还原NOx的各种处理方法
脱硝反应机理
脱硝反应机理详解脱硝反应,即烟气脱硝技术,指把已生成的NOX还原为N2,从而脱除烟气中的NOX,按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。
主要包括:酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等。
国内外一些科研人员还根据各种方法的优缺点,为了提高脱硝效率,进行了多种方法的联合研究。
以下是几种常见的脱硝反应机理的应用:1.选择性催化还原法(SCR):SCR是目前国际上应用最成熟、使用最广泛的一种烟气脱硝技术,其脱硝效率高达80%~90%,且技术成熟可靠,便于现有锅炉机组的改造。
SCR工艺原理是在催化剂的作用下,利用还原剂(如氨气、尿素等)将烟气中的NOX选择性还原成无害的N2和水。
催化剂一般选用V2O5/TiO2、V2O5-WO3/TiO2等。
2.选择性非催化还原法(SNCR):SNCR是将含有氨基的还原剂喷入炉膛温度为850~1100℃的区域,还原剂迅速热解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N2和H2O。
该方法不需要催化剂,因此必须在高温下进行,通常还原剂只选择氨或尿素。
SNCR法的脱硝效率一般为30%~70%,受锅炉结构尺寸影响较大。
3.吸附法:吸附法主要是利用吸附剂的吸附功能脱除烟气中的NOX,所用的吸附剂主要有活性炭、分子筛、泥煤、硅藻土、天然沸石、焦炭和活性氧化铝等。
该法设备简单、投资少、操作方便、能同时脱除烟气中的多种污染物,但脱硝效率不高,一般为30%~80%,且吸附剂的再生和更换周期短,易造成二次污染。
4.电子束法:电子束法是利用高能电子束照射烟气,生成大量的强氧化性物质,将烟气中的SO2和NOX等有害物质氧化为易于捕捉的硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3),再与氨(NH3)反应,生成硫酸铵((NH4)2SO4)和硝酸铵(NH4NO3),达到脱除烟气中有害物质的目的。
该法能同时脱硫脱硝,还能破坏部分有害气体如二噁英、挥发性有机化合物(VOCs)等,脱硝效率较高,一般可达80%以上。
NOx的治理方法
NOx的治理方法3.1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:3.1.1 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。
3.1.2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。
3.1.3 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。
3.1.4 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+NO2®N2O3;N2O3+H2O®2HNO2;(NH2)2CO+2HNO2®CO2+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%。
3.1.5 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+SO2®Na2SO3+CO2NO+Fe·EDTA®Fe·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。
还原NOx的各种处理方法
3.1 选择性催化还原法(SCR法)此法的原理为:使用适当的催化剂,在一定温度下以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汽。
反应式如下:4NO + 4NH3 + O2 =4N2 + 6H2O8NH3 + 6NO2 =7N2 + 2H2O催化剂不同,反应所需温度也不一样。
以二氧化钛为载体的钯、铂催化剂,所需的反应温度为300~400℃,而以焦炭为催化剂,反应温度为100~150℃。
此法具有净化率高(可达85 %以上),工艺设备紧凑,运行可靠,氮气放空,无二次污染等特点,但此法存在投资与运行费用(投资费用80美元/ kW)较高,消耗氨液,氮氧化物不能回收等不足之处。
