二氧化碳废气范文

二氧化碳废气范文（精选6篇）

二氧化碳废气 第1篇

二氧化硫是造成大气污染的有害气体之一, 对大气环境、人们的日常生活、身体健康等都会造成危害。在工业生产中, 降低二氧化硫的排放量、有效的保护大气环境、提高大气质量是我国大气环境综合治理的努力方向。当烟气中二氧化硫的浓度低于2%时, 就称为低浓度二氧化硫废气。当前针对工业排放的二氧化硫废气处理技术有很多, 烟气脱硫技术主要分为两个大的类别, 第一种是湿法, 即采用某种液体吸收剂、乳液吸收剂或者吸收溶液对废气进行处理, 第二种是干法, 采用干粉吸收剂、催化剂等对二氧化硫废气进行净化。湿法脱硫的经济成本低、净化效率比较高, 设备简单, 应用范围比较广。干法脱硫虽然处理后的尾气排放比较简单, 但是净化效果较差, 设备复杂, 经济成本较高。具体来分的话, 二氧化硫废气处理方法可以分为氨法、钙法和钠法等, 这三种方法的应用比较广, 主要是因为这三种技术比较可靠, 费用相对较低, 也符合工业生产的特点。

2 低浓度二氧化硫废气的几种处理技术

2.1 氨法脱硫技术

氨法处理技术主要是利用氨水吸收液对低浓度二氧化硫废气进行脱硫净化, 从而在溶液中形成含有、、等多种化学成分的综合吸收体系, 溶液中形成的对废气中的的吸收作用较强。吸收二氧化硫后的副产品也可以进一步加工生成有用物质。氨法处理的典型技术是氨—酸法、氨—硫酸铵法、氨—亚硫酸铵法等, 这些典型方法的基本化学原理和处理流程是相同的, 但是在对于吸收液的处理方法和工艺路线设计方面有所不同。氨法脱硫处理是一种湿法脱硫技术, 主要的化学反应过程有废气吸收、再生、分解和中和过程。氨法脱硫技术能够将废气中的二氧化硫转化为其他的有用副产品不仅实现了资源的有效利用, 同时也解决了废气污染问题。

2.2 钙法脱硫技术

钙法脱硫技术主要是利用石灰、石灰石以及白云石作为二氧化硫吸收剂将废气进行脱硫处理。由于这三种吸收剂的价格较低, 并且来源广泛, 并且相对于当前采用的各种方法其运行费用较低。利用钙法脱硫技术对废气净化时, 会产生一些副产品, 这些副产品可以继续回收使用也可以将其抛弃, 例如:美国对产生的副产品采用的是抛弃法进行处理, 而日本主要采用回收法对其进行处理。钙法脱硫技术可以采用干法, 也可以采用湿法, 干法是将石灰石或者石灰石粉末直接喷入到锅炉膛里面, 而湿法是将石灰石或者石灰转变成浆液再对废气中的二氧化硫进行洗涤净化。在工业生产中具体采用时, 要结合企业的生产能力、生产条件和环境、相关产品的需求进行综合考虑。

2.3 钠碱法脱硫技术

钠碱法脱硫技术是采用溶液或者溶液作为液体吸收剂对低浓度的二氧化硫废气进行处理, 经过废气净化、中和、浓缩、结晶、干燥等一系列的工艺流程将二氧化硫转化成无水亚硫酸钠产品。亚硫酸钠在工业生产中有着广泛的应用。该方法的技术优点如下:第一, 与氨法相比, 其吸收剂是固体的形式, 在大量使用时便于远距离运输, 同时碱液的来源范围比较广。相对于氨水而言, 碱液的挥发性较小, 解决了运输过程中的挥发性问题, 运输消耗较小。第二, 与钙法脱硫技术相比, 废气在碱液中的溶解程度更高, 因而解决了吸收系统容易出现的结垢问题。第三, 和氢氧化钾吸收液相比, 氢氧化钠吸收液的市场价格低, 因而经济成本较低。第四, 氢氧化钠溶液作为吸收剂的净化效果较好, 表现为吸收能力较强, 使用的吸收液剂量较小。

2.4 双碱法处理

采用石灰/石灰石脱硫技术的一大缺点是脱硫剂的碱性较弱, 反应后的产物的溶解度较低, 容易产生结垢现象, 造成系统管道的堵塞。而双碱法就能有效的解决这个问题, 这种脱硫技术首先采用氢氧化钠溶液进行溶解启动, 从而脱除烟气中的二氧化硫, 然后再利用石灰经过再生过程将氢氧化钠还原, 从而使氢氧化钠可以在系统内循环使用。由于存在两个主要的反应阶段, 并且在每个阶段采用了两种不同类型的碱, 所以称此法为双碱法。双碱法的优点有脱硫效率较高、经济成本低、应用范围广、可以解决塔内结垢堵塞问题等。

2.5 金属氧化物吸收法

一些常见金属如等的氧化物可以作为低浓度二氧化硫废气的脱硫剂。这种方法既可以采用湿法也可以采用干法。金属氧化物干法脱硫属于常规的废气净化技术, 净化效果比较差, 目前主要研究的问题是提高脱硫的效率。湿法脱硫多利用氧化物制成的浆液对二氧化硫进行吸收, 吸收二氧化硫后的浆液在高温的条件下会再生出气体, 并且浓度比较高。常见的金属氧化物脱硫方法有氧化锰法、氧化锌法、氧化镁法等, 已经在工业生产中大量使用。例如:采用氧化锰法脱硫技术不仅可以利用使用价值比较低的低品位软锰矿为基本原料来制成吸收浆液对低浓度的二氧化硫废气进行吸收, 而且也可以得到经济价值比较高的锰矿产品。

