含氮化合物廢氣處理解決方案

氮氧化合物是以 N0 和 N02 爲主的含氮化合物:大氣中對(duì)環境有影響的含N污染物主要是 NO和NO2,其他還(hái)有NO2 、NO3及铵鹽。NO 和 NO2 是對(duì)流層中危害最大的兩(liǎng)種(zhǒng)氮的氧化物。NO 的天然來源有閃電、森林或草原火災、大氣中氨的氧化及土壤中微生物的硝化作用等。NO2 的人爲源主要來自化石燃料的燃燒(如汽車、飛機及内燃機的燃燒過(guò)程)、也來自硝酸及使用硝酸等的生産過(guò)程,氨肥廠、炸藥廠、有色及黑色金屬冶煉廠的某些生産過(guò)程等。氨在大氣中不是重要的污染氣體,主要來自天然源,它是有機廢物中的氨基酸被(bèi)細菌分解的産物。氨的人爲源主要是煤的燃燒和化工生産過(guò)程中産生的。在許多氣體污染物的反應和轉化中,氨起(qǐ)著(zhe)重要的作用,它可以和硫酸、硝酸及鹽酸作用生成(chéng)铵鹽,在大氣氣溶膠中占有一定比例。【廢氣處理】

一、工業廢氣的主要來源

造成(chéng)大氣污染的廢氣及污染物主要來自工業污染源,在我國(guó)曆年的《全國(guó)環境統計公報》中主要統計工業廢氣,包括燃料燃燒廢氣和生産工藝廢氣。曆年來我國(guó)廢氣治理的重點是:燃料燃燒(主要是燃煤)廢氣、生産工藝廢氣,以及汽車尾氣。

(一)燃料燃燒廢氣

作爲一次能(néng)源的化石燃料的燃燒,化石燃料的燃燒,特别是不完全燃燒將(jiāng)導緻由煙塵、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物的産生,引起(qǐ)大氣污染問題,以燃煤引起(qǐ)的大氣污染問題最爲嚴重。我國(guó)使用的能(néng)源燃料中,以固體燃料煤占的比例最大。根據《中國(guó)統計年鑒》(1995)的能(néng)源結構資料,1984〜1993年10年統計,煤占75%-76%,石油占17%左右,天然氣等占2.2%～2.4%(其餘爲水電)。可見煤和石油天然氣的使用占中國(guó)能(néng)源使用的絕大比例。然而煤燃燒是煙塵、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳等主要污染物的來源。因爲不完全燃燒,燃燒天然氣排放的廢氣天然氣的主要成(chéng)分是二氧化碳,也含有數量不定的乙烷和少量的氮、氦和甲烷。一般要求天然氣加工廠回收可液化的組分并在去除硫化氫後(hòu)方可使用。燃燒天然氣一般過(guò)量空氣率範圍爲10%~15%,但是一些大型鍋爐卻在較低的過(guò)量空氣率下運行以增加燃燒效率和減少氮氧化物排放量。但當操作不當、混合不好(hǎo)、空氣不充足時(shí)都(dōu)可能(néng)産生大量的煙、一氧化碳和烴類等污染排放物。同時(shí),在工廠加工時(shí),爲使人易于察覺,把含硫的硫醇加到天然氣中,因此在燃燒過(guò)程中也會(huì)産生少量硫氧化物。【氮氧化物廢氣處理】

(二)工業生産源

1.煤炭工業源

煤炭加工主要有洙煤、煉焦及煤的轉化等,在這(zhè)些加工中均不同程度地向(xiàng)大氣排放各種(zhǒng)有害物質主要有顆粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物及揮發(fā)性有機物及無機物。

2.石油和天然氣工業源

(1)石油煉制 :石油原油是以燒經(jīng)、環焼徑、芳烴等有機化合物爲主的成(chéng)分複雜的混合物。除烴類外,還(hái)含有多種(zhǒng)硫化物、氮化物等。

(2)天然氣的處理過(guò)程:從高壓油井來的天然氣通常經(jīng)過(guò)井邊的油氣分離器去除輕凝結物和水。天然氣中常含有天然氣油、丁烷和丙烷,因此要經(jīng)天然氣處理裝置回收這(zhè)些可液化的成(chéng)分方能(néng)使用。

