大气中氮氧化物NOx的产生、危害及控制

大气中氮氧化物NOx的产生、危害及控制
NOx是影响大气环境质量的重要污染因子，国内外已对NOx的危害、燃煤发电燃烧过程中NOx的生成机理和降低NOx技术进行了较为充分的研究。NOx气体反应会形成臭氧，是烟雾、酸雨的主要成分，也是形成细小颗粒物的主要组成部分，所有这些都对人类健康有不利影响。
一、NOx的产生
1 自然界的NOx
NOx是在地球上以多种形式和不同浓度自然存在的物质。生物或自然产生的NOx来源主要包括闪电、森林火灾、草原火灾、树木、灌木、草地和酵母。氮的化合物在地球的大气-生物圈系统中发挥着重要作用。
大气中的NOx（NO、NO2、N2O等）和其他氮基化合物（HNO2、HNO3等）参与了很多重要的光化反应，对于大气中的臭氧量具有控制性影响。
2 人为产生的NOx
人类活动产生的NOx主要来自于燃料燃烧和其他高温设备。考虑到不同的燃烧源，NOx的生成有三种方式：
热力型NOx——**1300℃的燃烧形成浓度较高的热力型NOx。
燃料型NOx——含氮燃料（如煤）通过氮的氧化生成燃料型NOx。
瞬时型NOx——瞬时NOx是空气氮和燃料在“富燃料”条件下结合形成的，这一现象在所有的燃烧中都存在。
通常认为，工业生产是污染的首要来源。但有研究发现在工业地区由交通运输产生的NOx污染已**过工业生产。尽管如此，控制工业生产NOx排放的重要性依然不容忽视。
二、NOx危害
NOx指的是7种氮氧化物的总浓度。其中，较有毒害的两种化合物是NO和NO2。
当NOx和挥发性**化合物（VOCs）在有阳光时发生反应，形成光化烟雾，这是大气污染的重要形式。
NOx排放过多会影响饮用水源，使其营养过剩（湖泊或其他水体中营养过度），造成**变暖，平流层臭氧损耗，对人类的毒害甚至威胁到地球上的生命。
孩子、有哮喘等肺部疾病的成人以及在户外工作或锻炼的人们容易受到烟雾的不利影响，伤及肺部和降低肺功能。
与NOx相关的污染还有红潮、PM2.5、酸雨等。
三、工业锅炉NOx排放控制
约翰节能总结的NOx控制方法分为：燃烧之前的处理、燃烧过程中的处理和燃烧后的处理。
燃烧前脱氮是指把燃料转化为低氮燃料，技术复杂，难度大，成本高，因此现在处于研究阶段；燃烧中脱氮主要有：抑制燃烧中NOx的形成以及还原已形成的NOx；
燃烧后脱氮主要是指烟气脱硝：包括选择性催化还原法、选择性非催化还原法等。
约翰节能高温气化锅炉是利用密封给料技术+（水冷炉排+往复炉排技术）+绝热燃烧技术+NOx高温还原技术解决NOx的排放问题。
1、采用以上技术NOx原始排放一般可以控制在200mg/m3以内，采用尿素水还原可以直接做到50mg/m3以下。
2、控制NOx的排放关键：一是控制NOx的合成，二是控制将已经形成的NOx还原成N2。控制合成量主要是控制燃烧室的燃烧空气过剩量，空气过剩量低，NOx形成的量就少。
3、密封给料技术、水冷炉排+往复炉排都是为了控制燃烧室的空气过剩量，和减小高温空气对炉排的损害，以期望达到更低的维修率。
4、关于NOx高温空气还原技术：由于烟气中NOx的主要成份是NO，N2由于在650℃时会分解成NO，因此脱硝的主要工作是脱NO。NO在850℃以上时会与CO、H2、CH4等还原性气体反应还原成N2。
利用高温空气燃烧技术，绝热燃烧技术为提高烟气的温度，我们在燃烧室内设一氧化碳生成区，利用CO与NO反应，将NO还原成N2，达到遏制氮氧化合物生成的目的。
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