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氮氧化物的产生及转化

【学习目标】

1.掌握NO和NO的重要性质；

2.了解氮氧化物的用途及对大气的污染，知道硝酸型酸雨形成的过程和防治方法。

3.从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法。

4.通过比较NO和NO的性质学会类比的科学方法。

5.提高环保意识，培养爱护环境的态度，形成与大自然友好相处的情感。

【重点及难点】

重点：NO、NO的化学性质及对环境的影响。

难点：NO与H2O的反应。

【自主学习】

1.空气中含量最多的气体是什么？

2.组成蛋白质的主要元素是什么？

3.植物生长必需的营养元素有哪些？

【课堂导学】一、氮氧化物的产生及转化

（一）氮元素的重要性

（二）氮的固定（固氮）

1.定义:

2.分类:

【观察讨论】农谚说“雷雨发庄稼”，为什么呢?

【动动手】

实验1:将一装满二氧化氮的试管倒置于水槽中，一段时间后，观察试管中液面的情况及气体颜色的变化。

实验2:小心地取出试管，并敞口放置，观察颜色的变化，并思考为什么?

实验3:向试管中滴加紫色石蕊，观察溶液颜色的变化。

（三）雷雨过程中氮元素的转化

三、氮氧化物的污染及防治

1. 氮氧化物的来源

2.氮氧化物的污染

3.防治

【议一议】溴蒸汽和二氧化氮均为红棕色气体，如何区分?

【比一比】二、氮氧化物的性质

氮氧化物有哪些益处? 【阅读思

考】 2. 氮氧化物有哪些危害?

【当堂训练】

1 .下列气体不会造成大气污染的是

上世纪80年代后期人们逐渐认识到， NO 在人体内起

着多方面的重要生理作用。下列关于NO 的说.法错误的是

A . NO 是具有刺激性的红棕色气体

B.NO 能够与人

体血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒

C. NO 在人体的血管系统内具有传送信号的功能

3.下列气体中。不能用直接排空气法收集的是 .

8. 下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是 3. 美国医学教授因发现X 物质在人体血管系统内具有传送信号的功能而荣获1998年诺贝尔生理学和

医学奖。因此X 物质被誉为“生物信使分子”。已知X 是一种奇电子数分子，也是一种污染大气的无色气体且能使血红蛋白失去携氧能力。则X 是：

A.CO

B.HF

C.CQ

4. 盛满NO 的试管倒置于水槽中，反应完毕后，液面上升的高度是试管的

A .

1/2;

B .

1/3;

C .

2/3;

D .

5. Murad 等三位教授最早提出了 NO 分子在人体内有独特功能，近年来此领域研

究有很大进展因此这三位教授荣获了 1998年诺贝尔医学及生理学奖，关于NO 的下叙述不正确的是 A.NO 可以是某些低价 N 物质氧化的产物 B.NO 不是亚硝酸的酸酐

A .二氧化硫

B .氮气

氧化碳氧化氮

D . NO 是汽车尾气的有害成分之一 (

A . NO

B . NO

C .

4. 下列物质不属于城市空气质量日报的是 A.二氧化硫 B.氮氧化物

5. 下列气体由于能结合血红蛋白而引起中毒的是 A. Cl 2 B.NO C.O

6. 下列反应中气体只作氧化剂的是

A. C12通入水中

CO 二氧化碳

D.CO

D.悬浮颗粒

.Cl 2通入水NaSO 溶液中 C.二氧化硫通入氯水中 .NO 通入水中

7. 起固氮作用的化学反应的是： A. 工业上用氮气和氢气合成氨

气

)

B. —氧化氮与氧气反应生成二氧化氮 D.由氨气制碳酸氢氨和硫酸氨

A.闪电 B .光化学烟雾 9.下列气体在常温下不能共存的是 .酸雨 D .臭氧空洞［来源:学科

A. SQ 与 C 2 B . NO 与 NO

10 .造成光化学烟雾的有害气体主要是 A.二氧化碳、碳氢化合物 C.二氧化硫【课后巩固】

1. 下列气体由于能结合血红蛋白而引起中毒的

是

A.Cl 2

B.NO

C.O

2. 鉴别NO 和溴蒸汽的方法正确的是 A.用氢氧化钠溶液

C.用硝酸银溶液

()

.C 2与N 2 D . NC 与O

(

.一氧化氮和二氧化氮 .氟氯烃

D.CO

B.用湿润的淀粉碘化钾试纸

D.用蒸馏水 () D.NO

( )

5/6

C.N O可以是某些高价N物质的还原产物

D.NO 是红棕色气体

6. 在NQ 与水的反应中，水： A 是还原剂 B.是氧化剂

既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还

原剂

7. 在NQ 被水吸收的反应中，发生还原反应和发生氧化反应的物质，其质量比为(

A. 3 : 1

B. 1

C. 1

D. 2 8、电闪雷鸣是人们司空见惯的自然现象，地球上每年平均发生 315160余次闪电 (1) 每当雷电交加之际，空气中可能发生如下反应: ③ __________________________________

9、 NQ 分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的 NQ 在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点， NQ 亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。

(1) NQ 对环境的危害在于 A.破坏臭氧层 B C.造成酸雨 D

(2) 在含Cu 离子的酶活化中心中，亚硝酸根离子

离子在酸性水溶液中反应的离子方程式： ______________________________________ 。 10、汽车尾气(含有烃类、 CQ SQ 与NQ 等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器” (用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使 CC 与 NQ 反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及 SQ 的转化。 (1 )写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式

_______________________________________ (2) “催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是 _______________ (3) 控制城市空气污染源的方法可以有

