1 绪论
1。1引言
随着时间的流逝,人类与地球母亲的关系变得越来越紧张,治理环境污染的重要性已经作为一个世界级的问题,摆在了人们面前,近百年来,尤其是自工业爆发以来,工业生产发展和变革的速度越来越快,产生的资源浪费和大气污染对地球造成了严重的破坏,如大气重要污染源之一的二氧化硫,它的危害和污染非常大,在六、七十年代中,许多国家已经把研究烟气脱硫作为防治大气污染的重要课题。
产生氮氧化物的原因可以分为两个方面:人为产生和自然产生。自然产生的原因有臭氧的作用、雷电反应的作用和细菌 的作用等。人为产生的原因有化石燃料燃烧和化工生产。如:钢铁制造、火力供电、垃圾焚烧和化学工业的燃料燃烧和汽车、飞机和火车等机动源,还有工业反应中产生的二次产物、中间产物等,这其中排放的氮氧化物的量占到人为排放的85%以上。由国际权威组织统计每一年全球排入大气中的氮氧化物总量为6000万t,而且不断地增长,国际环保组织目前的主要研究方向是治理氮氧化物,许多科学家加入了开发和研究其防治技术的行列[2]。氮氧化物形成光化学烟雾,烟雾随气流漂移,使得城郊的农作物受到损害,在市区使得能见度降低,使人咽喉疼痛,呼吸沉闷,眼睛痛,损害建筑物寿命。研究发现:光化学烟雾、高浓度硝酸雨、对人体的伤害、臭氧层臭氧的减少以及别的一些问题都与氮氧化物有着紧密联系,而且它的危害程度比人们估计的大很多,欧美和日本对氮氧化物这方面的研究较多,实施的措施也比较全面。日本很早就规定了目前世界上最严格的氮氧化物的排放标准,其在以煤炭和石油为燃料的燃烧炉上设有消除氮氧化物的技术,日本是比较领先的,美国等国都在积极研究这项技术[1]
中国自上世纪80年代开始,实行改革开放,工业开始迅速发展,到今天经过三十年的发展,工业水平显著提高。中国经济总量已达世界第二,进入工业化中期,经济题量大,种类多,但高端技术装备少,造成的污染情况比较严重。特别是煤炭、石油等化石燃料燃烧造成的大气污染[3],现阶段的表现越来越明显,如雾霾、光化学烟雾、酸雨等等。 其中烟气排放最为突出的是在燃煤电站、火力发电厂、燃煤锅炉等地方。
1。2氮氧化物治理的必要性
图1 我国氮氧化物的排放快速增长
图2氮氧化物治理的必要性
由图1和图2 可以看出,我国氮氧化物排放逐年增加,治理污染压力很大,出台了许多相关政策,去年是“十二五”的最后一年,我国进一步加强了对氮氧化物排放总量和排放浓度标准。近几年来,国家用大量资金进口欧美高新技术用于排污减排,取得了显著的效果,积极承担国际责任,履行大国义务。
1。3氮氧化物的治理技术
对于氮氧化物的治理, 其中最主要的是烟气脱硝,科学家们做了大量的研究,从而形成了许多治理的方法。烟气中的氮氧化物来源大致有两个方面,一部分由煤中自带的氮转化而来,另外一部分是空气中的氮和氧在高温下化合反应直接产生的。由此可知,研究氮氧化物的排放量有两大类方向,一个方向是改变燃烧反应条件,如降低温度,另一个方向是烟气脱硝。这些技术方法根据在锅炉燃烧大致分为炉内控制和炉外控制,炉内控制有SNCR、催化助燃烧(CST)等方法。炉外控制有SCR、LoTOx、LPC等方法。
由于治理方法比较多,所以分类的方式也很多,如按照工艺方式可分为干法和湿法脱硝,有酸碱吸收发生,SCR、SNCR、吸附法、活化法和物生物处理氮氧化物等技术。因为锅炉燃烧体系中排放出去的氮氧化物,大部分是一氧化氮,它的特性是难溶于水,基于这个特性,不能用一般的洗涤法湿法处理氮氧化物。另外还有二氧化氯氧化还原法,通过使用二氧化氯把一氧化氮氧化,生成二氧化氮,用苏打水洗涤,还原成氮气,这个方法的脱硝率高达90%,但是使用原料成本高,运行的成本也增加[6-10]。 制备Sn-Fe-O固体催化剂(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_88615.html