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NOx污染物排放控制技术措施

发布时间:2022-09-05人气:539

  NOx污染物排放控制技术措施

  在全球范围内,环保问题越来越引起人们的重视,工业废气中有害物质的排放已经成为城市空气污染的重要来源。在这些因素中,氮氧化物对光化学烟雾和酸雨的影响更为严重。工厂化废是造成环境污染的主要污染源,亟待治理。

  1.NOx形成机制

  氧化氮(NOx)包含许多化合物,一氧化二氮(N2O).一氧化氮(NO).二氧化氮(NO2).三氧化二氮(N2O4).五氧化二氮(N2O4).五氧化二氮(N2O5)等,汽油机在燃烧时主要以NO为主,另外还有少量NO2,统称为NOx。对汽油发动机来说,它的过剩空气系数很小,一般NO2/NOx=1%~10%;柴油机过剩空气系数较大,NO2/NOx=5%~15%。为此,主要对NO的形成机制进行研究。NO生成途径主要有3条,热源性NO.快速型NO和燃料NO。热能生成NOx是指在碳氢化合物或非碳氢燃料在α<1时,在过量空气系数α>1时燃烧产生非烃燃料。快速型NOx是指碳氢燃料在碳氢过剩系数<1、燃料过浓时燃烧产生的。NOx是指燃烧过程中,燃料中含氮化合物被氧化而产生的。

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  2.NOx控制污染物排放的技术措施

  NOX处理分为燃烧中处理和燃烧后处理。烧中低氮燃烧技术,包括空气分级燃烧.烟气再循环.燃油分级燃烧和低氧燃烧等。而燃烧后的脱氮主要指烟气脱硝,其中包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)等。

  (1)选择性催化还原方法。SCR烟气脱硝是目前主流的烟气脱硝技术,主要应用于电站锅炉。该技术的原理是,在有催化剂的情况下,在烟气中一定温度(290~430℃)将还原剂(氨气)喷入烟气中,使NOx还原为N2和H2O。在SCR工艺中,催化剂是SCR工艺的重要组成部分,占投资的25%~30%。如果条件允许,SCR法对NO的去除率可以达到90%以上,而实际去除率只有65%~80%。催化剂的脱除率取决于催化剂的活性.用量和NH3与废气NOx的比值。

  (2)非催化还原选择性还原。SNCR是在850~1100℃温度范围内,通过NH3.尿素等还原剂喷施到炉内850~1100℃,还原剂可以与烟气中NOx选择性反应生成N2。以SNCR为反应器的燃烧室,其脱氮率要比SCR工艺高30%~60%,具有投资少、运行费用低、回收周期短等优点。但是SNCR的脱硝率仅为30%~50%,通常采用低氮燃烧技术/SNCR或SNCR/SCR两种方法,可使两种方法成本较低,脱氮效率高,氨脱除率低,氨脱除率低。尽管这一技术早在20世纪70年代中期就已投入工业化生产,但在实际应用中仍存在一些问题,如:氨水的利用率不高.如果操作不当,将尿素作为还原剂使用,可能会导致更多CO排放等。

  (3)烟气脱硝新技术。除了以上提到的主流NOx控制技术外,各个行业都发展了大量的新技术。例如高温低氧燃烧.脉动供燃料燃烧.富氧燃烧等低氮燃烧技术.电子束方法.微生物法.活性炭吸附、液体吸收等烟气脱硝技术成为各国研究的新方向。纳诺公司HCR有中联水泥公司的测试,CTC检测其脱销效率>94%,该工艺即将工业推行,应用前景广阔。


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