________________________ a 开发氢能源 b 使用电动车 c 植树造林 d 戴上呼吸面具 11、地球外层空间存在臭氧和氧原子，该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳的有害强烈紫外线辐射，可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮氧化物 (NQ 和NQ ), 它们和 Q 及Q 发生如下反应： Q+NQ= NQ + Q 2 , Q+ NQ = NQ+ Q 。这两个反应反复循环，其总反应为： ____________________________________ 。由此可见，氮氧化物在破坏臭氧层的过程中起了

管、作用。

___________ (填以下项目的编号) .高温下能使一些金属被氧化 .与人体血红蛋白结合 (NOT)可转化为NQ 写出Cu +

和亚硝酸根

焦炉加热燃烧时氮氧化物的形成机理分析解析

焦炉加热燃烧时氮氧化物的形成机理及控制钟英飞燃气在焦炉立火道燃烧时会产生氮氧化物(NO x )，氮氧化物通常多指NO 和NO 2 的混合物，大气中的氮氧化物破坏臭氧层，造成酸雨，污染环境。上世纪80代中期，发达国家就视其为有害气体，提出了控制排放标准。目前发达国家控制标准基本上是氮氧化物（废气中O 2 含量折算至5％时），用焦炉煤气加热的质量浓度以NO x 计不大于500mg/m3,用贫煤气（混合煤气）加热的质量浓度不大于 350mg/m3(170ppm) 。随着我国经济的快速发展，对焦炉排放氮氧化物的危害也日益重视，并准备制订排放控制标准。本文将对氮氧化物在焦炉燃烧过程中的形成机理及控制措施进行论述。研究表明，在燃烧生成的NO x 中，NO占95%, NO 2 为5％左右，在大气中NO缓慢转化为NO 2，故在探讨NO x 形成机理时，主要研究NO的形成机理。焦炉燃烧过程中生成氮氧化物的形成机理有3种类型：一是温度热力型NO;二是碳氢燃料快速型NO;三是含N组分燃料型NO。也有资料将前两种合称温度型NO。 1 温度热力型NO形成机理及控制燃烧过程中，空气带入的氮被氧化为NO N 2+O 2 = 2NO NO的生成由如下一组链式反应来说明，其中原子氧主要来源于高温下O 2 的离解： O+N 2 = NO+N N+O 2 = NO+O 由于原子氧和氮分子反应，需要很大的活化能，所以在燃料燃烧前和燃烧火焰中不会生成大量的NO，只有在燃烧火焰的下游高温区（从理论上说，只有火焰的下游才积聚了全部的热焓而使该处温度最高，燃烧火焰前部与中部都不是高温区），才能发生O 2 的离解，也才能生成NO。

氮氧化物相关知识

氮氧化物(nitrogen oxides)包括多种化合物，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，其他氮氧化物均极不稳定，遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又变为二氧化氮。造成大气污染的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，因此，环境学中的氮氧化物一般就指这两者的总称。氮氧化物具有不同程度的危害。氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，硝酸是酸雨的成因之一；它与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。大气中氮氧化物浓度增长，造成了氮沉降量的增加。根据酸雨监测数据，降水中NO3－与SO42－当量浓度比值1999年以来呈现上升趋势。NO3－与SO42－当量浓度比值增大，表明氮氧化物对酸性降水的贡献在增大，我国酸雨正在由硫酸型酸雨向硫酸/硝酸复合型过渡。同时，氮沉降产生更多的硝酸根和氮的氧化物，使土壤酸化，使水酸化和富营养化。1 U' P4 [& v. |! z. v7 c4 @ 氮氧化物的持续增加，还会加速细微颗粒物和二次气溶胶的形成。氮氧化物是光化学污染的前体物之一。在阳光照射下，NO2和VOCs(挥发性有机化合物)经由一连串的光化学反应生成O3和甲醛、乙醛等多种二次污染物，导致大气氧化性增强，并形成光化学烟雾，对大气环

境和人体健康造成危害。在我国一些人口密集、经济发达和机动车保有量大的城市，已经发现发生光化学污染的趋势，尤其是在北京、广州、上海等特大城市已经监测到了光化学污染的发生。因此，减少大气中的氮氧化物对于保护生态、保持人们身体健康起到重要作用。而减排氮氧化物就是保护环境、改善民生的重大举措。二氧化硫的硫主要来自燃料，而氮氧化物的氮来源是燃料和空气，既与燃烧温度有关，也与混合气体在高温区停留的时间有关。烟气中氮氧化物浓度的变化范围较大，准确测算不容易。随着燃料使用量和机动车保有量的增加，氮氧化物也会随之增加。据测算，全国氮氧化物的排放量年增长率为5％~8％。如果不采取进一步的氮氧化物减排措施，随着国民经济继续发展、人口增长和城市化进程的加快，未来中国氮氧化物排放量将持续增长。按照目前的发展趋势，到2030年我国氮氧化物排放量将达到3540万吨，势必造成严重的环境影响，因此必须切实加强氮氧化物排放控制。而减少氮氧化物最重要的政策措施就是总量控制。测定尾气中NO、NO2、N2O、N2O4，用化学分析方法和仪器分析方法分别怎样做？用色谱做有啥优点和不足？如果是硝酸合成中的尾气，最好采用红外气体分析，并且将氮氧化物转化成红外可以检测的形式。另外可以用激光分析法，可能也需要对气体进行适当的转化才好测定。采用色谱法，可能选择合适的色谱柱及分离条件是一个较为棘手的过程。如果是测定总氮氧化物，则可以采用化学发光法检测。

