第6章 其他大氣污染物的凈化 大氣污染控制工程課件

第6章其他大氣污染物的凈化技術(shù)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：本章主要介紹除二氧化硫之外其他氣態(tài)污染物的凈化方法。主要包括氮氧化物、酸霧、有機(jī)廢氣、惡臭等廢氣的凈化。通過本章的學(xué)習(xí)，了解各種氣態(tài)污染物的來源、性質(zhì)和凈化控制方法，掌握處理各種氣態(tài)污染物的技能，能對各種氣態(tài)污染物進(jìn)行合理的控制和處理凈化。第6章其他大氣污染物的凈化技術(shù)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：16.1煙氣中NOx的凈化技術(shù)NOx主要來自燃料的燃燒過程，約占總產(chǎn)生量的80％。另外，化學(xué)工業(yè)中如硝酸、硫酸、氮肥、染料、電鍍等生產(chǎn)過程均排放出不同數(shù)量的NOx。脫除煙氣中的NOx稱為煙氣脫氮。主要有吸收法、吸附法和催化還原法等，主要方法見表6-1。6.1煙氣中NOx的凈化技術(shù)NOx主要來自燃料的燃燒過程，2表6-1各種處理方法凈化方法要點(diǎn)催化還原法非選擇性催化還原法選擇性催化還原法用CH4、H2、CO及其他燃料氣作還原劑與NOx進(jìn)行催化還原反應(yīng)。廢氣中的氧參加反應(yīng)，放熱量大選擇性催化還原法用NH3作還原劑將NOｘ催化還原為N2。廢氣中的氧很少與NH3反應(yīng)，放熱量小液體吸收法水吸收法用水作吸收劑對NOｘ進(jìn)行吸收，吸收效率低，僅可用于氣量小、凈化要求不高的場合，不能凈化含NO為主的NOｘ稀硝酸吸收法用稀硝酸作吸收劑對NOｘ進(jìn)行物理吸收與化學(xué)吸收?？梢曰厥誑Oｘ，消耗動力較大堿性溶液吸收法用NaOH、Na2SO3、Ca(OH)2、NH4OH等堿液作吸收劑對NOｘ進(jìn)行化學(xué)吸收，對于含NO較多的NO廢氣，凈化效率低氧化-吸收法對于含NO較多的NOｘ的廢氣，用濃HNO3、O3、NaClO、KMnO4等作氧化劑，先將NOｘ中的NO部分氧化成NO2，然后再用堿溶液吸收，使凈化效率提高吸收-還原法將NOｘ吸收到溶液中，與(NH4)2SO3、(NH4)HSO3、Na2SO3等還原劑反應(yīng)，NOｘ被還原為N2，其凈化效果比堿溶液吸收法好絡(luò)合吸收法利用絡(luò)合吸收劑FeSO4、Fe(Ⅱ)-EDTA及Fe(Ⅱ)-EDTA-Na2SO3等直接同NO反應(yīng)，NO生成的絡(luò)合物加熱時重新釋放出NO，從而使NO能富集回收吸附法用絲光沸石分子篩、泥煤、風(fēng)化煤等吸附廢氣中的NOｘ，將廢氣凈化表6-1各種處理方法凈化方法要點(diǎn)催化還原法非選擇性催化還36.1.1液體吸收法液體吸收法是用水或酸、堿、鹽的水溶液來吸收廢氣中的NOx，以達(dá)到凈化目的。由于吸收劑種類較多，來源廣，適應(yīng)性強(qiáng)，因此得到廣泛應(yīng)用。按吸收劑的種類可分為水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化—吸收法、還原—吸收法和配位吸收法等，下面介紹幾種主要方法。6.1.1液體吸收法液體吸收法是用水或酸、堿、鹽的水溶液來吸41.稀硝酸吸收法是利用NO和NO2在硝酸中的溶解度比在水中大的原理，可采用稀硝酸對含有NOx的廢氣進(jìn)行吸收。其工藝流程如圖6―1所示。含NOx廢氣由吸收塔下部進(jìn)入，與吸收液逆流接觸，凈化后的尾氣排空。吸收過NOx的硝酸經(jīng)加熱器加熱后進(jìn)入漂白塔，利用二次空氣進(jìn)行漂白，冷卻后循環(huán)使用。吹出的NOx再進(jìn)入吸收塔進(jìn)行吸收。吸收使用濃度為15％～30％的硝酸，凈化效率可達(dá)67％~87％。1.稀硝酸吸收法5圖6-1稀硝酸吸收NOx廢氣的工藝流程1-硝酸吸收塔；2-尾氣吸收塔；3-加熱器；4-冷卻塔；5-尾氣預(yù)熱器；6-尾氣風(fēng)機(jī)；7-再加熱器圖6-1稀硝酸吸收NOx廢氣的工藝流程62.氨-堿吸收法氨吸收法的原理是用NOx與氨或其它堿溶液進(jìn)行反應(yīng)，使NOx由氣相轉(zhuǎn)移到液相，煙氣得到凈化。其工藝流程見圖6―2所示，含NOx的廢氣與氨在管道中混合進(jìn)行一級還原反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣體經(jīng)緩沖器進(jìn)入堿液吸收塔，進(jìn)行二級凈化，吸收尾氣排空，吸收液循環(huán)使用。該方法的吸收效率可以達(dá)到90%以上。2.氨-堿吸收法氨吸收法的原理是用NOx與氨或其它堿溶液進(jìn)行7圖6-2氨—堿溶液吸收流程l-液氨鋼瓶；2-氨分布器；3-通風(fēng)柜；4-緩沖瓶；5-風(fēng)機(jī)；6-吸收塔；5-堿液循環(huán)槽；8-堿泵

3.堿—亞硫酸銨吸收法圖6-2氨—堿溶液吸收流程8該法原理是利用(NH4)2SO3、NH4HSO3等還原劑吸收還原硝酸尾氣中的NOx，使之得到去除。圖6―3是堿—亞硫酸銨吸收法工藝流程圖。廢氣首先經(jīng)堿液吸收塔，吸收得到NaNO2，然后進(jìn)入(NH4)2SO3吸收塔，發(fā)生還原反應(yīng)，將NOx還原成N2后直接排空，吸收液循環(huán)使用，吸收效率可達(dá)93％。該法原理是利用(NH4)2SO3、NH4HSO3等還原劑吸收9圖6-3堿—亞硫酸銨吸收工藝流程1-堿液吸收塔；2-亞硫酸銨吸收塔；3-堿泵；4-亞硫酸銨泵：5-亞硫酸銨液貯槽；6-亞硝酸鈉液貯槽；7-硫酸銨成品槽圖6-3堿—亞硫酸銨吸收工藝流程104.硫代硫酸鈉吸收法該法是在堿性條件下，靠硫代硫酸鈉將NO2還原為N2，使NO2得到去除。硫代硫酸鈉吸收法凈化NOx的工藝流程如圖6―4所示。該法適用于凈化氧化度較高的NOx廢氣。4.硫代硫酸鈉吸收法該法是在堿性條件下，靠硫代硫酸鈉將NO211圖6-4硫代硫酸鈉吸收法工藝流程圖1-氮氧化物氣柜；2-填料吸收塔；3-泵；4-循環(huán)槽圖6-4硫代硫酸鈉吸收法工藝流程圖125.硝酸氧化-堿液吸收法

該法是利用濃硝酸（濃度大于40%）將NO氧化成NO2，使尾氣中NOx的氧化度大于或等于50%，然后再利用堿液進(jìn)行吸收處理。工藝流程見圖6―5所示。硝酸尾氣進(jìn)入氧化塔與漂白濃硝酸逆流接觸，發(fā)生氧化反應(yīng)。氧化后的NOx經(jīng)分離器后進(jìn)入堿吸收塔，進(jìn)行吸收操作，完成吸收的煙氣排入大氣。工藝操作主要控制指標(biāo)為：硝酸濃度>40%，空塔速度0.5m/s，噴淋密度15m3/m2?h，吸收溫度25℃，入口NOx濃度2000~4000ppm，出口濃度500~800ppm，凈化效率大于80%。5.硝酸氧化-堿液吸收法該法是利用濃硝酸（濃度大于40%）13圖6-5硝酸氧化-堿液吸收法工藝流程圖1-風(fēng)機(jī)；2-硝酸循環(huán)泵；3-硝酸循環(huán)槽；4-硝酸計量槽；5-硝酸漂白塔；6-硝酸氧化塔；7-硝酸分離器；8、12、17-堿吸收塔；9、13堿循環(huán)槽；10、14-堿循環(huán)泵；11、15、16-轉(zhuǎn)子流量計；18-孔板流量計圖6-5硝酸氧化-堿液吸收法工藝流程圖146.1.2吸附凈化技術(shù)吸附法既能較徹底地消除NOx的污染，又能回收有用物質(zhì)，但一般吸收劑的吸附容量較小，吸附劑用量大，設(shè)備龐大，再生周期長。常用的方法有分子篩吸附法、活性炭吸附法、硅膠吸附法及泥煤吸附法等。下面主要介紹分子篩吸附法和活性炭吸附法。1.分子篩吸附法分子篩吸附法凈化NOx是吸附法中最有利用前途的一種方法，國外已用于凈化硝酸尾氣。用作吸附劑的分子篩主要有氫型絲光沸石、氫型皂沸石、脫鋁絲光沸石、BX型分子篩等。6.1.2吸附凈化技術(shù)吸附法既能較徹底地消除NOx的污染，又15(1)原理絲光沸石分子篩呈籠型孔洞，脫水后具有很高的比表面積(500～1000m2／g),吸附性能好。由于水分子的極性強(qiáng)，比NOx分子更易被吸附，因此使用水蒸氣可以將沸石內(nèi)表面上吸附的NOx置換解吸出來，脫附后的絲光沸石經(jīng)干燥后重新使用。(2)流程圖6―6是分子篩吸附法工藝流程圖。含NOx的尾氣先進(jìn)行冷卻和除霧，再經(jīng)計量后進(jìn)入吸附器。當(dāng)吸附達(dá)到一定程度后，必須對分子篩進(jìn)行再生，而將含NOx的尾氣通到另一吸附器進(jìn)行吸附凈化。兩個吸附器交替使用，凈化后的氣體排空。(1)原理16圖6-6分子篩吸附法工藝流程圖1-風(fēng)機(jī)；2-酸泵；3-冷卻；4-絲網(wǎng)過濾器；5-吸附器；6-加熱器；7-冷凝冷卻器；8-酸計量泵；9-轉(zhuǎn)子流量計圖6-6分子篩吸附法工藝流程圖17對吸附劑進(jìn)行再生時，按升溫、解吸、干燥、冷卻四個步驟進(jìn)行。先用間接蒸氣升溫，然后再直接通入蒸氣，使被吸附的HNO3和NO2解吸，經(jīng)冷凝濃縮的NO2返回HNO3吸收系統(tǒng)。再生后床層用未加熱的凈化氣體置換水分，然后用加熱后的凈化氣體干燥，并對吸附床層采用間接水冷至吸附要求的溫度。對吸附劑進(jìn)行再生時，按升溫、解吸、干燥、冷卻四個步驟進(jìn)行。先182.活性炭吸附法

