怎样处理硫氧化物与氮氧化物

怎样处理硫氧化物和氮氧化物［标签：，］工业上常利用他们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制.消除或回收利用.请举例说明这些方法的化学反应原理和类型谢谢回答:3人气:3解决时间:2009-06-14 22:21满意答案好评率：100%吸收SO2的方法用 NH3*H2O+SO2=（NH4） 2SO3（NH4）2SO3 +H2SO4=（ NH4）2SO4+SO2+H2O （出来了，同时得到高浓度的 SO2，） 其二用Na2SO3吸收低NOx燃烧和排放控制技术的研究进展2010年01月22日15:22:53 电力环境保护 【】摘要:主要介绍了国内外燃烧过程中NOx控制和烟气脱硝技术的研究和应用现状, 以及同时脱硫、脱硝一体化技术的研究进展，并指出同时脱硫、脱硝和无氮燃烧技术 是今后发展的方向1低NOx燃烧技术1. 1空气分级燃烧空气分级燃烧是将燃烧所需的空气量分成两级送入第一级燃烧区内燃料在缺氧的富燃料条件下燃烧，从而抑制了热力型NOx的生成，同时，燃烧生成的CO又与NO进行还原反应;向二级燃烧区内输入剩余空气，成为富氧燃烧区富氧区的空气量虽多,一些中间产物被氧化成NO，但因火焰温度低，NOx生成量不大，因此总的NOx生成量可降低30%〜40%。

研究表明,采用细煤粉能更显著地降低NOx排放量1. 2燃料分级燃烧燃料分级燃烧是将80%〜85%的燃料送入锅炉的主燃烧区，在a> 1的条件下生成 NOx ;其余的15%〜20%的燃料则从主燃烧器的上部送入再燃区，在a< 1的条件下形成 很强的还原性气氛，主燃烧区生成的NOx通过该区时被还原成N2 ;此外,再燃区的上面 还需布置“火上风”喷口以形成燃尽区,以保证再燃区中未完全燃烧产物的燃尽Folsom等提出：通过再燃技术可使NOx和SO2的排放量分别降低60%和 20%研究 表明，如果采用不含氮的燃料作为二次燃料，能使NOx排放量降低50%以上;超细煤粉 燃烧的工业试验表明，其飞灰含碳量和NOx生成量均远小于常规煤粉，NOx的脱除率提 高到70%左右;有研究表明，向再燃区内加入一定量的水蒸汽，既能改善煤粉对NO的还 原效果，又能提高煤粉的燃尽率1. 3烟气再循环技术烟气再循环技术是抽取一部分低温烟气送入炉内，用以降低局部温度，并形成局 部还原性气氛，从而抑制NOx的生成研究表明，烟气再循环率为15%〜20%时,煤粉炉 的NOx排放浓度可降低约25%但是，采用烟气循环法时，烟气循环率的增加是有限的, 若再循环率太高，炉内的燃烧工况会趋于不稳定,而且会增加未完全燃烧的热损失。

1. 4低过剩空气燃烧低过剩空气燃烧就是使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行研究表明，低过剩空气燃烧可少排NOx 15%〜20%但若空气过剩系数过低,会造成CO浓度急 剧增加，从而大大增加未完全燃烧的热损失,同时也会使飞灰含碳量增加，燃烧效率下 降此时，燃烧效率就成了降低NOx排放量的制约因素，因此，在确定a时，必须兼顾 燃烧效率、燃烧设备效率和NOx降低率的要求1. 5浓淡偏差燃烧该技术是针对装有2个以上燃烧器的燃烧设备设计的向部分燃烧器供应较多的 空气，即燃料过淡燃烧;向另一部分燃烧器供应较少的空气，即燃料过浓燃烧浓淡燃 烧时，燃料过浓部分因氧气不足燃烧温度较低，燃料型NOx和热力型NOx就会减少;燃 料过淡部分因空气量过大，燃烧温度低，热力型NOx生成量也减少，总的结果是NOx生 成量低于常规燃烧1. 6低NOx燃烧器技术低NOx燃烧器均是通过改变风煤比例，形成富燃料燃烧和富氧燃烧区这种燃烧 工况产生更长且温度较低的火焰，既抑制了热力型NOx的生成，又能在富燃料燃烧区形 成还原气氛，从而抑制燃料型NOx的生成低NOx燃烧器主要有:阶段型低NOx燃烧器、 浓淡偏差型低NOx燃烧器、烟气再循环型低NOx燃烧器、多次分级混合型燃料分级低 NOx燃烧器、大速差射流型双通道自稳式燃烧器等。

