煙汽脫硫裝置不足的分析與補(bǔ)充

馬玉波

摘 要 由于工業(yè)煤炭燃燒的產(chǎn)物中包含的成分有NO、CO2、NO2、SO2等。在治理煙氣過程中，主要針對CO2、NO2、SO2三種氣體。可以看出一個(gè)沒有涉及到的被忽略的一種氣體NO。這種NO有毒氣體與CO2、NO2、SO2等排到空氣中，共同形成霧霾PM2.5。下面就是針對NO有毒氣體的治理方法做出分析。

關(guān)鍵詞 一氧化氮 四氧化二氮 煙汽脫硫 化學(xué)平衡 標(biāo)準(zhǔn)狀況 劇毒氣 體 裝置

中圖分類號：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

NO2和N2O4的化學(xué)性質(zhì)如下：NO2易溶與水。標(biāo)準(zhǔn)狀況下液化溫度0攝氏度。熔點(diǎn)-11.2攝氏度。NO2+2H2O+O2=4HNO3.。沸點(diǎn)21.2攝氏度。由于其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，通常情況下，與二聚體形式—四氧化二氮混合存在。構(gòu)成一種平衡態(tài)混合物。在通常情況下（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，溫度0攝氏度時(shí)），升高溫度，平衡向生成二氧化氮方向移動(dòng)，降低溫度，平衡向生成四氧化二氮方向移動(dòng)。常溫一般溫度或室溫為25攝氏度。熱力學(xué)上標(biāo)準(zhǔn)溫度為0攝氏度。由四氧化二氮的性質(zhì)是由二氧化氮疊合而成。液體四氧化二氮分子成對稱結(jié)構(gòu)。-10攝氏度時(shí)密度為1.512kg/m3，溶于水和CS3。（三硫化碳），與水有限互溶。0攝氏度時(shí)，有含量47%和96%的兩層液體。液體中N2O4含量89%，易與水反應(yīng)生成等摩爾硝酸和亞硝酸混合物。溫度升高，亞硝酸分解為硝酸和NO強(qiáng)氧化劑；與氨混合，在低溫下易發(fā)生爆炸，與空氣混合易發(fā)生爆炸，遇可燃物體易燃燒。可作為火箭的推進(jìn)劑之一，有劇毒。基于N2O4的上述性質(zhì)，處理NO2和N2O4要在隔絕空氣和可燃物下進(jìn)行，溫度應(yīng)不低于常溫25攝氏度基礎(chǔ)上升高溫度，使平衡向生成二氧化氮方向移動(dòng)。

一氧化氮的性質(zhì)是無色無味氣體，不溶于水的有毒氣體。NO具有很強(qiáng)的氧化性，與易燃物、有機(jī)物接觸一易于著火燃燒，遇到氫氣爆炸性化合。接觸空氣會散發(fā)出棕色有酸性氧化性的棕黃色霧，與氧氣作用生成NO2。2NO+O2=2NO2。通常情況下，隨著溫度降低，化學(xué)平衡向著生成N2O4方向移動(dòng)。所以溫度不能低于25攝氏度。

工廠的煙囪排放出的廢氣有煤炭燃燒產(chǎn)生的廢氣和有機(jī)化合物反映生成的廢氣。該廢氣就是燃燒或化學(xué)反應(yīng)的生成物。CO2、NO2、SO2、NO、CO、NH4和N2等。到了冬季，北方氣溫基本都是零下，所以NO與空氣中氧氣作用生成物向N2O4方向移動(dòng)。所以，除NO有毒氣體外，又增加了N2O4有毒成份。NO2在 1攝氏度以下都會是液態(tài)。所以冬季的煙囪中排除的NO2氣體升入高空后，會凝結(jié)成液態(tài)NO2懸浮于空氣中。在空氣中H2O分子作用下，有如下反應(yīng)方程式：6NO2+2H2O=4HNO3+2NO；2NO+O2=2NO2；4NO2+O2+2H2O=4HNO3。

基于N2O4和NO的上述特點(diǎn)，對NO的處理、N2O4的處理應(yīng)在真空下進(jìn)行，防止爆炸的產(chǎn)生。

（1）為了使氣體不駐留，將主體儲氣空間做成球狀容器。

（2）在球狀容器上分布著圓柱狀氣壓桶，裝有密封蓋，設(shè)置伸縮活塞，完成真空和施壓工作。每個(gè)圓柱形氣壓桶，裝有密封蓋，開放吸氣時(shí)打開，施壓時(shí)關(guān)閉。

（3）在每個(gè)氣壓桶底部裝設(shè)排氣管道，將這些排氣管道通向煙汽脫硫區(qū)。安裝這個(gè)裝置就是解決煙汽脫硫的弊端。在煤炭燃燒的產(chǎn)物中，CO2，SO2，NO2與水蒸汽作用可生成H2CO3、H2SO3、HNO3，那么，殘余的有劇毒的NO就會排放到空氣中。因此這就是煙汽脫硫裝置的弊端。對人體危害很大的NO還沒有脫干凈。上述的裝置就是處理這一問題的。這樣增加的裝置與煙汽脫硫裝置就將煙霧中的碳硫氮都處理掉了。阻止了PM2.5的形成。 NO與氧氣作用生成NO2，2NO+O2===2NO2，通常情況下（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，溫度0攝氏度）下，隨著溫度降低，化學(xué)平衡向著生成N2O4的方向移動(dòng)，隨著溫度升高，化學(xué)平衡向著NO2方向移動(dòng)。所以中國北方，尤其是東北和內(nèi)蒙古地區(qū)，冬季天氣溫度在 15— 35攝氏度之間。煙囪中的煙霧與冷空氣接觸，其中的NO在 15— 35攝氏度的溫度下，與氧氣作用生成N2O4。加上沒有轉(zhuǎn)化的NO都會對人體產(chǎn)生劇毒。所以地處東北地區(qū)老工業(yè)基地的人們，冬季患肺病的人居多，咳嗽、氣喘的老年人居多。相反，在南方由于冬季氣溫不低于0攝氏度的，工業(yè)生產(chǎn)生成的煙霧中的NO與空氣中的氧氣作用，就會使平衡向NO2方向轉(zhuǎn)化，不會生成劇毒N2O4，所以南方人冬季患?xì)獯⒖人袁F(xiàn)象沒有北方多，就是這個(gè)道理。NO接觸空氣會散發(fā)出棕色有酸性氧化性的棕黃色霧，就是NO與氧氣作用生成NO2的過程。