若在联合SCR/ VOC(易挥发的有机化合物)催化系统中,气流将首先通过一种氧化催化剂将VOC转化成CO2 和H2O。
该法NOx脱除率可达99.0 %。
3.2 非催化选择性还原性(SNCR法)该法原理同SCR法,由于没有催化剂的帮助,反应所需温度较高,为900~1200℃。
反应式为4NH3 十6NO→5N2 十6H2O由于反应温度高,此法要控制好反应温度,以免氨被氧化成氮氧化物。
此法的净化率为50 %~60 %,其特点是不需催化剂,旧设备改造少,投资较SCR法小(投资费用15美元/ kW)。
但氨液消耗量较SCR法多。
近来研究用尿素代替NH3作为还原剂,使得操作系统更加安全可靠,而不必担心因NH3的泄漏造成新污染。
3.3 催化助热燃烧技术催化助热燃烧技术是采用催化剂使燃烧火焰温度从l800~2000℃降低到 1 500℃左右,从而显著地阻止了NOx的生成。
这是针对含氮少的气体燃烧的燃烧法,可有效降低NOx 的排放。
NOx的催化脱除研究有氨选择性催化还原法,贵金属、金属氧化物和分子筛催化分解法,烃选择性还原法,活性炭为载体和还原剂催化还原法,CO脱除法,紫外光作用下气相光催化氧化法,而各种催化剂的研究是当今重点[5]。
目前,国内外已开发了多种脱硝工艺,评价各种工艺应从氮氧化物净化率、装置成本、运行费用以及副产物处理和二次污染等多方面综合评价。
烟气中NOx的净化技术
5.3.1 液体吸收法
5.3.1.2 液相还原吸收法——碱-亚硫酸铵吸收法 (2)工艺流程 含NOx的废气首先经碱液吸收塔进行吸收反应, 同时回收NaNO2,然后进入(NH4)2SO3吸收塔, 气液进行逆流接触,发生还原反应,将NOx还原 为N2后直接排放,吸收液循环使用。 该方法适用于同时生产H2SO4和HNO3的工厂。 工艺指标:v=1.9-2.3m/s,液气比=11.25L/m3, 吸收温度30-35℃,吸收效率可达90%。
(2)影响吸收的因素 I.废气中的氧化度:将r=NO2/NOx定义为氧化度, 当r=50%-60%时,吸收效率最高NO不能单独被 碱液吸收,因而该法不宜处理含高浓度NO的气 体。 控制NOx废气中r方法有三种: 对废气中NO进行氧化 利用NO2进行调节 利用稀硝酸吸收尾气中NO
5.3.1 液体吸收法 5.3.1.1 碱溶液吸收法
5.3 烟气中NOx的净化技术
国内外控制NOx主要方法
改革燃烧方式和生产工艺,减少NOx的 生成量; 烟气脱硝 高烟囱扩散稀释等方法
国内外控制NOx主要方法
烟气脱硝是控制NOx污染的主要方法,目 前烟气脱硝主要有: 气相反应法 液体吸收法 吸附法 液膜法 微生物法
烟气脱硝技术
脱硝技术的难点 处理烟气体积大 NOx浓度相当低 NOx的总量相对较大
5.3.3烟气脱硫脱氮技术简介
1. 液膜法 2. 电子束照射法 3. CuO脱硫脱氮一体化技术 4. NOXS一电源,2一电子加速器,3一电子束,4 一窗
同时脱硫脱氮工艺 电子书辐射法的特点
(1)过程为干法,不产生废水废渣 (2)系统简单,操作方便,过程易于控制 (3)对于不同含硫量的烟气和烟气量的变化有较 好的适应性和负荷跟踪性 (4)副产品为硝铵和硫胺混合物,可用作化肥
污水处理中NOx去除的研究
污水处理中NOx去除的研究污水处理是一项重要的环境保护工作,而氮氧化物(NOx)的排放是污水处理过程中的一个重要问题。
NOx是指一类由氮和氧元素构成的气体,主要有一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)两种。
这些氮氧化物的排放会对环境和人类健康造成严重影响,因此需要采取措施进行去除。
污水处理中NOx的去除研究已经成为环境科学领域的热点问题之一,许多学者和研究机构都投入了大量的精力和资源进行相关研究。
在过去的几十年里,已经提出了许多有效的去除方法,包括生物法、化学法和物理法等。
生物法是一种利用微生物对污水中的有害物质进行降解和转化的方法。
在处理NOx方面,生物法主要采用厌氧反硝化和硝化反硝化过程。
厌氧反硝化是指在无氧条件下,利用厌氧细菌将NO3-还原为NO2-、NO和N2O进而形成N2。
而硝化反硝化是指将废水中的NH4+氮转化为NO3-氮,然后由硝化菌将NO3-还原再转化为N2。
这些反应都需要有特定的环境条件和特定的微生物参与才能顺利进行。
