工業(yè)廢氣中氮氧化物治理的幾點(diǎn)探討

摘 要：氮氧化物是造成大氣污染的主要污染物之一，為更好的實(shí)現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)，必須要提高對(duì)工業(yè)廢氣中氮氧化物治理的重視程度，確定其產(chǎn)生原因，分析其可能會(huì)造成的危害，然后有針對(duì)性的來(lái)提出應(yīng)對(duì)策略，積極采取技術(shù)手段，最大程度上來(lái)降低其帶來(lái)的危害。本文對(duì)工業(yè)廢氣中氮氧化物治理技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單探討。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢氣；氮氧化物；治理技術(shù)

化工行業(yè)的快速發(fā)展，一方面對(duì)提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平具有重要意義，而另一方面生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣對(duì)大氣環(huán)境造成的危害也日益加劇。氮氧化物作為對(duì)大氣污染嚴(yán)重的污染源，必須要在生產(chǎn)過(guò)程中采取可靠手段和方法，對(duì)工業(yè)廢氣內(nèi)的氮氧化物進(jìn)行處理，降低其排放量，減少其對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，以免對(duì)人體健康帶來(lái)危害。

一、氮氧化物特點(diǎn)

1.氮氧化物構(gòu)成

氮氧化物即由氮元素與氧元素組成的化合物，分子式為NOX，常見(jiàn)的主要有NO、N2O、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中大氣內(nèi)的氮氧化物表現(xiàn)形式多為NO與NO2。氮氧化物在自然界中具有較大廣泛性，因?yàn)槿魏稳紵^(guò)程均可能促使空氣內(nèi)的O2與N2相互作用生成NO，然后繼續(xù)氧化后形成NO2，尤其是工業(yè)生產(chǎn)中利用硝酸表面處理和硝化作業(yè)，更是會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物，直接排放到大氣內(nèi)，將會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染，同時(shí)還會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生巨大危害[1]。

2.氮氧化物特點(diǎn)

2.1危害生物

氮氧化物與人體內(nèi)血紅蛋白有較強(qiáng)的親和力，當(dāng)NO進(jìn)入到人體血液后，會(huì)將血紅蛋白內(nèi)的氧取代，與血紅蛋白牢固結(jié)合在一起形成致癌物，誘發(fā)支氣管炎與肺氣腫等病癥，對(duì)人體呼吸道系統(tǒng)有嚴(yán)重危害。

2.2化學(xué)煙霧

氮氧化物受到陽(yáng)光催化后，與碳?xì)浠衔锂a(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成O3，形成化學(xué)煙霧，對(duì)大氣環(huán)境污染嚴(yán)重，會(huì)造成人眼睛紅腫、喉痛、咳嗽等，情況嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致心肺衰竭，對(duì)人體健康影響嚴(yán)重。

2.3臭氧層破壞

氮氧化物內(nèi)N2O可被轉(zhuǎn)換成NO，并且整個(gè)反應(yīng)過(guò)程持續(xù)循環(huán)，對(duì)臭氧層影響非常大。反應(yīng)過(guò)程為：NO+O3=NO2+O2，O+NO2=NO+O2，總反應(yīng)方程式為O+O3=O2（NO可起到催化作用）[2]。

二、氮氧化物治理技術(shù)要點(diǎn)

1.NaOH溶液脫除

對(duì)于工業(yè)廢氣內(nèi)的氮氧化物治理，可以選擇應(yīng)用NaOH溶液以及活性炭來(lái)對(duì)其進(jìn)行脫除處理。反應(yīng)過(guò)程為：

NaOH+NO→NaNO3+NaNO+HO

NaOH+NO+NO→NaNO+HO

根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可確定，活性炭能夠高效吸附氮氧化物，因此在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過(guò)其來(lái)進(jìn)行廢氣內(nèi)氮氧化物的脫除，并且吸附后的活性炭可以經(jīng)過(guò)變溫解吸后重復(fù)使用，而吸附得到的高濃度氮氧化物則可進(jìn)一步氧化處理后再次輸送到堿溶液吸收塔內(nèi)進(jìn)行吸收。

為提高對(duì)工業(yè)廢氣內(nèi)氮氧化物的脫除率，需要控制實(shí)驗(yàn)條件：空氣為載氣，流量Q空氣=0.16m/h，進(jìn)口壓力P=3×10kPa，溫度t=29℃，填料高度H=1000mm，NaOH溶液吸收塔塔徑d=40mm，活性炭塔塔徑d=25mm，填料為700Y板波紋規(guī)整填料，堿度P=30g/L，裝填高度H=1000mm[3]。根據(jù)脫除實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，僅僅利用堿液吸收塔進(jìn)行氮氧化物脫除，出口處依然存在較大濃度的氮氧化物，但是再次進(jìn)行活性炭吸附后，可以將脫除率提高到99%，保證非常高的脫除效果，在生產(chǎn)中具有較高可行性。

