且NOx几乎全部被还原成氮气,不会产生二次污染。
1.4 尿素溶液吸收法应用尿素作为氮氧化物的吸收剂,其主要的反应为:NO+NO2N2O3;N2O3+H2O2HNO2;(NH2)2CO+2HNO2CO2+2N2+3H2O此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染。
然而,只用尿素溶液吸收,尾气中氮氧化物浓度仍高达0.06%-0.08%。
为进一步提高净化效率,用弱酸性尿素水溶液吸收,通常可以加硫酸、硝酸、盐酸或者醋酸。
吸收液的温度控制在30℃~90℃, pH 值在1~3之间,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%。
1.5 吸收还原法该法是用含二价铁螯合物的碳酸钠溶液洗涤烟气。
其主要反应为:Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2NO+Fe·EDTAFe·EDTA·NONa2SO3+ Fe·EDTA·NO Fe·EDTA +Na2SO4+1/2N2SO2和NOx经反应后生成Na2SO4,并放出氮气,净化效率可达90%,其产物还可利用。
2固体吸附法固体吸附法主要包括分子筛法、泥煤法、硅胶法和活性炭法。
2.1分子筛法常用的分子筛主要有丝光沸石Na2Al2Si10O24·7H2O。
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NO2加以吸附。
2.2泥煤法国外采用泥煤作为吸附剂来处理NOx废气,吸附NOx后的泥煤,可直接用作肥料不必再生,但是机理很复杂,气体通过床层的压力较大,目前仍处于实验阶段。
2.3硅胶法以硅胶作为吸附剂先将NO氧化为NO2再加以吸附,经过加热便可解吸附。
当NO2的浓度高于0.1%,NO的浓度高于1%~1.5%时,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。
2.4活性炭法此法对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:C+2NON2+CO22C+2NO22CO2+N2缺点在于对NOx的吸附容量小且解吸再生麻烦,处理不当又会造成二次污染,故实际应用有困难。
但是有报道指出,现在已经有人根据物理化学原理,采用―炭还原‖法处理NOx废气,取得了突破性进展。
发生的反应与活性炭吸附法发生的反应相同。
但是用的是焦炭而不是活性炭。
工艺过程为:由鼓风机鼓入少量空气,将产生的NOx带出,经过管道送入NOx 处理器。
在一定条件下,NOx与加入处理器中的反应物(焦炭)发生氧化还原反应,NOx 最终以N2的形式排出。
消除了NOx污染,工艺流程如图1所示。
本方案的主要工艺参数是反应的温度,通过工程竣工后的调试,得到反应温度与NOx去除率的关系曲线,如图2所示。
从图2可知:当NOx处理器内的温度为630℃时,反应开始;温度为850℃时,NOx 去除率为50%;温度为920℃时,NOx的去除率为98%。
3 催化反应法3.1 选择催化还原(SCR)法此法的原理为:使用适当的催化剂,在一定条件下,用氨作为催化反应的还原剂,使氮氧化物转化成无害的氮气和水蒸气。
反应如下:6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2O选择性还原所用的催化剂早期主要以贵金属为主,其中铂优先于钯,一般选择0.2%~1% Pt 负载于Al2O3上制成片状、球形或蜂窝状。
近年用的比较多的是氧化物如TiO2、V2O5、MoO3或WO3;用铂催化剂使用温度为180~290℃,金属氧化物则在230℃~425℃,若要在360℃~600℃更高温度下操作可使用分子筛催化剂。
现在美国已经有很多公司自己开发生产SCR催化剂,例如Davison的Synox技术在300℃~400℃下采用V2O5/TiO2催化剂,它与一般的选择催化剂还原不同之处在于能防止SO2氧化成SO3,具有较高的选择性。
3.2 三效催化剂(TWC)法使用三效催化剂是净化汽车尾气的有效手段。
贵金属(Pt、Pd、Rh)搭载在Al2O3或蜂窝陶瓷上,添加适当的助剂如La、Ce、Ba等能够同时除去机动车尾气中的HC、CO和NO三污染物的催化剂称为三效催化剂。
其中Pt、Pd对CO、HC的氧化脱除具有高活性,而Rh具有对NO优良的催化还原作用,它能选择地将NO还原为N2而抑制NH3的生成。