(1)原理活性炭對低濃度的NOx有很強(qiáng)的吸附能力，活性炭不僅能吸附NO2，促進(jìn)NO氧化成NO2，而且還可以將NOx還原為N2。(2)流程圖6―7為活性炭吸附凈化NO2的工藝流程，NOx尾氣進(jìn)入固定床吸附裝置被吸附，凈化后的氣體排放至大氣。活性炭失效后，經(jīng)過再生處理可以重新使用。2.活性炭吸附法(1)原理19圖6-7活性炭吸附凈化流程1-酸洗槽；2-固定吸附床；3-再生器；4-風(fēng)機(jī)圖6-7活性炭吸附凈化流程206.1.3催化還原法催化還原法是在一定溫度和有催化劑存在的條件下，將NOx還原為無害N2的方法。根據(jù)還原反應(yīng)的選擇性，又將催化還原法分為非選擇性還原法和選擇性還原法兩種。我國也已使用了多套催化還原裝置。6.1.3催化還原法催化還原法是在一定溫度和有催化劑存在的條211.非選擇性還原法指在一定的溫度和催化劑的作用下，具有還原性的氣體(如CH4、CO、H2等)與NOx反應(yīng)，并將其還原為N2的方法。在還原的同時，部分還原劑還要與廢氣中的O2發(fā)生反應(yīng)。(1)反應(yīng)原理主要的還原反應(yīng)如下：4H2+2NO2=4H2O+N2CH4+2NO2=CO2+2H2O+N24CO+2NO2=4CO2+4N2目前使用的高活性催化劑主要是貴金屬鉑或鈀，低活性的催化劑是一些非貴金屬的鹽類或氧化物，如Cu2Cr2O5、CuO等。催化劑常以氧化鋁為載體，有時在氧化鋁表面鍍上一層氧化鋯，以增強(qiáng)其耐熱性和耐酸性。1.非選擇性還原法指在一定的溫度和催化劑的作用下，具有還原性22(2)催化裝置工程上NOx的催化還原反應(yīng)多采用絕熱式固定床反應(yīng)器，采用的流程依據(jù)具體情況可選用一段式或二段式流程，如圖6―8所示。(2)催化裝置23圖6-8非選擇性還原法凈化NOx的工藝流程1-預(yù)熱器；2-反應(yīng)器；3-廢熱鍋爐；4-膨脹器圖6-8非選擇性還原法凈化NOx的工藝流程24非選擇性還原法具有燃料氣消耗量大、需要貴金屬催化劑、熱量需要回收裝置、一次投資大等特點(diǎn)，我國尚未在工業(yè)上正式應(yīng)用，目前國外也在逐漸地淘汰。非選擇性還原法具有燃料氣消耗量大、需要貴金屬催化劑、熱量需要252.選擇性還原法選擇性還原法指在催化劑的作用下，用氨、硫化氫、一氧化碳等做還原劑，在較低溫度下有選擇地將廢氣中NOx還原為N2，還原劑不與廢氣中的O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而減少了還原劑的用量。(1)原理選擇性還原發(fā)生的主要反應(yīng)為：8NH3+6NO2→7N2+12H2O4NH3+6NO→5N2+6H2O由于以NH3為還原劑，反應(yīng)比較容易進(jìn)行，因此既可以使用貴金屬催化劑(含鉑0.5％)，也可以使用銅、鉻、鐵、釩、鉬、鈷、鎳等的金屬化合物為催化劑。2.選擇性還原法選擇性還原法指在催化劑的作用下，用氨、硫化氫26(2)工藝流程工藝流程如圖6―9所示。含NOx的廢氣經(jīng)過除塵、脫硫、干燥等預(yù)處理后，進(jìn)入預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，然后與凈化后的NH3在混合器內(nèi)按一定比例混合均勻，再進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器內(nèi)，在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行催化還原反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體經(jīng)分離器除去催化劑粉塵后直接排放。催化反應(yīng)器是主要設(shè)備，其結(jié)構(gòu)見圖6―10所示。(2)工藝流程27圖6-9選擇性還原法凈化NOx工藝流程1、2-預(yù)熱器；3-混合器；4-反應(yīng)器；5-過濾分離器；6-尾氣透平；7-煙囪圖6-9選擇性還原法凈化NOx工藝流程28圖6-10催化還原反應(yīng)器示意圖圖6-10催化還原反應(yīng)器示意圖296.1.4氮氧化物凈化技術(shù)的發(fā)展1.燃料燃燒1995年以前，我國對各類燃料燃燒排放的NOX基本上均未加控制。在《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）、《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB9078-1996）和《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-92年批準(zhǔn)）中，均未對燃燒廢氣中NOX最高允許排放濃度做出明確規(guī)定?！吨袊h(huán)境保護(hù)21世紀(jì)議程》及《國家環(huán)境保護(hù)“九五”計劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)》中的大氣污染控制部分，對固定源燃料燃燒排放NOX等沒有提出明確的治理要求?！吨袊缡兰o(jì)綠色工程規(guī)劃》也只有年消減二氧化硫量和消減煙塵排放量150萬t的要求。綜合上述情況，我國在中近期內(nèi)對燃料燃燒源考慮排煙脫氮技術(shù)的可能性很小。6.1.4氮氧化物凈化技術(shù)的發(fā)展1.燃料燃燒30但是，隨著燃料消耗量的增大，NOX排放量必然增大。1995年燃煤排放的NOX約達(dá)到1000萬噸。NOX也是我國酸雨污染日趨嚴(yán)重的重要因素之一，也是光化學(xué)煙霧主要污染物，對燃料燃燒源排放的NOX應(yīng)引起足夠的重視。根據(jù)我國的現(xiàn)實情況，固定源燃料燃燒排放的NOX治理技術(shù)可能有兩個發(fā)展方向，一是改進(jìn)燃燒過程N(yùn)OX的排放；二是發(fā)展能同時消除SO2與NOX的治理技術(shù)。但是，隨著燃料消耗量的增大，NOX排放量必然增大。1995年312.工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)過程排放NOX有兩種類型：一是硝酸、氮肥等生產(chǎn)，二是硝酸使用和其他過程。前者排放量大，且為連續(xù)排放；后者排放量相對較小，有些廠為間歇排放。對于硝酸、氮肥等生產(chǎn)廠的NOX廢氣，優(yōu)先選用選擇性催化還原法，轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上，效果較好。但選擇性催化還原法需要用NH3等作還原劑2，浪費(fèi)一定的資源，從經(jīng)濟(jì)考慮是不合理的。對于有條件的企業(yè)，如硝酸的生產(chǎn)廠的NOX治理技術(shù)，可以選用液體吸收法、固體吸附法或催化分解法，在廢氣凈化的同時，還可以回收有用的副產(chǎn)品。2.工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)過程排放NOX有兩種類型：一是硝酸、氮肥32習(xí)題6.11.處理NOX的方法有

