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氮氧化合物NOx是一个综合性化学物,它主要包括氮氧化物NO和二氧化氮NO2。氮氧化合物会参与臭氧层的破坏,是形成酸雾酸雨的主要物质之一,对动植物以及人类都有损害。所以是大气污染治理需要管控的气体;

笛卡尔实验室曾经分享过一张地图,不同于人口分布图,国家位置图,森林覆盖图,地震火山图,或者海洋湖泊图,它是一张漂亮的、明亮的令人触目惊心的污染排放图;

它看起来像温暖的万家灯火图,但实际上,越明亮璀璨的地方代表着污染越大,而这正是二氧化氮NO2的痕迹图。NOx的主要排放源是汽车、轮船、飞机、发电厂、工厂等燃烧设备的排放;

根据NOx的产生机理可以分为3种类型:燃料型、热力型和快速型。

1、热力型

热力型NOx生成主要在燃烧时,助燃空气中的氮气在高温火焰下,经氧化生成的,它主要是在温度高于K的区域生成。一般情况下反应在高温区的停留越长,NOx的生成量越大。

2、燃料型

燃料型NOx是由燃料中所含有的氮元素在燃料燃烧时形成的。燃料中含氮的有机化合物通过热裂解,生成CN,HCN及NH;等中间产物,进一步氧化生成NOX。燃料中20%~80%的氮转化为NOx该机理是低温下常见的NOx生成机理。

3、快速型

快速型NOx主要指碳氢燃料燃烧时所产生的烃与燃烧空气中的N2分子发生反应,形成CN、HCN,继而氧化成NOx。其中过剩空气系数、炉膛压力、燃烧区内N浓度是影响快速型NOx生成的主要因素,而温度对其几乎不受影响。

SCR脱硝(SelectiveCatalyticReductionDeNOx)是一种利用还原剂和催化剂将废气中的氮氧化物(NOx)转化为氮气和水的技术。在SCR脱硝过程中,还原剂通常是氨水或尿素溶液,催化剂则是一种特殊的金属催化剂。SCR脱硝技术被广泛应用于燃煤电厂、钢铁厂、石化厂等工业领域,以达到减少氮氧化物排放的目的。

在专门的SCR催化器中,在有诸如V2O5等催化剂的情况下NH3作为还原剂,使NOx还原为N2。在含氧的废气中进行如下反应:

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

而下列氧化反应则会使氨损失:

4NH3+3O2→2N2+6H2O

SCR脱硝催化剂:

催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中,除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。

催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。



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