氮氧化物的计算方法

氮氧化物的计算方法燃烧产生的氮氧化物根实际燃烧条件关系密切，所以要准确估算是非常困难的。如果条件允许，尽量类比具备可比性同类型项目实测数据;在无实测情况下最好查阅相关书籍或相关研究成果计算方式，根据相关条件选择相近情况公式的计算结果准确率稍高，而且符合导则要求可找到依据出处;切记别拍脑袋。以下几种方法供大家参考。传统方法第一种方法: 《环境统计手册》-方品贤中的计算方法(第99和100页)和国家环保总局《关于排污费征收核定有关工作的通知》(环发[2003]64号)中氮氧化物的计算方法上述方法是一产生10m3烟气。致的，假设了燃烧1kg煤 GNOx=1.63×B×(N×β+0.000938) 氮氧化物排放量，kg; GNOx— B–消耗的燃煤(油)量，kg; N–燃料中的含氮量，%;《环境保护实用数据手册》-胡名操和《环境统计手册》-方品贤统计数据一致。取0.85%。 β—燃料中氮的转化率，%。取70% 计算燃烧1t煤产生氮氧化物量为18.64kg。第二种方法:根据N守恒，计算公式为:G,B×N/14×a×46 其中:G—预测年二氧化氮排放量; N—煤的氮含量(,)，取0.85,; a—氮氧化物转化为二氧化氮的效率(%)，取70%。

B—燃煤量。计算燃烧1t煤氮氧化物产生量为19.55 kg。第三种方法: 按照《环境保护实用数据手册》-胡名操中相关统计数据，工业锅炉燃烧1t煤产生的氮氧化物为9.08kg(第65页，表2-51);用烟煤作燃料，选锅炉铺撇式加煤产生的氮氧化物为7.5kg(第66页，表2-53);用无烟煤作燃料的锅炉燃烧，选可移动炉蓖产生的氮氧化物产生量为5kg(第67页，表2-57);美国典型的燃烧烟煤小型工业锅炉的氮氧化物7.5kg(第68页，表2-60)。第四种计算方法: 采用《产排污系数手册》第十册:按燃烧1t煤来计算: 烟煤-层燃炉:2.94kg;285.7mg/m3;(第240页) 锅炉燃烧氮氧化物排放量燃料燃烧生成的氮氧化物量可用下式核算: GNOx,1.63B(β?n+10,6Vy?CNOx) 式中:GNOx ~燃料燃烧生成的氮氧化物(以NO2计)量(kg); ); B ~煤或重油消耗量(kg β ~燃烧氮向燃料型NO的转变率(%)，与燃料含氮量n有关。普通燃烧条件下，燃煤层燃炉为25~50%(n?0.4%)，燃油锅炉为32~40%，煤粉炉取20~25%; n ~燃料中氮的含量(%); Vy ~燃料生成的烟气量(Nm3,kg); CNOx ~温度型NO浓度(mg,Nm3)，通常取70ppm，即93.8mg,Nm3。固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范,试行,,HJ/T 373-2007, 中核定氮氧化物排放量 5.3.5 核定氮氧化物排放量

NOX形成机理,如何控制NOX浓度

NOX形成机理,如何控制NOX浓度 1、NOx的危害：氮氧化物（NOx）是重要的空气污染物质，其产生的途径为燃烧火焰在高温下氮气与氧气的化合，以及燃料中的氮成分在燃烧时氧化而成。氮氧化物的环境危害有二种，在阳光的催化作用下，氮氧化物易与碳氢化物光化反应，造成光雾及臭氧之二次空气污染;此外氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨。 2、NOx生成机理和特点 2.1 NOx生成机理在NOx中，一氧化氮约占90％以上，二氧化氮占5％~10％，产生机理一般分为如下3种：（1）热力型NOx，燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(ZELDOVICH)反应式表示，即 O2+N→2O+N, O+N2→NO+N, N+O2→NO+O 在高温下总生成式为 N2+O2→2NO, NO+0.5O2→NO2 随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。当T<1 500 ℃时,NO的生成量很少,而当T>1 500 ℃时,T每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。（2）快速型NOx，快速型NOx是1971年FENIMORE通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx，由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx，其形成时间只需要60 ms，所生成的NOx与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。

（3）燃料型NOx，指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600~800 ℃时就会生成燃料型NOx。在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN等中间产物基团，然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化和焦炭中剩余氮的氧化两部分组成。 2.2 NOx生成特点在这3种途径中,快速型NOx所占的比例不到5%，在温度低于1300℃时,几乎没有热力型NOx。对常规燃煤锅炉而言，NOx主要通过燃料型生成途径而产生。由NOx的生成机理可以看出，NOx的生成及破坏与以下因素有关：⑴煤的燃烧方式、燃烧工况,其生成量依赖于燃烧温度水平；⑵煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量等； ⑶炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内氧气，氮气，NO和CHi的含量；⑷燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。 3、降低NOx的主要控制技术降低NOx排放措施分为一级脱氮技术和二级脱氮技术。一级脱氮技术主要是采用低NOx 燃烧器以及通过燃烧优化调整，有效控制NOx的产生，从源头上减少NOx生成量；二级脱氮技术则是利用各种措施,尽可能减少已生成NOx的排放，属于烟气脱硝范畴，目前主要有两种成熟技术选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）。 3.1、级脱氮技术 3.1.1、气分级 3.1.1.1、根据NOx的生成机理，燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx生成都有很大影响。当过量空气系数α<1，燃烧区处于“缺氧燃烧”状态时,抑制NOx的生成量有明显效果[6]。根据这一原理，将燃料的燃烧过程分阶段完成，把供给燃烧区的空气量减少到全部燃