、

、

等多種；2.液體吸收法處理NOX常用的吸收劑有

、

、

等；3.氧化度控制在

時，才能保證吸收法的凈化效果；4.吸收法處理NOX的流程由

、

、

幾部分組成；5.活性炭吸附法控制在300℃以下的原因是

；得到的再生產(chǎn)物是

；6.選擇性催化法與非選擇性催化法的區(qū)別在于

；7.NOX尾氣凈化流程選擇的順序是、、等。習(xí)題6.11.處理NOX的方法有、336.2酸霧治理酸霧主要有硫酸霧、磷酸霧、鉻酸霧等。硫酸霧產(chǎn)生于濕法制酸及稀硫酸濃縮過程；治理酸霧一般采用除霧器。常用設(shè)備有文丘里洗滌器、過濾除霧器、折流式除霧器、離心式除霧器、電除霧器及壓力式除霧器等。選擇除霧器要依據(jù)酸霧的特性、除霧要求及投資費(fèi)用等條件確定。6.2酸霧治理酸霧主要有硫酸霧、磷酸霧、鉻酸霧等。硫酸霧產(chǎn)34表6-2幾種主要除霧器的性能除霧器名稱除霧粒徑/μm除霧效率/%壓降/Pa主要優(yōu)缺點(diǎn)文丘里>398~996000~10000對粒徑大于3μm以上凈化效率高、結(jié)構(gòu)簡單、占地少、造價低電除霧器<1>99效率高、阻力小、運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備復(fù)雜、投資大絲網(wǎng)除霧器>3>99200~350比表面積大、重量輕、占地少、投資省、對3μm以下凈化效率低纖維除霧器>3<310094~992000~2500效率高、結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、投資省、操作方便、設(shè)備大、壓降大旋流板除霧器>598~99100~200結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、投資省、操作方便、壓降中等、效率高折流板>50>9950~100結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、投資省、操作方便、壓降低、效率低表6-2幾種主要除霧器的性能除霧器名稱除霧粒徑/μm除霧356.2.1除霧器1.過濾除霧器含酸霧氣體通過濾料將霧粒捕集的裝置即為過濾式除霧器。應(yīng)用較廣的有絲網(wǎng)除霧器、纖維除霧器和文丘里除霧器等。(1)絲網(wǎng)除霧器絲網(wǎng)除霧器是靠金屬或玻璃纖維細(xì)絲編織的網(wǎng)組成。作用原理是當(dāng)這些夾帶液滴的氣體通過除霧裝置時，液滴直接沖撞在絲網(wǎng)上，由于存在著表面張力，液滴粘著在絲網(wǎng)的交織線上，并聚集成較大的液滴，然后在重力作用下落，最后收集在分離器的底部，除霧后氣體從上部排出。6.2.1除霧器1.過濾除霧器36(2)纖維除霧器纖維除霧器是利用慣性碰撞、截留、擴(kuò)散,吸附等原理，在纖維上捕集霧粒的高效能氣霧分離裝置。高效的纖維除霧器對3μm以上霧滴，除霧效率達(dá)到100％；對3μm以下霧粒，除霧效率在94％~99％之間。(3)文丘里絲網(wǎng)除霧器文丘里絲網(wǎng)除霧器是一個上細(xì)下粗的錐體，內(nèi)部設(shè)置絲網(wǎng)構(gòu)成。大顆粒液滴在下部分離，小顆粒液滴靠上部分離，并能達(dá)到較高的效率。根據(jù)絲網(wǎng)除霧器的理論，除霧器中有一個最佳通過氣速，該氣速與氣體和液體的密度有關(guān)。文丘里結(jié)構(gòu)能保證在任何情況下，含液滴氣體總會在某個部位上達(dá)到最佳速度范圍，從而在高效率下使霧滴分離。(2)纖維除霧器37

2.折流式除霧器折流式除霧器是由多塊折流板組成，在通道的每個拐彎處裝有一個液體收集裝置，收集并排出液體。分離原理如圖6―11所示，當(dāng)氣流經(jīng)過除霧器時，氣流發(fā)生轉(zhuǎn)彎運(yùn)動，由于旋轉(zhuǎn)造成的離心力，使部分液滴甩向器壁，并聚積形成液膜，聚集留在拐彎處的液體收集器里。除去部分液體的氣體，進(jìn)入第二個彎道，通過旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步除掉剩余的細(xì)滴，經(jīng)過多次這樣的旋轉(zhuǎn)，可以達(dá)到較好的除霧效果。圖6-11折流板分離器工作原理

2.折流式除霧器折流式除霧器是由多塊折流板組成38折流式除霧器通道的寬度范圍為20-30mm，折流通道內(nèi)的氣流平均速度在豎直流向系統(tǒng)中為2~3m/s，在水平流向系統(tǒng)中為6~10m/s，最大速度可達(dá)20m/s。折流式除霧器通道的寬度范圍為20-30mm，折流通道內(nèi)的氣流393.離心式除霧器

分離直徑在0.05~0.4μm范圍內(nèi)的極微細(xì)的液滴，可以采用離心式分離器。當(dāng)含霧氣體以約20m/s的速度進(jìn)入螺旋管道，隨著氣體流向中心時，氣體的旋轉(zhuǎn)速度逐漸加大，離心力逐漸加強(qiáng)，使液滴從氣流中分離出來。在設(shè)備的中心，向含霧氣體中噴射水，噴出的較大水滴會粘著氣流中非常微細(xì)的液滴，使液滴分離完全，聚集后的液滴積聚在殼體壁上，靠氣流和重力作用排出除霧器。離心式除霧器的結(jié)構(gòu)簡單，防堵塞性能較好，凈化效率高，阻力較低，適用于酸霧中帶固體或帶鹽分的廢氣除霧。3.離心式除霧器分離直徑在0.05~0.4μm范圍內(nèi)406.2.2除霧工藝1.稀硫酸濃縮除霧工藝硫酸濃縮尾氣中常帶有酸霧，單一的除霧裝置都已達(dá)到凈化的目的。國內(nèi)采用的三室稀硫酸濃縮尾氣除霧工藝為：三室濃縮器→玻璃窗紗除霧器→兩個并聯(lián)的玻璃棉除霧器→煙囪。6.2.2除霧工藝1.稀硫酸濃縮除霧工藝412.鉻酸霧的治理鍍鉻時產(chǎn)生的酸霧，多采用網(wǎng)格式、擋板式、填料式回收凈化器來凈化。其中網(wǎng)格式以其體積小、阻力小、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)管理方便得到廣泛應(yīng)用，并已經(jīng)系列化。網(wǎng)格式凈化器的工作原理是：鉻酸密度較大且易于凝聚，不同粒徑的鉻酸霧滴懸浮在流動的空氣中時，由于相互碰撞會凝聚成較大的液滴。當(dāng)廢氣進(jìn)入凈化器的下箱體和主箱體時，氣流速度降低，大顆粒液滴便在重力作用下，從氣流中分離出來。當(dāng)一定氣速的鉻酸霧經(jīng)過過濾器的曲折狹窄網(wǎng)格時，在慣性碰撞和攔截的作用下，液體顆粒附著在網(wǎng)格上進(jìn)一步除去。2.鉻酸霧的治理鍍鉻時產(chǎn)生的酸霧，多采用網(wǎng)格式、42填空練習(xí)：1.酸霧主要來源于

、

、

等過程；2.除霧器有

、

、

、

等幾種類型；3.絲網(wǎng)和折流板除霧器的除霧原理分別為

和

；4.鉻酸霧的控制可以從

和

兩個方面入手；5.酸霧處理最常用的設(shè)備為

和

。填空練習(xí)：1.酸霧主要來源于、、436.3有機(jī)廢氣的凈化技術(shù)有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔?HC)是大氣環(huán)境的重要污染物之一主要來源于石油、化工等行業(yè)的生產(chǎn)過程?，F(xiàn)代交通工具如汽車、飛機(jī)、輪船等也是產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏闹匾廴驹?。有機(jī)物不僅對人的呼吸道產(chǎn)生刺激，還引起急性中毒或誘發(fā)癌癥，必須加以治理。6.3有機(jī)廢氣的凈化技術(shù)有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔?HC)是大氣446.3.1控制方法簡介防止碳?xì)浠衔?HC)污染的途徑有：①減少石油及化工生產(chǎn)過程中的有機(jī)物排放；②減少有機(jī)溶劑的使用量；③對有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化等。凈化碳?xì)浠衔锏姆椒ㄓ腥紵?、吸收法、吸附法、濃縮法、冷凝法等。6.3.1控制方法簡介防止碳?xì)浠衔?HC)污染的途徑有：45表6-3各凈化方法的主要優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍

