43 第九章 氮氧化物污染控制.ppt

第1页：第九章氮氧化物污染控制

第九章氮氧化物污染控制

• 1.氮氧化物的性质及来源
• 2.燃烧过程中氮氧化物的形成机理
• 3.低氮氧化物燃烧技术
• 4.烟气脱硝技术
• 了解NOx的来源
• 掌握热力型氮氧化物形成机理
• 理解低氮氧化物燃烧技术的原理和方法
• 了解各类烟气脱硝技术的原理和特点建议学时数：3学时

第2页：氮氧化物的性质及来源

氮氧化物的性质及来源

第一节氮氧化物的性质及来源

• NOx包括
• N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
• 大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在
• NOx的性质
• N2O：单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与臭氧层的破坏
• NO：大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分

第3页：NOx的性质（续）

NOx的性质（续）

氮氧化物的性质及来源

• NOx的性质（续）
• NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降
• NOx的来源
• 固氮菌、雷电等自然过程（5×108t/a）
• 人类活动（5×107t/a）
• 燃料燃烧占90％
• 95％以NO形式，其余主要为NO2

第4页：

第5页：氮氧化物的来源

本页以图示形式呈现氮氧化物的来源，源文件仅提供图示标题，未给出可提取的说明文字。

注：本页属第一节 氮氧化物的性质及来源章节的图示页，图形细节建议对照原课件图片补充说明。

第6页：燃烧过程NOx的形成机理

燃烧过程NOx的形成机理

第二节燃烧过程NOx的形成机理

• 形成机理
• 燃料型NOx
• 燃料中的固定氮生成的NOx
• 热力型NOx
• 高温下N2与O2反应生成的NOx
• 瞬时NOx
• 低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx

第7页：NOx的形成机理

NOx的形成机理

• 热力型NOx的形成产生NO和NO2的两个重要反应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

第8页：平衡常数和平衡浓度

平衡常数和平衡浓度

• 平衡常数和平衡浓度

第9页：平衡常数和平衡浓度

平衡常数和平衡浓度

• 平衡常数和平衡浓度

第10页：平衡浓度的结论

平衡浓度的结论

• 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NO22)800K左右，NO与NO2生成量仍然很小，但NO生成量已经超过NO23)常规燃烧温度（>1500K)下，有可观的NO生成，但NO量仍然很小

第11页：烟气冷却过程中的NOx

烟气冷却过程中的NOx

• 烟气冷却过程中，根据热力学计算，NOx应主要以NO2的形式存在，但实际90％～95％的NOx以NO的形式存在，主要原因在于动力学控制
• NO/NOx Ratio boiler vehicles nature gas0.9-1.0internalcomb.engine0.99-1.0coal0.95-1.06#fuel oil0.96-1.0diesel engine0.77-1.0

第12页：热力型NOx形成动力学

热力型NOx形成动力学

• 热力型NOx形成的动力学——Zeldovich模型
• NO生成的总速率

第13页：N原子浓度不变的假定

N原子浓度不变的假定

• 假定N原子的浓度保持不变
• 得到
• 代入6式得

第14页：O原子浓度不变的假定

O原子浓度不变的假定

• 假定O原子的浓度保持不变
• 最终得

第15页：NO形成分数与时间关系

NO形成分数与时间关系

1
积分得NO的形成分数与时间t之间的关系
2
=[NO]/[NO]e00.511.52.0Mt1.00.5

注：本页数据来自原课件图/表，提取时数字与文字存在粘连，此处按原文列出，具体数值建议对照原课件图片核对后补齐。

第16页：

第17页：NO浓度随温度变化曲线

本页以图示形式呈现NO浓度随温度变化曲线，源文件仅提供图示标题，未给出可提取的说明文字。

注：本页属第二节 燃烧过程NOx的形成机理章节的图示页，图形细节建议对照原课件图片补充说明。