2.6 利用活性炭吸附烟气中的二氧化硫

这种技术的应用范围也比较广, 且已经发展很成熟。由于活性炭本身具有内表面积大、对可吸附物质的吸收能力较强的特点, 对低浓度的二氧化硫废气有较好的吸附能力, 能有效的将废气中的二氧化硫气体进行吸附, 去除废气的污染性, 同时, 活性炭的微小颗粒尺寸比较均匀, 机械强度较高, 化学性质比较稳定, 市场来源广泛, 经济成本较低, 因此可以在烟气脱硫技术中大量使用。此外还可以通过改变活性炭的活性, 增加其吸收能力, 从而提高对废气中二氧化硫的净化效率。

3 低浓度二氧化硫废气处理技术的研究进展

随着国家对环境保护和大气污染综合治理的不断重视, 越来越多的废气净化新技术也逐渐走入人们的视野, 包括利用氧化铁提高粉末脱硫效率的新技术、利用电石渣乳液来处理金属冶炼过程中产生的二氧化硫废气、利用氨水、液氨或者碳酸氢铵对废气中低浓度的二氧化硫进行吸收净化的技术、提出了烟气脱硫资源化回收利用的技术理念、利用活性焦脱硫技术处理二氧化硫废气等。这些新技术、新方法和新工艺在生产中有实际的应用, 既有效的解决了废气中二氧化硫的污染问题, 也有效的利用了废物资源, 提高了企业的生产能力, 产生了良好的社会与生态效益。

4 结语

二氧化硫是一种危害性较大的污染性气体, 对人类的身体健康以及生态环境都会产生比较大的不良影响, 如何有效对废气中的二氧化硫进行处理, 并对其中的资源进行回收利用, 一直是众多技术人员研究的问题。随着技术条件的进步, 以及强大的政策支持, 烟气脱硫的效率会越来越高, 效益会越来越好。

摘要：本文在对低浓度二氧化硫废气及其处理概述的基础上, 重点分析几种应用范围比较广的处理技术, 并对当前的研究热点和研究进展进行简要探讨。

关键词：低浓度二氧化硫,处理技术,脱硫

参考文献

[1]王成.氧化锌资源化处理回转窑尾气二氧化硫[J].广州化工, 2012 (18) .

[2]夏宇正, 杜士帽, 魏甲明, 等.聚丙烯酸四甲基胍的制备及其吸收-解吸二氧化硫[J].过程工程学报, 2012 (04) .

二氧化碳废气 第2篇

A组：刘洪昌，刘东，陆子青，赵倩

一：该技术的创新程度如何，在同类技术中处于领先/一般/落后位置，与其他同类相比优劣势如何，劣势能否规避或者改进。

南京大学张志炳教授主持的“氮氧化物处理技术”是以廉价易得的水和空气作为原料，不需加入任何催化剂或者化学药品，采用绿色环保工艺治理工业尾气中的氮氧化物，实现把废弃物转化为硝酸产品，作为基本工业原料循环使用。

目前，同类技术要分为两种，干法催化转化和碱液湿法吸收。干法催化还原包括低氮燃烧技术、选择性催化还原法（SCR）和非选择性吸收还原法（SNCR）。低氮燃烧技术是采用燃烧技术手段来控制燃烧过程中NOx的生成，又称低NOx燃烧技术。低氮燃烧技术可以有效降低氮氧化物的生成，但是效率低且难以控制。SCR法是一种燃烧后NOx控制工艺，关键技术包括将氨气喷入火电厂锅炉燃煤产生的烟气中;把含有NH3(气)的烟气通过一个含有专用催化剂的反应器;在催化剂的作用下，NH3(气)同NOx发生反应，将烟气中的NOx转化成H2O和N2等过程，脱硝效率≥90%。SCR脱硝效率较高，可达80%—90%，不过需要消耗大量的热能和贵金属催化剂，吨处理成本在1000-10000美元，且效率很难达到95%。同时还需要采用增设装置，费用较高，另外催化剂容易受多种因素影响失效。选择性非催化还原(SNCR)技术，在合适的温度区间(850℃~1100℃)喷入还原剂，通过一系列的气相基元反应将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水，实现减少氮氧化物排放的目的。SNCR效率较低，为50%—80%，不过不需要催化剂、建设运行费用低、在现有装置上改造比较容易。碱液湿法吸收碱液吸收 将产生盐类废物，易造成二次污染，同时也需要连续不断向系统补充 碱液，造成资源浪费和运行成本上升。而张志炳教授主持的氮氧化物处理技术主要有以下几个方面的优势：A.技术优势，张志炳教授研制的“对NOx废气进行资源化处理的绿色化MOAPTS工艺装备”技术上已达到国际先进水平.，同时不需要使用任何催化剂B.成本优势，该技术比现有技术处理成本比国内现有现有处理技术每吨节约1000元以上该他的创新有力地推动了我国相关产业的发展，产生了良好的经济和社会效益C.环保优势，该技术不会造成环境的二次污染，同时还有利于资源的循环利用。

二：该技术能够使用的商业领域有哪些，各领域的市场前景如何

（1）主要应用领域：

火电行业 水泥行业 垃圾焚烧 化学化工 冶金

（2）应用市场前景：

“十二五”期间所有行业NOx排放量消减10%（首次将NOx引入总量控制）。

（3）具体行业分析 a.火电行业

火电行业是NOx最主要的污染排放源（约占65%）。

“十二五”火电厂脱硝市场需求在1000亿以上。从最新的出台政策来看，“十二五”期间国内火电脱硝市场的启动会相对较早，其需求主要体现为新增产能的配套新建、以及现有机组的脱硝改造。预计总体国内火电脱硝市场需求在1000亿元以上。

2009年起，氮氧化物的政策关注度有所提高，“十二五”期间氮氧化物更是列入了总量控制指标。随着新版火电厂烟气排放标准的修订完成、及相关配套政策的出台，脱硝市场的启动将给整个废气治理行业带来新的商机。

在这样的大背景下，建设市场上脱硝业务已经悄然启动，并逐步抢过脱硫业务的风头。从2009年起，脱硝机组的年投运量渐渐起势追赶脱硫机组，并在2011年（年初至今累计）首次超过后者投运速度。截至2010年底，累计完成脱硝的火电机组已达8068万千瓦，占总火电装机容量的11.4%。