低NOx燃烧器可减少40%〜60%的 NOx排放量2烟气脱硝技术2. 1干法烟气脱硝技术2. 1. 1选择性催化还原法（SCR）SCR法是采用NH3作为还原剂，将NOx还原成N2°NH3选择性地只与NO反应,而不 与烟气中的O2反应,而O2又能促进NH3与NO的反应氨和烟气一起通过催化剂床， 在那里，氨与NOx反应生成N2和水蒸汽通过使用恰当的催化剂，上述反应可以在 250〜450°C范围内进行，在NH3 /NO摩尔比为1的条件下，脱硝率可达80%〜90%SCR技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，与其他技术相比，SCR技术 没有副产物、不形成二次污染、装置结构简单、技术成熟、脱硝效率高、运行可靠、 便于维护，是工程上应用最多的烟气脱硝技术,脱硝效率可达90%催化剂失效和尾气 中残留NH3是SCR系统存在的两大关键问题，因此，探究更好的催化剂是今后研究的重 点2. 1. 2选择性非催化还原法（SNCR）SNCR法是向烟气中喷入氨或尿素等含有氨基的还原剂，在850〜1 100C范围内、 无催化剂的条件下，氨基还原剂选择性地把烟气中的NOx还原为N2和H2OSNCR法的 脱硝效率一般为30%〜60%。

2. 1. 3碳质固体还原法利用碳为还原剂还原烟气中的NOx属于无催化剂非选择性还原法不用贵金属作 催化剂，也就不存在催化剂中毒问题国内外对碳还原烟气中的NOx进行了大量研究 清华大学的试验研究表明:在温度为650〜850C时，NOx能被核炭、无烟煤、焦炭等 还原，NOx浓度较高时，还原率可达99%2. 1. 4催化直接分解NOx法从净化NOx的观点来看，最好的方法是将NOx直接分解成N2和O2 ,这在热力学上是可行的迄今为止，得到广泛研究的催化体系有:贵金属、金属氧化物、钙钛矿型复合氧化物以及金属离子交换分子筛等有些催化剂的分解效率高但不能持久主要是 因为NOx分解后产生的氧不易从载体上脱除造成催化剂中毒因此，寻找一种适合技 术、经济要求的催化剂还需做大量的研究工作2. 2湿法烟气脱硝技术湿法烟气脱硝技术按吸收剂的种类可分为:水氧化吸收法、酸吸收法、碱液吸收 法、氧化吸收法、液相还原吸收法、液相络合吸收法、液膜法等吸收法是中小型企 业广泛采用的NOx处理技术这几种湿法脱硝虽然效率很高，但系统复杂，而且用水量 大并会产生水污染，因此，在燃煤锅炉上很少被采用湿法中只有络合吸收法比较适合 于燃煤烟气脱NOx ,然而这种方法还处于试验阶段，距大型工业应用还有一定的距离。

2. 3等离子体技术2. 3. 1电子束照射法电子束法是在烟气进入反应器之前先加入氨气，再在反应器中用电子加速器产生 的电子束照射烟气，使水蒸汽、氧等分子激发产生高能自由基OH、O等这些自由基 使烟气中的SO2和NOx很快氧化，产生硫酸和硝酸,产物再与氨气反应形成硫酸铵和硝 酸铵化肥其优点是:不产生废水、废渣，能同时脱硫、脱硝，脱硫率90%以上,脱硝率 80%以上;系统简单、操作方便、过程易控制、对于燃煤含硫量的变化有较好的适应性 和负荷跟踪能力、脱硫成本低于常规方法缺点是耗电量大、运行费用高2. 3. 2脉冲电晕法该法和电子束法均属于等离子法，不同的是脉冲电晕法利用高压脉冲电源放电获 得活化电子，以此来破坏烟气气体分子的化学键而生成自由基等活性物质，从而脱除SO2和NOx研究表明，烟气中的粉尘有利于脉冲电晕法脱硫、脱硝效率的提高因此,脉冲电晕法能同时脱除3种污染物（SO2、NOx和粉尘），且能耗和成本均比电子束法低，因而成为最具吸引力的方法2. 4微生物法微生物法的原理是:适宜的脱氮菌在有外加碳源的情况下，以NOx为氮源，将其还 原为无害的N2，而脱氮菌本身得到繁殖与一般的有机废气处理不同,用生物法直接 处理烟气中的NOx，存在明显的缺点。