化学法是利用化学反应将NOx转化为无害物质的方法。
目前,常用的化学法包括催化还原、催化氧化和吸附等。
催化还原是采用氨作为还原剂,通过催化剂的作用将NOx还原为N2。
催化氧化则是利用催化剂将废气中的NO转化为NO2,然后再将NO2与其他物质反应转化为无害物质。
吸附法则是将废气中的NOx通过与吸附剂的物理相互作用而去除。
物理法是利用物理现象对NOx进行去除的方法。
常用的物理法包括湿式气液吸收和非热等离子体技术。
湿式气液吸收是将废气中的NOx通过与溶液接触,使其被溶解在溶液中而去除。
非热等离子体技术则是利用高能电子束对NOx进行去除,使其分解变为无害的物质。
除了上述方法外,还有一些综合利用多种方法的联合处理技术,如生物-化学法、生物-物理法和化学-物理法等。
这些方法主要是通过将多种去除方法结合起来,以达到更好的去除效果。
总结起来,污水处理中NOx的去除是一项重要的研究课题。
氧化还原法除氮氧化物
氧化还原法除氮氧化物1.引言1.1 概述氮氧化物是大气中重要的污染物之一,对于环境和人类健康造成了严重的影响。
减少氮氧化物的排放已经成为当今社会所面临的一个重要课题。
氧化还原法被广泛应用于氮氧化物的除去。
这种方法利用了氧化还原反应中发生的电荷转移过程,将氮氧化物还原为低毒或无毒的物质。
氧化还原法的原理是在一定的温度和氧气浓度下,将氮氧化物与还原剂反应,将其还原为氮气或其他无害物质,从而将其从废气中去除。
氧化还原法除氮氧化物具有许多优点。
首先,这种方法可以在较低的温度下进行,从而降低了能源消耗。
其次,氧化还原反应是可逆的,可以实现连续循环使用还原剂,提高了氮氧化物的去除效率。
此外,氧化还原法应用广泛,可以在多种工业领域中使用,如电力、化工、钢铁等。
然而,氧化还原法除氮氧化物也存在一些挑战。
首先,还原剂的选择对反应效果具有重要影响,需要针对不同情况进行合理选择。
其次,氧化还原法在一些复杂的废气组分中可能受到干扰,需要进行适当的预处理。
此外,还需要考虑废气中其他污染物的处理问题,以综合考虑环境保护的整体效果。
本文将重点介绍氧化还原法除氮氧化物的原理和应用。
通过分析和总结已有研究成果,总结氧化还原法在氮氧化物控制方面的效果,并展望其发展前景。
希望本文能对进一步推动氮氧化物的减排工作提供一定的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分内容:本文分为引言、正文和结论三个部分。
其中引言部分包括概述、文章结构以及目的三个子部分。
正文部分主要介绍了氧化还原法除氮氧化物的原理和应用。
结论部分总结了氧化还原法除氮氧化物的效果,并展望了其未来的发展。
在引言部分,首先进行了对整篇文章的概述,简要介绍了将要讨论的主题——氧化还原法除氮氧化物。
接着我们对文章的结构进行了介绍,明确了整篇文章的框架和分部内容。
最后,我们明确了本文的目的,即通过对氧化还原法除氮氧化物的原理和应用进行探讨,来深入了解这种方法在减排领域中的作用和效果。
氮氧化物去除方法
氮氧化物去除方法
1. 嘿,你知道吗,有一种氮氧化物去除方法叫选择性催化还原呀!就像警察专门抓坏人一样,这个方法能精准地把氮氧化物给“拿下”。
比如在工业废气处理里,通过合适的催化剂,让氮氧化物乖乖地转化成无害物质。
哎呀,多神奇!
2. 哇塞,吸收法也是去除氮氧化物的一招呢!这就好比海绵吸水一样,把那些氮氧化物给吸进去。
像在一些工厂里,用特定的溶液来吸收氮氧化物,效果可好啦!
3. 嘿,还有生物法呢!你可以想象一下,微生物就像勤劳的小工人,努力地把氮氧化物给分解掉。
在一些污水处理厂不就用这种方法嘛,真的挺厉害的!
4. 哎呀呀,非选择性催化还原法也不错呀!就如同一场激烈的战斗,快速地把氮氧化物给消除掉。
比如说在一些特殊的工艺中,就能看到它发挥作用呢,厉害吧!
5. 哇哦,等离子体法呀,这可真是个新奇的方法!就好像给氮氧化物来了一场特别的“电击疗法”,让它们发生变化。
在一些高科技领域里就会用到呢,酷不酷!
6. 嘿,吸附法也能行呀!就跟粘东西一样,把氮氧化物吸附住。
像在一些空气净化设备里,不就用到这个方法嘛,超级实用!
7. 咦,低温脱硝法也挺好呀!感觉就像是给氮氧化物来了一次“冷处理”,让它们变得乖乖的。
有些地方就用这个方法来确保空气质量呢!
8. 哇,臭氧氧化法呢!这就像给氮氧化物施了一个魔法,让它们转化。
在一些特定环境下,这种方法可真是神了!