市场需求

按目前120元/千瓦的脱硝工程报价，未来5年新建火电配套需求将达300亿元，存量机组改造需求达744亿元。

市场份额

考虑到MOAPTS相对于SCR和SNCR的先进性，以及先入优势，我们保守假设此技术占全部市场份额的5%，十二五期间这部分需求也就是1044*5%=102.2亿元，可见在此领域的市场前景的广阔。

b.水泥行业

环保部门有消息传闻：或将在未来一两年内提高水泥行业氮氧化物排放标准，从800 mg/Nm3提高至400 mg/Nm3。水泥行业“十二五”规划也明确了氮氧化物排放量下降10%的目标。由于水泥行业过去几年盈利情况较好，相对于更火电等其它行业具备实施减排的能力。市场需求

2010 年我国水泥产量为18.68 亿吨，水泥企业近5000 家，由于水泥煅烧产生大量NOx，排放浓度为300mg/Nm3~2200mg/Nm3，每吨熟料约产生1.5kg~1.8kg 氮氧化物，2010 年全国水泥排放氮氧化物约200 万吨，约占全国氮氧化物排放总量的10%，仅次于电力行业和机动车尾气排放，位居第三。今年水泥产量将突破20 亿吨,，氮氧化物排放持续上升，水泥行业“十二五”规划也明确了氮氧化物排放量下降10%的目标。

减排一吨氮氧化物的投入成本约为11-16 元/吨，运行成本3-5 元/吨，合计增加成本14-21元/吨，按2012 年20.6 亿吨水泥产量计算，行业规模约为280-420 亿元。市场份额

沿用先前预期的新技术占有全部市场份额的5%，得到水泥行业的需求是14-21亿元，市场前景也是很理想的。

c.垃圾焚烧行业

概况

2008年9月，全国共建设生活垃圾焚烧厂100座，其中建成56座，在建44座，总处理能力9.2万吨/天。超过70%的生活焚烧厂集中在我国经济最为发达的东部地区，广东、浙江、江苏和4个直辖市位居前四位，合计占全国生活垃圾焚烧处理总量的近60%。80%以上的生活垃圾焚烧厂是近5年兴建的。

“十一五”末，东部地区设市城市的焚烧处理率不低于35%。

表1

我国主要生活垃圾焚烧厂地区分布

地区广东省浙江省数量（座）1818规模（吨/日）1591513260比例（%）1714江苏省直辖市***5951414其他地区合计***41100

市场潜力

（1）垃圾处理基本情况。我国2008年全国660个设市城市的垃圾产生量是1.55亿吨，其中焚烧占15%。若加上非设市县市产生的垃圾和未处理的垃圾，垃圾焚烧量仅占全国垃圾产量的5%左右。

（2）垃圾焚烧市场潜力。《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》指出，“在经济发达、生活垃圾热值符合条件、土地资源紧张的城市，可加大发展焚烧处理技术：新增城市生活垃圾无害化处理能力24.2万吨/日，其中垃圾焚烧厂6.66万吨/日，占27.5%；新增城市生活垃圾无害化处理设施479项，其中垃圾焚烧厂82座，占17.1%”。由此计算平均单个垃圾焚烧厂的处理规模为810吨/天。《可再生能源发展“十一五”规划》（发改能源[2008]610号）中提到，到2010年，建成垃圾发电装机容量50万千瓦。假设2020年焚烧发电的垃圾处理量达到垃圾总量的30%，则2010年到2020年需要新建焚烧能力13.1万吨/天。相当于新建处置能力500吨/天以上的大型垃圾焚烧装置150处，新增发电总装机1152兆瓦；新建处置能力150-500吨/天的垃圾焚烧装置140处，新增发电总装机420兆瓦。届时垃圾焚烧发电总装机将达到2000兆瓦以上。以上数据说明，垃圾焚烧发电行业市场潜力较大。

（3）投资金额预测。“十一五”期间，城市生活垃圾无害化处理率要达到70%，相关设施建设规划总投资589亿元。依据《2009-2012年中国垃圾发电行业投资分析及前景预测报告》的数据，预计2010年全国垃圾发电行业年投资额将高达800亿元，到2020年，全国将新增垃圾发电装机容量约330万千瓦。

商机

比较燃煤、燃油电厂的氮氧化物排放，垃圾燃烧的南氧化物排放是较低的。而十二五规划中对于氮氧化物的控制标准由以前的450—1000ppm降低至100ppm，就需要采用降低氮氧化物的措施。

烟气脱硝，是达到严格排放指标的重要方法，也是代价最高的方法，寻找高效经济的烟气脱硝技术是当前的研究开发热点。

市场估计

表2

分部门、燃料品种的NOX排放因子集 Ãà Ãà Ãà Ãà Ãà Ãà ÃÃà LPG Ãçà ÃÃà Ãà ÃìÃà Ãà Ãà ÷ÃÃÃàà kg/t kg/m3Ã10-4 kg/t Ã÷Ãà Ãà Ãà Ãà Ãà Ãà ¤Ã èÃà Ã8.85 7.24 16.7 21.2 7.4 10.06 3.74 0.75 13.64 1.79 40.96 5.84 2.63 0.53 5.84 9.58 1.26 20.85 0.96 7.25 9.0 5.09 16.7 7.46 7.4 0.37 0.24 0.75 0.9 3.75 4.5 3.05 16.7 4.48 5.77 3.5 1.58 0.32 6.69 1.26 14.62 9.58 1.26 20.85 1.26 20.85 20.85 7.25 9.0 5.09 16.7 7.46 9.62 5.84 2.63 0.53 7.25 9.0 16.7 7.46 9.62 5.84 2.63 ÃèÃÃà Ã÷ úÃ÷ ÃÃü ÃÃà · 31.7 27.4 27.4 27.4 18.1 36.25 36.25 7.5 9.0 7.5 9.0 5.09 16.7 27.4 54.1 54.1 3.75 4.5 3.05 16.7 4.48 5.77 3.5 1.58 0.32 6.69 0.89 14.62 6.69 0.89 14.62 0.89 ÃÃÃà 1.88 2.25 1.7 16.7 2.49 3.21 1.95 0.88 0.18 ÃÃÃà 1.88 2.25 1.7 16.7 2.49 3.21 1.95 0.88 0.18 0.70 1.29

