烟气中氮氧化物的控制.pptVIP

燃煤氮氧化物排放控制技术 现状： 大气中的NOX几乎有一半以上是由人为污染源所产生。 NOX污染主要来源于生产、生活中所使用的煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，是电力、化学、国防等工业以及锅炉和内燃机等设备所排放气体中的有毒物质之一。 NOX以燃料燃烧过程所产生的数量最多，约占30％，其中70％来源于煤炭的直接燃烧。 根据国家环境保护总局有关研究的初步估算，1990年我国NOX的排放量约为910万吨，1995年排放量约为1000万吨，2000年排放量约为1500万吨，鉴于我国的能源消耗量今后将随经济的发展不断增长，因此NOX排放量也将持续增加，据有关研究估算，到2010年，我国的NOX排放量将达到2195万吨，如果不加强控制， NOX将对我国大气环境造成严重的污染。 2000年4月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议修订通过的《中华人民共和国大气污染防治法》，已于2000年9月1日起施行。其中第30条明确规定“企业应当对燃烧过程中产生的氮氧化物采取控制措施”。第十三条规定“向大气排放污染物的，其污染物排放浓度不得超过国家和地方规定的排放标准”。 NOx的生成机理： 氮氧化物包括NO、N2O、NO2 、N2O5等，化石燃料燃烧过程生成的氮氧化物主要是NO和N2O，一般把它们两种物质成为NOx，其中以NO为主（煤燃烧过程所排放出的NOx 一般是指NO 和NO2 ）。 NOx的来源包括燃料中的氮化合物和空气中氮气的氧化过程，因此可分为燃料型NOx（源自燃料氮的氮氧化物）和热力型NOx（源自空气中的氮气），对于煤的燃烧过程以燃料型NOx为主。 热力型NOx 1. 热力型NOx源于在燃烧过程中空气中的N2被氧化而成NO，它主要产生于温度高于1800K的高温区，其反应机理： N2＋O＝NO＋N N＋O2＝NO＋O N＋OH＝NO＋H 分子氮比较稳定，它被氧原子氧化为NO的过程需要较大的活化能，整个反应的速度决定于第一式的反应速度。氧原子在反应中起活化链的作用，它来源于高温下O2的分解。 2. 热力型NOx的主要影响因素是温度和氧浓度。随温度和氧浓度的增加，热力型NOx的浓度增加。 3. 控制对策：（1）降低燃烧温度，避免其生成所需要的高温条件；（2）降低分子氮的浓度；（3）降低分子氧的浓度；（4）缩短在热力型NOx生产区的停留时间； 4. 工程实践中常用手段（1）通过向火焰面喷射水/水蒸气来降低燃烧温度；（2）通过烟气循环使一部分烟气和新鲜空气混合，既降低氧浓度，同时可以降低火焰的温度；（3）分级燃烧和浓淡燃烧等技术控制热力型NOx 燃料型NOx 1.燃料型NOx指燃料中的氮在燃烧过程中经过一系列的氧化－还原反应而生成NOx，它是煤燃烧过程NOx生成的主要来源。反应机理： 2.燃料型NOx既受燃烧温度、过量空气系数、煤种、煤颗粒大小等影响同时也受燃烧过程中燃料－空气混合条件的影响以及高温下的自由基。 3.控制方法（1）通过改变煤或其它化石燃料的燃烧条件，从而减少燃料型NOx的生成量，即燃烧过程中NOx的脱除；（2）对燃烧后的含NOx的烟气进行 例如：选择性催化还原法（SCR）、热力脱硝等。 烟气脱硝技术 NOx的水溶性和反应活性差，治理比较困难，技术要求高，迄今为止世界各国开发的燃煤烟气NOx治理技术种类比较多。按脱除机理不同主要分为两大类：即传统NOx治理技术和等离子体过程 NOx治理技术。 烟气脱硝技术按照其作用原理的不同，可分为催化还原、吸收和吸附三类，按照工作介质的不同可分为干法和湿法两类。目前，干法脱硝占主流地位。原因是NOx与SO2相比，缺乏化学活性，难以被水溶液吸收；NOx经还原后成为无毒的N2和O2，脱硝的副产品便于处理；以NH3为主的氨基还原剂对烟气的NO可选择性吸收。湿法与干法相比，主要缺点是装置复杂且庞大；排水要处理，内衬材料腐蚀，副产品处理较难，电耗大。 干法烟气脱硝技术，包括采用催化剂来促进NOx还原反应的选择性催化还原法、非选择性催化还原法、以及电子束照射法和同时脱硫脱硝法等 （一）选择性催化还原法（SCR） 选择性催化还原法（SCR）是工业上应用最广的一种脱硝技术，可应用与电站锅炉、工业锅炉、燃起锅炉、内燃机、化工厂以及炼钢厂，理想状态下，可使NOx的脱除率达到90％以上，但实际上由于氨量的控制误差而