9. 总而言之,这些氮氧化物去除方法都各有各的厉害之处呀,咱们可得好好利用起来,让环境变得更美好呀!。
nsr(nox储存还原)工作原理
NSR(NOx储存还原)是一种通过在运行时储存废气中的氮氧化物(NOx),然后在某个时间点将其还原成氮气和二氧化碳的排放控制技术。
NSR技术已经成为现代柴油车辆中常见的废气处理系统之一,其工作原理相对复杂,本文将从以下几个方面对NSR技术的工作原理进行详细解析。
一、NSR技术的储存阶段1.1 冷启动阶段在柴油车辆启动时,尤其是在发动机冷启动阶段,废气中的NOx排放会显著增加。
此时,NSR技术通过吸附剂将废气中的NOx吸附和储存起来,延迟其排放,与此储存的NOx还会使吸附剂中的硝酸盐积累。
1.2 正常运行阶段在车辆正常运行时,废气中的NOx排放仍然会继续,NSR技术将继续吸附废气中的NOx,并进行储存。
二、NSR技术的还原阶段2.1 高温条件下的还原在车辆运行一段时间后,发动机温度上升,此时通过调整进气量和喷射正时来增加排气温度,使其达到NOx吸附剂的还原温度。
在这种高温条件下,NOx吸附剂中积累的硝酸盐会被还原为氮气和二氧化碳,然后被释放到大气中。
2.2 燃料喷射调整在NSR技术的还原阶段,还需要通过智能化的燃料喷射系统对喷射正时和喷射量进行精准调整,确保储存的NOx得以完全还原,同时最大程度减少氮氧化物和颗粒物的排放。
三、NSR技术的储存和还原过程中的控制策略在NSR技术的储存和还原过程中,还需要精细的控制策略来保证系统的高效运行。
3.1 温度监测与控制NSR系统需要通过传感器对进气温度、排气温度等参数进行实时监测,并根据监测数据来控制发动机运转状态,从而保证NOx吸附剂的储存和还原温度达到设计要求。
3.2 智能化燃料喷射系统NSR技术中的智能化燃料喷射系统可以根据中央处理器的指令精确控制喷射正时和喷射量,确保NOx的完全还原,并在排放时保持发动机的高效工作状态。
3.3 氮氧化物排放监测为了保证NSR系统的排放性能符合环保标准,还需要配置氮氧化物排放监测仪器,通过对排气中氮氧化物浓度的实时监测来调整和优化系统的工作状态,以达到更高的环保要求。
氮氧化物的处理方法
氮氧化物的处理方法氮氧化物(NOx)是指由氮和氧构成的一类化合物,主要包括二氧化氮(NO2)和一氧化氮(NO)。
它们是工业生产和交通运输活动的副产品,也是大气污染的主要成分之一、氮氧化物是一种有害的气体,对人体健康和环境产生严重影响,如呼吸道疾病、酸雨、臭氧层破坏等。
因此,减少和处理氮氧化物的排放成为减少大气污染的重要手段之一下面介绍几种氮氧化物的处理方法:2.应用选择性催化还原(SCR)技术:SCR技术是目前较为成熟和广泛应用的氮氧化物处理技术之一、它通过在烟气中注入尿素溶液或氨水,利用催化剂将氮氧化物和氨进行催化反应,生成氮气和水蒸气。
SCR技术具有高效、高选择性和可靠性好等优点,能够将氮氧化物的排放浓度减少90%以上。
3.采用选择性非催化还原(SNCR)技术:SNCR技术是另一种常用的氮氧化物处理技术。
它不需要使用催化剂,通过向燃烧系统中喷射氨水或尿素溶液,利用高温下氨与氮氧化物之间的非催化反应来降解氮氧化物。
SNCR技术具有投资和运行成本较低的优势,但其氮氧化物降解效果相对较差,对温度和氨水喷射量的控制要求较高。
4.使用低氮燃料:燃料选择也是降低氮氧化物排放的一种有效方式。
采用低氮燃料,如低硫燃料、天然气等,可以减少燃烧过程中氮氧化物的生成。
此外,可以通过煤粉配套等技术手段,控制燃烧设备的供氧量,以减少氮氧化物的生成。
5.进行烟气脱硝:烟气脱硝是另一种常见的氮氧化物处理技术。
它通过在烟气中喷射氨水或尿素溶液,利用氨与氮氧化物进行化学反应,生成氮气和水蒸气。
该技术适用于烟气中硫酸成分较少的场合,可以有效降低氮氧化物的排放浓度。
6.强化排放控制管理:除了技术手段外,强化氮氧化物排放控制管理也是一项重要工作。
通过制定和执行严格的排放标准和管理政策,加强对重点行业和企业的监管和检查,落实企业的环保责任,可以促进氮氧化物排放的监测和控制。
综上所述,氮氧化物的处理方法包括提高燃烧效率、应用SCR和SNCR技术、采用低氮燃料、进行烟气脱硝以及强化排放控制管理等。
铜基催化还原消除大气中的氮氧化物的方法
铜基催化还原消除大气中的氮氧化物的方法大气中的氮氧化物(NOx)是典型的空气污染物,对环境和人类健康产生严重影响。
铜基催化还原技术被认为是一种有效的消除大气中氮氧化物的方法。
本文将详细介绍铜基催化还原消除大气中氮氧化物的原理及方法。
一、铜基催化还原技术原理铜基催化还原技术是利用铜作为催化剂,将氮氧化物(NOx)与还原剂(如氢气、碳氢化合物等)在适当的温度和压力条件下反应,生成无害的氮气和水。