氮氧化物的计算

LS的是一种途径。此外，《排污收费制度》P122页中燃料（固体和液体燃料）中的N和输入空气中的N，在燃烧时会产生NOｘ，一般在燃烧时产生的NOｘ中的约90% 为NO ，其余主要是NO2。燃料燃烧时产生氮氧化物量可用下列公式估算： GNOｘ= 1.63 ×B ×（N ×β+ 0.000938） GNOｘ—氮氧化物排放量，kg ； B –消耗的燃煤（油）量，kg ； N –燃料中的含氮量，%，见表7 ； β—燃料中氮的转化率，%，见表8。表7 燃料中氮的含量燃料名称含氮质量百分比（%）数值平均值煤 0.5—2.5 1.5 劣质重油 0.2—0.4 0.2 一般重油 0.08—0.4 0.14 劣质轻油 0.005—0.08 0.02 表8 燃料中氮的NOｘ转化率炉型 NOｘ的转化率（%）层燃煤 50 煤粉炉 25 燃油炉 40 不同燃料、不同炉型燃烧时氮氧化物产污系数见表9。表9 不同燃料、不同炉型燃烧时氮氧化物产污系数（kg/t煤）燃料及炉型含氮量（%） NOｘ的转化率（%） GNOｘ层燃煤 1.5 50 13.8 煤粉炉 1.5 25 7.6 劣质重油 0.2 40 2.8 一般重油 0.14 40 2.4 劣质轻油 0.02 40 1.7 燃料燃烧可以用以下计算： GNOｘ= 1.63 ×B ×（N ×β+10—https://www.wendangku.net/doc/a38264698.html,ox） GNOｘ—氮氧化物排放量，kg ； B –消耗的燃煤（油）量，kg ； N –燃料中的含氮量，%，见表7 ； β—燃料中氮的转化率，燃煤层燃为25%—50% （N≥0.4%），粉煤炉取20%—25%

Vy——燃料生成的烟气量（Nm3/Kg） Cnox——温度型NO 的浓度（mg/Nm3）通常取70ppm 既是93.8 mg/Nm3。高人总结了几种计算氮氧化物的计算方法第一种方法：《环境统计手册》-方品贤中的计算方法（第99和100页）和国家环保总局《关于排污费征收核定有关工作的通知》（环发[2003]64号）中氮氧化物的计算方法上述方法是一致的，假设了燃烧1kg煤产生10m3烟气。 GNOx=1.63×B×（N×β+0.000938） GNOx—氮氧化物排放量，kg； B–消耗的燃煤（油）量，kg； N–燃料中的含氮量，%；《环境保护实用数据手册》-胡名操和《环境统计手册》-方品贤统计数据一致。取0.85%。 β—燃料中氮的转化率，%。取70% 计算燃烧1t煤产生氮氧化物量为18.64kg。第二种方法：根据N守恒，计算公式为：G＝B×N/14×a×46 其中：G—预测年二氧化氮排放量； N—煤的氮含量（％），取0.85％； a—氮氧化物转化为二氧化氮的效率（%），取70%。 B—燃煤量。计算燃烧1t煤氮氧化物产生量为19.55 kg。第三种方法：按照《环境保护实用数据手册》-胡名操中相关统计数据，工业锅炉燃烧1t煤产生的氮氧化

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理.

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理: 一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中,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: (a热力型燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich反应式表示。随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式在高温下总生成式为 (b瞬时反应型(快速型快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分,不是主要来源。 (c燃料型NOx 由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600-800℃时就会生成燃料型,它在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。

在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN 和等中间产物基团,然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥发份和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭两部分组成。燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说,也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。 1在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOx含量较多,快速型NOx极少。燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx,燃料中氮并非全部转变为NOx,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOx排放总量,可采取: (1减少燃烧的过量空气系数; (2控制燃料与空气的前期混合; (3提高入炉的局部燃料浓度。 2热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOx,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增加化学活性;然后是高的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取: (1减小燃烧最高温度区域范围; (2降低锅炉燃烧的峰值温度; (3降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成:

NOx生成及控制措施

一概述中国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤在一次能源中占75％，其中84％以上是通过燃烧方法利用的。煤燃烧所释放出废气中的氮氧化物(NOx)，是造成大气污染的主要污染源之一。氮氧化物(NOx)引起的环境问题和人体健康的危害主要有以下几方面：氮氧化物(NOx)的主要危害： (1)NOx对人体的致毒作用，危害最大的是NO2，主要影响呼吸系统，可引起支气管炎和肺气肿等疾病；(2)NOx对植物的损害；(3)NOx是形成酸雨、酸雾的主要污染物；(4)NOx与碳氢化合物可形成光化学烟雾；(5)NOx参与臭氧层的破坏。 (2)不同浓度的NO2对人体健康的影响二、燃煤锅炉NOx生成机理氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的NOx有多种不同形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，其中NO 和NO2是重要的大气污染物，另外还有少量N2O。我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，电力工业又是我国的燃煤大户，因此火力发电厂是NOx排放的主要来源之一。

煤的燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx ）主要是一氧化氮（NO ）和二氧化氮（NO2），在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤的燃烧方式，特别是燃烧温度和过量空气系数等密切相关。燃烧形成的NOx 生成途径主要由以下三个：为燃料型、热力型和快速型3种。其中快速型NOx 生成量很少,可以忽略不计。 1. 热力型NOx 指空气中的氮气（N2）和氧(O2)燃料燃烧时所形成的高温环境下生成的NO 和NO2的总和，其总反应式为： 2 2222NO O NO NO O N ?+?+ 当燃烧区域温度低于1000℃时，NO 的生成量较少，而温度在1300℃—1500℃时，NO 的浓度约为500—1000ppm ，而且随着温度的升高，NOx 的生成速度按指数规律增加，当温度足够高时热力型NOx 可达20%。因此，温度对热力型NOx 的生成具有绝对性的作用，过量空气系数和烟气停留时间对热力型NOx 的生成有很大影响。根据热力型NOX 的生成过程，要控制其生成，就需要降低锅炉炉膛燃烧温度，并避免产生局部高温区，以降低热力型NOX 的生成。 2. 燃料型NOx 燃料型NOx 的生成是燃料中的氮化合物在燃烧过程中氧化反应而生成的NOx ，称为燃料型NOx 。燃煤电厂锅炉中产生的NOx 中大约75%～90%是燃料型NOx ，因此燃料型NOx 是燃煤电厂锅炉产生NOx 的主要途径。研究燃料型NOx 的生成和破坏机理，对于控制燃烧过程中NOx 的生成和排放，具有重要的意义。在燃料燃烧生成NOx 的过程中，