估计该技术第一年的市场份额为10%。

根据企业排放量和治理要求收取技术服务费用，收费标准拟定为500万元/万吨级。总处理能力9.2万吨/天（2008年数据），并以每年20%的速度递增。根据表2估算出焚烧垃圾的NOX排放因子为10kg/t。则到2012年的总收入为：

9.2*1.2*500*365*10%*28% *0.01=3480万 4d.炼钢工业

概况

据中钢协的最新数据显示，2011年国内粗钢产量达6.83亿吨。

商机

钢铁、工业锅炉也是氮氧化物的重要排放源，为拓展氮氧化物减排领域，推进氮氧化物持续减排，“十二五”期间应加快冶金行业、工业锅炉等其他行业氮氧化物控制技术的研发和产业化进程，推进烟气脱硝示范工程建设。

市场估计

据中钢协的最新数据显示，2011年国内粗钢产量达6.83亿吨。

保守估计该技术第一年的市场份额为5%。

根据企业排放量和治理要求收取技术服务费用，收费标准拟定为500万元/万吨级。

每吨钢耗煤量为400kg。

根据表2估算出工业的NOX排放因子为10kg/t。则到2012年的总收入为：

6.83*0.4*0.01*500*10000*5%=6830万 三：是否由试验品转换成了能够实际使用的产品，成本如何，能给使用单位带来什么收益，有哪些问题限制了推广、使用

实际应用：工业应用举例： 本技术已在国家大型企业集团中已推广了 5 套。第一套 4

万吨/年 NOx 废气治理及 60％浓度的硝酸装置和第二套 6.5 万吨/年 NOx 废

气治理及 60％浓度的硝酸装置分别在中国石油与天然气集团公司于 2004 年和

2006 年一次投产成功。第三套 5 万吨/年 NOx 废气治理及50％浓度的硝酸

装置于2008 年在中国科学院下属企业一次投产成功。第四套 1 万吨/年，NOx

废气治理及50％浓度的硝酸装置在中国石化下属企业正在建设。第五套

15km3/h NOx废气治理及 40％浓度的硝酸装置正在杭州某 企业建设。成本：“我们独创的MOAPTS工艺技术系统将NOx废气引入到安装有SVT塔板的反应吸收

处理系统中，常温下不加任何催化剂，不需任何化学溶剂，只要往系统里鼓入空气、加入适量水，就可以将NOx捕集下来制成硝酸。”可以得出成本低廉的结论。效益：本项目的效益主要有两部分组成： 一是废气治理产生的环境效益，二是生成的中等

浓度的硝酸可以作为产品销售而产生的效益。前者的 效益是消除环境危害，避免环

境部门罚款，治理后由于生产现场环境 改善而提高的劳动生产率等方面的总和, 这

也是本课题最有意义的 方面；后者的效益主要表现在将 NOx 回收并制成一定浓度

的硝酸，避免资源浪费，同时可进行市场销售所创的效益，以及由于可能进行 循环

使用而减少采购浓硝酸而减少开支的部分；此外，也可减少储存 危险品所需的容器

和安全监管等所缩减的费用之总和。

推广和使用：鉴于本技术已是一项较为成熟的可直接工业化的技术，只要用户给定现有 NOx

废气条件（对废气原料的技术参数要求： NOx废气原料流量为 60m3/h以上，上限不限。废气原料中NOx含量高于 100mg/m），并提出处理要求，本单位

探讨氮氧化物废气的净化与利用 第3篇

[关键词] 氮氧化物 来源 净化 利用

一、氮氧化物的来源

大气中NOⅹ的来源主要有两方面。一方面是由自然界中的固氮菌、雷电等自然过程所产生，每年全球约产生5×108t；另一方面是由人类活动所产生，每年全球产生量多于5×107t。人类活动产生的NOⅹ多集中于城市等人口稠密地区，因而危害较大。在人类活动产生的NOⅹ中，由各种炉窑、机动车和柴油机等燃料高温燃烧产生的约占90%以上，其次是硝酸生产、硝化过程、炸药生产及金属表面的硝酸处理等过程。从燃烧系统中排出的氮氧化物95%以上是一氧化氮，其余主要为二氧化氮。由于在环境中一氧化氮最终将转化为二氧化氮，因此，估算氮氧化物的排放量都按二氧化氮计。

二、大气中氮氧化物的危害

大气中的NOⅹ对人和动植物都有一定的危害。NO与血液中血红蛋白亲和力较强，从而使血液输氧能力下降，人体急性中毒后会出现缺氧发绀症状。NO还会导致中枢神经受损，引起痉挛和麻痹。高浓度NO中毒时，迅速导致肺部充血水肿，甚至窒息死亡。

实验表明，NO2会迅速破坏肺细胞，可能是哮喘病、肺气肿和肺癌的一种病因。环境空气中NO2浓度接近0.01×10-6时，儿童（2～3周岁）支气管炎的发病率有所增加；NO2浓度为（1～3）×106时，可闻到臭味；浓度为13×106时，眼、鼻有急性刺激感；在浓度为17×10-6的环境下，呼吸10分钟，会使肺活量减少，肺部气流阻力增加。

NOⅹ与碳氢化合物混合时，在阳光照射下发生光化学反应生成光化学烟雾，它的危害更严重。

三、氮氧化物的控制方法

控制氮氧化物的污染，通常采用改进工艺和设备、改善燃烧状况、烟气净化处理及高烟囱排放等方法。

国内外对燃烧方式的改进做了大量研究工作，开发了许多抵氮氧化物燃烧技术和设备，并已在一些锅炉和其他炉窑上应用。但由于低氮氧化物燃烧技术和设备有时会降低燃烧效率，造成不完全燃烧，而且氮氧化物的降低率较低，所以低氮氧化物燃烧控制技术和设备目前仍未达到全面实用的阶段。