铜催化剂具有较高的活性和选择性,能够有效降低氮氧化物的排放。
二、铜基催化还原方法1.选择合适的还原剂在选择还原剂时,应考虑其与氮氧化物的反应性、成本、毒性等因素。
常用的还原剂有氢气、碳氢化合物(如甲烷、乙烷等)、一氧化碳等。
2.铜基催化剂的制备铜基催化剂的制备方法有多种,如沉淀法、浸渍法、溶胶-凝胶法等。
制备过程中需注意控制催化剂的粒径、比表面积、活性组分含量等参数,以提高催化剂的活性和稳定性。
3.催化反应条件优化为了提高铜基催化还原消除氮氧化物的效果,需要优化反应条件,包括温度、压力、空速等。
通常,反应温度在200-500℃之间,压力在0.1-2.0MPa 之间。
4.反应器设计反应器设计应考虑气流分布、温度分布、压力降等因素,以确保催化还原反应的顺利进行。
常用的反应器有固定床反应器、流化床反应器、整体式反应器等。
5.氮氧化物排放监测与控制在铜基催化还原过程中,需要实时监测氮氧化物的排放浓度,以便调整反应条件,确保氮氧化物排放达到国家标准。
三、总结铜基催化还原技术是一种有效的消除大气中氮氧化物的方法。
通过选择合适的还原剂、制备高性能的铜基催化剂、优化催化反应条件以及合理设计反应器,可以实现对氮氧化物的有效控制和减排。
为了进一步提高铜基催化还原技术的应用效果,未来研究可从以下几个方面展开:1.开发新型高效铜基催化剂,提高催化剂的活性和稳定性。
2.研究新型还原剂,降低成本,提高还原效率。
3.优化反应器设计,提高反应器性能。
氮氧化物废气处理方法
氮氧化物废气处理方法氮氧化物(NOx)是一类由氮和氧元素组成的化合物,包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
氮氧化物的排放对大气环境和人体健康造成了严重影响,因此需要进行废气处理来减少氮氧化物的排放。
下面将介绍几种常见的氮氧化物废气处理方法。
1.选择性催化还原法(SCR):SCR是一种通过将氨(NH3)或尿素蒸氨(NH3)与氮氧化物在催化剂的作用下进行反应,生成氮气(N2)和水蒸气的方法。
SCR是一种高效的氮氧化物处理技术,能够达到90%以上的氮氧化物去除效率。
但是,SCR需要使用较大量的氨或尿素,需要进行适当的储存和输送,同时还需要完善的催化剂和废气处理设备。
2.选择性非催化还原法(SNCR):SNCR是一种在高温条件下,通过将尿素(NH2CONH2)或氨水(NH3.H2O)喷入燃烧区域进行还原反应的方法,以减少氮氧化物的排放。
与SCR相比,SNCR不需要催化剂,也不需要进行氨气的储存和输送,具有简单、灵活的优点。
但是,SNCR的氮氧化物去除效率一般较低,通常在50%到70%之间。
3.低氮燃烧技术:低氮燃烧技术是通过调整燃烧过程中的空气供应,减少氮氧化物的生成量的方法。
主要控制燃烧过程中的燃烧温度、氧气浓度和燃料混合等因素来实现低氮燃烧。
低氮燃烧技术具有技术成熟、操作简单、经济实用的优点。
但是,该技术对燃料适应性较强,需要根据具体情况进行调整。
4.干式法:干式法是一种通过吸附剂吸附氮氧化物的方法。
常见的干式法包括活性炭吸附、分子筛吸附和硝酸盐吸附等。
干式法对氮氧化物的去除效率较高,但吸附剂的再生过程相对复杂、耗能较高。
此外,干式法对废气中的氧气浓度和湿度有一定的要求。
5.水洗法:水洗法是通过将废气和水接触,利用水中溶解氧和氧化剂对氮氧化物进行吸收和氧化,达到减少排放的目的。
这种方法适用于高温和低温烟气,具有处理效率高、成本低的优点。
但是,水洗法对水资源的消耗较大,废水处理也是一个需要解决的问题。
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。
氮氧化物NOX的危害及治理方法
氮氧化物(NC X)的危害及治理方法氮氧化物(NC)是造成大气污染的主要污染源之一,造成NC的产生的原因可分为两个方面:自然发生源和人为发生源。
自然发生源除了因雷电和臭氧的作用外,还有细菌的作用。
自然界形成的NC由于自然选择能达到生态平衡,故对大气没有多大的污染。
然而人为发生源主要是由于燃料燃烧及化学工业生产所产生的。
例如:火力发电厂、炼铁厂、化工厂等有燃料燃烧的固定发生源和汽车等移动发生源以及工业流程中产生的中间产物,排放NC的量占到人为排放总量的90%以上。
据统计全球每年排入到大气的NC总量达5000万t,而且还在持续增长。
研究与治理NQ 成已经成为国际环保领域的主要方向,也是我国“十二五”期间需要降低排放量的主要污染物之一。
一、主要危害:通常所说的氮氧化物(NCx)主要包括NCNC、NCNQ、NQ、N2C5等几种。
