氮氧化物對大氣的污染及處理技術(shù)

楊培勝+薛嬌嬈+張斌

【摘 要】：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，目前如何控制大氣中氮氧化物的含量，從而降低污染程度已成為急需解決的重要問題。針對大氣污染的現(xiàn)狀，分析了大氣中氮氧化物的來源，并進(jìn)一步對大氣污染物中的氮氧化物的控制技術(shù)進(jìn)行了具體的闡述。

【關(guān)鍵詞】：氮氧化物；低氮燃燒技術(shù)；煙氣脫硝技術(shù)

目前，大氣污染里面最主要的污染物之一就是氮氧化物。現(xiàn)階段比較常見的酸雨危害以及臭氧層空洞皆是因大氣里的氮氧化物所造成。因此，本文將主要通過介紹低氮氧化物燃燒技術(shù)、煙氣脫硝技術(shù)以及機(jī)動車尾氣控制技術(shù)這三種氮氧化物處理方式，以對相關(guān)防治處理技術(shù)進(jìn)行探索。

1、大氣污染的現(xiàn)狀

目前大氣污染已不僅僅局限在某個區(qū)域范圍內(nèi)，隨著污染越來越嚴(yán)重，大氣污染已成為全球性的問題，大氣污染的危害直接影響著各國的民眾及地球的環(huán)境，各個國家越來越重視全球性大氣污染所造成的危害，近年來，全球氣溫普遍升高，所形成的溫室效應(yīng)即是大氣污染所引起的，同時，南北極臭氧層的受破壞程度越來越嚴(yán)重，我國各地的酸雨現(xiàn)象等，大氣污染所造成的損害呈不斷上升的發(fā)展趨勢，隨著大氣污染的嚴(yán)重，人們越來越重視到治理大氣污染的重要性。氮氧化物每年全球直接排入大氣中的就有三千萬噸之多，同時還在呈不斷上升的趨勢，這些氮氧化物不僅誘發(fā)化學(xué)煙霧，同時也是形成酸雨的主要原因，所以，目前針對氮氧化物的治理問題已成為全球共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題，環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)不斷的加大研究力度，從而保證大氣中的氮氧化物得以控制，減少對大氣的污染程度。

2、氮氧化物的來源

目前燃料所使用的燃料多為石化燃料，這些燃料在燃燒過程中所產(chǎn)生的氮氧化物直接溶排放到空氣當(dāng)中，占大氣中氮氧化物含量的主要部分。

2.1 工礦企業(yè)如火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、煉焦廠等及各種窖爐、爐灶、取暖鍋爐等燃料燃燒過程中均會向大氣中排放大量的氮氧化物，從而導(dǎo)致大氣中氮氧化物含量增加。

2.2 各類工業(yè)企業(yè)在原材料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、粉碎及加工過程中，會有一定量的氮氧化物產(chǎn)生排放到大氣中。

2.3 目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量的施用氮肥，也是造成大氣中氮氧化物的來源之一，施用后的氮肥可以直接通過土壤或在土壤微生物的作用下進(jìn)入大氣當(dāng)中，增加大氣中氮氧化物的含量，加速大氣中氮氧化物污染的程度。

3、氮氧化物的控制技術(shù)

3.1 低 NOx 燃燒技術(shù)

低 NOx 燃燒技術(shù)主要是通過改變?nèi)紵龡l件來抑制 NOx 生成或破壞已生成的NOx 達(dá)到減少 NOx 排放的技術(shù)。它包括低過量空氣燃燒.二段燃燒和煙氣再循環(huán)。目前在我國的多種控制氮氧化物的技術(shù)中，低NOx燃燒技術(shù)是應(yīng)用最廣.相對簡單.經(jīng)濟(jì)有效的方法。

3.1.1 低過量空氣系數(shù)運(yùn)行技術(shù)

爐內(nèi)空氣量的增加將會直接導(dǎo)致 NOx 排放量的增加，所以為了減少 NOx 排放，可以采用在鍋爐內(nèi)進(jìn)行低空氣運(yùn)行，這樣還可以有效提高鍋爐的熱效率。同時確定空氣過剩系數(shù)時必須同時滿足鍋爐熱效率.燃燒效率及降低NOx 等要求，從而避免因低空氣過量系數(shù)運(yùn)行時可能導(dǎo)致的 CO碳?xì)浠衔锖吞亢诘任廴疚镆约帮w灰中可燃物質(zhì)量的增加，降低燃燒效率。