2.濕法氧化堿脫除

2.1硝酸氧化堿

選擇多種不同濃度的稀硝酸作為氧化劑，試驗(yàn)判斷稀硝酸氧化后通過(guò)堿溶液對(duì)氮氧化物的吸收脫除效果?？刂圃囼?yàn)條件：氮?dú)鉃檩d氣，流量Q氮?dú)?0.16m/h，進(jìn)口壓力P=2.5×10kPa，溫度t=25℃，填料高度H=400mm，NaOH溶液吸收塔塔徑d=25mm，裝填高度H=1000mm，氧化塔塔塔徑d=40mm，填料為5×5 DIXON絲網(wǎng)填料。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著硝酸濃度的不斷增加，對(duì)氮氧化物的脫除率也隨之提高。氮氧化物為N2和NO混合氣體，NO氧化度比較低，相應(yīng)的對(duì)氮氧化物的脫除率也就比較低。而硝酸對(duì)于NO具有氧化和溶解性作用，應(yīng)用高濃度的硝酸進(jìn)行氮氧化物脫除實(shí)驗(yàn)，可以通過(guò)硝酸的強(qiáng)氧化性，提高氮氧化物的脫除效果。并且，相同條件下，硝酸溶液濃度在30%時(shí)，可以達(dá)到最大脫除率；當(dāng)硝酸溶液濃度超過(guò)35%后，脫除率會(huì)逐漸降低。

2.2雙氧水氧化堿

選擇多種不同濃度雙氧水作為氧化劑，并以氮?dú)夂涂諝獾幕旌蠚怏w作為載氣，流量Q氮?dú)?0.08m/h，流量Q空氣=0.08m/h，其余保持與硝酸氧化實(shí)驗(yàn)條件相同，分析判斷雙氧水溶液氧化后應(yīng)用堿液吸收氮氧化物的脫除效果。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)雙氧水濃度不斷提高時(shí)，工業(yè)廢氣的氮氧化物脫除率會(huì)不斷提高，可判斷隨著雙氧水溶液濃度的不斷提高，具有的氧化性越高。相比于硝酸溶液，在增大氧化度的同時(shí)，排除了氮氧化物揮發(fā)的問(wèn)題，因此對(duì)于氮氧化物具有更好脫除效果，減少了堿吸收負(fù)荷，實(shí)際應(yīng)用效率更高。

2.3高錳酸鉀氧化堿

選擇多種不同濃度的高錳酸鉀溶液作為氧化劑，并以氮?dú)夂涂諝獾幕旌蠚怏w作為載氣，流量Q氮?dú)?0.08m/h，流量Q空氣=0.08m/h，其余保持與硝酸氧化實(shí)驗(yàn)條件相同，分析判斷高錳酸鉀溶液氧化后應(yīng)用堿液吸收氮氧化物的脫除效果。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)高錳酸鉀濃度不斷提高時(shí)，工業(yè)廢氣的氮氧化物脫除率先增高后降低，整體上可以達(dá)到97%，脫除后廢氣內(nèi)氮氧化物的含量可以控制在國(guó)家允許標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

結(jié)束語(yǔ)

為實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，降低工業(yè)廢氣對(duì)大氣環(huán)境造成的污染，重點(diǎn)針對(duì)廢氣內(nèi)存在的氮氧化物進(jìn)行治理技術(shù)分析。對(duì)比多種不同治理技術(shù)對(duì)于氮氧化物的脫除效率，結(jié)合實(shí)際情況擇優(yōu)選擇，確?？梢詫⒌趸锖靠刂圃趪?guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 何偉聰.吸附法治理工業(yè)廢氣的探討分析[J].綠色環(huán)保建材，2017（07）：207.

[2] 王友本.工業(yè)企業(yè)氮氧化物廢氣的治理方式探討[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2016，42（05）：223-224.

[3] 羅晶晶.工業(yè)企業(yè)氮氧化物廢氣的治理方式探討[J].科技展望，2015，25（12）：179.

作者簡(jiǎn)介

鐘達(dá)銘（1990-），男，廣東江門(mén)人，學(xué)歷：本科，工作單位：江門(mén)市新會(huì)區(qū)環(huán)境保護(hù)局，方向：環(huán)保工程設(shè)計(jì)方向

（作者單位：江門(mén)市新會(huì)區(qū)環(huán)境保護(hù)局）