目前有91%的Rh用于三效催化剂的制备,Rh资源相当匮乏,所以无Rh催化剂是现今研究的一个主要目标。
要使三效催化剂同时有效地脱除HC、CO和NO,必须把空燃比A/F控制在氧化还原计量比14.6附近,此时三种污染物的脱除率可达90%以上。
当空燃比较低时,CO、HC净化不完全,空燃比较高,导致NOx的转化率下降。
3.3 催化分解法NO在催化剂存在下能发生如下分解反应:NO1/2N2+1/2O2按此反应去除NO具有工艺简单、不产生二次污染等特点,是一种去除NO的理想途径。
但是,此反应的活化能较高(364 kJ/mol),需要催化剂降低反应活化能,才能使反应顺利进行。
迄今为止,所用的催化剂主要有以下几类:①贵金属催化剂这类催化剂主要采用铂或铂与其它过渡金属的合金。
载体包括氧化铝、氧化硅以及氧化钛等。
其中以氧化铝的载体效果最好,Rh/Al2O3的活性最高。
此类催化剂的优点是活性高,低温性质好,抗硫中毒的能力强;缺点是有强烈的氧抑制现象,价格昂贵。
②氧化物催化剂主要包括金属氧化物和钙矿型氧化物,金属氧化物的催化能力与晶格中金属原子和氧原子之间键的强弱有很大的关系,其中过渡金属氧化物通常有较高的催化活性,但是很容易结块,使其不能有效地与反应物接触,从而催化能力下降。
钙钛矿型氧化物容易使吸附在其表面的氧脱附,从而减轻氧对催化剂的抑制作用。
③金属离子交换的分子筛在这类催化剂中,Cu–ZSM–5分子筛不但具有很高的催化活性,而且具有很高的实用性。
大量研究表明:Cu–ZSM–5分子筛的催化活性随着Cu2+的交换量的增加而提高。
当Cu2+交换量增加到一定程度时,NOx的转化率会出现一个最高值,约为80%~100%。
之后继续提高交换量反而会使NOx的转化率降低。
另外,即使是在Cu2+的交换量为零时,NOx的转化率也不为零。
4 NOx和SO2联合控制技术由于锅炉烟气中还含有大气物SO2,因此对锅炉尾气中的NOx和SO2进行联合控制渐渐成为大气污染控制的客观需要。
日本的电子束辐射法(ER)是一种颇具影响力的方法。
该方法已经在我国成都发电厂脱硫脱硝工程中应用。
NOx的净化率为80%以上,SO2的净化率达90%。
东京大学的研究结果表明,烟气经过高能量电子辐射,获得能量发生裂解,产生高能量的HO、O和HO2原子团,这些原子团能够将SO2和NOx氧化成H2SO4和HNO3,当再往系统中喷洒氨水时,H2SO4和HNO3最终转化成硫酸铵和硝酸铵。
此技术对锅炉损害性较小,没有二次污染,投资比分别净化的投资要小。
5 生物净化法主要包括反硝化、细菌去除、真菌去除和微藻去除。
反硝化作用是利用反硝化细菌在厌氧条件下分解NOx的方法。
主要有两种途径:①异化反硝化作用;②同化反硝化作用:直接将NO3-转化成菌体细胞质。
生物净化法去除NO主要是用的反硝化作用。
蒋文举等人将硝化细菌挂膜到填料塔的陶瓷填料上,在无氧的条件下进行去除NOx的研究,填料塔对NOx的去除率达到93%,进口气体的NOx的浓度对去除率的影响较小。
Brady D Lee等人用生物滤塔处理含NO的废气,在温度为55℃、停留时间为13s、NO的体积分数为500×10-6g/m3的厌氧条件下,NO的去除率为50%以上,当氧气的体积分数为2%时,NO的去除率只有10%~20%。
Kinney和Plessis等人研究了在有氧条件下,生物滴滤器去除甲苯的同时去除NOx的情况,当进料废气中氧含量>17%、甲苯含量为300×10-6 g/m3、进料量为3L/min、停留时间1min、NOx含量为60×10-6 g/m3时,其去除率可达97%。
在操作过程中,通过控制进气的方向,以控制微生物的生长和浓度,有利于滴滤器的运行稳定。
Woertz 和Kinney等人用真菌进行去除NOx的研究,当NOx的含量为250×10-6g/m3、甲苯补加量为90g/(m3·h)、停留时间为1min时,NOx的去除率达到90%以上。
适当提高甲苯的补加速率,去除率更高。
研究还发现:过高浓度的会抑制真菌去除NOx的能力。
Nagase 等人用微藻去除废气中的NOx,把微藻培养在悬浮式反应器中,在光照强度为38W/m3的条件下,发现NOx既可以被微藻作为氮源加以利用,也可被微藻分解。
研究表明:当NOx 作为氮源时,微藻处理NOx的能力显著提高。
当NOx的含量为300×10-6 g/m3,去除率为55%,处理量为0.7mmol/(L·d)。