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              氮氧化物是怎么產生的?產生氮氧化物的原因是什么?

              環保領域專家
              • 格林斯達環保
              • 擅長:廢氣處理工藝技術,專注環保領域13年

              氮氧化物,包括多種化合物,如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮 (NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮 (N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。除二氧化氮以外,其他氮氧化物均極不穩定,遇光、濕或熱變成二氧化氮及一氧化氮,一氧化氮又變為二氧化氮。因此,職業環境中接觸的是幾種氣體混合物常稱為硝煙(氣),主要為一氧化氮和二氧化氮,并以二氧化氮為主。氮氧化物都具有不同程度的毒性。

              氮氧化物主要來自哪里?

              我國NOX主要來源于,電力行業、機動車尾氣和非金屬礦物制品業,這三大L域合計排放量,占NOx排放總量的83%。

              氮氧化物的產生和哪些因素有關?

              與溫度、氧含量、反應時間,及煤粉的物理和化學特性有關。

              1. 溫度:溫度的升高對燃料型NOX生成量有促進作用。在1200℃以下時,其隨溫度升高顯著添加,溫度在1200℃以上時,增速平緩。關于燃料型NOX,燃猜中N越高、氧濃度越高、反應停留時間越長,NOX生成量越大,與溫度相關性越差
              2. 氧含量:氧含量的添加,能夠構成或強化窯爐內焚燒的氧化氣氛,添加氧的供給,促進燃猜中N向NOX的轉化。燃料型NOX隨過??諝庀禂档南陆刀陆?,在a<1時,NOX生成量急劇下降。在氧含量不足時,氧被燃猜中的可燃成分消耗盡,損壞了氮與氧反應的物質條件。在a>1.1時,熱力型NOX含量下降,燃料型NOX仍上升。燃料型NOX與煤的熱解產品和火焰中氧濃度密切相關,如果在主焚燒區推遲煤粉與氧氣的混合,構成焚燒中心缺氧,可使絕大部分揮發份氮和部分焦碳N轉化為N2。
              3. 煤粉的性質:不同品種的煤,揮發份含量、氮含量等差異較大。通常揮發份和氮含量高的煤種生成NOX較多。煤粉細度較細時,揮發份分出速度快,焚燒速度快,加快了煤粉表面的耗氧速度,使煤粉顆粒局部表面易構成復原氣氛,產生按捺NOX生成的作用。煤粉細度較粗時,揮發份分出慢,也會減少NOX的生成量。特別是對殘次煤或是著火點較高的煤,這種情況會更顯著,控制適宜煤粉細度可根據窯況和NOX生成量綜合考慮。

              煤揮發份中氧氮比越大,NOX轉化率越高。相同氧氮比條件下,過??諝庀禂翟酱?,NOX轉化率越大。

              煙氣中的氮氧化物是怎么產生的?

              煙氣脫硝中,氮氧化物NOx來自燒結機機頭煙道的燒結煙氣中,燒結煙氣中氮氧化物產生的原因是:空氣中的氮氣或可燃氮化合物在燒結環境下和氧氣發生反應。其中氮氧化物NOx包括燃料型氮氧化物、熱力型氮氧化物和快速型氮氧化物。

              燃氣鍋爐氮氧化物是怎么產生的?

              就鍋爐的燃燒而言,產生 NOx 的方式主要有熱力型 NOx、快速型NOx、燃料型 NOx、N2O 中間型 NOx、NNH 型 NOx 五種。而天然氣鍋爐(CH4 ≥ 98%)燃料成分比較單一,其生成的 NOx 主要為熱力型 NOx 和快速型 NOx。