凈化方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍活性炭吸附法可回收有機(jī)溶劑凈化效率高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作維修方便運(yùn)行費(fèi)用低廢氣需要進(jìn)行預(yù)處理活性炭需要再生和補(bǔ)充，費(fèi)用高設(shè)備龐大、占地大大風(fēng)量，溫度低于50℃，濃度小于5000mg/m3燃燒法設(shè)備簡單，投資少，操作方便，占地少可回收利用熱能凈化效果好催化燃燒容易進(jìn)行催化劑成本高有爆炸危險熱力燃燒需要耗費(fèi)燃料不能回收原物質(zhì)小風(fēng)量，高濃度1000~10000mg/m3吸收法柴油作吸收劑價格低運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便流程簡單，運(yùn)行費(fèi)用低凈化效率高吸收劑后處理費(fèi)用高對有機(jī)成分選擇性大易出現(xiàn)二次污染溫度低于100℃冷凝法設(shè)備及操作簡單回收的物質(zhì)純凈投資和運(yùn)行費(fèi)用低凈化效率低，不能單獨(dú)使用設(shè)備龐大，耗能高高濃度。大于40000mg/m3表6-3各凈化方法的主要優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍凈化方法優(yōu)點(diǎn)缺461.燃燒法從理論上看，各種有機(jī)物在高溫下(大于800℃)，通過直接燃燒均可以完全氧化為CO2、H2O及其他氧化物。但由于廢氣中有機(jī)組分含量低，燃燒能耗大，因此多采用催化燃燒法。圖6—12是催化燃燒凈化有機(jī)廢氣的常見流程圖。含有機(jī)組分的氣體經(jīng)過預(yù)處理除去粉塵、液滴后，由風(fēng)機(jī)送入預(yù)熱器預(yù)熱至起燃溫度，再進(jìn)入催化床反應(yīng)器。1.燃燒法從理論上看，各種有機(jī)物在高溫下(大于800℃)，通47圖6-12催化燃燒凈化有機(jī)廢氣流程圖圖6-12催化燃燒凈化有機(jī)廢氣流程圖48吸收劑水柴油、機(jī)油氫氧化鉀鹽酸、硫酸次氯酸鈉吸收質(zhì)苯酚多苯環(huán)化合物有機(jī)酸胺類甲醛、乙醛、甲醇2.吸收法凈化有機(jī)廢氣常采用的吸收劑及對應(yīng)的吸收質(zhì)見表6―4，吸收設(shè)備為各種類型的吸收塔吸收劑水柴油、機(jī)油氫氧化鉀鹽酸、硫酸次氯酸鈉吸收質(zhì)苯酚多苯環(huán)493.濃縮法濃縮法首先是將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過吸附的方法濃縮為小風(fēng)量、高濃度的氣體，然后采用直接燃燒法、催化燃燒法或吸收法進(jìn)一步處理的方法。吸附材料多為活性炭。常用的一種濃縮裝置是蜂窩輪吸附器圖6―13是蜂窩輪濃縮氣體催化燃燒工藝流程圖。

有機(jī)廢氣由風(fēng)機(jī)引入，經(jīng)過濾器過濾后被壓進(jìn)蜂窩輪吸附區(qū)，有機(jī)蒸氣被活性炭吸附，廢氣得到凈化后排出。脫附時用120℃的熱風(fēng)把吸附在活性炭上的有機(jī)蒸氣吹出。該方法因廢氣被濃縮，需要燃燒的廢氣量減少，燃燒裝置也隨之變小，使用的輔助燃料也相應(yīng)減少，運(yùn)行費(fèi)用降低。3.濃縮法濃縮法首先是將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過吸附的方50圖6-13蜂窩輪濃縮氣體催化燃燒工藝流程圖圖6-13蜂窩輪濃縮氣體催化燃燒工藝流程圖514.活性炭吸附法用活性炭吸附法凈化含有機(jī)化合物廢氣時，有機(jī)廢氣先經(jīng)冷卻過濾降溫，除去固體顆粒后進(jìn)入吸附器，氣體吸附后排空。兩個并聯(lián)操作的吸附器，當(dāng)其中一個吸附飽和時，則將廢氣通入另一個吸附器進(jìn)行吸附，飽和的吸附器中則用水蒸汽進(jìn)行再生。該工藝主要處理苯、甲苯、甲醇等有機(jī)物，去除率均在95％以上，廢氣達(dá)標(biāo)排放，且能夠回收溶劑，實現(xiàn)變廢為寶，環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)效益良好。4.活性炭吸附法用活性炭吸附法凈化含有機(jī)化合物廢氣時，有機(jī)525.冷凝法冷凝凈化法適于處理高濃度廢氣，特別是純凈含有害物組分的廢氣，也可通過冷凝回收的方法減輕操作負(fù)荷，或用于脫水。冷凝凈化法所需設(shè)備和操作條件簡單，回收物質(zhì)純度高，凈化程度不高，耗能較高。一般不單獨(dú)使用，常與吸附、燃燒及吸收等聯(lián)合應(yīng)用，以冷凝法回收有機(jī)物，以吸附、燃燒或吸收除去污染物，達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。5.冷凝法冷凝凈化法適于處理高濃度廢氣，特別是純凈含有害物組536.生物過濾法生物化學(xué)法凈化低濃度有機(jī)廢氣，開始于20世紀(jì)70年代，該方法能耗低、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，適用于既無回收價值又嚴(yán)重污染環(huán)境的有機(jī)廢氣。其特點(diǎn)是：①運(yùn)行費(fèi)用低；②維護(hù)管理方便；③能耗低；④凈化效率高；⑤二次污染少。

因此，生物過濾器是現(xiàn)階段凈化低濃度有機(jī)廢氣的有效方法，具有潛在的應(yīng)用前景。6.生物過濾法生物化學(xué)法凈化低濃度有機(jī)廢氣，開始于20世紀(jì)754在生物過濾器中，當(dāng)有機(jī)廢氣與附著在過濾材料表面的微生物接觸時，有機(jī)物被微生物吸收，并氧化分解為無害的無機(jī)物。轉(zhuǎn)化過程在中性或微堿性條件下完成，有機(jī)物最終分解產(chǎn)物為CO2；有機(jī)氮先被轉(zhuǎn)化為NH3，繼而轉(zhuǎn)化為硝酸；硫化物先被轉(zhuǎn)化為H2S，繼而被氧化為硫酸。生物過濾器適用于化工工藝過程排放的有機(jī)廢氣及化工污水處理廠釋放的惡臭氣體等。除含氯較多的有機(jī)物分子難以降解外，一般的氣態(tài)污染物在生物過濾器中的降解速率約為10～100g/(m3。h)。生物過濾器對VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物）的去除率可達(dá)95％，對惡臭物質(zhì)的去除率可達(dá)99％。(1)凈化原理及應(yīng)用范圍

在生物過濾器中，當(dāng)有機(jī)廢氣與附著在過濾材料表面55(2)生物過濾器及過濾材料有機(jī)廢氣生物過濾工藝包括液態(tài)生物處理系統(tǒng)和固態(tài)生物處理系統(tǒng)兩種。前者主要是指活性污泥工藝，而后者主要是指土壤處理工藝和過濾床。固態(tài)生物技術(shù)以過濾床常見。由于有機(jī)廢氣的生物處理技術(shù)還不成熟，有待于在微生物作用機(jī)理、工藝與工程技術(shù)等方面進(jìn)行深入研究，發(fā)掘更多的微生物資源，優(yōu)化工藝和操作條件，加快工業(yè)化、實用化進(jìn)程。(2)生物過濾器及過濾材料有機(jī)廢氣生物過濾工藝包括液態(tài)生物處566.3.2凈化方法的選擇處理方案選擇時，必須綜合考慮各方面的因素，權(quán)衡利弊，最后選擇一種經(jīng)濟(jì)技術(shù)上合理、符合生產(chǎn)實際、達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的最佳方案?？紤]的因素大致有以下幾方面。1.污染物的性質(zhì)利用有機(jī)污染物易氧化、燃燒的特點(diǎn)，可采用催化燃燒或直接燃燒的方法。6.3.2凈化方法的選擇處理方案選擇時，必須綜合考慮各方面的576.3.2凈化方法的選擇鹵代烴的燃燒處理，則需要考慮燃燒后氫鹵酸的吸收凈化措施。充分利用有機(jī)污染物易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，以及與其他組分在溶解度上的差異，可采用物理吸收或化學(xué)吸收的方法來達(dá)到凈化目的。利用污染物可以被吸附的原理，可以采用吸附方法凈化有機(jī)廢氣。6.3.2凈化方法的選擇鹵代烴的燃燒處理，則需582.污染物濃度根據(jù)濃度不同可以采用不同的凈化方案。污染物濃度高時，可采用火炬直接燃燒或引入鍋爐或工業(yè)爐直接燃燒。污染物濃度較高時，也不宜于直接采用吸附法等高效凈化方法，可以先冷凝處理回收有用成分，再用其他方法處理。而濃度低時，則需要補(bǔ)充一部分燃料，采用熱力燃燒或催化燃燒。2.污染物濃度根據(jù)濃度不同可以采用不同的凈化方案。593.結(jié)合生產(chǎn)的具體情況及凈化要求結(jié)合生產(chǎn)的具體情況來考慮凈化方法，有時可以簡化凈化工藝。經(jīng)濟(jì)性是廢氣治理中需要重要考慮的方面，主要包括設(shè)備投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)兩個方面。方案中，盡可能回收有價值的物質(zhì)和熱量，可以減少運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)；盡量減少設(shè)備費(fèi)投入。獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。3.結(jié)合生產(chǎn)的具體情況及凈化要求603.結(jié)合生產(chǎn)的具體情況及凈化要求

在選擇凈化方法時，我們都應(yīng)始終貫穿實用性和經(jīng)濟(jì)性的原則。根據(jù)凈化方法的各自特點(diǎn)和生產(chǎn)實際靈活選用。

4.經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性

是廢氣治理中需要重要考慮的方面，主要包括設(shè)備投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)兩個方面。方案中，盡可能回收有價值的物質(zhì)和熱量，可以減少運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)；盡量減少設(shè)備費(fèi)投入。獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。在選擇凈化方法時，要始終貫穿實用性和經(jīng)濟(jì)性的原則。根據(jù)凈化方法的各自特點(diǎn)和生產(chǎn)實際靈活選用。3.結(jié)合生產(chǎn)的具體情況及凈化要求4.經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性61