主要原因是:由于烟气量很大，且烟气中NOx主 要以NO的形式存在，而NO又基本不溶于水，无法进入到液相介质中，难以被微生物转 化;另外,微生物的表面吸附能力较差，使得NO的实际净化率很低因此，直接用生物 法处理烟气中NOx很难有实际应用前景采用生物法吸收处理NOx是近年来研究的热 点之一，但这种方法目前还不成熟，要用于工业实践还需做大量的研究工作2. 5固体吸附法该法是利用多孔性固体吸附剂净化含NOx废气的方法常用的吸附剂有杂多酸、 分子筛、泥煤、活性炭、硅胶等，用活性炭纤维可在NH3存在时同时去除烟气中的SO2 和NOx吸附法净化NOx的优点是:净化效率高、无需消耗化学物质、设备简单且操作 方便缺点是:因吸附容量小,需要的吸附剂量大;设备庞大;吸附剂需要进行再生处 理;净化过程为间歇操作因此，吸附法仅适用于处理含NOx浓度较低的废气3烟气同时脱硫、脱硝技术目前,烟气同时脱硫、脱硝技术可以分为两大类:炉内燃烧过程的同时脱除技术和 燃烧后烟气中的同时脱除技术其中燃烧后烟气脱硫、脱硝是今后进行大规模工业应 用的重点燃烧后烟气脱硫、脱硝典型工艺有干法和湿法两种:干式工艺包括碱性喷 雾干燥法、固相吸收和再生法以及吸收剂喷射法、高能化学辐射法等;湿式工艺主要是氧化/吸收法和铁的螯合物吸收法等。

3. 1固相吸收和再生同时脱硫、脱硝技术这类技术利用可循环再生的固体吸附材料从烟道气或废气中除去SO2和NOx可 利用的活性吸附材料有活性炭、活性焦、活性氧化铝为载体的吸附材料以及氧化铜、 钠和镁氧化载体的吸附材料等其中SO2以硫酸或硫酸盐的形式被吸附在吸附剂上， 然后在还原条件下生成高浓度的SO2或以SO2、H2 S混合物的形式存在，然后再加工 成副产品烟气中的NOx最终被还原为N23. 2NOx SOX 艺NOx SO技术是美国能源部洁净用煤计划的一个子项目，是一种干式、可再生系统, 可同时去除烟气中的SO2和NOx吸收剂为Na2O /y- A12O3，处理过程包括吸收、 再生等步骤此技术对烟气中SO2的净化率达90% , NOx的净化率达70%〜90% ,没有 淤泥和废液排放问题但此技术需大量吸附剂，设备庞大,投资高，动力消耗也大3. 3SNOx X艺烟气先经过SCR反应器，NOx在催化剂作用下被氨还原成N2，随后，烟气进入改 质器，SO2被催化氧化为SO3，在瀑布膜冷凝器中凝结、水合为硫酸，进一步浓缩为可 销售的浓硫酸该技术除消耗氨气外,不消耗其他化学药品，不产生废水等二次污染 物，具有很高的脱硝率（95%以上）和可靠性,运行和维护要求较低。

