工業廢氣中氮氧化物治理的幾點探討

摘 要：氮氧化物是造成大氣污染的主要污染物之一，為更好的實現環保生產，必須要提高對工業廢氣中氮氧化物治理的重視程度，確定其產生原因，分析其可能會造成的危害，然后有針對性的來提出應對策略，積極采取技術手段，最大程度上來降低其帶來的危害。本文對工業廢氣中氮氧化物治理技術要點進行了簡單探討。

關鍵詞：工業廢氣；氮氧化物；治理技術

化工行業的快速發展，一方面對提高社會經濟水平具有重要意義，而另一方面生產過程中產生的廢氣對大氣環境造成的危害也日益加劇。氮氧化物作為對大氣污染嚴重的污染源，必須要在生產過程中采取可靠手段和方法，對工業廢氣內的氮氧化物進行處理，降低其排放量，減少其對生態環境產生的影響，以免對人體健康帶來危害。

一、氮氧化物特點

1.氮氧化物構成

氮氧化物即由氮元素與氧元素組成的化合物，分子式為NOX，常見的主要有NO、N2O、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中大氣內的氮氧化物表現形式多為NO與NO2。氮氧化物在自然界中具有較大廣泛性，因為任何燃燒過程均可能促使空氣內的O2與N2相互作用生成NO，然后繼續氧化后形成NO2，尤其是工業生產中利用硝酸表面處理和硝化作業，更是會產生大量的氮氧化物，直接排放到大氣內，將會造成嚴重的大氣污染，同時還會對人體健康產生巨大危害[1]。

2.氮氧化物特點

2.1危害生物

氮氧化物與人體內血紅蛋白有較強的親和力，當NO進入到人體血液后，會將血紅蛋白內的氧取代，與血紅蛋白牢固結合在一起形成致癌物，誘發支氣管炎與肺氣腫等病癥，對人體呼吸道系統有嚴重危害。

2.2化學煙霧

氮氧化物受到陽光催化后，與碳氫化合物產生化學反應生成O3，形成化學煙霧，對大氣環境污染嚴重，會造成人眼睛紅腫、喉痛、咳嗽等，情況嚴重的甚至會導致心肺衰竭，對人體健康影響嚴重。

2.3臭氧層破壞

氮氧化物內N2O可被轉換成NO，并且整個反應過程持續循環，對臭氧層影響非常大。反應過程為：NO+O3=NO2+O2，O+NO2=NO+O2，總反應方程式為O+O3=O2（NO可起到催化作用）[2]。

二、氮氧化物治理技術要點

1.NaOH溶液脫除

對于工業廢氣內的氮氧化物治理，可以選擇應用NaOH溶液以及活性炭來對其進行脫除處理。反應過程為：

NaOH+NO→NaNO3+NaNO+HO

NaOH+NO+NO→NaNO+HO

根據生產經驗可確定，活性炭能夠高效吸附氮氧化物，因此在實際生產中可以通過其來進行廢氣內氮氧化物的脫除，并且吸附后的活性炭可以經過變溫解吸后重復使用，而吸附得到的高濃度氮氧化物則可進一步氧化處理后再次輸送到堿溶液吸收塔內進行吸收。

為提高對工業廢氣內氮氧化物的脫除率，需要控制實驗條件：空氣為載氣，流量Q空氣=0.16m/h，進口壓力P=3×10kPa，溫度t=29℃，填料高度H=1000mm，NaOH溶液吸收塔塔徑d=40mm，活性炭塔塔徑d=25mm，填料為700Y板波紋規整填料，堿度P=30g/L，裝填高度H=1000mm[3]。根據脫除實驗結果可知，僅僅利用堿液吸收塔進行氮氧化物脫除，出口處依然存在較大濃度的氮氧化物，但是再次進行活性炭吸附后，可以將脫除率提高到99%，保證非常高的脫除效果，在生產中具有較高可行性。

2.濕法氧化堿脫除

2.1硝酸氧化堿

選擇多種不同濃度的稀硝酸作為氧化劑，試驗判斷稀硝酸氧化后通過堿溶液對氮氧化物的吸收脫除效果。控制試驗條件：氮氣為載氣，流量Q氮氣=0.16m/h，進口壓力P=2.5×10kPa，溫度t=25℃，填料高度H=400mm，NaOH溶液吸收塔塔徑d=25mm，裝填高度H=1000mm，氧化塔塔塔徑d=40mm，填料為5×5 DIXON絲網填料。根據試驗結果可知，隨著硝酸濃度的不斷增加，對氮氧化物的脫除率也隨之提高。氮氧化物為N2和NO混合氣體，NO氧化度比較低，相應的對氮氧化物的脫除率也就比較低。而硝酸對于NO具有氧化和溶解性作用，應用高濃度的硝酸進行氮氧化物脫除實驗，可以通過硝酸的強氧化性，提高氮氧化物的脫除效果。并且，相同條件下，硝酸溶液濃度在30%時，可以達到最大脫除率；當硝酸溶液濃度超過35%后，脫除率會逐漸降低。

2.2雙氧水氧化堿

選擇多種不同濃度雙氧水作為氧化劑，并以氮氣和空氣的混合氣體作為載氣，流量Q氮氣=0.08m/h，流量Q空氣=0.08m/h，其余保持與硝酸氧化實驗條件相同，分析判斷雙氧水溶液氧化后應用堿液吸收氮氧化物的脫除效果。根據試驗結果可知，當雙氧水濃度不斷提高時，工業廢氣的氮氧化物脫除率會不斷提高，可判斷隨著雙氧水溶液濃度的不斷提高，具有的氧化性越高。相比于硝酸溶液，在增大氧化度的同時，排除了氮氧化物揮發的問題，因此對于氮氧化物具有更好脫除效果，減少了堿吸收負荷，實際應用效率更高。

2.3高錳酸鉀氧化堿

選擇多種不同濃度的高錳酸鉀溶液作為氧化劑，并以氮氣和空氣的混合氣體作為載氣，流量Q氮氣=0.08m/h，流量Q空氣=0.08m/h，其余保持與硝酸氧化實驗條件相同，分析判斷高錳酸鉀溶液氧化后應用堿液吸收氮氧化物的脫除效果。根據試驗結果可知，當高錳酸鉀濃度不斷提高時，工業廢氣的氮氧化物脫除率先增高后降低，整體上可以達到97%，脫除后廢氣內氮氧化物的含量可以控制在國家允許標準內。

結束語

為實現綠色生產，降低工業廢氣對大氣環境造成的污染，重點針對廢氣內存在的氮氧化物進行治理技術分析。對比多種不同治理技術對于氮氧化物的脫除效率，結合實際情況擇優選擇，確保可以將氮氧化物含量控制在國家排放標準內。

參考文獻

[1] 何偉聰.吸附法治理工業廢氣的探討分析[J].綠色環保建材，2017（07）：207.

[2] 王友本.工業企業氮氧化物廢氣的治理方式探討[J].化工設計通訊，2016，42（05）：223-224.

[3] 羅晶晶.工業企業氮氧化物廢氣的治理方式探討[J].科技展望，2015，25（12）：179.

作者簡介

鐘達銘（1990-），男，廣東江門人，學歷：本科，工作單位：江門市新會區環境保護局，方向：環保工程設計方向

（作者單位：江門市新會區環境保護局）