4.經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性是廢氣治理中需要重要考慮的方面，主要包括設(shè)備投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)兩個方面。方案中，盡可能回收有價值的物質(zhì)和熱量，可以減少運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)；盡量減少設(shè)備費(fèi)投入。獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。在選擇凈化方法時，我們都應(yīng)始終貫穿實用性和經(jīng)濟(jì)性的原則。根據(jù)凈化方法的各自特點(diǎn)和生產(chǎn)實際靈活選用。4.經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性是廢氣治理中需要重要考慮的方面，主要包括62習(xí)題6.31.控制有機(jī)廢氣污染的途徑有

、

和

；2.有機(jī)廢氣的凈化方法主要有

、

、

、

等方法；3.凈化方案確定時需要考慮的因素有

、

、

和

；4.濃縮燃燒法的流程有

和

兩部分組成；5.生物凈化法的特點(diǎn)是

、

、

、

和

。習(xí)題6.31.控制有機(jī)廢氣污染的途徑有636.4惡臭的控制與治理惡臭大部分為大分子有機(jī)物（如硫醇、胺等）和H2S等無機(jī)物，它作用于人的嗅覺器官而引起不愉快的感覺，并對人體健康產(chǎn)生危害。惡臭氣體主要來自于化工廠、垃圾處理廠、污水處理廠、飼料加工廠、人造纖維、醫(yī)藥、農(nóng)藥、造紙、制革等輕工業(yè)生產(chǎn)、畜牧產(chǎn)品農(nóng)場及煉焦和煤氣發(fā)生等能源加工過程等（主要來源見表6―7所示）6.4惡臭的控制與治理惡臭大部分為大分子有機(jī)物（如硫醇、胺等64表6-8惡臭物質(zhì)的來源物質(zhì)主要來源硫化氫硫醇類硫醚類氨胺類吲哚類烴類醛類脂肪酸類醇類酚類酮類醚類酯類有機(jī)鹵素衍生物牛皮紙漿、煉油、煉焦、天然氣、石油化工、煉焦化工、煤氣、糞便處理、二硫化碳生產(chǎn)等牛皮紙漿、煉油、煤氣、制藥、農(nóng)藥、合成樹脂、合成橡膠、合成纖維、橡膠加工等牛皮紙漿、煉油、農(nóng)藥、垃圾處理、生活下水道等氮肥、硝酸、煉焦、糞便處理、肉類加工、禽畜飼養(yǎng)等水產(chǎn)加工、畜產(chǎn)加工、皮革、骨膠、油脂化工、飼料等糞便處理、生活污水處理、煉焦、屠宰牲畜、糞便堆積發(fā)酵、肉類和其他蛋白質(zhì)腐爛等煉油、煉焦、石油化工、電石、化肥、內(nèi)燃機(jī)排氣、油漆、溶劑、油墨、印刷等煉油、石油化工、醫(yī)藥、內(nèi)燃機(jī)排氣、垃圾處理、鑄造等石油化工、油脂化工、皮革制造、肥皂、合成洗滌劑、釀造、制藥、香料、食物腐爛、糞便處理等石油化工、林產(chǎn)化工、合成材料、釀造、制藥、合成洗滌劑等鋼鐵廠、焦化廠、染料、制藥、合成材料、合成香料等溶劑、涂料、油脂工業(yè)、石油化工、合成材料、煉油等溶劑、醫(yī)藥、合成纖維、合成橡膠、炸藥、照相軟片等合成纖維、合成樹脂、涂料、粘合劑等合成樹脂、合成橡膠、溶劑、滅火器材、制冷劑等表6-8惡臭物質(zhì)的來源物質(zhì)主要來源硫化氫牛皮紙漿、煉油、65惡臭對生理機(jī)能的影響主要表現(xiàn)在對呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的影響。當(dāng)臭氣濃度逐漸提高時，對呼吸產(chǎn)生影響，直至完全停止呼吸。人對臭味是很敏感的，對于某些氣體甚至是10-6以下的濃度也能感覺到。所以只要有微量的惡臭物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境，就會使人感到不舒適，出現(xiàn)頭痛、頭昏、惡心、嘔吐、食欲不振和精神不集中等癥狀。通?？刂坪吞幚韾撼粑镔|(zhì)的方法有密封法、稀釋法、掩蔽法和凈化法等。對惡臭物質(zhì)的凈化是通過物理、化學(xué)或生物作用來捕集轉(zhuǎn)化完成的。常用的凈化方法有吸收法、吸附法和燃燒法等。惡臭對生理機(jī)能的影響主要表現(xiàn)在對呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)666.4.1控制臭氣的物理方法

物理法不改變惡臭物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，主要是對臭味進(jìn)行掩蔽和稀釋，降低臭味濃度達(dá)到人的嗅覺閾值要求之內(nèi)。1.中和法實驗表明，當(dāng)兩種氣味的物質(zhì)以一定濃度、一定比例混合后，其氣味比它們單獨(dú)存在時小，這種現(xiàn)象叫做氣味的緩和作用。當(dāng)不能肯定惡臭氣味的化學(xué)組成時，可根據(jù)氣味緩和作用原理，采用中和法加以掩蓋，一般采用強(qiáng)烈的芳香氣味或其他令人愉快的氣味與臭氣混合，以掩蔽臭氣，使氣味變得能夠為人們所接受?；虿捎靡环N能抵消或部分中和惡臭的添加劑，以減輕惡臭。6.4.1控制臭氣的物理方法物理法不改變672.稀釋擴(kuò)散法稀釋擴(kuò)散法是將有臭味的氣體由煙囪排向高空擴(kuò)散，或者用空氣稀釋，避免臭氣發(fā)生源附近的人們受到惡臭的襲擾。通過煙囪排放臭味氣體，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，正確設(shè)計煙囪的高度，保證排放的惡臭物質(zhì)濃度不超過閾值濃度。2.稀釋擴(kuò)散法稀釋擴(kuò)散法是將有臭味的氣體由煙囪排向高空擴(kuò)散，686.4.2控制惡臭的化學(xué)方法、工藝與設(shè)備1.空氣氧化法空氣氧化法包括熱力燃燒法和催化燃燒法。1.熱力燃燒法是將油或燃料氣與臭氣混合后，在高溫下完全燃燒，2.催化燃燒法是使用催化劑在低溫下催化燃燒處理臭氣。(1)直接燃燒法直接燃燒法是在氧氣存在的條件下，惡臭氣體與高溫火焰接觸，將惡臭物質(zhì)燃燒分解成為CO2和H2O等無害物質(zhì)的方法。惡臭氣體的滯留時間一般取0.3～0.5s，燃燒控制的溫度為760℃。6.4.2控制惡臭的化學(xué)方法、工藝與設(shè)備1.空氣氧化法69直接燃燒脫臭設(shè)備由燃燒室、燃燒器、安全裝置、控制裝置和自動保護(hù)裝置組成。該法的優(yōu)點(diǎn)是脫臭效率高，缺點(diǎn)是設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用較高，溫度控制較復(fù)雜。(2)催化燃燒法催化燃燒法就是使用催化劑，使惡臭氣體在較低溫度下完全燃燒。一般控制燃燒溫度在200～400℃，氣體流速為lm/s，滯留時間0.1~0.2s，就能達(dá)到較好的除臭效果。直接燃燒脫臭設(shè)備由燃燒室、燃燒器、安全裝置、控制裝置和自動保702.化學(xué)氧化法化學(xué)氧化法是利用氧化劑，如臭氧、高錳酸鹽、次氯酸鹽、氯氣及二氧化氯等氧化惡臭物質(zhì)，使之變?yōu)闊o臭物質(zhì)的過程。處理糞便、污泥濕式氧化、活性污泥的干燥和燃燒、塑料加熱成型及對有機(jī)物熱處理等過程排出的氣體時，常用化學(xué)氧化法。2.化學(xué)氧化法化學(xué)氧化法是利用氧化劑，如臭氧、高錳酸鹽、次氯713.洗滌法當(dāng)惡臭物質(zhì)能被水或某種物質(zhì)的水溶液或有機(jī)溶劑溶解或冷凝時，可用洗滌法脫除臭氣。（表6―9列出了一些臭味氣體常用的吸收液。）3.洗滌法當(dāng)惡臭物質(zhì)能被水或某種物質(zhì)的水溶液或有機(jī)溶劑溶解或72表6-9吸收惡臭物質(zhì)常用的吸收的吸收液氣體吸收液氣體吸收液NH3NO2胺類甲醇H2S乙醛水溶液氫氧化鈉或氨水乙醛水溶液或水水氫氧化鈉或次氯酸鈉混合液氯甲硫醇酚丙烯醛氯磺酸甲醛氫氧化鈉氫氧化鈉或次氯酸鈉混合溝水或堿液氫氧化鈉或次氯酸鈉溶液碳酸鈉溶液亞硫酸鈉溶液表6-9吸收惡臭物質(zhì)常用的吸收的吸收液氣體吸收液氣體吸收液N734.生物脫臭法(1)生物脫臭的基本原理惡臭物質(zhì)一般是有機(jī)物質(zhì)和部分無機(jī)物質(zhì)，可以作為食物被生物所消化分解。因此利用微生物的生物化學(xué)作用，使污染物分解轉(zhuǎn)化為無害無臭的物質(zhì)，使污染得到凈化。 生物脫臭反應(yīng)可以用下式表達(dá)： 惡臭物質(zhì)+O2→細(xì)胞代謝物+CO2+H2O臭氣物質(zhì)首先溶解在水中，而后被微生物吸收，作為微生物營養(yǎng)物質(zhì)被分解、利用，從而除去污染物。影響脫臭反應(yīng)的因素有菌群種類、溫度、pH值、氣流速度等。4.生物脫臭法(1)生物脫臭的基本原理74生物法脫臭通常存在著設(shè)備費(fèi)用昂貴、運(yùn)行維護(hù)困難、有二次污染等缺陷。但同傳統(tǒng)的物化處理方法相比，生物法具有以下優(yōu)點(diǎn)。①生物脫臭一般將惡臭成分氧化和分解成CO2、H2O、H2SO4等物質(zhì)，可避免或減少二次污染。②生物脫臭法是以惡臭成分作為生物體內(nèi)的能源，微生物生長適宜的溫度一般為20~30℃，因此生物脫臭過程一般不需要加熱，處理成本也比較低廉。③只要控制適當(dāng)?shù)呢?fù)荷條件與氣液接觸條件，就能達(dá)到極高的脫臭效率。④只需設(shè)置諸如生物過濾器、曝氣槽、捕集器等裝置，生物脫臭裝置較為簡單。⑤生物脫臭的微生物通常是在低營養(yǎng)條件下進(jìn)行的，所生成的剩余污泥少。(2)生物除臭的特點(diǎn)生物法脫臭通常存在著設(shè)備費(fèi)用昂貴、運(yùn)行維護(hù)困難75 在臭氣的生物處理中，微生物的存在形式可分成懸浮生長系統(tǒng)和附著生長系統(tǒng)兩種。生物脫臭法按微生物在脫臭裝置中的存在形式可分為生物吸收法(懸浮生長系統(tǒng))、生物過濾法(附著生長系統(tǒng))、生物滴濾法(填料塔式生物脫臭法)三種脫臭方式。生物過濾脫臭法是目前研究得最多，技術(shù)也較成熟，在實際中也最常用的生物脫臭法。根據(jù)濾料的不同，生物過濾脫臭法又可分為土壤脫臭法、堆肥脫臭法和生物濾池脫臭法等。①土壤脫臭法(3)主要的生物脫臭方法