缺点是投资费用高、 副产品浓硫酸的储存及运输困难3. 4湿法FGD加金属螯合物技术传统的湿法烟气脱硫效率在90%以上,在电厂的应用比较成熟由于NOx在水中的溶解度很小，在湿法中很难除去有学者研究发现，一些金属螯合物(如Fe ( EDTA)和Fe (NTA))能吸收NO形成亚硝酰亚铁螯合物,配位的NO再与溶解的SO2和O2反应生成N2、N2O、硫酸盐、各种N - S化合物以及三价铁螯合物,然后从吸收液中去除，并使三价铁螯合物还原再生影响湿法FGD加金属螯合物技术工业应用的主要障碍是反应过程中螯合物的损失和金属螯合物再生困难、利用率低、运行费用高3. 5氯酸氧化法氯酸氧化工艺是采用氧化吸收塔和碱式吸收塔两段工艺脱除烟气中SO2和NOx的 方法氧化吸收塔是采用氧化剂HClO3来氧化NO、SO2及有毒金属;碱式吸收塔则作 为后续工艺用Na2 S及NaOH作为吸收剂,吸收残余的酸性气体该工艺NOx脱除率达 95%以上，没有催化剂中毒、失活或随使用时间增长而出现催化能力下降等问题迄今 为止，该工艺还处于探索阶段3. 6DESONOx 技术烟气先经静电除尘器将粉尘质量浓度降到20mg/m3 ,然后进入双层催化剂的固定 床反应器。

反应器上层为SCR法脱硝用催化剂，如V2O5 /TiO2等，喷入NH3使NOx还 原为N2 ,反应温度为400〜460°C;下层为将SO2氧化为SO3的催化剂，如贵金属或 V2O5，反应温度为400〜450C之后，经冷凝可析出70%的硫酸，SO2脱除率为93%〜 97%，脱硝率达80%以上3. 7SNRB 工艺该法是由B&W公司开发的一种高温烟气净化技术，能同时脱除SOx、NOx和粉尘, 脱除过程在一个高温布袋式除尘器内完成净化过程主要包括:喷入钙基或钠基脱硫 剂脱除SOx ;喷入NH3通过SCR技术脱除NOx ;在高温脉冲喷射布袋除尘器中脱除粉尘实践表明，SO2的脱除效率在80%〜90% , NOx脱除效率在90%左右，粉尘脱除效率达99%该法适用于高硫煤烟气的净化3. 8NFT技术NFT技术是将石灰浆与尿素混合液喷入1 000°C炉膛，NOx与尿素生成CO2和水蒸 汽；同时，SO2与CaO反应生成固体硫酸钙脱硫和脱硝效率均在60%左右这种工艺 的缺点为:喷头易结垢堵塞，脱硫、脱硝效率不高但其运行成本低于一般的湿法烟气 脱硫工艺3. 9炉内燃烧同时脱除技术在燃烧过程中对NOx进行控制的同时，加入脱硫剂控制SO2 ,达到同时脱硫、脱硝 的目的。

循环流化床燃烧技术及增压流化床燃烧、喷钙(石灰石)分段燃烧等都是基于 这种原理;还有尿素净化工艺、石灰/尿素喷射工艺等都是吸收剂喷射同时脱硫、脱硝 技术;此外，催化光解分解法和锅炉排污水用于烟气脱硫、脱硝的技术属于新兴技术 目前还处于试验研究阶段3. 10解耦耦合脱硫、脱硝新技术解耦是将一个相互作用的耦合反应过程，按煤中不同组分在热转化过程中的差异 性和阶段性，分解为若干个相对独立、易于调控的反应过程，其目的是使复杂过程简单 化;耦合是通过设备、物质、能量的结合，将不同子过程进行组合，其目的是解决反应 次序、物质和能量供给问题李静海等提出了一种解耦耦合脱硫、脱硝新想法，其设 计的新型解耦燃煤炉将传统的1个炉膛分为2个室，即热解室和燃烧室，并将燃烧分成 几个区域，使不同区域的操作条件分别满足脱除某种气体(SOx , NOx )所需的最佳条 件,利用煤炭自身的热解产物抑制煤炭燃烧过程中污染物的生成4结语近年来，微波化学异军突起，新技术、新成果不断涌现已有在催化剂作用下直接 用碳在微波场中还原NO的报道，因此，这也可能是今后研发的方向;随着生物科学的发 展，一些生物技术在环保领域中也逐步得到了应用。

采用生物方法来治理NOx也将是 今后研究的重要课题之一;如果无氮燃烧技术获得成功，那将会从根本上根除SOx和 NOx相信随着NOx的排污收费以及脱硝工艺技术的成熟，我国脱硝工业将进入一个崭 新的发展时期。