目前采用的净化处理氮氧货物废气的方法很多，主要可分为催化还原法、液体吸收法和吸附法三大类。

（一）催化还原法

催化还原法是在催化剂作用下，利用还原剂将氮氧化物还原为氮气。该法脱除效率高，设备紧凑、操作平稳、能回收热能、但投资和运行费用较高，且要消耗有用的氨或燃料气，氮氧化物被还原成无用的氮气而放空。国外由于对氮氧化物排放的要求较严，采用该法的较多。我国一些化工厂也有采用该法处理硝酸尾气的。用催化还原法净化氮氧化物，可依还原剂是否和气体中的氧气发生反应分为非选择性催化还原法和选择性催化还原法。

1-1.非选择性催化还原法

反应原理：含氮氧化物的气体在一定温度和催化剂的作用下与还原剂发生反应，将其中的二氧化氮和一氧化氮等还原为氮气，同时还原剂与气体中的氧气反应生成水和二氧化碳。作为还原剂的气体，可用氢、甲烷、一氧化碳和低碳氢化合物。通常的还原剂为含以上组分的混合体，如合成氨释放气、焦炉气、天然气、炼油厂尾气和气化石脑油等。一般将这些气体称为燃料气。

反应的第一步是将棕色的NO2还原为无色的NO，通常称脱色反应。同时，伴随着O2被烧掉，产生大量的热。第二步是将NO还原为N2，通常称为脱除反应。

1-2.选择性催化还原法

反应原理：用氨作还原剂对含氮氧化物的气体进行催化还原处理，使氨能有选择地和气体中的氮氧化物进行反应，而不和氧发生反应，称为选择性催化还原法。

选择合适的催化剂，并把反应温度控制在400℃以下，可使以上主要反应占绝对优势。

（二）液 体 吸 收 法

液体吸收法吸收废气中的氮氧化物，工艺简单，投资少，可根据具体情况选择吸收液，能以硝酸盐等形式回收氮氧化物，从而达到综合利用的目的。但吸收效率不高，对含一氧化氮较多的废气净化效果差，且不易处理气量很大的废气。液体吸收法系用水或酸、碱、盐的水溶液来吸收废气中的氮氧化物。可采用的吸收剂种类很多，便于因地制宜、综合利用，目前广泛为中小企业采用。

2-1.液体吸收法的分类和一般原理

1.水吸收法：用水吸收氮氧化物时，水和二氧化氮反应生成硝酸和亚硝酸；亚硝酸在通常情况下不稳定，很快发生分解生成硝酸、一氧化氮和水。

2.酸吸收法：用浓硫酸与稀硝酸吸收氮氧化物是基于不同的原理。浓硫酸吸收法的原理是浓硫酸和氮氧化物可生成亚硝基硫酸。

3.碱液吸收法：碱性溶液和二氧化氮反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，和三氧化二氮生成亚硝酸盐。

4.吸收还原法：用亚硫酸盐、亚硝酸盐、硫化物或尿素的水溶液作吸收剂，将氮氧化物吸收并将其在液相中还原为氮气的方法称为吸收还原法，这种方法可以达到很高的净化效率。

5.氧化— 吸收法：氧化—吸收法是先将氮氧化物的一氧化氮部分地氧化为二氧化氮以提高氮氧化物的氧化度，然后再用碱性溶液进行吸收。按所用氧化剂的不同又可分为硝酸氧化法、活性炭催化氧化法、通氧氧化法、亚氯酸盐氧化法、高锰酸钾氧化法和原子氧氧化法。该法的实际应用主要取决于氧化剂的成本。硝酸氧化时成本较低，国内硝酸氧化—碱液吸收流程已用于工业生产。

2-2.稀硝酸氧化法

反应原理：NO和NO2硝酸中的溶解度比在水中的溶解度大得多。

用作吸收剂的硝酸事先用空气等将其中溶解的氮氧化物吹出，除去氮氧化物的硝酸称“漂白硝酸”。稀硝酸吸收氮氧化物以物理吸收为主，低温和高压有利于吸收。

2-3.氨-碱溶液两级吸收法

反应原理：用氨在气相中与二氧化氮和水蒸气反应，生成白色的硝酸铵和亚硝酸铵烟雾六行。

2-4.亚硫酸氨法

反应原理：亚硫酸铵法的原理是利用亚硫酸铵具有较强的还原能力，可将氮氧化物还原为氮气。此法利用处理硫酸生产中二氧化硫尾气得到的亚硫酸铵-亚硫酸氢铵溶液来净化硝酸尾气中的氮氧化物，适用于同时生产硫酸和硝酸的企业。此法净化效率高，净化后尾气中氮氧化物含量可达5×10-5。

2-5.硝酸氧化—碱吸收法

用碱液或亚硫酸铵溶液吸收氮氧化物时，氮氧化物的氧化度低时吸收效率不高。为提高吸收效率，可用氧化剂将氮氧化物中的部分一氧化氮先氧化，以提高氮氧化物氧化度，再用碱或亚硫酸铵吸收。

反应原理：用较高浓度的硝酸与一氧化氮反应可将一氧化氮氧化成二氧化氮。

（三）吸附法

吸附法对氮氧化物的脱除效率很高，且能回收氮氧化物。由于吸附容量较小，需要吸附剂量大，因而设备庞大，投资费用高，运行中动力消耗也大。我国有的化肥厂用当地的泥煤和风化煤作吸附剂处理含氮氧化物的废气，起到了一定的净化效果，又得到了硝基腐植酸铵肥料。吸附法既能比较彻底地消除氮氧化物的污染，又能将氮氧化物回收利用。常用的吸附剂为分子筛、硅胶、活性炭、含氨泥煤等。

1.分子筛吸附法：用分子筛吸附净化氮氧化物是吸附法中最有前途的一种，国外已有工业装置用于硝酸尾气处理。

2.硅胶吸附法：含NOx废气经水喷淋冷却后，以硅胶去湿。干燥气体中NO因硅胶的催化作用被氧化成NO2并被硅胶吸附；吸附到一定程度后可加热脱附再生。硅胶对NOx的吸附量随NOx的分压增大而增加，随温度的升高而降低。