在臭氣的生物處理中，微生物的存在形式可分成懸浮生長系統(tǒng)和附76土壤生物處理系統(tǒng)是生物脫臭法在工業(yè)上的最早應(yīng)用，對糞便處理廠、畜牧廠、污水處理廠的臭氣去除在日本已有成功的應(yīng)用。它是利用土壤中的膠狀顆粒的吸附作用，將惡臭氣體送入土壤，惡臭物質(zhì)首先被土壤吸附，然后通過土壤微生物的吸收、轉(zhuǎn)化和降解達(dá)到處理的目的。它對低濃度的工業(yè)廢氣來說是一種簡單、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的處理方法。圖6―16是土壤脫臭裝置原理示意圖。土壤過濾裝置通常采用床形過濾器，氣體由風(fēng)機(jī)送入，通過氣體分配層均勻分布，分配層下部由粗、細(xì)石子和輕質(zhì)陶粒骨料組成，上部由黃沙或細(xì)粒骨料組成，總厚度400~50Omm。氣體由擴(kuò)散層進(jìn)入土壤層。土壤層需要加入一定的細(xì)砂土和粗砂，增加透氣性，有時還加入雞糞和膨脹珍珠巖改良性能，土壤層厚度一般為0.5~1.0m。土壤處理法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，維護(hù)管理方便，在土壤上還可以種植花草進(jìn)行綠化。缺點(diǎn)是占地面積大，開放式的場地在大雨天會由于土壤通氣性的惡化而降低處理效果。土壤處理系統(tǒng)使用一年后會發(fā)生酸化，需加入石灰石調(diào)整pH值。土壤生物處理系統(tǒng)是生物脫臭法在工業(yè)上的最早應(yīng)用，對糞便處理廠77圖6-16土壤除臭裝置示意圖圖6-16土壤除臭裝置示意圖78②堆肥脫臭法堆肥發(fā)酵脫臭法是以污水處理廠的污泥、城市垃圾、動物糞便等有機(jī)廢物為原料，通過好氧發(fā)酵進(jìn)行脫臭。堆肥濾池的構(gòu)造如圖6―17所示。在地面挖淺坑或筑池，池底設(shè)排水管，在池的一側(cè)或中央設(shè)輸氣總管，總管上再接出直徑約125mm的多孔配氣支管，并覆蓋沙石等材料，形成后50~l00mm的氣體分配層，在分配層上再攤放厚500~60Omm的堆肥過濾層。過濾氣速通常在0.01~0.1m/s。堆肥是微生物繁殖最適宜的場所，好氧細(xì)菌的繁殖密度高，因而整個設(shè)備緊湊，去除效果要比土壤法好，氣固接觸時間只需30s，其占地面積可大大縮小。②堆肥脫臭法79③生物濾池脫臭法生物濾池如圖6―18所示。生物濾池的載體通常采用泥炭、木片、混合肥、皮革等一類的有機(jī)物。廢氣通過大約50~100cm厚的生物活性填充層，利用填充層中的微生物把臭氣分解。③生物濾池脫臭法80圖6-17堆肥濾池構(gòu)造圖

圖6-17堆肥濾池構(gòu)造圖81

圖6-18生物濾池示意圖

圖6-18生物濾池示意圖825.活性炭吸附法吸附法是常用的脫臭方法，其中活性炭法最常用。該法的主要特點(diǎn)是設(shè)備簡單，脫臭效果好，尤其適用于低濃度惡臭氣體的處理。廣泛用于汽車尾氣排氣脫臭和空調(diào)送氣脫臭等。采用的工藝有固定床、流化床和旋流濃縮器等三種類型，其操作是先將惡臭物質(zhì)濃縮，然后再用燃燒法處理。另外，當(dāng)惡臭氣體濃度較高或含有多種氣體組分和粉塵時，必須對氣體進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理的方法包括水洗、酸洗或堿洗等，以保證除臭效果。5.活性炭吸附法吸附法是常用的脫臭方法，其中活性炭法最常用。836.5硫化氫治理技術(shù)

1.硫化氫的來源及危害硫化氫是一種無色的易燃?xì)怏w，具有特有的臭雞蛋味，有較強(qiáng)的毒性。自然條件下的生物腐爛過程、火山與地?zé)峄顒?，都釋放出大量硫化氫。人工源有石油化工、食品加工、煤氣生產(chǎn)、污水處理廠等。一般人對硫化氫的敏感度為0.01×10-6mg/L。低濃度(5×10-6mg/L以下)的H2S對人的粘膜和呼吸道有刺激作用，會引起眼結(jié)膜炎。H2S進(jìn)入血液后，與血紅蛋白結(jié)合，生成不可還原的硫化血紅蛋白，發(fā)生中毒癥狀。H2S能與組織呼吸酶中的三價鐵結(jié)合，抑制組織呼吸酶的活性，影響組織的氧化、還原能力，以致組織缺氧。長期接觸低濃度H2S，會出現(xiàn)頭痛、疲倦無力、記憶力減退，失眠、頭痛、咳嗽、惡心和腹瀉等癥狀，還會出現(xiàn)點(diǎn)狀角膜炎。6.5硫化氫治理技術(shù)1.硫化氫的來源及危害84H2S濃度大于20×10-6mg/L時為危險值；達(dá)200×10-6mg/L時，能使嗅覺神經(jīng)完全麻痹；濃度大于（700~1000）×10-6mg/L時，會使人立即發(fā)生昏迷和因呼吸麻痹而迅速死亡。硫化氫是大氣污染物中毒性很強(qiáng)的污染物之一，必須嚴(yán)格控制。H2S濃度大于20×10-6mg/L時為危險值；達(dá)200×852.治理方法

(1)氧化鐵法該法脫硫劑為氫氧化鐵，并添加氧化鈣、木屑、水等。該法脫硫效率高，設(shè)備龐大，占地面積大、阻力大等特點(diǎn)。圖6―22為塔式脫硫流程圖，煙氣通過串聯(lián)的脫硫塔進(jìn)行脫硫，使用后的脫硫劑在抽提器中用全氯乙烯抽提，脫硫劑再生后循環(huán)使用。含硫全氯乙烯在分解塔中遇熱分解得到硫，并成熔融硫排出塔外，全氯乙烯冷卻后循環(huán)使用2.治理方法(1)氧化鐵法86圖6-22塔式氧化鐵脫硫流程1-造粒裝置；2#脫硫塔；3#脫硫塔；4-抽提器；5-冷卻器；6-分解器圖6-22塔式氧化鐵脫硫流程87首先用活性炭吸附H2S，吸附后的活性炭通氧氣處理，使H2S轉(zhuǎn)化成元素硫，再用15％硫化銨水溶液洗滌，得到多硫化銨，多硫化銨溶液用蒸氣加熱，可重新分解為硫化銨和硫磺，活性炭再生循環(huán)使用，兩個吸附器輪換吸附和再生?；钚蕴糠ㄟm用于H2S含量小于0.3％的氣體、天然氣、糞便臭氣和其他不含焦油物質(zhì)的廢氣，脫硫率可達(dá)99％以上。凈化后氣體中的H2S含量小于10×10-6。其優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單，回收產(chǎn)物純凈，凈化完全。H2S與活性炭的反應(yīng)快、接觸時間短、處理氣量大。為完全除去H2S廢氣，床層溫度應(yīng)保持<60℃，因為H2S與活性炭的反應(yīng)熱效應(yīng)大，該方法不宜處理高濃度H2S（濃度>900g／m3）的氣體。(2)活性炭法首先用活性炭吸附H2S，吸附后的活性炭通氧氣處理，使H2S轉(zhuǎn)88硫化氫與氧化鋅的反應(yīng)式為：H2S+ZnO→ZnS+H2O

