煙汽脫硫裝置不足的分析與補充

馬玉波

摘 要 由于工業煤炭燃燒的產物中包含的成分有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。

關鍵詞 一氧化氮 四氧化二氮 煙汽脫硫 化學平衡 標準狀況 劇毒氣 體 裝置

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A

NO2和N2O4的化學性質如下：NO2易溶與水。標準狀況下液化溫度0攝氏度。熔點-11.2攝氏度。NO2+2H2O+O2=4HNO3.。沸點21.2攝氏度。由于其結構不穩定，通常情況下，與二聚體形式—四氧化二氮混合存在。構成一種平衡態混合物。在通常情況下（一個標準大氣壓，溫度0攝氏度時），升高溫度，平衡向生成二氧化氮方向移動，降低溫度，平衡向生成四氧化二氮方向移動。常溫一般溫度或室溫為25攝氏度。熱力學上標準溫度為0攝氏度。由四氧化二氮的性質是由二氧化氮疊合而成。液體四氧化二氮分子成對稱結構。-10攝氏度時密度為1.512kg/m3，溶于水和CS3。（三硫化碳），與水有限互溶。0攝氏度時，有含量47%和96%的兩層液體。液體中N2O4含量89%，易與水反應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強氧化劑；與氨混合，在低溫下易發生爆炸，與空氣混合易發生爆炸，遇可燃物體易燃燒。可作為火箭的推進劑之一，有劇毒。基于N2O4的上述性質，處理NO2和N2O4要在隔絕空氣和可燃物下進行，溫度應不低于常溫25攝氏度基礎上升高溫度，使平衡向生成二氧化氮方向移動。

一氧化氮的性質是無色無味氣體，不溶于水的有毒氣體。NO具有很強的氧化性，與易燃物、有機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，化學平衡向著生成N2O4方向移動。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生的廢氣和有機化合物反映生成的廢氣。該廢氣就是燃燒或化學反應的生成物。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。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。所以冬季的煙囪中排除的NO2氣體升入高空后，會凝結成液態NO2懸浮于空氣中。在空氣中H2O分子作用下，有如下反應方程式：6NO2+2H2O=4HNO3+2NO；2NO+O2=2NO2；4NO2+O2+2H2O=4HNO3。

基于N2O4和NO的上述特點，對NO的處理、N2O4的處理應在真空下進行，防止爆炸的產生。

（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，設置伸縮活塞，完成真空和施壓工作。每個圓柱形氣壓桶，裝有密封蓋，開放吸氣時打開，施壓時關閉。

（3）在每個氣壓桶底部裝設排氣管道，將這些排氣管道通向煙汽脫硫區。安裝這個裝置就是解決煙汽脫硫的弊端。在煤炭燃燒的產物中，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標準大氣壓下，溫度0攝氏度）下，隨著溫度降低，化學平衡向著生成N2O4的方向移動，隨著溫度升高，化學平衡向著NO2方向移動。所以中國北方，尤其是東北和內蒙古地區，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。加上沒有轉化的NO都會對人體產生劇毒。所以地處東北地區老工業基地的人們，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，工業生產生成的煙霧中的NO與空氣中的氧氣作用，就會使平衡向NO2方向轉化，不會生成劇毒N2O4，所以南方人冬季患氣喘、咳嗽現象沒有北方多，就是這個道理。NO接觸空氣會散發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。