3.活性炭吸附法：活性炭对低浓度NOx有很高的吸附能力，其吸附量比分子筛和硅胶还高。解吸后的NOx可以回收利用。利用特定品种的活性炭，可使氮氧化物还原为氮气。

4.泥煤吸附法：利用某些地方天然的泥煤、褐煤和风化煤作吸附剂净化含氮氧化物废气，是一种因地制宜的净化方法。

吸附法的缺点是容量较小，当废气中氮氧化物的含量高时所需吸附剂体积过大、占地面积大、吸附和再生周期短；吸附和再生过程中交替冷却和加热，消耗能量大。若采用流化床克服这些缺点时， 又会产生吸附剂磨损、操作复杂等问题。若能设法提高对氮氧化物的吸附量，吸附法应该是一种很有前途的净化氮氧化物的方法。

参考文献：

[1]马广大等编著.大气污染控制工程[M].北京：中国环境科学出版社,1985.

[2]郝吉明,马广大等编著.大气污染控制工程[M].北京：高等教育出版社,1989.

[3]郝吉明,马广大主编.大气污染控制工程[M].北京：高等教育出版社,2002.

二氧化碳废气 第4篇

关键词：热力焚烧,丙烯腈,废气废液,氮氧化物

1 前言

降低烟气中氮氧化物 (以下简称NOx) , 防止环境污染, 是全世界范围共同面临的问题。丙烯/氨氧化制丙烯腈工艺产生的废气和废液因含有毒物质和VOC, 必须经无害化处理后才能排放。当前, 在国内丙烯腈废液无害化处理采用的方法是先通过多效蒸发, 对废液进行浓缩, 含有机物少的部分通过生化处理达标排放, 含有机物多的部分通过热力焚烧的方法处理;丙烯腈废气可采用热力焚烧和催化氧化两种方法处理。

由日本经济产业省与中国国家发展计划委员会共同推进的绿色援助计划 (GAP) 中的丙烯腈装置环保节能示范项目, 可将丙烯腈装置生产过程中排放的废气和废液引入焚烧炉, 使其完全自燃, 实现无害化, 而且还能抑制焚烧过程中氮氧化合物的产生量。另外, 还可用蒸汽回收的方法回收废热, 作为工艺蒸汽加以综合利用, 是一项既能保护环境, 又能提高能量利用效率的技术。

2 热力焚烧NOx形成机理和控制方法

2.1 NOx形成机理

在燃烧过程中, NOx生成的途径有:热力型NOx是空气中氮在高温 (1400℃以上) 下氧化产生;快速型NOx是由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N, 再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx;燃料型NOx:是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的NOx。

2.2 控制NOx生成的方法

控制NOx生成首先是合理的燃烧组织和燃烧控制, 通常采用的方法有, 减少燃烧最高温度区域范围, 降低燃烧的峰值温度, 降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度, 控制燃料与空气的前期混合, 提高入炉的局部燃料浓度, 以及采用低氮燃烧器等。其次是从末端治理, 控制烟气中排放的NOx, 其技术措施:选择性非催化还原法 (SNCR) 和选择性催化还原法 (SCR) , 其原理就是在含有NOx的尾气中喷入氨, 尿素或者其它含氮化合物, 使其中的NOx还原成N2和水。还原反应在较高的温度范围 (850~1100℃) 内进行, 不需要催化剂, 称为选择性非催化还原 (SNCR) ;还原反应在较低的温度范围 (315~400℃) 内进行, 需要催化剂, 称之为选择性催化还原 (SCR) 。

3 丙烯腈废气废液处理技术

3.1 技术简介和特点

丙烯腈装置环保节能示范项目采用日本国巴布科克-日立株式会社多级分段低温焚烧和气相还原技术, 将丙烯腈装置生产过程中产生的废气废液引入焚烧炉中集中处理, 焚烧过程中产生的高温烟气经单锅筒的自然循环型锅炉回收废热, 产生蒸汽回收利用, 这样不仅能够降低助燃燃料消耗量, 减少能耗, 同时也节省了投资和运营成本。

丙烯腈装置环保节能示范项目采用直接燃烧法, 以一定的过剩空气与被处理的废气废液在焚烧炉中进行氧化反应, 废物中的有害物质在高温下氧化、分解而被破坏, 使有害物质转化成无害物质后放空, 避免了环境污染, 同时可利用焚烧的高温烟气的余热产生蒸汽。其工艺技术具有如下特点: (1) 能够同时焚烧有机物含量很低的废气和废液; (2) 采用多级分段低温燃烧方法, 废气废液中的可燃成分能完全燃烧并且可降低助燃用的燃料量; (3) 利用CN-的还原性, 还原燃烧过程中产生的NOx, 减少了NOx排放量; (4) 充分利用燃烧后高温烟气中热能产生4120k Pa (G) 、380℃的蒸汽, 节约了能源。

3.2 工艺流程简介

自丙烯腈装置吸收塔顶排出的尾气AOG (Absorber-of Gas) 经水封罐 (D-823) , 进入AOG加热器 (E-815) 加热至170℃左右后以适当的比例分别由焚烧炉 (H-801) 上、中、下三层喷嘴进入炉中焚烧。废液 (WW) 按一定的比例由分别设置在炉底及中、上层的废液喷嘴喷入炉中焚烧。焚烧炉所需的助燃空气通过空气鼓风机升压, 进入空气加热器 (E-817) 加热至170℃左右, 进入焚烧炉。

焚烧产生的高温烟气进入余热回收系统, 首先与遮蔽锅炉 (E-811) 进行换热, 烟气温度由860℃下降至795℃, 进入过热蒸汽段 (E-812) , 与废热锅炉产生的饱和蒸汽换热后, 将蒸汽温度提高至410℃, 烟气温度下降至691℃, 进入废热锅炉段 (E-813) , 在此与炉水换热, 产生蒸汽, 烟气温度进一步降低到276℃, 再经锅炉给水预热段 (E-814) , 将锅炉给水由130℃提高至208℃, 烟气温度降至181℃, 后由烟囱 (H-802) 排入大气。

