探讨NOX对大气的污染及其处理技术的发展趋势

摘　要：本文扼要介绍了大气污染的现状，综述了NOx的处理技术及其机理，探讨了NOx处理的生物处理技术，并对各种NOx处理技术的发展前景作了简单的分析。

关键词：大气污染；氮氧化物；生物过滤
1.大气污染的现状
目前大气污染日趋严重，有些大气污染所造成的危害已经没有了国界的限制，形成了全球性大气污染，成为与世界各国都有直接利害关系的问题。全球性大气污染已引起了世界各国的普遍关注.其中CO2，CH4，N2O，CFC是能导致全球气温升高的温室气体，而N2O，CCL4，哈龙以及CFC等对臭氧层起破坏作用
　　3.5.1 电子束照射法( ER法)
　　该法的原理是在烟气进入反应器之前先加入氨气，然后在反应器中用电子加速器产生电子束照射烟气，使水蒸气、氧等分子激发产生高能自由激， 这些自由激使烟气中的SO2和NOx很快氧化，产生硫酸和硝酸， 再和氨气反应形成硫酸铵和硝酸铵化肥。
该流程工艺的特点是：能同时脱硫脱硝，脱硫效率高(90%以上) ，脱硝率80 %以上， 不产生废水和废渣，副产品可以做化肥使用，系统操作方便简单，过程易于控制，运行可靠，无堵塞、腐蚀和泄漏等问题，对负荷的变化适应性强，处理后烟气无需加热可直接排放，占地面积小(约为常规方法的1/ 2 ～1/ 3)，投资和运行费用低，实际运行中，燃煤含硫量在0.8 %～3.5 %之间变化时，脱硫率在80 %以上脱硝率在20 %以上。电子束辐射法已在我国六大脱硫示范工程之一的成都发电厂脱硫脱硝工程中得到应用。
　　3.5.2 吸附剂吸收技术
　　采用浸渍了碳酸钠的γ-Al2O3 圆球(Φ1.6mm)作为吸附剂同时去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。处理过程包括吸收、再生等步骤。吸收过程反应式为：
Na2CO3 + Al2O3 →2NaAlO2 + CO2
2 NaAlO2 + H2O →2NaOH + Al2O3
2NaOH + SO2 + 1/ 2O2 →Na2SO4 + H2O
2NaOH + 2NO + 3/ 2O2 →NaNO3 + H2O
2NaOH + 2NO2 + 1/ 2O2 →2NaNO3 + H2O
采用天然气一氧化碳可对吸附剂进行再生，再生反应式如下：
4 Na2SO4 + CH4 →4Na2SO3 + CO2 + 2H2O
4Na2SO3 + 3CH4 →4NO2S + 3CO2 + 6H2O
Al2O3 + Na2SO3 →2NaAlO2 + SO2
Al2O3 + Na2S + H2O →2NaAlO2 + H2S
此技术对烟气中二氧化硫的净化率达90 % ，氮氧化物的净化率达70 %～90 % ，但此技术需大量吸附剂，设备庞大，投资大，运行动力消耗也大。
　　3.5.3 活性碳脱硫脱氮法
　　在该处理系统中，先用活性碳吸附除去烟气中的SOx，再让烟气通过另一活性碳层同时高效除去SOx和NOx。在脱硫塔中，NOx由于活性碳和催化作用也会被分解除去。但当SOx 同时存在时去除效率甚低。烟气从脱硫塔出来后，被重新注入NH3，然后通过填满活性碳的脱氮塔完成高效脱氮。
在解吸塔中，从脱硫塔中转移过来的活性碳被加热到390℃左右，结果活性碳上的硫酸和硫酸铵被分解，产生富含SO2 的气体( SO2 浓度约为15 %) ，然后SO2 被还原，并以硫磺被回收。在解吸塔中被再生活化的活性碳先送至脱氮塔，在活性碳的催化作用下以NH3还原除去NOx，然后把活性碳送至脱硫塔去吸附SOx，最后再一次被送回解吸塔。运行结果表明脱硫率在97 %以上，脱氮率在80 %以 上，处理装置在日本已投入实际生产。
4.生物法除氮氧化物 黄振中。中国大气污染防治技术综述。世界科技研究与发展， 2004.