              熱力型NOx生成機理

              熱力型NOx是指供給燃燒的空氣中的N2在高溫下氧化生成NOx的過程。熱力型 NOx 基本是在燃料完全燃燒后進行的,其生成時煙氣溫度必須大于 1 800 K,同時煙氣中含有多余的氧。生成 NOx 的量隨著煙氣溫度的升高 和煙氣中氧含量的增加而增加。另外,煙氣在高溫 區域經過的時間越長,越有利于產生 NOx。天然氣 燃料中 CH4 的 理 論 燃 燒 溫 度 為 1 900 ~ 2 100 K, 當燃料完全燃燒時,燃氣鍋爐爐膛出口溫度通常為1 100 ~ 1 300 K。燃氣鍋爐設計的過量空氣系數 a 通 常為 1.05 ~ 1.10,燃料燃燒后兼具高溫和富氧的條件。因此,熱力型 NOx 是燃氣鍋爐運行時產生 NOx 的主要原因。   

              快速型NOx生成機理

              快速型NOx是碳氫燃料(如 CH4)在欠氧條件下快速生成的,而 CO和 H2 在燃燒時卻不會產生快速型 NOx。根據快速型 NOx 的生成機理,燃料的成分對于這種類型 NOx 的生成具有決定性的影響。當天然氣鍋爐的燃料成分確定后,這種影響就已經被決定。要減少燃料燃燒產生的 NOx,只能通過對燃燒鍋爐中過量空氣系數 a 的控制來調節快速型 NOx 的生成。當a≥ 1時基本上不會生成快速型 NOx;當 a 略小于 1 時,此時的快速型 NOx 生成速率z快。因此,使燃氣鍋爐的過量空氣系數 a 大于 1,有利于降低 NOx 排放。

              焚燒過程中氮氧化物是怎么產生的?

              煤在燃燒過程中產生的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮,其生成量和排放量與燃燒方式、特別是燒成溫度和空氣過剩系數等密切相關。NOX生成途徑主要有燃料型、熱力型和快速性三種方式。其中快速型生成量很少,可以忽略不計。

              1. 熱力型NOX 指空氣中的氮氣和氧氣在燃料燃燒時所形成的高溫環境下生成的一氧化氮和二氧化氮總和。溫度對熱力型NOX的生成具有絕D性作用,過量空氣系數和煙氣停留時間對熱力型NOX的生成有很大影響。  根據熱力型NOX的生成過程,要控制其生成,就需要降低溶爐的z高燒成溫度,并免產生場部高區,以降低熱力型N0的生成。 
              2. 燃料型NOX: 燃料型NOx的生成是燃料中的氮化臺物在燃燒過程中氧化反應而生成的,燃料型NOx指燃料中含氮化合物在燃燒過程中進行熱分解,進而進一步氧化而生成N其生成量主要取決于空氣過剩系數(a兒空氣過剩系數越高,N0h的生成和轉化率也越高,燃料型占NOx總生成量的75%到90%。 
              3. 快速型NOx :燃燒時空氣中的N2和燃料中的碳氫離子團如CH等反應生成NOx。主要是指燃料中的碳氫化合物在燃料濃度較高的區域燃燒時所產生的烴與空氣中的N2發生反應。形成CN和HCN,繼而氧化而生成NOx在燃煤窯爐中,其生成量很小,一般在燃用不含氮的碳氫燃料時才予以考慮。在這三種形式中,快速型NOx所占比例不到5%,在溫度低于1300度時,幾乎沒有熱力型NOx,對常規爐窯而言,NOx主要通過燃料型生成途徑而產生。

              汽車氮氧化物是怎么產生的?

              機動車尾氣是機動車運行時產生的廢氣,其中包括一氧化碳(CO),氮氧化物(NOX)、碳氫化合物(HC)和固體懸浮顆粒(PM)等,是引發大氣污染的元兇之一。

              氮氧化物主要是空氣中的氮氣在高溫下被氧化生成的,因為空氣中氮氣含量接近80%,所以在氣缸內高溫燃燒時很容易產生氮氧化物。一般尾氣氮氧化物超標主要是混合氣過濃,當混合氣過濃時汽油不完全燃燒產生大量碳氫化合物,它們與氮氣反應時不需要太高溫度就能生成很多氮氧化物。所以當尾氣氮氧化物不合格時可以查看噴油嘴是否滴漏、進氣是否受阻、火花塞是否老化等容易造成混合氣過濃或者燃燒不完全的故障。


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