4 NOx的控制

焚烧炉为底烧立式圆筒型, 为保证废气废液中的可燃成分能完全燃烧, 同时避免过多的NOx生成, 采用了多级分段低温燃烧方法和气相还原技术。

4.1 燃烧器和废液废气喷嘴设置

为使废液、废气和空气得以充分混合, 辅助燃料由焚烧炉底部均布的六只燃烧器进入炉膛, 为废液废气焚烧提供热量。在焚烧炉底部和中段分别设置六只废液喷嘴, 上段设置三只废液喷嘴。在焚烧炉下段和中段分别设置六只废气喷嘴, 在焚烧炉上段设置三只废气喷嘴。燃烧器和废液废气喷嘴在径向为均布, 从而保证了焚烧炉径向温度场的均匀分布。废液废气喷嘴沿轴向分三段进入炉膛, 在保证燃烧效率的前提下, 降低了焚烧温度。

4.2 温度场分布

炉膛底部温度1200℃, 中部温度1400℃, 上部温度1000℃, 烟道气出炉膛温度设置在860℃。由于采用了分段燃烧的方法, 为低温燃烧奠定了基础。众所周知, NOx生成的一般规律是燃烧环境中的氧气浓度越高, 温度越高以及温度场越不均匀, 生成量越大。当燃烧温度超过1000℃, NOx开始增加, 特别是当燃烧温度高于1500℃以后, NOx生成量随温度按指数规律增加。采用低温燃烧, 有效地抑制了NOx生成。

4.3 过剩氧控制

助燃空气也由底部, 中断和上段分三级进入, 可根据焚烧炉燃烧状况调节其比例。将所需的总空气量 (α>1) 沿着整个焚烧炉轴向分三级供入, 形成“多级”燃烧区, 控制燃烧区过量空气系数低于化学当量比。焚烧炉底部和中段的过量空气系数α<1, 在上段将剩余的空气量供入, 使由于缺氧而剩余的未燃燃料和不完全燃烧产物得以补充燃烧, 保证燃烧效率不降低。这时, 虽然α>1, 但由于火焰温度已经降低, 不会生成更多的NOx。

4.4 气相还原技术

在丙烯腈废液废气中含有CH、CN等具有还原性的基团, 由于采用分段燃烧和气相还原技术, 利用CH、CN等基团的还原性, 在焚烧炉底部和中部形成的NOx会进一步与CH、CN等反应, 被还原成N2。

5 考核结果和结论

5.1 环保节能示范项目考核结果 (如表1)

5.2 结论

(1) 丙烯腈废液废气可通过热力焚烧集中处理。

(2) 通过科学合理的流场、温度场设置和燃烧组织, 可保证丙烯腈废液废气中的有害物质充分分解, 同时抑制NOx的生成。

(3) 利用丙烯腈废液废气中CH、CN等基团的还原性, 采用气相还原技术, 可进一步降低烟气中的NOx。

参考文献

[1]吴文生.BHK废气废液处理技术在安庆石化丙烯腈装置环保节能示范项目的应用.安徽化工, 2003, 29 (4) .

二氧化碳废气 第5篇

有报导曾介绍了利用被加速到1MeV的高能电子束来处理工业废弃物和防止环境介质污染的诸多工艺之一，具体地说，就是利用高能电子束使有害气体排放得以净化的工艺。这项工艺引起了各国水泥工作者的关注。

众所周知，在回转窑中煅烧水泥熟料时，除了排放粉尘外，还排放多种有毒有害物质，其中最普遍的是氮氧化物，氮氧化物的最终产物是NO和NO2，这些气体的混合物则常用NOX来表示。在废气中，主要含有NO2和数量不多的NO。NO2会对人的呼吸系统产生有害的影响。故对于NOX的排放极限含量作了规定，悬浮预热器窑的废气中NO2含量不得超过1.3g/m3。

这里论及的是有关热电厂中清除所排废气中的氮氧化物和硫氧化物的试验。

1 废气的辐射净化装置的工作原理及试验结果

图1为安装在波兰的一套示范装置。来自两台烧煤的锅炉装置(每台功率为56MW)的烟气，首先由静电收尘器系统除去固体粒子，然后，在加有某一量的氨(NH3)的喷射水流的冷却之后的气流，各有一半进入放射化学装置，在此，则由两台总功率为1200kW加速器的4个电子束来实施气体混合物的净化。由于辐射后发生的化学反应则形成若干硝酸盐和硫酸铵的固体粒子。这些固体粒子由静电收尘器捕集，并进入集尘斗室。所获得的这些物质就是经济的农业肥料。在净化后的气体中，其氮氧化物的含量减少了67%以上，而硫氧化物的含量则减少了90%。如此显著的净化效果的确是由于有电子束辐射的作用。当高速电子非弹性的散射时，在被轰击的气体中形成大量的二次电子，这些二次电子激活原子且使它们离子化，弄破分子键，同时引起高活性原子团的形成以及增强这些原子团的化合反应。

在有关该辐射化学变化的所有多种方案中，结果都证明：对于NOX来说，NH4NO3是其终产物;对于SO2来说，其终产物则是(NH4) 2SO4。

废气的辐射净化之效率依赖于诸氧化物的初始浓度。在其它条件(温度、喷入NH3的浓度)相同的情况下，电子束在工作时，氧化物的初始浓度越高，则净化的效率越高，也就是说，废气中氮氧化物和硫氧化物减少的百分数增大。这种情况可从所获得的关系曲线，即从其初始浓度中去除的氧化物之百分数与所消耗的辐射剂量的关系曲线得出结论。值得注意的是：在单位质量被辐射物质中所含分子的激活和离子化过程中，由单位质量的被辐射物质所消耗的辐射能被称为消耗的辐射剂量。用Гр作为测量装置中度量被消耗的辐射剂量的单位。