这些氮氧化物的危害主要包括:①NC对人体及动物的致毒作用;②对植物的损害作用;③NC是形成酸雨、酸雾的主要原因之一;④NC 与碳氢化合物形成光化学烟雾;⑤NC亦参与臭氧层的破坏。
1.1、对动物和人体的危害N0对血红蛋白的亲和力非常强,是氧的数十万倍。
一旦NCS入血液中,就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来,与血红蛋白牢固地结合在一起。
长时间暴露在1〜1.5mg/1的NC环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变.这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生,甚至是肺癌等症状的产生。
1.2形成光化学烟雾N0非放到大气后有助于形成Q。
,导致光化学烟雾的形成N0+HC+0■阳光—NO2+O(光化学烟雾)这是一系列反应的总反应。
其中H6碳氢化合物,一般指VOC(volatileorganiccompoundbVOC的作用则使从NO专变为NO时不利用03,从而使03富集。
光化学烟雾对生物有严重的危害,如1952年发生在美国洛杉矶的光化学烟雾事件致使大批居民发生眼睛红肿、咳嗽、喉痛、皮肤潮红等症状,严重者心肺衰竭,有几百名老人因此死亡。
含氮氧化物NOx废气的处理方法
) 1 排放废气不合格: 吸收塔顶部经常冒出大 量棕黄色的尾气,其中氮氧化物的浓度达到 200 0 m岁M 一 0 m岁M3,远超国家标准。 3 0 3
) 2 废液处理困难: 原来计划吸收之后的硝酸 钠和亚硝酸钠可以作为副产品外卖,但实际情况是 碱液中的硝酸钠及亚硝酸钠无法达到市场所能接受 的浓度,而且含有大量的有机物及碳酸钠等杂质。 如果作为污水处理,则需要花费大量的资金。 ) 3 装置运转率低: 由于吸收后的碱废液中含 有大量盐类,经常造成吸收塔和管线的堵塞,引发 设备故障,需要不定期用去离子水清洗,从而影响
3 氮氧化物脱除技术选择
实践证明碱吸收塔在氮氧化物废气处理中存在
诸多问题,不能够完成这个任务,要彻底解决氮氧
化物废气问题,必须另辟蹊径。
10 0
含氮氧化物 (NOx 废气的处理方法 )
经调查,目 前国内外使用比较广泛的含氮氧化 物废气的处理方法可分为干法和湿法两大类,其中 干法可以分为选择性触媒还原法和选择性非触媒还
表1
原法,以及吸附法; 湿法包括吸收法,吸收还原法
和 合 收 等 。 络 吸法 闭
下面将各种方案的特点列表如下:
处理方法
反应原理
备
注
O C 非 选择性催化还原 用玩, 等其它可燃气体或废气作为还原剂进行催化还原使 适用于废气量大或工艺中有合适 NO 转化为 姚。 x 法 的废气产生的情况 将氮氧化物还原为氮气 选择性催化还原法 使用氨等还原剂在金属催化剂的作用下 金属催化剂价格较高
在阳光的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物
发生复杂的光化反应,产生光化学烟雾,导致严重
化学工程与装备
2007 年第ຫໍສະໝຸດ 期99在正常运行的情况下,硝化及其配套的废酸回 收装置会产生大量含有氮氧化物的废气,数据为:
炽热碳还原法脱硝技术
脱硝效率高
设备和运行费用高昂
SCR脱硝目前研究热点
Cu系复合催化剂
低温催化剂 Mn系复合催化剂
钒系催化剂
降低反应温 度,减少热 量的损失。 但是氨用量 没有减少。
NH3 与H2经高温 高压催化反应
与NOx催化 还原
N2+H2=NH3
空气
4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
按2010年NOx排放量为1700万吨,燃煤锅炉占55% ,需要消耗的氨量 为:1700×0.55÷30×17=530万吨,2010年全国合成氨产量为4960 万吨,如果将燃煤锅炉产生的NOx全部采用用SCR方法处理,每年需 要消耗全国年产量10%的合成氨才能实现,经济上非常不合理。
4.4 氧含量对NOx转化率影响
空间速度:5000h-1
95%
氧的存在降 低了反应温 度,提高了 转化率,氧 气促进了炭 的低温汽化 而产生了碳 活性位和表 面含氧化合 物,有利于 氮氧化物的
还原。
氧含量对NOx转化率影响
温度700℃,空速5000~7000h-1
氧含量的 变化对转 化率影响 不大,工 程中无需 外接鼓风 机补充氧
80%
0.5--0.7s
说明只有NOx 在炭层中达 到一定的停 留时间才能 被炭还原, 空速过高来 不及反应使 还原效率下
降。
4.3 原料选取
烟煤:具有挥发分较高,作为原料脱硝的同时会 造成二次的污染。
半焦:具有发达的孔结构,碳的比例较高,反应 性好。
