2011-03-23 10:32:54 來源:水泥人網

水泥工業(yè)廢氣脫氮技術

水泥人網】1??氮氧化物(NO、NO2、N2O)的危害性

氮氧化物包括一氧化氮NO,二氧化氮NO2和一氧化二氮N2O(笑氣)等,其人為的來源主要是工業(yè)燃料的燃燒廢氣,汽車尾氣和肥料工業(yè)的排放。氮氧化物不僅是光化學煙霧的主要成分,也是形成酸雨的重要物質。

二氧化氮不易溶于水,進入人體呼吸系統(tǒng)后可侵入肺部深層,然后緩慢轉變?yōu)橄跛?,產生刺激和腐蝕作用引起肺水腫,二氧化氮對人肺的毒性比二氧化硫更劇烈。一氧化氮對血紅素有極強的親和力,當NO和血紅蛋白結合后,可使血紅蛋白失去輸氧能力,導致人體內缺氧。

2??水泥工業(yè)廢氣排放對氮氧化物的限值

隨著全球經濟的發(fā)展,人們對環(huán)保要求的重視和提高,水泥工業(yè)廢氣對氮氧化物排放標準的限值也日益嚴格?,F今國際水泥工業(yè)對氮氧化物排放限制最嚴格的是德國2005年12月28日開始實施的國家標準。它規(guī)定:當水泥企業(yè)采用二次燃料的替代率≤60%時,其排放廢氣中的氮氧化物濃度不得超過500mgNO2/m3(標)(O210%);當水泥企業(yè)二次燃料替代率為60%~100%時,則不大于200?mgNO2/m3(標)。因為現今在德國幾乎每一家水泥企業(yè)都已經或多或少地采用了二次燃料替代天然礦物燃料(煤、石油、天然氣)。全國水泥工業(yè)二次燃料的替代率平均值已達50%以上。許多北歐和西歐諸國的水泥工業(yè)雖然目前對氮氧化物的排放限值仍為500~1200mgNO2/m3(標)之間,因已籌備了多年,預計不久都將會向德國標準看齊。我國水泥工業(yè)2005年對新建水泥生產線的標準是800mg?NO2/m3(標)。實際上因檢測監(jiān)督等技術與設施所限,這項標準的真正實施尚有待時日。

3?煅燒水泥熟料時氮氧化物NOx的成因

煅燒水泥熟料時生成一氧化氮NO的途徑主要有四種,即第一種熱力NO,它是燃料在水泥窯頭燃燒時,如果燃燒溫度達到1400℃以上,燃氣又有足夠的停留時間,那么其中的氮分子N2和氧分子O2就可直接接合產生NO;第二種瞬發(fā)NO,它是有碳氫根存在時,于火焰前端瞬發(fā)形成的NO,一般工業(yè)條件下,這種瞬發(fā)NO生成量的比例很??;第三種燃料NO,它是由燃料中所含的化學接合氮所產生的。例如煤中約含有0.5%~2%的氮(按質量計),替代燃料中含氮可達1%,重油含氮0.2%~0.5%。因為燃料中氮原子的接合能較小,所以在水泥窯系統(tǒng)相對較低溫的分解爐內產生的燃料NO較多;第四種生料NO,它是由窯喂料中含氮的化合物分解后而形成的NO,例如NH4等。

以上所述是水泥窯系統(tǒng)中一氧化氮NO的生成途徑,至于二氧化氮NO2,它是在低溫下由NO和O2接合而成的。因其反應速率是與NO濃度的平方成正比的,而NO濃度往往是很低的,故生成的NO2很少。在窯廢氣中NO2一般僅占NO+NO2總量的5%以下,NO則占總量的95%以上。

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