如何控制尾氣焚燒爐出口尾氣中的氮氧化物含量
常用的技術措施是通過垃圾焚燒過程的燃燒控制,抑制氮氧化物有害氣體成分的產生。垃圾焚燒煙氣中氮氧化物以一氧化氮為主,采用添加各種化學藥劑來去除氮氧化物的方法有濕式法和干式法兩種,其中干式法又可分為無催化劑法和有催化劑法兩種,即選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性催化還原法(SCR),濕式法有氧化吸收法、吸收還原法等。
選擇性非催化還原法(SNCR)是在煙氣溫度800~1000℃,氨在與氧共存的條件下,與氮氧化物進行選擇性的反應,以脫除煙氣中的氮氧化物,噴入的藥劑有氨水和尿素,其中尿素比氨水價格高,而且用尿素操作時危險性大。
選擇性催化還原法(SCR)是在煙氣溫度400℃以下時,將煙氣通過催化劑層,與噴入的氨進行選擇性的化學反應(同時需要氧),從而去除煙氣中的氮氧化物。催化劑通常采用五氧化二礬(活性物)一氧化鈦(載體),催化劑采用專為含塵煙氣脫氮用的形狀。在催化劑表面氨與氮氧化物基本上進行等摩爾數反應,在溫度與催化劑量足夠的情況下,基本上不殘留未反應的氨,氮氧化物的去除率較高,該反應在700℃以上時無催化劑也可以進行化學反應,采用催化劑后400℃以下也能反應。
該方法存在問題有:a.催化劑長時間運行的情況不明,催化劑價格太高。b.為了維持良好的活性,五氧化二礬-氧化鈦(V2O5-TiO2)催化劑的溫度必須在250℃以上,但是為了防止二惡英類的產生,要求煙氣溫度不斷下調,但低溫下氯化銨生成會對催化劑產生毒素。
濕式法是基于煙氣中的氮氧化物基本上為一氧化氮,因一氧化氮不易被水或堿性溶液吸收,但如果將一氧化氮氧化成二氧化氮,可以被堿溶液吸收,同時對和硫氧化物、汞也有很大的去除效果。氧化吸收法是在吸收劑溶液中加入如次氯酸鈉強氧化劑,將一氧化氮轉換成二氧化氮,再通過加入鈉堿性溶液吸收,達到去除氮氧化物的目的。吸收還原法是在加入二價鐵離子,使一氧化氮成為EDTA化合物,再與亞硫酸根或硫酸氫根反應,達到去除氮氧化物的目的。此法因成本較高和吸收排出廢水處理困難,一般較少采用。
其他去除氮氧化物的方法還有:①向煙氣中注入臭氧。②電離輻射或使一氧化氮在氣相條件下氧化。③強放電使一氧化氮酸化。
垃圾焚燒煙氣中氮氧化物的凈化,宜采用選擇性非催化法(SNCR)。
化學問題!硝酸工業尾氣中氮氧化物(NO與NO2)是主要的大氣污染物之一,可用氨氧混合氣進行選擇性催化還
解析:
因為:尾氣中氮氧化物與氨氧混合氣恰好完全反應
所以根據反應方程式:
4NO + 4NH3 + O2 ―(一定條件)→ 4N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3 ―(一定條件)→ 7N2 + 12H2O
以及NO與NO2物質的量比為4∶1
可推算:
和NO反應的NH3 與 NO的物質的量之比 = 1:1
和NO2反應的NH3 與 NO2的物質的量之比 = 4:3
則可知物質的量之比NO:NO2:NH3(總):O2 = 12:3:16:3
(57)所以 尾氣中氮氧化合物的平均相對分子質量為 【(30 * 4/5)+(46 * 1/5) = 33.2】
(58)尾氣中NO的含量為 【 2490 * 4/5 = 1992 】mg/m3。
(59)要處理5m3的尾氣,需要氨氧混合氣的體積為 【 5000 * 19/15 = 6333.333 】L。
(60)另一種處理氮氧化物的方法是用燒堿進行吸收,產物為NaNO2、NaNO3和H2O。現有含0.5mol氮氧化物的尾氣,恰好被一定體積的25% NaOH溶液(密度1.28g/cm3)完全吸收。
相關反應方程式:
2NO + 2NO2 + 4NaOH + O2 ―→ 2NaNO2 + 2NaNO3 + 2H2O
即物質的量NOx :NaOH = 1:1
所以NaOH物質的量= 0.5 mol,其質量 = 40 g/mol * 0.5 mol = 20 g
所以NaOH溶液質量 = 20 g / 25% = 80 g
NaOH溶液體積 = 80g / 1.28 g/cm3 = 62.5 ml
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