第9章氮氧化物污染控制

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!