氮氧化物是指由氮和氧组成的化合物。常见的氮氧化物有一氧化氮(NO无色,NO2红棕色,N2O一氧化二氮,N2O5一氧化二氮等。),其中五氧化二氮通常为固体,而其他氮氧化物通常为气体。氮氧化物(NOX)是一种常见的空气污染物,通常指NO和NO2。氮氧化物对环境危害极大。它不仅是形成酸雨的主要物质之一,也是大气中形成光化学烟雾的重要物质和消耗O3的重要因素。
1) 氮氧化物废气处理,选择性催化氧化(SCR),适用于各种污染源排放的NOX,选择温度在350℃以上。另一种方法是通过氧化还原吸收将NOX转化为N2和硝酸盐,适用于酸洗线和半导体工厂排放的氮氧化物的处理。洗涤器去除氮氧化物的工作原理分为两个阶段:第一阶段将NO氧化成NO2,然后进入第二阶段;第二阶段将NO2还原成N2,然后排出;第三阶段去除第二阶段反应产生的SO2。
第一阶段-氧化塔
功能:将NO氧化成NO2。
添加剂类型:次氯酸钠+硫酸
主要化学方程式:
4 naclo 2+2h2so 4—2clo 2+HCl+hclo 3+2na2so 4+H2O
2NO+ClO2+H2O—NO2+HCl+HNO3
加药阶段:在这个阶段,H2SO4和加药量应保持PH值在4-5之间。NaClO2的加入应确保处理后的NO含量低于理想的极限值。如果在用于NOX处理的洗涤器的烟囱部分中没有连续的排放监测,则难以将NaClO2的添加量调节至理想状态。在NO/NO2排放比恒定的一些应用中,在第一阶段加入的NaClO2和在第二阶段加入的NaHS(ORD控制)也可以是固定的比例。
另外,这一阶段不宜加入HClO、NaClO2之类的液体氧化剂,因为NO微溶于水,在水中不能被氧化成NO2,所以需要气态氧化剂与NO反应,这一阶段加入的NaClO2和H2SO4可以反应生成ClO2,ClO2可以与气相中的NO反应,将NO反应成NO2。该过程中的NO2随后将进入第二阶段进行处理。
第二阶段-还原塔
作用:将NO2还原为N2。
添加剂类型:NaOH+Na2S(NaHS)
主要化学方程式:2NO2+2NaHS—N2+Na2S2O3+H2O
8 na 2 S2 o 3+2 NO2+4 CO2—N2+4 na 2 so 4 o 6+4 na2co 3
4 na 2 S2 o 6+2 NO2+8 NaOH—N2+16 na 2 so 4 o 6+4H2O
8 NO2+2 nahs+8 NaOH—8 nano 2+na2so 3+5H2O
2 NO2+2 NaOH—亚硝酸钠+亚硝酸钠+H2O
用药阶段:这个阶段PH值保持在12.5以上。氧化电位-400毫伏
在酸性条件下,Na2S2O3会分解成亚硫酸氢钠和硫磺。硫不溶于水,并在水中形成胶状悬浮物,这会堵塞过滤器。为了解决悬浮固体的问题,必须使洗涤塔的12。但需要注意的是,在调节PH值时,不宜加入过多的碱性药剂,以免酸碱中和不充分,导致排放不能达到排放标准。
需要注意的是,如果空气中CO2的浓度大于空气中的基准值,空气中的CO2会明显与NaOH发生反应,消耗NaOH,从而增加NaOH的消耗量。
弱还原剂如硫代硫酸钠Na2S2O3或亚硫酸钠Na2S2O3已被用于洗涤二氧化氮。然而,使用弱还原剂在总成本上是不经济的。理论上1摩尔的硫化氢钠NaHS可以还原氮氧化物,需要4摩尔的亚氯酸钠NaClO2才能还原。
2NO2+NaHS+NaOH——N2+Na2SO4+H2O
2NO2+4Na2SO3——N2+4Na2SO4
这种弱还原性还原剂的单价可能比硫化氢钠高,但在NO2的洗涤塔中,较高的消耗率会抵消任何潜在的节约,总体经济性不高。