第9章氮氧化物污染控制

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第九章氮氧化物污染控制1.氮氧化物的性质及来源2.燃烧过程中氮氧化物的形成机理3.低氮氧化物燃烧技术4.烟气脱硝技术第一节氮氧化物的性质及来源NOx包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在NOx的性质N2O:单个分子的温室效应为CO2的200倍,并参与臭氧层的破坏NO:大气中NO2的前体物质,形成光化学烟雾的活跃组分氮氧化物的性质及来源NOx的性质(续)NO2:强烈刺激性,来源于NO的氧化,酸沉降NOx的来源固氮菌、雷电等自然过程(5×108t/a)人类活动(5×107t/a)燃料燃烧占90%95%以NO形式,其余主要为NO2氮氧化物的来源P.379表9-1,表9-2燃烧过程NOx的形成机理形成机理燃料型NOx燃料中的固定氮生成的NOx热力型NOx高温下N2与O2反应生成的NOx瞬时NOx低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx第三节低氮氧化物燃烧技术控制NOx形成的因素空气-燃料比燃烧区温度及其分布后燃烧区的冷却程度燃烧器形状一、低NOx燃烧技术传统低NOx燃烧技术1.低氧燃烧降低NOx的同时提高锅炉热效率CO、HC、碳黑产生量增加传统低NOx燃烧技术2.降低助燃空气预热温度燃烧空气由27oC预热到315oC,NO排放量增加3倍传统低NOx燃烧技术3.烟气循环燃烧降低氧浓度和燃烧区温度-主要减少热力型NOx传统低NOx燃烧技术4.分段燃烧技术第一段:氧气不足,烟气温度低,NOx生成量很小第二段:二次空气,CO、HC完全燃烧,烟气温度低5再燃技术P.392-3936浓淡燃烧技术P.393-394二、先进的低NOx燃烧技术原理:低空气过剩系数运行技术+分段燃烧技术1.炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器炉壁设置助燃空气(OFA,燃烬风)喷嘴类似于两段燃烧技术先进的低NOx燃烧技术2.空气分级的低NOx旋流燃烧器一次火焰区:富燃,N组分析出但难以转化二次火焰区:燃烬CO、HC等先进的低NOx燃烧技术3.浓淡偏差型低NOx燃烧器P.397先进的低NOx燃烧技术4.空气/燃料分级的低NOx燃烧器空气和燃料均分级送入炉膛一次火焰区下游形成低氧还原区,还原已生成的NOx第四节烟气脱硝技术脱硝技术的难点处理烟气体积大NOx浓度相当低NOx的总量相对较大烟气脱硝技术1.选择性催化还原法(SCR)催化剂:贵金属、碱性金属氧化物还原反应潜在氧化反应322232222444686712NHNOONHONHNOONHO322322245464326NHONOHONHONHO1.选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术1.选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术2.选择性非催化还原法(SNCR)尿素和氨基化合物作为还原剂,较高反应温度化学反应同样,需要控制温度避免潜在氧化反应发生3222222224656()20.522NHNONHOCONHNOONCOHO烟气脱硝技术2.选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝技术2.选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝技术3.吸收法碱液吸收必须首先将一半以上的NO氧化为NOxNO/NOx=1效果最佳23222222233222232222422222222,,,,()NOMOHMNOMNOHONONOMOHMNOHONONaCONaNONaNOCONONONaCONaNOCOMKNaCaMgNHNOx控制技术比较LNB-低氮氧化物燃烧AOFA-改进的燃尽风法SCR-选择性催化还原SNCR-选择性非催化还原烟气脱硝技术3.吸收法(续)强硫酸吸收2244222NONOHSONOHSOHO同时脱硫脱硝工艺1.吸附法吸附剂:活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤Nox和SO2联合控制技术吸附剂:浸渍碳酸钠的-Al2O323232222232224222322223222220.5221.52220.52NaCOAlONaAlOCONaAlOHONaOHAlONaOHSOONaSOHONaOHNOONaNOHONaOHNOONaNOHO第五节同时脱硫脱硝工艺干法同时脱硫脱硝工艺(吸附法)NOXSO法同时脱硫脱硝工艺2.电子束辐射法同时脱硫脱硝工艺3.湿法同时脱硫脱硝工艺氯酸氧化法WSA-SNOX法湿法FGD添加金属螯合剂SNRB法:省煤器后喷入钙基吸收剂,在气体进布袋除尘器前喷入NH3,在布袋除尘器的滤袋中悬浮SCR催化剂以去除NOxCuO同时脱硫脱硝工艺:吸附催化剂以CuO/A12O3和CuO/SiO2为主。CuO含量通常占4%一6%,在300—450℃的温度范围内,与烟气中的SO2发生反应,形成的CuSO4及CuO对选择性催化还原NOx有很高的活性。吸附饱和的CuSO4被送去再生。其它方法Over!

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