氧化鋅在高溫還可脫除某些有機(jī)硫。例如與硫醇反應(yīng)的方程式為：ZnO+C2H5SH→ZnS+C2H4+H2O氧化鋅脫除H2S一般在較低的溫度下(200℃)即可進(jìn)行，脫硫能力隨溫度增加而增加。該方法適合于處理含H2S濃度較低的氣體，脫硫效率可達(dá)99％。但脫硫后恢復(fù)使用能力差。(3)氧化鋅法

硫化氫與氧化鋅的反應(yīng)式為：(3)氧化鋅法

89鉍釩催化劑脫硫是1984年美國加州聯(lián)合石油公司(UnionOilCo．ofCalifornia)公布的專利。催化劑是以鉍和釩為活性組分，以高熔點(diǎn)的氧化物或憎水性分子篩為載體。其最大優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)混合氣體中有水蒸氣和其他氣體存在時，能選擇性地氧化H2S為S或SO2，而且脫硫效率高。處理溫度對催化產(chǎn)物影響很大。1.高溫時(450℃以上)H2S被氧化為SO2。2.當(dāng)溫度在200℃以下時，則H2S則被氧化成S。(4)鉍釩催化劑脫硫

鉍釩催化劑脫硫是1984年美國加州聯(lián)合石油公司(Union90醇胺吸收法是用一乙醇銨(MEA)、二乙醇銨(DEA)、三乙醇胺(TEA)做吸收劑，同時除去氣體中的H2S和CO2。

(6)碳酸鈉吸收法該法用2％~6％的Na2CO3溶液在吸收塔內(nèi)與含H2S氣體逆流接觸，生成NaHCO3和NaHS。吸收H2S后的溶液送入再生塔，在減壓條件下用蒸汽加熱再生，即放出H2S氣體，同時Na2CO3得到再生。該法流程簡單，吸收劑易得，適用于處理H2S含量高的氣體。缺點(diǎn)是脫硫效率不高，一般為80％~90％，動力消耗較大。(5)醇胺吸收法

醇胺吸收法是用一乙醇銨(MEA)、二乙醇91利用氨水和H2S反應(yīng)生成硫化銨或硫氫化銨的原理，若用氨水直接吸收H2S，脫硫效率不高，且不能直接回收硫磺。若在氨水中加入催化劑，則H2S或NH4HS在催化劑作用下被氧化成元素硫?？捎玫拇呋瘎┯袑Ρ蕉?、萘醌、苦味酸等，目前廣泛應(yīng)用的是對苯二酚。氨水液相催化法在十多年前我國小合成氨廠廣泛用于半水煤氣脫硫，也可用于H2S廢氣的處理，脫硫效率可達(dá)99％。氨水吸收法利用氨水和H2S反應(yīng)生成硫化銨或硫氫化銨的原理，若用氨水直接923.凈化尾氣回收硫磺的克勞斯法基本原理克勞斯法又稱干式氧化法，是利用H2S為原料，在克勞斯燃燒爐內(nèi)使其部分氧化生成SO2，在催化劑鋁礬土作用下，再與進(jìn)氣中的H2S作用生成硫磺。操作時應(yīng)控制H2S和SO2氣體摩爾比為2:1。(1)工作原理克勞斯法的主要反應(yīng)是：H2S+3/2O2→SO2+H2O+124kcal2H2S+SO2→2H2O+3/2S2+35kcal

3.凈化尾氣回收硫磺的克勞斯法基本原理933.凈化尾氣回收硫磺的克勞斯法基本原理

(2)工藝流程克勞斯裝置的尾氣凈化流程有20多種。歸納起來共有三類：一是在液相或固相催化劑上進(jìn)行克勞斯反應(yīng)；二是將尾氣中的硫化物首先還原生成H2S，然后進(jìn)行液相吸收或固相反應(yīng)；三是將尾氣中的硫化物先氧化成SO2，然后進(jìn)行液相吸收或固相反應(yīng)。3.凈化尾氣回收硫磺的克勞斯法基本原理94第6章其他大氣污染物的凈化技術(shù)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：本章主要介紹除二氧化硫之外其他氣態(tài)污染物的凈化方法。主要包括氮氧化物、酸霧、有機(jī)廢氣、惡臭等廢氣的凈化。通過本章的學(xué)習(xí)，了解各種氣態(tài)污染物的來源、性質(zhì)和凈化控制方法，掌握處理各種氣態(tài)污染物的技能，能對各種氣態(tài)污染物進(jìn)行合理的控制和處理凈化。第6章其他大氣污染物的凈化技術(shù)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：956.1煙氣中NOx的凈化技術(shù)NOx主要來自燃料的燃燒過程，約占總產(chǎn)生量的80％。另外，化學(xué)工業(yè)中如硝酸、硫酸、氮肥、染料、電鍍等生產(chǎn)過程均排放出不同數(shù)量的NOx。脫除煙氣中的NOx稱為煙氣脫氮。主要有吸收法、吸附法和催化還原法等，主要方法見表6-1。6.1煙氣中NOx的凈化技術(shù)NOx主要來自燃料的燃燒過程，96表6-1各種處理方法凈化方法要點(diǎn)催化還原法非選擇性催化還原法選擇性催化還原法用CH4、H2、CO及其他燃料氣作還原劑與NOx進(jìn)行催化還原反應(yīng)。廢氣中的氧參加反應(yīng)，放熱量大選擇性催化還原法用NH3作還原劑將NOｘ催化還原為N2。廢氣中的氧很少與NH3反應(yīng)，放熱量小液體吸收法水吸收法用水作吸收劑對NOｘ進(jìn)行吸收，吸收效率低，僅可用于氣量小、凈化要求不高的場合，不能凈化含NO為主的NOｘ稀硝酸吸收法用稀硝酸作吸收劑對NOｘ進(jìn)行物理吸收與化學(xué)吸收?？梢曰厥誑Oｘ，消耗動力較大堿性溶液吸收法用NaOH、Na2SO3、Ca(OH)2、NH4OH等堿液作吸收劑對NOｘ進(jìn)行化學(xué)吸收，對于含NO較多的NO廢氣，凈化效率低氧化-吸收法對于含NO較多的NOｘ的廢氣，用濃HNO3、O3、NaClO、KMnO4等作氧化劑，先將NOｘ中的NO部分氧化成NO2，然后再用堿溶液吸收，使凈化效率提高吸收-還原法將NOｘ吸收到溶液中，與(NH4)2SO3、(NH4)HSO3、Na2SO3等還原劑反應(yīng)，NOｘ被還原為N2，其凈化效果比堿溶液吸收法好絡(luò)合吸收法利用絡(luò)合吸收劑FeSO4、Fe(Ⅱ)-EDTA及Fe(Ⅱ)-EDTA-Na2SO3等直接同NO反應(yīng)，NO生成的絡(luò)合物加熱時重新釋放出NO，從而使NO能富集回收吸附法用絲光沸石分子篩、泥煤、風(fēng)化煤等吸附廢氣中的NOｘ，將廢氣凈化表6-1各種處理方法凈化方法要點(diǎn)催化還原法非選擇性催化還976.1.1液體吸收法液體吸收法是用水或酸、堿、鹽的水溶液來吸收廢氣中的NOx，以達(dá)到凈化目的。由于吸收劑種類較多，來源廣，適應(yīng)性強(qiáng)，因此得到廣泛應(yīng)用。按吸收劑的種類可分為水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化—吸收法、還原—吸收法和配位吸收法等，下面介紹幾種主要方法。6.1.1液體吸收法液體吸收法是用水或酸、堿、鹽的水溶液來吸981.稀硝酸吸收法是利用NO和NO2在硝酸中的溶解度比在水中大的原理，可采用稀硝酸對含有NOx的廢氣進(jìn)行吸收。其工藝流程如圖6―1所示。含NOx廢氣由吸收塔下部進(jìn)入，與吸收液逆流接觸，凈化后的尾氣排空。吸收過NOx的硝酸經(jīng)加熱器加熱后進(jìn)入漂白塔，利用二次空氣進(jìn)行漂白，冷卻后循環(huán)使用。吹出的NOx再進(jìn)入吸收塔進(jìn)行吸收。吸收使用濃度為15％～30％的硝酸，凈化效率可達(dá)67％~87％。1.稀硝酸吸收法99圖6-1稀硝酸吸收NOx廢氣的工藝流程1-硝酸吸收塔；2-尾氣吸收塔；3-加熱器；4-冷卻塔；5-尾氣預(yù)熱器；6-尾氣風(fēng)機(jī)；7-再加熱器圖6-1稀硝酸吸收NOx廢氣的工藝流程1002.氨-堿吸收法氨吸收法的原理是用NOx與氨或其它堿溶液進(jìn)行反應(yīng)，使NOx由氣相轉(zhuǎn)移到液相，煙氣得到凈化。其工藝流程見圖6―2所示，含NOx的廢氣與氨在管道中混合進(jìn)行一級還原反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣體經(jīng)緩沖器進(jìn)入堿液吸收塔，進(jìn)行二級凈化，吸收尾氣排空，吸收液循環(huán)使用。該方法的吸收效率可以達(dá)到90%以上。2.氨-堿吸收法氨吸收法的原理是用NOx與氨或其它堿溶液進(jìn)行101圖6-2氨—堿溶液吸收流程l-液氨鋼瓶；2-氨分布器；3-通風(fēng)柜；4-緩沖瓶；5-風(fēng)機(jī)；6-吸收塔；5-堿液循環(huán)槽；8-堿泵