在只有一级辐射情况下，(NOX) 0越高，给定功率的电子束能量将被消耗的份额则越大，即是消耗的辐射剂量D越高。在这个情况下，D非线性增大，同时超过NOX初始浓度的增长。通过使用2级辐射，可提高去除NOX的效率。这种方法在波兰某热电厂的中试装置中得以实现(见图1)。在2级辐射情况下，去除废气中NOX的百分数!NOx比在一级辐射时的百分数"NOx高一些。在不同的中试装置上进行的试验均表明：在消耗的辐射剂量相同情况下，当有较高的SO2浓度时，则去除NOX的效率也较高。这种情况可作如下解释：即由于SO3浓度的增大而形成的硫酸雾中NO2被吸收。该辐射净化，除了在相应辐射剂量下使废气中的SO2浓度急剧降低之外，还使去除NOX的效率成双倍地提高，而且与烧其它燃料的窑相比，用该净化法则使NOX浓度的降低更大。

可能有人会提出这样的问题：气流为什么应经过冷却?两个原因都是基于该工艺的要求。第一个原因在于：对于由电子束激活的，SO2和NOX与NH3的反应之最佳温度处于60～90℃范围，高于露点16～20℃。第二个原因是：较高的温度对电子加速器放射端的钛叶片有危害。

2 结束语

二氧化碳废气 第6篇

二硫化碳是一种易挥发的物质,而且易燃、有毒。目前国内外测定二硫化碳主要有比色法、分光光度法和气相色谱法。由于一般情况下,二硫化碳含量较低,而比色法和分光光度法测定的检出限比较高,不太适合。

气相色谱法操作简单、检出限低,而且灵敏度高,比较常用。因为二硫化碳在氢火焰离子化检测器和热导检测器上的响应值太小,所以选择火焰光度检测器。

1 实验部分

1.1 仪器

1.1.1 岛津GC14-B气相色谱仪,带火焰光度检测器。

1.1.2 大连物化所气相色谱柱:chromosorbw-HP-AW-DMCS担体,长4米,内径3毫米。

1.1.3 采样抽气泵。

1.1.4 GH-1型江苏省建湖兴宇仪器厂生产活性炭采样管。

1.2 试剂

1.2.1 二硫化碳(分析纯)

1.2.2 无水乙醇(分析纯)

1.3 实验方法

1.3.1 打开活性炭采样管二端封口,用采样抽气泵抽气,将采样

管连入抽气的气路中,将挨近进气端的一端标上A,另外一端标上B。采样流量设为0.5L/min,采样时间设为20min。采样时要记录下采的流量、时间、温度、气压。采样后,要有采样管原来的胶冒把两端封闭好。

1.3.2 将靠近A端的活性炭和B端的活性炭分别放入A瓶和B瓶中,分别加入10.0毫升和1.00毫升无水乙醇。

1.3.3 色谱分析条件。

柱箱温度:70℃,汽化温度:110℃,检测温度:120℃。

氮气流量:40ml/min,氢气流量:100ml/min,空气流量:100ml/min。

进样量:1ul,检测器:FPD。

1.3.4 配制工作曲线。

以无水乙醇为溶剂配制浓度分别为:0.50、1.00、2.00、5.00、10.00mg/L的二硫化碳标准溶液。以峰面积为纵坐标,浓度为横坐标,绘制标准曲线。通过曲线可以看出,二硫化碳的进样量在0.5~10ng范围内,曲线的线性关系比较好。

1.3.5 定性定量。

采有保留时间定性,外标法峰面积定量。在线性范围内,先测定样品的峰面积,再根据工作曲线,进和样品浓度接近的标准溶液,记录下峰面积。

1.3.6 计算。废气中二硫化碳浓度C废气=C标*峰面积样*V乙醇/峰面积标*V标况废气

C废气:采样时废气中的二硫化碳浓度;

C标:标准样品浓度

峰面积样:样品的峰面积

V乙醇:解吸用乙醇体积

峰面积标:标准样品的峰面积

V标况废气:所采集废气在标准状况下的体积。

2 结果讨论

2.1 色谱柱的选择

对12根色谱柱进行了保留时间、峰形及其对干扰物的分离情况试验,综合考虑,选用chromosorbw-HP-AW-DMCS色谱柱,分离较好。

2.2 色谱条件选择

通过实验,选择柱箱温度:70℃,汽化温度:110℃,检测温度:120℃,氮气流量:40ml/min,氢气流量:100ml/min,空气流量:100ml/min的色谱条件分离效果好。

2.3 样品采集与保存

通过用玻璃注射器采样和用活性炭管富集采样的对比实验,表明用玻璃注射器直接采样保存时间很短,时间越长,二琉化碳浓度下降越大;而用活性炭管富集采样,保存时间较长。

2.4 解吸溶剂的选择

选择乙醇、甲醇、甲苯、正己烷四种溶剂做对比实验,结果表明甲醇与二硫化碳分离效果不好。正已烷出峰快,但与二硫化碳分离不好。甲苯分离情况好,但出峰时间长。最后就选择以乙醇为解吸溶剂。

2.5 方法的精密度与准确度

对同一浓度样品与自配样品各取二份做加标回收,回收率为99.4%,对已知浓度的二硫化碳与未知样品进行的精密度试验结果表明准确度与精密度均较好。

2.6 实样测定

对化工厂废气筒所排放的二硫化碳进行富集采样测定,与标准样品采用相同的方法进样,测量得出该厂排放的二硫化碳含量为0.03mg/L。

3 结论

综上所述,用chromosorbw-HP-AW-DMCS色谱柱,采用活性炭采样管富集吸收,以无水乙醇为解吸溶剂,分析条件采用上述讨论结果,以气相色谱测定工业废气中的二硫化碳,方法灵敏、操作简便、准确。

参考文献

[1]国家环保总局.水和废水监测分析方法.[M].第四版.北京:中国环境出版社,2002:401-404.

[2]Caron Francois,Kramer James.GC det.of volatile sulfides at trace levels in natural fresh water.