氮氧化物污染控制的新技術綜述王洋摘要：隨著我國工業化進程的不斷推進，環境污染問題越來越嚴重，其中氮氧化物排放量逐年增加，對人們的生活和生態環境產生了諸多不便，加強氮氧化物污染控制顯得更加重要。文章對氮氧化物污染現象進行概述，分析氮氧化物產生的原因，并提出氮氧化物污染控制的新技術。關鍵詞：氮氧化物；污染控制；新技術.、F一、-前言空氣中分子化合物種類繁多，氮氧化物也是常見的一種，從種類上來看，氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮，當空氣中的氮氧化物達到一定含量時，就會形成陰霾，危害人們的身體健康。石油、煤炭等化工燃料在燃燒過程中都會產生氮氧化物，其中工業燃燒成為氮氧化物的主要來源，也是進行污染控制的重中之重。在新的發展時期，要加大氮氧化物污染的控制，為人們營造健康、和諧的生態環境。從氮氧化物控制現狀來看，我國在理論基礎和實踐經驗方面仍存在較大不足，傳統的污染控制方法是減少氮氧化物的排放量，在污染治理效果上不盡如人意，基于此，研究氮氧化物污染控制新技術具有非常重要的現實意義。氮氧化物定義及現狀氮氧化物具有較強的毒性，對人類的身體健康和大氣產生一定危害。煤炭燃燒過程中會產生大量的氮氧化物，主要包括NO、NO2、N2O3、N2O4、等，其中NO占據比例最大。NO會形成酸雨、危害環境，在光化學反應下，NO2會生成一氧化氮和臭氧，危害人們身心健康。從氮氧化物排放情況來看，超過60%來源于煤炭燃燒。隨著我國經濟進入新常態化發展階段，工業企業面臨結構轉型和產業升級，加大了氮氧化物的排放控制力度。在進行氮氧化物排放控制時，主要從兩個方面著手。一是研究氮氧化物新技術，我國關于氮氧化物排放技術研究起步較晚，主要用于排放量較低的氮氧化物控制，比如尾端治理，在污染控制效果上達不到預期要求。二是控制工業燃燒中氮氧化物的成本。隨著節能減排理念的不斷推進，污染排放物處理消耗成本較大，很多中小企業無力承擔高昂的污染處理費用，因此，通過降低氮氧化物污染控制成本也能起到一定效果。氮氧化物的生成機理作為大氣中常見的污染物，氮氧化物對人們的生產、生活和身心健康有較大影響。煤炭燃燒不充分是氮氧化物的主要來源。在燃燒階段，氮氧化物的來源分為三種，即熱力型、燃燒型和快速型。從比例來看，熱力型氮氧化物約占燃燒的百分之二十，在高溫作用下，空氣中的氮氣和氧氣會形成氮氧化物。熱力型氮氧化物受溫度影響較大，從試驗情況來看，當溫度超過1300C時，熱力型氮氧化物增加較為明顯。在燃燒過程中，一些含有氮氧化物的燃料會發生分解反應，生成相應的氮氧化物，燃燒型氮氧化物生成機理相對復雜，占據的比例也較高，這個階段氮氧化物生成時，燃料的結構和種類對此影響不大，主要受到溫度、濃度等方面的影響。快速型氮氧化物主要是由于燃料中的碳氫化合物在高溫作用下生成相應的CH原子團，空氣中含有大量的氮氣，原子團和氮氣發生化學反應，生成相應的HCN類化合物，在氧氣的作用下會聲場氮氧化物，從比例上來看，氮氧化物總量不多在氧氣濃度較低才會發生這種反應，在生成時對于溫度敏感程度較低。燃料燃燒釋放的氮氧化物一部分來自于燃料本身含有的燃料氮，但相比于煤燃料，生物質燃料的燃料氮含量較低。盡管生物質燃料中含有的燃料氮含量較少，但是從研究結果來看，燃料氮質量轉化比超過百分之七十。作為農業大國，我們每年產生的生物質燃料總量較大，主要來自農作物秸稈，秸稈類生物質燃料氮質量分數較大，其中玉米秸稈占比最大，將近百分之一。