焦炭:挥发分较低,孔隙率高,热值大。 从经济性和脱硝效果两方面综合考虑,我们可以 选择在800℃左右的热解温度下对烟煤进行热解得到 拔头半焦。
气
NOx的来源以及处理方法
NOx的来源以及处理方法摘要:NOx是大气中的主要污染源之一,NOx的来源和处理方法是人们励志解决的问题。
通过其来源,作出相应处理。
关键词:NOx 来源排放情况处理方法鉴于现在的环境问题,其中NOx(N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5)就是主要的大气污染物之一,与空气中O2以及水H2O反应产生酸雨,将会引发许多环境上的问题:如果当NOx 的浓度过高时对人或者动物的呼吸系统有强烈的刺激性作用;在光化学反应条件下产生光化学烟雾,影响可见度[1];破坏大气中的臭氧层[2]等等。
工业化的高速发展、汽车的大量使用、生活燃料的使用以及火电厂的大量电力发送的今天,所产生的NOx对环境污染日益加剧,尤其像在我国北京、上海、广州等大城市,NOx污染已经超出了所控标准,或许更为严重。
因此,在我国“十二五”期间,明确规定,把NOx作为污染总量的控制对象,制定了严格的标准,强调燃煤电厂要脱硫脱销[3]。
环境保护部也颁布了《火电厂氮氧化物防治技术政策》,引起了相关部门和企业的高度关注,这一技术政策将在颁布之日起有相关单位严格执行。
1 NOx的来源在大气中NOx的主要有2个方面来源:一方面是由自然界中的固氮菌、雷电等自然过程所产生,每年约生成5×108 t ;另一方面是由人类活动所产生,每年全球的产生量多于5×1 08 t。
在人类活动过程中,所产生的NOx :由炉窑、机动车和柴油机等燃料高温燃烧产生的NOx 90%以上,其次是硝酸生产、硝化过程、炸药生产和金属表面硝酸处理等过程。
从燃烧系统中排出的NOx 95%以上是NO,其余主要为NO2[4]。
据美国在十几年前统计,人类活动所排放的NOx约55.5%来自交通运输,约39.5%来自固定燃烧源,约3.7%来自工业过程,约13%来源自其他[ 5]。
1.1 火电厂NOx的排放情况[6]空气中的NOx,最大的来源就是火力发电厂。
据统计,2005年,我国氮氧化物排放总量超过1900万吨,其中火力发电是最大来源,燃煤电厂排放700万吨,其次是工业和交通运输部门,分别贡献了23%和20%。
所有关于氮氧化物废气处理方法解析
所有关于氮氧化物废气处理方法解析氮氧化物(NOx)是严重的环境污染物,全球每年排入到大气的NOx总量达5000万t,而且还在持续增长。
因此,研究氮氧化物废气处理方法是国际环保领域的主要方向之一。
NOx主要包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等化合物。
经常存在于空气中的是NO、NO2。
NOx的发生源可分为自然发生源和人为发生源,主要来源于后者的燃料燃烧及化学工业生产所产生的。
NOx具有四大危害:对动物和人体造成危害,形成光化学烟雾,导致酸雨的形成,,破坏臭氧层。
第一种氮氧化物废气处理方法就是液体吸收法。
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、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。
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。
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。
4、尿素溶液吸收法:应用尿素作为氮氧化物的吸收剂, 其主要的反应如下:NO + NO2 →N2O3;N2O3 + H2O →2HNO2;(NH2)2CO + 2HNO2 →CO2+ 2N2 + 3H2O;此法运行费用低, 吸收效果好,不产生二次污染。
催化还原法治理氮氧化物
催化还原法治理氮氧化物摘要简单介绍了治理废气的几种方法,主要阐述了催化还原法治理NOx气体的方法流程。
关键词:氮氧化物,催化还原NOx是一种棕红色有臭味的气体, 具有强烈的刺激性, 人若吸入, 日积月累, 会导致气管炎、心脏病、肺气肿、肺癌等症。
在我厂电镀生产产生的废气中, NOx废气是一种危害较大、较难治理的酸性废气。
烟气脱销技术主要有气相反应法、液体吸收法、吸附法等几类。
气相反应法又包括3 类:(1)电子束照射法和脉冲电晕等离子体法;(2)选择性催化还原法、选择性非催化性还原法和炽热碳还原法;(3)低温常压等离子体分解法等。