氮氧化物的产生及转化教案

氮氧化物的产生及转化教学设计一、教学目标知识与技能：1.掌握N2、NO和NO2的重要性质和用途； 2.了解氮氧化合物对大气的污染，知道硝酸型酸雨形成的过程和防治方法。过程与方法：从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法，通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法，通过交流观察思考等过程培养科学的学习方法。情感态度与价值观：通过认识氮氧化合物对环境的危害和防治原理，进一步提高学生环保意识，培养爱护环境的态度，形成与大自然友好相处的情感。二、教学重点及难点教学重点：N2、NO、NO2的化学性质及对环境的影响。教学难点：NO2与H2O 的反应。三、教学过程 [创设情境]阅读材料：我国西北有一狭长的山谷，那儿经常电闪雷鸣，狂风暴雨。牧民和牲畜进入后往往遭雷击倒下。奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地居民成为魔鬼谷。[提问]魔鬼谷真的有魔鬼吗？带着这个问题我们来学习本节内容-氮氧化物的产生及转化[板书]氮氧化物的产生及转化 [演示实验]放一段实验视频，在圆底烧瓶（充满空气）中模拟闪电，观察烧瓶内现象。[提问]烧瓶中空气变成红棕色，为什么有这样的变化？首先思考空气的主要成分是什么？[回答]空气的主要成分氮气和氧气。 [提问]所以氮元素在自然界以什么形式存在？结合书本回答。 [回答]大部分以游离态形式存在于空气中，化合态的存在于多种无机物和有机物中。 [提问]那上面烧瓶中发生了什么样的化学反应？先写下已知两个反应物，这个反应需要条件吗？ [板书]N2+O2---NO N2+O2=2NO(通电) [回答]需要放电的条件。 [解答]生成的就是NO 一氧化氮。接下来我们来探讨NO的性质【科学视野】学习历史：1988年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现了NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。但是NO是有毒气体，一氧化氮的过量产生会使血管扩张，所以宇航员在太空飞行之后会产生晕厥。 [探究实验]实验台有两试管带标签气体，其中一管为NO, [回答]氮，磷，钾称为肥料”三要素“。在工业时代之前，农业不使用化肥，雷雨天降水中的氮盐相当给农作物施了一次肥，能促进其生长，由雷电导致的氮的固定是地球上氮盐天然合成的主要途径，氮盐是植物生长所必须的大量营养盐，所以说“雷雨发庄稼” 闪电起到放电作用，空气中的氮气与氧气在通电情况下的可以反应生成一氧化氮。游离态的氮气植物无法吸收，只有“固定”下来的化合态的氮元素经过一定形式的转化变为硝酸盐，才有可能被植物吸收利用。在这些转化的过程中，一氧化氮和二氧化氮就是两种重要的中间产物。 [板书] 一.氮元素的固定（固氮）（1）与氧气反应：N2+O2 = 2NO（通电） 2NO + O2 = 2NO2 (2) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 硝酸→硝酸盐 [回答]氮气的性质

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理

一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，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：（a）热力型燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律。当T<1500℃时，NO的生成量很少，而当T>1500℃时，T每增加100℃，反应速率增大6-7倍。热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式) 在高温下总生成式为（b）瞬时反应型(快速型) 快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力次方成正比，与温度的关系不大。上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。（c）燃料型NOx 由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600－800℃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说，也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。 1）在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率，控制NOx排放总量，可采取：（1）减少燃烧的过量空气系数；（2）控制燃料与空气的前期混合；（3）提高入炉的局部燃料浓度。 2）热力型NOx：是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOx，产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增加化学活性；然后是高的氧浓度，要减少热力型NOX的生成，可采取：（1）减小燃烧最高温度区域范围; （2）降低锅炉燃烧的峰值温度; （3）降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。具体来说，就是在保证锅炉燃烧安全的前提下，采取以下措施来减少氮氧化物的生成： 1、低过量空气燃烧使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以抑制NOx的生成。这是一种最简单的降低NOx排放的方法。一般可降低NOx排放15~20%。但如炉内氧浓度过低(3%以下)，会增加化学不完全燃烧热损失，引起飞灰含碳量增加，使锅炉燃烧效率下降。因此，在锅炉运行时，应选取最合理的过量空气系数。 2、空气分级送入炉膛

