建议学时数：4学时
第9章 氮氧化物污染控制
b 1、教学要求 b 要求了解氮氧化物性质和来源， b 理解燃烧过程中氮氧化物的形成机理, b 掌握低氮氧化物燃烧技术和烟气脱硝技术。 b 2、教学重点 b 燃烧过程中氮氧化物的形成机理，烟气脱硝技术 b 3、教学难点 b 烟气脱硝技术、低氮氧化物燃烧技术
NO2(ppm)
NO2浓度的日变化
1.4 1.2
1 0.8
系列1
0.6 0.4 0.2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
时间(h)
§1氮氧化物的性质及来源
b NOx的性质（续）
Ø NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降
b NOx的来源
Ø 固氮菌、雷电等自然过程（5×108t/a） Ø 人类活动（5×107t/a）
§1氮氧化物的性质及来源
b 1952年，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，400多名老人因此丧失了生命. 附近农作物一夜之间严重受害；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。美国光化学烟雾对农 业和林业的危害曾波及27个州。
NO浓度(ppm)
800
700
600
500
400
系列1
300
200
100
0 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 温度(摄氏度)
一.热力型NOx形成的热力学
b 平衡常数和平衡浓度
一.热力型NOx形成的热力学
b 2. NO与NO2之间的转化
b 平衡常数和 b 平衡浓度
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
第9章 氮氧化物污染控制
b 教学内容: b §1 氮氧化物的性质及来源 b §2 燃烧过程中氮氧化物的形成机理 b §3 低氮氧化物燃烧技术 b §4烟气脱硝技术
§1氮氧化物的性质及来源
b 就全球来看，空气中的氮氧化物主要来源于天然源，但城市大气 中的氮氧化物大多来自于燃料燃烧，即人为源，如汽车等流动源 ，工业窑炉等固定源。 据计算，各种燃料燃烧产生的氮氧化物量为： 1吨天然气:6.35公斤 1吨石油: 9.1-12.3公斤 1吨煤: 8-9公斤 而以汽油、柴油为燃料的汽车，尾气中氮氧化物的浓度相当高。 在非采暖期，北京市一半以上的氮氧化物来自机动车排放。 氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，随着降 水和降尘从空气中去除。硝酸是酸雨的原因之一；它与其它污染 物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。
§ 燃料燃烧占 90％ § 95％以NO形式，其余主要为NO2
§1氮氧化物的来源
§1氮氧化物的来源
§2燃烧过程NOx的形成机理
b 在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%10%，产生机理一般分为如下三种： 燃料型NOx
§ 燃料中与O2反应生成的NOx Ø 瞬时NO
宝典烟气脱硝
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
b 之后，日本、英国、德国、澳大利亚先后出现过光化学污染， 我国兰州、上海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，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。 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。
§1氮氧化物的性质及来源
b NOx包括 Ø N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 Ø 大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在 Ø 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 Ø N2O：单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与臭 氧层的破坏
一些大城市对空气中NO含量的测定
NO 含量
NO2 含量
日最大含量 0.13-0.37ppm 0.05-0.12ppm
月最小含量 0.01-0.04ppm 0.01-0.04ppm
月最大含量 0.05-0.11ppm 0.04-0.06ppm
年平均含量 0.03-0.07ppm 0.02-0.05ppm
一.热力型NOx的形成的热力学
b 上述数据说明：
1) 室温条件下，几乎没有NO和NO2生成，并且所有的NO都 转化为NO2
2) 800K左右，NO与NO2生成量仍然很小，但NO生成量已 经超过NO2
3) 常规燃烧温度（>1500K）下，有可观的NO生成，但NO2 量仍然很小
§ 低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO
一.热力型NOx形成的热力学
b 1.热力型NOx的生成浓度与温度的关系
产生NO和NO2的两个重要反应
N2 O2 2NO
1
NO
1 2
O2
NO2
2
上述反应的化学平衡受温度和反应物化学组成的影响
平衡时NO浓度随温度升高迅速增加
1.热力型NOx的生成浓度与温度的关系
Ø 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
浓度(ppm)
1.0 5.0 10-15 50 80 100-150 200 以上
影响
闻到臭味 闻到很强烈的臭味 眼、鼻、呼吸道受到强烈刺激 1 分钟内人体呼吸异常，鼻受到刺激 3－5 分钟内引起胸痛 人在30－60 分钟就会因肺水肿死亡 人瞬间死亡