氮氧化物对大气的污染及处理技术

杨培胜+薛娇娆+张斌

【摘 要】：随着经济的快速发展，目前如何控制大气中氮氧化物的含量，从而降低污染程度已成为急需解决的重要问题。针对大气污染的现状，分析了大气中氮氧化物的来源，并进一步对大气污染物中的氮氧化物的控制技术进行了具体的阐述。

【关键词】：氮氧化物；低氮燃烧技术；烟气脱硝技术

目前，大气污染里面最主要的污染物之一就是氮氧化物。现阶段比较常见的酸雨危害以及臭氧层空洞皆是因大气里的氮氧化物所造成。因此，本文将主要通过介绍低氮氧化物燃烧技术、烟气脱硝技术以及机动车尾气控制技术这三种氮氧化物处理方式，以对相关防治处理技术进行探索。

1、大气污染的现状

目前大气污染已不仅仅局限在某个区域范围内，随着污染越来越严重，大气污染已成为全球性的问题，大气污染的危害直接影响着各国的民众及地球的环境，各个国家越来越重视全球性大气污染所造成的危害，近年来，全球气温普遍升高，所形成的温室效应即是大气污染所引起的，同时，南北极臭氧层的受破坏程度越来越严重，我国各地的酸雨现象等，大气污染所造成的损害呈不断上升的发展趋势，随着大气污染的严重，人们越来越重视到治理大气污染的重要性。氮氧化物每年全球直接排入大气中的就有三千万吨之多，同时还在呈不断上升的趋势，这些氮氧化物不仅诱发化学烟雾，同时也是形成酸雨的主要原因，所以，目前针对氮氧化物的治理问题已成为全球共同关注的热点问题，环境保护机构不断的加大研究力度，从而保证大气中的氮氧化物得以控制，减少对大气的污染程度。

2、氮氧化物的来源

目前燃料所使用的燃料多为石化燃料，这些燃料在燃烧过程中所产生的氮氧化物直接溶排放到空气当中，占大气中氮氧化物含量的主要部分。

2.1 工矿企业如火力发电厂、钢铁厂、炼焦厂等及各种窖炉、炉灶、取暖锅炉等燃料燃烧过程中均会向大气中排放大量的氮氧化物，从而导致大气中氮氧化物含量增加。

2.2 各类工业企业在原材料的生产、运输、粉碎及加工过程中，会有一定量的氮氧化物产生排放到大气中。

2.3 目前农业生产中大量的施用氮肥，也是造成大气中氮氧化物的来源之一，施用后的氮肥可以直接通过土壤或在土壤微生物的作用下进入大气当中，增加大气中氮氧化物的含量，加速大气中氮氧化物污染的程度。

3、氮氧化物的控制技术

3.1 低 NOx 燃燒技术

低 NOx 燃烧技术主要是通过改变燃烧条件来抑制 NOx 生成或破坏已生成的NOx 达到减少 NOx 排放的技术。它包括低过量空气燃烧.二段燃烧和烟气再循环。目前在我国的多种控制氮氧化物的技术中，低NOx燃烧技术是应用最广.相对简单.经济有效的方法。

3.1.1 低过量空气系数运行技术

炉内空气量的增加将会直接导致 NOx 排放量的增加，所以为了减少 NOx 排放，可以采用在锅炉内进行低空气运行，这样还可以有效提高锅炉的热效率。同时确定空气过剩系数时必须同时满足锅炉热效率.燃烧效率及降低NOx 等要求，从而避免因低空气过量系数运行时可能导致的 CO碳氢化合物和炭黑等污染物以及飞灰中可燃物质量的增加，降低燃烧效率。

3.1.2 二段燃烧技术

二段燃烧技术是在两段燃烧装置中， 燃料在接近理论空气量下燃烧。燃烧所用的空气分两次通入，亦即燃烧分两段进行。

3.1.3 烟气再循环技术

烟气再循环技术可以通过再循环重复进入燃烧区，从而起到降低燃烧区的氧浓度和温度的作用，这在一定程度上会有效的减少氮氧化物的生成，这种再循环技术是减少氮氧化物生成的主要技术，效果较为明显，通常循环率控制在25%～40%的范围内最为适宜。

3.2 烟气脱硝技术

3.2.1 非选择性催化还原法（NSCR）

含 NOx 的气体在一定温度和催化剂的作用下和还原剂发生反应，将其中的 NO2和 CO等还原为N2， 同时还原剂与气体中的 O2反应生成水和 CO2。作为还原剂的气体，可用 H2、CH4、CO和低碳氢化合物。催化剂为铂和钯，反应温度控制在550～800℃，净化效果最好。

3.2.2 选择性催化还原法（SCR）用 NH3作还原剂对含 NOx 的气体进行催化还原处理，使 NH3能有选择地和气体中的 NOx 进行反应， 而不和氧发生反应。催化剂可以用铂、钯的贵金属催化剂，也可以用含铜、铁、钒、锰等非金属催化剂。反应温度控制在400℃以下，可使以下反应占绝对优势。

3.2.3吸附法

通过周期性的控制温度和压力来使吸附剂对 NOx 的吸附量随温度或压力变化而变化的特点来吸附和解吸，使NOx 从气源中分离出来。

常用的吸附剂为分子筛、硅胶、活性炭、含氨泥煤等。吸附法不仅可以很好的控制 NOx 的污染，又能将 NOx 回收利用，同时此项设备简单方便，操作容易。但使用该方法时要需要大量的吸附剂，所需要的设备也较为庞大，因此此方法只用于净化处理低浓度的NOx 废气。

3.3 机动车尾气氮氧化物控制技术

人们物质生活水平的提高，最近几年来，我国的机动车拥有量猛增，据相关统计，我国城乡居中，每二十人即有一台汽车，这个数量是十分惊人的，机动车尾气的排放导致氮氧化物对大气的污染更加严重，因此，控制机动车尾气的排放已成为当前需要解决的重要问题，我国在控制汽车尾气排放上下了很大的力度，国家给予一定的优惠政府大力推广小排量汽车，对于超标的汽车必须加装催化器，同时大力推广绿色环保型汽车。

结语：

通过分析我国现阶段氮氧化物大气污染现状，可以找出氮氧化物的主要来源，同时对其产生的危害进行探究，从氮氧化物控制以及净化这两个不同方向着手，对目前所使用的一些有效氮氧化物处理技术进行分析，力求对大气里面的氮氧化物含量进行有效的控制，降低其对自然环境以及人类生活环境造成影响与危害。同时，应增强公民环保意识，保障人类的生存环境。

【参考文献】：

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