氮氧化物的形成及控制

氮氧化物的形成及控制技术孙铁朦（中南大学能源科学与工程学院，湖南长沙，410083）摘要：随着我国经济的快速发展和能源生产与消费量的急速增长，氮氧化物排放量也随之增加。有关研究表明，氮氧化物排放加剧了大气酸沉降、光化学烟雾和城市灰霾的污染。由于氮氧化物可以在大气层中长距离输送，引起的全球性或区域性污染问题也日渐突出。如果对此不加以控制，氮氧化物的持续增加将会明显抵消掉二氧化硫减排所取得的重大环境效益。我国氮氧化物排放控制还处于起步阶段，氮氧化物排放控制技术有待进一步普及，并提出氮氧化物排放治理的一些方法。关键词：氮氧化物；危害；控制技术。 The formation of nitrogen oxide and control technology Sun tie meng (School of Energy Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China) Abstract: With the rapid growth of China's rapid energy production and consumption,nitrogen oxide emissions have increased. The study showed that nitrogen oxide emissions contribute to atmospheric acid deposition,photochemical smog and urban haze pollution. Due tolong-range transport of nitrogen oxides in the atmosphere which caused by global or regional pollution problems have become increasingly prominent. If this is left unchecked, the continued increase of the nitrogen oxides will be significantly offset by the significant environmental benefits achieved by the sulfur dioxide emission reduction. Due to nitrogen oxides emission reduction program in china is still in its initial stages,nitrogen oxide control technology needs further popularization and provide some methods on nitrogen oxide emission control. Key words:nitrogen oxide;damage:control technology. 1前言氮氧化物是大气中主要的气态污染物之一，包括多种化合物,如氧化亚氮(N O)、一氧化 2 )、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。其中氮(NO)、二氧化氮(NO 2 N2O3、N2O4、N2O5很不稳定,常温下很容易转化成NO和NO2。大气中含量较高的氮氧化物主O、NO和NO2。其中,NO和NO2是大气中主要的氮氧化物。要包括N 2 自然界中的NOx主要来自雷电,森林草原火灾，氧化大气中的氮和土壤中微生物的消化作用，这些氮氧化物在大气系统中均匀分散,并参加在环境中的氮循环。人类活动产生的氮

氮氧化物排放量计算

锅炉燃烧氮氧化物排放量燃料燃烧生成的氮氧化物量可用下式核算： GNOx＝1.63B（β·n+10－6Vy·CNOx）式中：GNOx ~燃料燃烧生成的氮氧化物（以NO2计）量（kg）； B ~煤或重油消耗量（kg）； β ~燃烧氮向燃料型NO的转变率（%），与燃料含氮量n有关。普通燃烧条件下，燃煤层燃炉为25~50%（n≥0.4%），燃油锅炉为32~40%，煤粉炉取20~25%； n ~燃料中氮的含量（%）； Vy ~燃料生成的烟气量（Nm3／kg）； CNOx ~温度型NO浓度（mg／Nm3），通常取70ppm，即93.8mg／Nm3。第一种方法：《环境统计手册》-方品贤中的计算方法（第99和100页）和国家环保总局《关于排污费征收核定有关工作的通知》（环发[2003]64号）中氮氧化物的计算方法上述方法是一致的，假设了燃烧1kg煤产生10m3烟气。 GNOx=1.63×B×（N×β+0.000938）

GNOx—氮氧化物排放量，kg； B–消耗的燃煤（油）量，kg； N–燃料中的含氮量，%；《环境保护实用数据手册》-胡名操和《环境统计手册》-方品贤统计数据一致。取0.85%。 β—燃料中氮的转化率，%。取70% 计算燃烧1t煤产生氮氧化物量为18.64kg。第二种方法：根据N守恒，计算公式为：G＝B×N/14×a×46 其中：G—预测年二氧化氮排放量； N—煤的氮含量（％），取0.85％； a—氮氧化物转化为二氧化氮的效率（%），取70%。 B—燃煤量。计算燃烧1t煤氮氧化物产生量为19.55 kg。第三种方法：按照《环境保护实用数据手册》-胡名操中相关统计数据，工业锅炉

氮氧化物的产生及转化教学设计

《氮氧化物的产生及转化》教学设计一、学习任务分析本课内容选自苏教版化学1专题4第二单元，为本单元的第一课时。教材从介绍氮元素的应用入手，从而通过俗语“雷雨发庄稼”引入，讲授了氮从游离态变为化合态的过程和原理，接着，简单介绍了，氮氧化物的性质以及作用，最后阐述了氮氧化物对环境的影响，引发学生们的思考。本课内容，是学生在学习了氯溴碘硫等非金属元素之后，学习的又一种重要的非金属元素，是完善无机化学中非金属知识体系的重要组成部分，是对前面知识学习的补充，又是对之后学习氮氧化物、硝酸的应用和性质埋下了伏笔，起到了承上启下的桥梁作用。二、学习者分析本科所针对的是高一新生，他们在之前的学习中，已经学习了氯溴碘硫等常见的非金属元素及其化合物的性质，本课中的氮元素的学习是对之前学习的知识的拓展和应用。而在之前的学习中，学生已经熟练掌握了一定的实验观察能力和一定的总结归纳能力，这为本节课的学习打下了基础。但是，学生们对于自主总结出一些现象的原理，还是比较有难度的，因此，这需要教师的指导和启发。三、教学目标 1、知识与技能（1）能列举氮元素在生活中的应用（2）掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法（3）了解氮氧化物对环境的影响 2、过程与方法（1）能初步学会设计实验方案，区别不同的物质（2）学会查阅相关资料、走访有关部门等多种方法进行调查学习 3、情感态度与价值观（1）养成辩证看待事物的哲学观点（2）提高环境保护意识