3.1.2 二段燃燒技術(shù)

二段燃燒技術(shù)是在兩段燃燒裝置中， 燃料在接近理論空氣量下燃燒。燃燒所用的空氣分兩次通入，亦即燃燒分兩段進(jìn)行。

3.1.3 煙氣再循環(huán)技術(shù)

煙氣再循環(huán)技術(shù)可以通過再循環(huán)重復(fù)進(jìn)入燃燒區(qū)，從而起到降低燃燒區(qū)的氧濃度和溫度的作用，這在一定程度上會有效的減少氮氧化物的生成，這種再循環(huán)技術(shù)是減少氮氧化物生成的主要技術(shù)，效果較為明顯，通常循環(huán)率控制在25%～40%的范圍內(nèi)最為適宜。

3.2 煙氣脫硝技術(shù)

3.2.1 非選擇性催化還原法（NSCR）

含 NOx 的氣體在一定溫度和催化劑的作用下和還原劑發(fā)生反應(yīng)，將其中的 NO2和 CO等還原為N2， 同時還原劑與氣體中的 O2反應(yīng)生成水和 CO2。作為還原劑的氣體，可用 H2、CH4、CO和低碳?xì)浠衔铩４呋瘎殂K和鈀，反應(yīng)溫度控制在550～800℃，凈化效果最好。

3.2.2 選擇性催化還原法（SCR）用 NH3作還原劑對含 NOx 的氣體進(jìn)行催化還原處理，使 NH3能有選擇地和氣體中的 NOx 進(jìn)行反應(yīng)， 而不和氧發(fā)生反應(yīng)。催化劑可以用鉑、鈀的貴金屬催化劑，也可以用含銅、鐵、釩、錳等非金屬催化劑。反應(yīng)溫度控制在400℃以下，可使以下反應(yīng)占絕對優(yōu)勢。

3.2.3吸附法

通過周期性的控制溫度和壓力來使吸附劑對 NOx 的吸附量隨溫度或壓力變化而變化的特點(diǎn)來吸附和解吸，使NOx 從氣源中分離出來。

常用的吸附劑為分子篩、硅膠、活性炭、含氨泥煤等。吸附法不僅可以很好的控制 NOx 的污染，又能將 NOx 回收利用，同時此項(xiàng)設(shè)備簡單方便，操作容易。但使用該方法時要需要大量的吸附劑，所需要的設(shè)備也較為龐大，因此此方法只用于凈化處理低濃度的NOx 廢氣。

3.3 機(jī)動車尾氣氮氧化物控制技術(shù)

人們物質(zhì)生活水平的提高，最近幾年來，我國的機(jī)動車擁有量猛增，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國城鄉(xiāng)居中，每二十人即有一臺汽車，這個數(shù)量是十分驚人的，機(jī)動車尾氣的排放導(dǎo)致氮氧化物對大氣的污染更加嚴(yán)重，因此，控制機(jī)動車尾氣的排放已成為當(dāng)前需要解決的重要問題，我國在控制汽車尾氣排放上下了很大的力度，國家給予一定的優(yōu)惠政府大力推廣小排量汽車，對于超標(biāo)的汽車必須加裝催化器，同時大力推廣綠色環(huán)保型汽車。

結(jié)語：

通過分析我國現(xiàn)階段氮氧化物大氣污染現(xiàn)狀，可以找出氮氧化物的主要來源，同時對其產(chǎn)生的危害進(jìn)行探究，從氮氧化物控制以及凈化這兩個不同方向著手，對目前所使用的一些有效氮氧化物處理技術(shù)進(jìn)行分析，力求對大氣里面的氮氧化物含量進(jìn)行有效的控制，降低其對自然環(huán)境以及人類生活環(huán)境造成影響與危害。同時，應(yīng)增強(qiáng)公民環(huán)保意識，保障人類的生存環(huán)境。

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