在我國很多地區，玉米秸稈處理不當，很多農民采用就地燃燒的方式，造成資源浪費的同時污染了大氣環境。由于生物質燃燒可能造成的污染，如何有效控制氮氧化物排放也是我們應該重點考慮的問題。氮氧化物污染控制的新技術3.1提高工業鍋爐的設計水平工業鍋爐是氮氧化物的重要來源，我國在工業鍋爐設計方面存在較大不足，加強燃煤工業鍋爐的設計對降低氮氧化物的排放有積極作用。強化鍋爐設計，從而有效提升鍋爐煤的燃燒率，能夠節約企業能源消耗，同時降低污染控制成本，提供企業經濟效益。在進行鍋爐改造時，主要從改進鍋爐的輔助儀器出發，從而大幅提升鍋爐的運行能力，隨著工業鍋爐燃燒效率的提高，氮氧化物的排放總量減少，對于污染控制有積極作用。3.2煙氣脫硝技術從原理上來看，煙氣脫硝主要對氮氧化物進行再加工，從而形成穩定性較強的氮氣，氮氣化學穩定性強，不會輕易與其它物質發生化學反應，同時不會對大氣造成污染。在具體操作過程中，常見的煙氣脫硝技術有兩種，即干法和濕法，其中干法主要采用催化還原的原理，具有投資成本低、設備工藝簡單、脫除氮氧化物效率高等優勢，同時在應用不會產生廢水和廢棄物，避免造成二次污染。濕法應用時，主要采用液體吸收的方式，一氧化氮溶水性較差，在液體吸收時要將一氧化氮轉化為二氧化氮，在氧化劑的作用下，二氧化氮可以被水或堿性溶液吸收，達到煙氣脫硝的目的。3.3再燃燒技術通過在燃燒技術的有效應用，能夠明顯降低氮氧化物的生成，在操作時可以將鍋爐進行劃分，主要由主燃區、再燃區和燃盡區三個部分組成。在燃燒技術投資成本不高，可以將氮氧化物排放減少百分之三十。在接近于空氣量的情況下維持鍋爐燃燒，可以減少熱量的損失。燃盡區將燃料的百分之八十在主燃區內經過空氣系數大于等于1的情況下燃燒，剩余的燃料會經過再燃區，從而將大量的氮氧化物轉化為氮氣，燃盡區會通過少量的空氣保證燃料燃盡，增加燃料的使用率。3.4低氮燃燒和尾端治理技術對氮氧化物防治的重點區域，當低氮燃燒技術不能滿足排放要求時，可以采取尾端治理的技術，以達到更高的氮氧化物脫除效率。適用于工業鍋爐的尾端治理技術為SNCR，SNCR技不需要催化劑，投資成本較低。該技術在鍋爐爐膛適當位置噴入含氮的還原劑，對溫度和流動的要求較為苛刻，業鍋爐的爐膛溫度恰好處于SNCR技術的反應窗口內，但是氮氧化物的排放仍要重視3.5生物質鍋爐控制技術在生物質鍋爐控制技術的應用時，主要分為爐內脫硝和煙氣尾部脫硝。爐內脫硝也稱低氮燃燒，從流程上看，一是引風機后的煙氣直接引到一次風機入口，該方案一次風機無需改動，再循環煙氣也不需要抽風機，這種改造方式具有操作簡單、節能電能的優勢，可以降低氮氧化物百分之三十五以上。二是引風機后的煙氣直接引到爐膛一次風室和二次風室，在操作時，要降低一次風機的負荷，在高溫抽風機的配合下，風壓和一次風機相對穩定。這種改造方式操作復雜，同時消耗電能較多，可以將氮氧化物的含量降低百分之四十左右。在煙氣再循環技術的應用時，煙氣的二氧化硫和含水量會出現不同程度的升高，煙氣排放的總量是減少的。結語總而言之，隨著我國環境污染問題的加劇，加強大氣污染控制顯得愈發重要氮氧化物作為大氣的重要污染源，對人們的身心健康和生態環境造成了較大威脅其污染控制和新技術的研究迫在眉睫。通過提升鍋爐設計水平、煙氣脫硝技術、在燃燒技術、低氮燃燒和尾端治理技術、生物質鍋爐控制技術等，從而有效控制氮氧化物的排放。參考文獻:李剛，徐文亮,麻剛斗.工業鍋爐氮氧化物污染控制的氨混合優選方案J].中國環保產業,2018,No.236(02):40-46.劉宇.王凡.朱金偉等.燃煤