均苯三甲酸为沉淀剂的多孔CexZr1-xO2固溶体的制备掺杂及其氧化NO性能研究(2)

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1.1.2 NOX的危害

NOX对人体以及环境都有严重的危害。NOX可刺激肺部，使人较难抵抗如感冒之类的呼吸系统疾病，呼哮喘病患者等呼吸系统有问题的人士容易受NO2影响。对儿童来说，NOX可能会造成肺部发育受损。研究指出长期吸入NOX可能会导致肺部构造改变，但目前仍未可确定导致这种后果的氮氧化物含量及吸入气体时间[2]。

酸雨和光化学烟雾形成主要原因之一以NO和NO2为主的NOX。NOX与空气中的水反应生成的HNO3和HNO2是酸雨中的成分。汽车尾气中的氮氧化物与氮氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾，称为光化学烟雾[2]。光化学烟雾具有特殊气，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低[2]。氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。

1.1.2 NOX的控制技术

就目前而言，SO2的脱除技术已经日益成熟，在此基础上人们开始研究NOX的脱除技术。现在烟气中NOX脱除技术主要有选择性催化还原、选择性非催化还原、催化分解、吸附法和液相吸收法等。

(1) 选择性催化还原法(SCR)

选择性催化还原(SCR)是最早实现工业化应用的脱硝除技术。择性催化还原(SCR)是在一定的温度和催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)作用下，利用NH3(或烃)做还原剂可选择性地将NOX 还原为N2和H2O。其主要反应式：

4NO+4 NH3+O2→4N2+6H2O (1-1)

其中还原剂NH3具有选择性，只和NOX发生反应而不与O2反应，所以称为选择性催化还原脱硝。

(2) 非催化选择性还原法(SNCR)

非催化选择性还原法(SNCR)的原理同SCR法，SNCR法通过在烟道气中产生的氨自由基与NOX反以脱去NOX。因为没有催化剂，反应要求较高的温度 (900~1200℃)，因此在反应过程中需控制好温度，以免NH3被氧化成NOX。

SNCR净化率可达50%。SNCR的特点在于反应不需催化剂，旧设备改造小，与SCR法相比投资少，但SCR法NH3消耗量较少。但是，目前大部分锅炉都不采用SNCR方法，主要原因如下：(1)效率不高(燃油锅炉的NOX排放量仅降低30%~50%)；(2)增加反应剂和运载介质(空气)的消耗量；(3)氨的泄漏量大，不仅污染大气，而且在燃烧含硫燃料时，由于有硫酸氢铵形成会使空气预热器堵塞[6]。

(3) 吸收法

传统的液体吸收、吸附脱氮技术工艺过程简单，投资较少，虽然存在不少的问题，但通过处理手段和操作工艺的不断完善，必将焕发出新的生命力。吸收法净化废气中NOX，依所选用吸收剂不同，可以分为水吸收法、酸吸收法、碱液吸收法等多种，但目前都仅限于处理气体量小的企业[4]。

(4) 生物法处理

生物法处理的实质是利用微生物的生命活动将NOX转化为无害的无机物及微生物的细胞质。由于该过程难以在气相中进行，所以气态的污染物先经过从气相转移到

液相或固相表面的液膜中的传质过程，可生物降解的可溶性污染物从气相进入滤塔填料表面的生物膜中，并经扩散进入其中的微生物组织。然后，污染物作为微生物代谢所需的营养物，在液相或固相被微生物降解净化。

1.2 SCO技术应用于NOX控制

1.2.1 SCR技术的弊端

烟气中NOX的脱除技术，选择性催化还原(SCR)法是目前最为成熟应用最广的脱硝方法。大型电厂总装机容量的95%以上都是采用的SCR脱硝技术。但SCR存在几个弊端：(1)由于NH3的腐蚀性强，对管路设备的要求高，造价高；(2)由于NH3的加入量必须严格控制，否则未反应的NH3会形成二次污染；(3)易泄漏，存储及操作困难，且易于形成(NH4)2SO4；(4)适用于固定污染源的净化，对于移动源如汽车发动机等产生的NO消除问题难以解决。