氮氧化物的污染及控制-课件.ppt
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1、氮氧化物的污染及控制 氮氧化物的污染及控制 内容提要:1、氮氧化物的性质及来源 2、氮氧化物的污染及危害 3、燃烧过程中氮氧化物的形成机理(简略)4、低氮氧化物燃烧技术 5、烟气脱硝技术 学习要求:了解NOx的来源 掌握热力型氮氧化物形成机理 理解低氮氧化物燃烧技术的原理和方法 了解各类烟气脱硝技术的原理和特点1 氮氧化物的性质及来源 NOx包括氮氧化物指1 的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物有一氧化氮(NO,无色)、二氧化氮(NO2,红棕色)、笑气(N2O)、五氧化二氮(N2O5)1 等,其中除五氧化二氮常态下呈固体外,其他氮氧化物常态下都呈气态。作为空气污染物的氮氧化物(N
2、Ox)常指NO和NO2。氮氧化物(NOX)种类很多,造成大气污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),因此环境学中的氮氧化物一般就指这二者的总称.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 不同浓度的NO2 对人体健康的影响一些大城市对空气中NO含量的测定以及NO2 浓度的日变化2、氮氧化物的污染 1952 年12 月5 日,一团浓重的黄色烟雾笼罩了英国首都伦敦,能见度突然变得极差,人们走在大街上,无法看清自己的双脚,公共汽车靠打着手电缓缓前进,整座城市弥漫着“臭鸡蛋”气味,居民普遍感到呼吸困
3、难,从12 月5 日到12 月9 日这短短几天里,就有4000 多人被夺去生命。1952 年伦敦烟雾事件被环保主义者看做20 世纪重大环境灾害事件之一。1952 年,伦敦。.仅19550 1951 年,美国因大气污染造成的损失就达15 亿美元。1955 年,因呼吸系统衰竭死亡的65 岁以上的老人达400 多人;1970 年,约有75 以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件光化学烟雾污染事件。洛杉矶上空笼罩在浅蓝色的烟雾之中,这是在强烈阳光照射下,污染物发生的化学反应,烟雾刺激眼、喉、鼻,引起喉头炎、头痛。12 月64 岁以上老人400 多名因此丧失了生命.附近农作物一夜之间严
4、重受害;6.5 万公顷的森林,29%严重受害,33%中等受害,其余38%也受轻度损害,车祸、飞机坠毁事件增多。美国光化学烟雾对农业和林业的危害曾波及27 个州.我国兰州,上海,南京也发生过类似的光化学烟雾事件._ 氮氧化物(NOx),普通人并不熟悉的名字,它,就是上述光化学烟雾的罪魁祸首,氮氧化物与氮氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾,称为光化学烟雾。它还会造成大气层中臭氧含量减少,引发硝酸雨,致使人们感染气喘病,肺水肿,鼻炎,头痛等疾病.天然排放的NOx,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的NO,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及
5、工业窑炉的燃烧过程;也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。_ 据测算,每燃烧一吨煤,就要产生5-30kg 氮氧化物.可我国能源结构中有70%-80%由煤的燃烧来提供.煤炭高温燃烧成为我国排放氮氧化物的主要来源之一 氮氧化合物的危害 一氧化氮性质不稳定,在空气中易氧化成二氧化氮(2NO+O22NO2)。一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,更容易造成人体缺氧。不过,人们也发现了它在生物学方面的独特作用。一氧化氮分子作为一种传递神经信息的 信使分子,在使血管扩张,免疫,增强记忆力等方面有着及其重要的作用。二氧化氮能使多种织物褪色,损坏多种织物和尼龙制品,对
6、金属和非金属材料也有腐蚀作用。长期接触低浓度氮氧化物会引起慢性咽喉炎、慢性支气管炎等,也会引发不同程度的神经衰弱综合症及牙齿酸蚀症。此外,氮氧化物还会诱发肺细胞癌变。对儿童来说,氮氧化物可能会造成肺部发育受损。医学教育网整理。吸入氮氧化物除对呼吸道有刺激作用外,还可引起高铁血红蛋白血症。急性轻度中毒主要表现为咽部不适、干咳、胸闷等呼吸道刺激症状。中度中毒出现化学性支气管炎及肺炎。重度中毒出现中毒性肺水肿,可并发自发性气胸、高铁血红蛋白血症及缺氧性心肌损害。氮氧化物难溶于水,故对上呼吸道的刺激作用较小,而易于侵入呼吸道深部细支气管和肺泡,当时可无明显症状或有眼及上呼吸道刺激症状,如咽部不适、干干
7、咳等。常经6 7 小时潜伏期后出现迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征。此外,氮氧化物还可对中枢神经系统、心血管系统等产生危害作用。因此,在一般情况下当污染以二氧化氮为主时,对肺的损害比较明显,严重时可出现以肺水肿为主的病变。而当混合气体中有大量一氧化氮时,高铁血红蛋白的形成就占优势,此时中毒发展迅速,出现高铁血红蛋白症和中枢神经损害症状。一氧化氮含量在10010-6以上时,几分钟就能致人和动物死命,吸入浓度为510-6 的二氧化氮,几分钟就能危害呼吸系统。NO+O3=NO2+O2 臭氧减少了 地球外层空间存在着微量的臭氧(O3)和氧原子(O),该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳有害的紫外线的强烈辐射
8、 NO+O3=NO2+O2 O+NO2=NO+O2 如此一来,总反应为 O+O3=O2(NO 起催化作用)而其中的活性O 原子来自光照分解.所以O3 就被分解了.根据国家海洋大气局的报告,氮氧化物是目前对地球臭氧层破坏最为严重的一种污染物.形成酸雨 美国测定的酸雨成分中,硫酸占60%,硝酸占32%,盐酸占6%,其余是碳酸和少量有机酸。目前,全球已形成三大酸雨区。我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区,面积达200 多万平方公里的酸雨区是世界三大酸雨区之一。我国酸雨区面积扩大之快、降水酸化率之高,在世界上是罕见的。世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中
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