四、重点难点重点：1、掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法 2、了解氮氧化物对环境的影响难点：掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法五、教学策略与手段依据《学科指导意见》和《高中化学课程标准》，本节课，我主要采用的是启发式教学方法，并结合讲授法，演示法，多媒体辅助教学法等多种方法，以促进学生自主探究自主学习，从而达到我的教学目标。六、课前准备相关课件、多媒体设备、雷雨发庄稼的视频、光化学污染的视频等七、教学过程一、以应用为镜，抛砖引玉【教师】同学们，之前我们学习了哪些非金属元素呢？【学生】氯溴碘硫【教师】我们都知道，人体是由多种有机物组成的，其中，氮元素是人体不可或缺的一种重要的非金属元素，那么，这个氮元素在我们的生活中有哪些应用呢？【学生】含氮的化肥、火箭的燃料等【ppt展示】氮元素的应用【教师】我们都知道，氮在空气中的含量是非常多的，主要是以氮气的形式存在，这个是游离态的物质，那么，在大自然中，空气中的氮是如何变成化合态的氮的呢？让我们一起展开今天的学习。二、以明理为镜，一问到底【教师】大家有没有听过这样一句俗语，“雷雨发庄稼”。有没有想过，为什么每当有大雷雨过后，庄稼都会长得特别好？为什么在长久没有雷雨的时候，农民在常常要在自己的田里放含有氮元素的肥料呢？这个雷雨和含氮的肥料有什么联系呢？让我们一起来看看大屏幕。

氮氧化物的产生及转化第一课时

氮氧化物的产生及转化一．教学目标 1、了解氮气的结构、性质 2、掌握氮氧化物——NO、NO2的性质和用途。 3、认识氮氧化物对社会生产的作用和对自然环境的影响。 4、创设探究问题的情境，引导学生自主探究学习氮氧化物的转化。 5、认识氮氧化合物与人类生产生活的密切关系，了解其对环境的污染问题。 6、逐步树立珍惜自然、爱护环境和可持续发展的观念。二．重点难点 1、教学重点：探究氮氧化物的化学性质。 2、教学难点：氮氧化物的相互转化。三．教学方法探究法、对比法、教材阅读三．教学过程引入：请大家看这几张图：这里涉及到的氮元素大家并不陌生。含氮的物质种类丰富，它们有些能给人类带来福音，有些也会带来负面的影响。今天我们先来研究氮氧化物的产生及转化。（播放海尔兄弟的一段录像）这个故事中到底蕴含了哪些化学知识？既然没有魔鬼，那么所谓的“魔鬼”到底是一种怎样的自然现象呢？讲解：大家知道空气中含量最多的气体是氮气，通常状况下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应，知道原因吗？（提问）物质的结构决定性质，氮原子最外层5个电子，表现出容易获得电子，是比较活泼的非金属。氮原子又是怎样结合成氮分子的呢？（学生板演电子式）氮分子是双原子分子，两个氮原子之间形成共价三键，破坏它需要消耗很大的能量。因此通常状况下氮气就很难与其他物质发生化学反应，人们常用氮气代替稀有气体作为保护气。但是如果在高温、放电或有催化剂存在的条件下，当氮分子获得了足够的能量之后，还是能和一些物质发生化学反应的，比如 PPT：⑴氮气与氧气在放电的条件下反应生成一氧化氮 ⑵氮气与氢气在高温、高压、催化剂的条件下合成氨 ⑶镁条在氮气中燃烧生成淡黄色粉末氮化镁练习：写出化学方程式，判断是否属于氧化还原反应，氮气是否参与了氧化还原反应，发挥了什么作用。提问：猜测刚才的动画片中提到的现象是否与氮气的性质有关？从哪里联想到的？（闪电图片）讲解：在实验室里我们也可以利用感应线圈模仿放电环境来做这个实验。（视频）

NOx的生成机理

随着我国实行可持续发展的战略，经济建设和环境的协调发展已成为可持续发展的一项重要内容，因此环境保护已成为当前和今后一项任重而道远的工作。在燃煤电厂排放的大气污染物中，氮氧化物（NOx）因为对生态环境和人体健康的危害极大，且难以处理，所以成为重点控制排放的污染物之一。由于环保滞后，特别是治理资金的匮乏，我国对NOx的治理还很有限，因此通过燃烧调整来减少燃煤电厂污染物的排放，特别是NOx的排放，具有积极的意义。 1NOx的生成机理 NOx主要指NO和NO2，其次是N2O3，N2O，N2O4和N2O5。在发电厂锅炉的煤粉燃烧过程中，NOx的形成途径主要有两条：一是有机地结合在煤中的氮化物在高温火焰中发生热分解，并进一步氧化而生成NOx；二是供燃烧用的空气中的氮在高温状态与燃烧空气中的氧发生化合反应而生成NOx。在煤粉锅炉生成的NOx中，主要是NO，约占95%，而NO2仅占5%左右，N2O3，N2O，N2O4和N2O5的量很少。NOx的生成量与锅炉的容量、结构、燃烧设备、煤种、炉内温度水平和氧量、运行方式等有关。煤燃烧过程中所生成的NOx有三种类型，即热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx。 1.1热力型NOx的生成热力型NOx是燃烧空气中的氮在高温下氧化而成的。其生成机理是由前苏联科学家捷里道维其（Zeldovich）提出的，按这一机理，热力型NOx的生成主要由以下链锁反应来描述：式中：t——反应时间； T——反应温度； c(NO)——NO的浓度； c(O2)——O2的浓度； c(N2)——N2的浓度。由上式可以看出，影响热力型NOx生成量的主要因素有燃烧反应的温度、氧气浓度和反应时间，而且温度对热力型NOx的生成影响最大。实际上在1 350 ℃以下，热力型NOx 生成量很少，但随着温度的上升，热力型NOx生成量迅速增加，温度达1 600 ℃以上时，热力型NOx占NOx生成总量的25%～30%。 1.2燃料型NOx的生成燃料型NOx占煤粉锅炉NOx生成总量的70%～80%。一般认为，燃料型NOx是燃料中的氮化合物在燃烧过程中发生热分解，并进一步氧化而生成的，同时还存在NO的还原反应。燃料型NOx的生成和还原机理相当复杂，至今仍无法解析清楚。燃料型NOx的生成可用下式表示：