3.鋼鐵工業

鋼鐵工業主要由采礦、選礦、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼、焦化以及其他輔助工序(例如廢料的處理和運輸等)所組成(chéng)。各生産工序都(dōu)不同程度地排放污染物。生産1t鋼要消耗原材料6~7t,包括鐵礦石、煤炭、石灰石、接礦等,其中約80%變成(chéng)各種(zhǒng)廢物或有害物入環境。排入大氣的污染物主要有粉塵、煙塵、S02、CO、N0x、氟化物和氯化物等。

4.有色金屬工業

有色金屬通常指除鐵(有時(shí)也除鉻和錳)和鐵基合金以外的所有金屬。有色金屬可分爲四類:重金屬、輕金屬、貴金屬、和稀有金屬。重有色金屬在火法冶煉中産生的有害物以重金屬煙塵和SO2爲主,也伴有汞、镉、鉛、砷等極毒物質。生産輕金屬鋁時(shí),污染物以氟化物和瀝青煙爲主;生産鎂和钛、锆、铪時(shí),排放的污染物以氯氣和金屬氯化物爲主。

5.建材工業

建築材料種(zhǒng)類繁多,其中用量最大最普遍的當屬砂石、石灰、水泥、瀝青混凝土、磚和玻璃等。它們的主要排放物爲粉塵。【脫硝技術】

6.化學(xué)工業

化學(xué)工業又稱化學(xué)加工工業,其中産量大、應用廣的主要化學(xué)工業有無機酸、無機堿、化肥等工業。其排放的污染物,由原料,加工工藝,生産環境等方面(miàn)決定。

二、氮氧化合物的危害

一氧化氮是一種(zhǒng)無色、無刺激的不活潑氣體。而二氧化氮則是棕紅色、有刺激性臭味的氣體。NO和NO2都(dōu)是有毒氣體,其中NO2比NO的毒性高4～5倍。

NO與血液中血紅蛋白的親合力非常強,生成(chéng)亞硝基血紅蛋白或亞硝基鐵血紅蛋白,降低血液輸氧能(néng)力,引起(qǐ)組織缺氧和中樞神經(jīng)麻痹。

NO2刺激呼吸系統後(hòu)會(huì)引起(qǐ)急性或慢性中毒,主要表現爲對(duì)肺的損害,此外還(hái)對(duì)心、肝、腎及造血組織等均有影響。由于NO2不易溶于水,因而能(néng)進(jìn)入呼吸道(dào)深部組織,溶解成(chéng)亞硝酸或硝酸後(hòu)産生刺激和腐蝕作用。若發(fā)生高濃度NO2的急性中毒,則會(huì)迅速産生肺水腫,甚至導緻窒息死亡;慢性中毒引發(fā)的是慢性支氣管炎和肺水腫。

與SO2相似,NO2與氣溶膠顆粒物具有協同作用。NO2與SO2和懸浮顆粒物共存時(shí),其對(duì)人體的危害遠大于NO2單獨存在時(shí),而且也大于各自污染物的影響之和。

自然環境中的NO2除了與碳氫化物反應形成(chéng)光化學(xué)煙霧外,還(hái)能(néng)抑制植物的光合作用,使植物發(fā)育受阻,生長(cháng)受到損害,并可能(néng)是人體緻癌的有關因素。

三、NOx廢氣的淨制

氮氧化物以燃料燃燒過(guò)程中所産生的數量最多,約占總數的80%以上,其中固定燃燒源的排放量可達50%以上,其餘主要來自機動車污染。此外,一些工業生産過(guò)程中也有氮氧化物的排放,化學(xué)工業中如硝酸、塔式硫酸、教肥、染料、各種(zhǒng)銷化過(guò)程(如電鍵)和己 二酸等生産過(guò)程中都(dōu)排放出氮氧化物。

脫除煙氣中氮氧化物、稱爲煙氣脫氮,有時(shí)也稱煙氣脫硝。淨化煙氣和其他廢氣中氮氧化物的方法很多,按照其作用原理的不同,可分爲催化還(hái)原、吸收和吸附三類,按照工作介質的不同可分爲幹法和濕法兩(liǎng)類。

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