第(1)类是利用高能电子产生自由基将NO 氧化为NO2,再与H2O 和NH3作用生成NH4NO3化肥并加以回收,可同时脱硫脱硝;第(2)类是在催化或非催化条件下,用NH3、C 等还原剂将NO x 还原为无害N2的方法;第(3)类则是利用超高压窄脉冲电晕放电产生的高能活性粒子撞击NO x 分子,使其化学键断裂分解为O2和N2的方法。
液体吸收NO x 的方法较多,应用也较广。
NO x 可以用水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸吸收。
由于NO 极难溶于水或碱溶液,因而湿法脱硝效率一般不很高。
于是采用氧化、还原或络合吸收的办法以提高NO 的净化效果。
与干法相比,湿法具有工艺及设备简单、投资少等优点,有些方法还能回收NO x,具有一定的经济效益。
缺点是净化效果差。
吸附法脱除NO x,常用的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。
其中有些吸附剂如硅胶、分子筛、活性碳等,兼有催化的性能,能将废气中的NO 催化氧化为NO2,然后可用水或碱吸收而得以回收。
吸附法脱硝效率高,且能回收NO x,但因吸附容量小,吸附剂用量多,设备庞大,再生频繁等原因,应用不广泛。
总的看来,目前工业上应用的方法主要是气相反应法和液相吸收法两类。
这两类方法中又分别以催化还原法和碱吸收法为主,前者可以将废气中的NO x 排放浓度降至较低水平,但消耗大量NH3,有的还消耗燃料气,经济亏损大;后者可回收NO x 为硝酸盐和亚硝酸盐,有一定经济效益,但净化效率不高,不能把NO x 降至较低水平。
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3.1 选择性催化还原法(SCR法)
此法的原理为:使用适当的催化剂,在一定温度下以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汽。
反应式如下:
4NO + 4NH3 + O2 =4N2 + 6H2O
8NH3 + 6NO2 =7N2 + 2H2O
催化剂不同,反应所需温度也不一样。
以二氧化钛为载体的钯、铂催化剂,所需的反应温度为300~400℃,而以焦炭为催化剂,反应温度为100~150℃。
此法具有净化率高(可达85 %以上),工艺设备紧凑,运行可靠,氮气放空,无二次污染等特点,但此法存在投资与运行费用(投资费用80美元/ kW)较高,消耗氨液,氮氧化物不能回收等不足之处。
若在联合SCR/ VOC(易挥发的有机化合物)催化系统中,气流将首先通过一种氧化催化剂将VOC转化成CO2 和H2O。
该法NOx脱除率可达99.0 %。
3.2 非催化选择性还原性(SNCR法)
该法原理同SCR法,由于没有催化剂的帮助,反应所需温度较高,为900~1200℃。
反应式为
4NH3 十6NO→5N2 十6H2O
由于反应温度高,此法要控制好反应温度,以免氨被氧化成氮氧化物。
此法的净化率为50 %~60 %,其特点是不需催化剂,旧设备改造少,投资较SCR法小(投资费用15美元/ kW)。
但氨液消耗量较SCR法多。
近来研究用尿素代替NH3作为还原剂,使得操作系统更加安全可靠,而不必担心因NH3的泄漏造成新污染。
3.3 催化助热燃烧技术
催化助热燃烧技术是采用催化剂使燃烧火焰温度从l800~2000℃降低到 1 500℃左右,从而显著地阻止了NOx的生成。
这是针对含氮少的气体燃烧的燃烧法,可有效降低NOx 的排放。
NOx的催化脱除研究有氨选择性催化还原法,贵金属、金属氧化物和分子筛催化分解法,烃选择性还原法,活性炭为载体和还原剂催化还原法,CO脱除法,紫外光作用下气相光催化氧化法,而各种催化剂的研究是当今重点[5]。
目前,国内外已开发了多种脱硝工艺,评价各种工艺应从氮氧化物净化率、装置成本、运行费用以及副产物处理和二次污染等多方面综合评价。
在这方面,国外技术开发较早,已积累了丰富经验,适当引进国外技术是必要的,但最终必须实现国产化[6]。
参考文献
[1] 刘圣勇,袁超,蒋国良,岳建芝,孙金华。
全球性大气污染的现状及对策。
河南农业大学学报,2003.
[2] 刘圣勇,袁超,蒋国良,岳建芝,孙金华. 全球性大气污染的现状及对策. 河南农业大学学报, 2003.
[3] 彭会清,胡海祥,赵根成,田爱堂。
烟气中硫氧化物和氮氧化物控制技术综述。
广西电力, 2003.
[4] 何志桥,王家德,陈建孟。
生物法处理NOx 废气的研究进展。
环境污染治理技术与设备,2002.
[5] 李定邦,刘兆辅,张大年。
节能型光解法废气脱硫脱硝技术研究。
化学世界,2002.
[6] 黄振中。
中国大气污染防治技术综述。
世界科技研究与发展, 2004.。