氮氧化物生成的类型

氮氧化物生成的类型：热力型NOx:主要是在温度高于1500℃时 ,空气中的N2和O2反应而生成。燃料型NOx: 是燃料和原料中的氮氧化而生成的。煤中氮主要以有机形态赋存，氮含量约为0.5%～2.5%；原料中氮含量主要以 NH4 +形式存在于有机组分中，由天然原料配成的生料中，NH4 +含量约为80～200g/t。瞬时型NOx: 是碳氢类燃料在过剩空气系数α1的富燃料条件下 ,碳氢化合物和 N2在火焰面内快速反应而生成。氮氧化物生成量水泥熟料烧成过程中，回转窑窑头使用大约整个系统用煤量的40%，产生的NOx约750～1200ppm；经过分解炉的相关作用，出预分解系统的NOx约为600～700ppm 。烧成系统平均排放浓度为650ppm。相当一部分新型干法水泥生产线NOx排放浓度超过这个平均数据。超标原因：燃料品质；原材料配料，操作参数及操作稳定性等 1.回转窑部分NOx生成类型和生成量的主要因素烧成温度的影响回转窑主燃烧器火焰温度高达1700～2000 ℃，这种量级的火焰温度会促使热力型 NOx大量生成。研究表明，当温度高于1500℃时，温度每上升100℃，热力型NOx的反应速率就会增长6--7倍。火焰形状的影响根据定性判断,火焰形状拉长，可以降低高温点温度，减少热力型NOx生成量。但过长的火焰会降低高温区烧成温度，从而影响水泥熟料质量（游离钙高，合格率降低）。废气在窑内的停留时间在热能流量相同的条件下，窑截面空气流量越大，燃烧气体在高温区的停留时间越短，形成的NOx量越少。因此缩短烟气在燃烧器出口端附近高温区停留时间,可减少氧分子和氮分子的氧化反应机率，从而可降低 NOx的生成量。过剩空气系数在热能流量相同的条件下，窑截面空气流量越大，燃烧气体在高温区的停留时间越短，形成的NOx量越少。因此缩短烟气在燃烧器出口端附近高温区停留时间,可减少氧分子和氮分子的氧化反应机率，从而可降低 NOx的生成量。煤粉的水分和细度二次风的含尘量 2.预热预分解系统NOx生成类型和生成量的主要因素分解炉和窑尾上升管道区域 ,燃料燃烧温度约为950～1200℃，在此温度范围内，基本不产生热力型NOx。但是由于分解炉内的温度主要在800℃左右，而在这个温度下，主要生成燃料型NOx（包含生料）。

氮氧化物产生与控制分析.

前言能源与环境是当今社会发展的两大问题，如何文明用能、合理用能已经成为人们越来越关注的话题。在能源的利用中，矿物燃料的燃烧要排放出大量污染物。例如，我国每年排入大气中的87%的SO2、68%的NOx和60%的粉尘均来自于煤的直接燃烧，因此，文明用能、合理用能，发展高效、低污染的清洁煤燃烧技术，降低NOx和SO2的排放量是当前亟待解决的问题。循环流化床锅炉是最近二十年里发展起来的一种新型燃烧技术，它的主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈。它不但能达到90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。本文对循环流化床锅炉中的NOx生成机制进行深入研究，分析影响NOx浓度的因素，探讨控制NOx排放量的措施，为循环流化床锅炉的设计、运行提供参考。 1NOx的生成机制煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），这两者统称为NOx，此外还有少量的氧化二氮（N2O）产生。和SO2的生成机理不同，在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式、特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密切。在煤燃烧过程中，生成的NOx途径有三个：（1）热力型NOx（Thermal NOx），它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的。（2）燃料型NOx（Fuel NOx），它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOx。（3）快速型NOx（Prompt NOx），它是燃烧时空气中的氮和燃料中的炭氢离子团如CH等反应生成的NOx。其中燃料型NOx是最主要的，它占总生成量的60%~80%以上，热力型NOx的生成和燃烧温度的关系很大，在温度足够高时，热力型NOx的生成量可占到总量的20%；快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很小。另外，N2O和NOx燃料型一样，也是从燃料的氮化合物转化生成的，它的生成过程和燃料型NOx的生成和破坏密切相关。 2 影响因素分析在循环流化床锅炉中，一方面，氮在燃烧过程中被不断氧化生成NOx，另一方面在还原性气氛中NOx也会被不断还原生成N2，因此，影响氧化、还原反应的所有因素都将影响到NOx的浓度。 2．1燃料特性的影响由于NOx主要来自于燃料中的氮，因此，从总体上看，燃料氮含量越高，则NOx的排放量也越高；同时，燃料中氮的存在形态不同，NOx的排放量也不一样，以胺的形态存在于煤中的燃料氮在燃烧过程中主要生成NO，而以芳香环形式存在的燃料氮在挥发分燃烧过程中主要生成N2O。一般来说，褐煤、页岩等劣质燃料中燃料氮的主要存在形态是胺，故NOx 排放量较多，N2O很少；相反，烟煤、无烟煤中燃料氮的主要存在形态是芳香环，故NOx 排放量较少，而N2O很高。煤，尤其是其挥发分中的各种元素比也会影响到NOx的排放量。显然，O/N比越大，NOx排放量较高。H/C比越高，则NO越难于被还原，故NOx排放量也越高。另外，S/N比会影响到各自的排放水平，因为S和N氧化时会相互竞争，故SO2排放量越高，NOx排放量越低。 2．2 过量空气系数的影响当风不分级时，降低过量空气系数，在一定程度上可限制反应区内的氧浓度，因而，对热力型NOx和燃料型NOx 的生成都有一定的控制作用，采用这种方法可使NOx排放量降低15%~20%，但是CO浓度会增加，燃烧效率会下降。