3.堿—亞硫酸銨吸收法圖6-2氨—堿溶液吸收流程102該法原理是利用(NH4)2SO3、NH4HSO3等還原劑吸收還原硝酸尾氣中的NOx，使之得到去除。圖6―3是堿—亞硫酸銨吸收法工藝流程圖。廢氣首先經(jīng)堿液吸收塔，吸收得到NaNO2，然后進(jìn)入(NH4)2SO3吸收塔，發(fā)生還原反應(yīng)，將NOx還原成N2后直接排空，吸收液循環(huán)使用，吸收效率可達(dá)93％。該法原理是利用(NH4)2SO3、NH4HSO3等還原劑吸收103圖6-3堿—亞硫酸銨吸收工藝流程1-堿液吸收塔；2-亞硫酸銨吸收塔；3-堿泵；4-亞硫酸銨泵：5-亞硫酸銨液貯槽；6-亞硝酸鈉液貯槽；7-硫酸銨成品槽圖6-3堿—亞硫酸銨吸收工藝流程1044.硫代硫酸鈉吸收法該法是在堿性條件下，靠硫代硫酸鈉將NO2還原為N2，使NO2得到去除。硫代硫酸鈉吸收法凈化NOx的工藝流程如圖6―4所示。該法適用于凈化氧化度較高的NOx廢氣。4.硫代硫酸鈉吸收法該法是在堿性條件下，靠硫代硫酸鈉將NO2105圖6-4硫代硫酸鈉吸收法工藝流程圖1-氮氧化物氣柜；2-填料吸收塔；3-泵；4-循環(huán)槽圖6-4硫代硫酸鈉吸收法工藝流程圖1065.硝酸氧化-堿液吸收法

該法是利用濃硝酸（濃度大于40%）將NO氧化成NO2，使尾氣中NOx的氧化度大于或等于50%，然后再利用堿液進(jìn)行吸收處理。工藝流程見圖6―5所示。硝酸尾氣進(jìn)入氧化塔與漂白濃硝酸逆流接觸，發(fā)生氧化反應(yīng)。氧化后的NOx經(jīng)分離器后進(jìn)入堿吸收塔，進(jìn)行吸收操作，完成吸收的煙氣排入大氣。工藝操作主要控制指標(biāo)為：硝酸濃度>40%，空塔速度0.5m/s，噴淋密度15m3/m2?h，吸收溫度25℃，入口NOx濃度2000~4000ppm，出口濃度500~800ppm，凈化效率大于80%。5.硝酸氧化-堿液吸收法該法是利用濃硝酸（濃度大于40%）107圖6-5硝酸氧化-堿液吸收法工藝流程圖1-風(fēng)機(jī)；2-硝酸循環(huán)泵；3-硝酸循環(huán)槽；4-硝酸計量槽；5-硝酸漂白塔；6-硝酸氧化塔；7-硝酸分離器；8、12、17-堿吸收塔；9、13堿循環(huán)槽；10、14-堿循環(huán)泵；11、15、16-轉(zhuǎn)子流量計；18-孔板流量計圖6-5硝酸氧化-堿液吸收法工藝流程圖1086.1.2吸附凈化技術(shù)吸附法既能較徹底地消除NOx的污染，又能回收有用物質(zhì)，但一般吸收劑的吸附容量較小，吸附劑用量大，設(shè)備龐大，再生周期長。常用的方法有分子篩吸附法、活性炭吸附法、硅膠吸附法及泥煤吸附法等。下面主要介紹分子篩吸附法和活性炭吸附法。1.分子篩吸附法分子篩吸附法凈化NOx是吸附法中最有利用前途的一種方法，國外已用于凈化硝酸尾氣。用作吸附劑的分子篩主要有氫型絲光沸石、氫型皂沸石、脫鋁絲光沸石、BX型分子篩等。6.1.2吸附凈化技術(shù)吸附法既能較徹底地消除NOx的污染，又109(1)原理絲光沸石分子篩呈籠型孔洞，脫水后具有很高的比表面積(500～1000m2／g),吸附性能好。由于水分子的極性強(qiáng)，比NOx分子更易被吸附，因此使用水蒸氣可以將沸石內(nèi)表面上吸附的NOx置換解吸出來，脫附后的絲光沸石經(jīng)干燥后重新使用。(2)流程圖6―6是分子篩吸附法工藝流程圖。含NOx的尾氣先進(jìn)行冷卻和除霧，再經(jīng)計量后進(jìn)入吸附器。當(dāng)吸附達(dá)到一定程度后，必須對分子篩進(jìn)行再生，而將含NOx的尾氣通到另一吸附器進(jìn)行吸附凈化。兩個吸附器交替使用，凈化后的氣體排空。(1)原理110圖6-6分子篩吸附法工藝流程圖1-風(fēng)機(jī)；2-酸泵；3-冷卻；4-絲網(wǎng)過濾器；5-吸附器；6-加熱器；7-冷凝冷卻器；8-酸計量泵；9-轉(zhuǎn)子流量計圖6-6分子篩吸附法工藝流程圖111對吸附劑進(jìn)行再生時，按升溫、解吸、干燥、冷卻四個步驟進(jìn)行。先用間接蒸氣升溫，然后再直接通入蒸氣，使被吸附的HNO3和NO2解吸，經(jīng)冷凝濃縮的NO2返回HNO3吸收系統(tǒng)。再生后床層用未加熱的凈化氣體置換水分，然后用加熱后的凈化氣體干燥，并對吸附床層采用間接水冷至吸附要求的溫度。對吸附劑進(jìn)行再生時，按升溫、解吸、干燥、冷卻四個步驟進(jìn)行。先1122.活性炭吸附法

(1)原理活性炭對低濃度的NOx有很強(qiáng)的吸附能力，活性炭不僅能吸附NO2，促進(jìn)NO氧化成NO2，而且還可以將NOx還原為N2。(2)流程圖6―7為活性炭吸附凈化NO2的工藝流程，NOx尾氣進(jìn)入固定床吸附裝置被吸附，凈化后的氣體排放至大氣?；钚蕴渴Ш?，經(jīng)過再生處理可以重新使用。2.活性炭吸附法(1)原理113圖6-7活性炭吸附凈化流程1-酸洗槽；2-固定吸附床；3-再生器；4-風(fēng)機(jī)圖6-7活性炭吸附凈化流程1146.1.3催化還原法催化還原法是在一定溫度和有催化劑存在的條件下，將NOx還原為無害N2的方法。根據(jù)還原反應(yīng)的選擇性，又將催化還原法分為非選擇性還原法和選擇性還原法兩種。我國也已使用了多套催化還原裝置。6.1.3催化還原法催化還原法是在一定溫度和有催化劑存在的條1151.非選擇性還原法指在一定的溫度和催化劑的作用下，具有還原性的氣體(如CH4、CO、H2等)與NOx反應(yīng)，并將其還原為N2的方法。在還原的同時，部分還原劑還要與廢氣中的O2發(fā)生反應(yīng)。(1)反應(yīng)原理主要的還原反應(yīng)如下：4H2+2NO2=4H2O+N2CH4+2NO2=CO2+2H2O+N24CO+2NO2=4CO2+4N2目前使用的高活性催化劑主要是貴金屬鉑或鈀，低活性的催化劑是一些非貴金屬的鹽類或氧化物，如Cu2Cr2O5、CuO等。催化劑常以氧化鋁為載體，有時在氧化鋁表面鍍上一層氧化鋯，以增強(qiáng)其耐熱性和耐酸性。1.非選擇性還原法指在一定的溫度和催化劑的作用下，具有還原性116(2)催化裝置工程上NOx的催化還原反應(yīng)多采用絕熱式固定床反應(yīng)器，采用的流程依據(jù)具體情況可選用一段式或二段式流程，如圖6―8所示。(2)催化裝置117圖6-8非選擇性還原法凈化NOx的工藝流程1-預(yù)熱器；2-反應(yīng)器；3-廢熱鍋爐；4-膨脹器圖6-8非選擇性還原法凈化NOx的工藝流程118非選擇性還原法具有燃料氣消耗量大、需要貴金屬催化劑、熱量需要回收裝置、一次投資大等特點(diǎn)，我國尚未在工業(yè)上正式應(yīng)用，目前國外也在逐漸地淘汰。非選擇性還原法具有燃料氣消耗量大、需要貴金屬催化劑、熱量需要1192.選擇性還原法選擇性還原法指在催化劑的作用下，用氨、硫化氫、一氧化碳等做還原劑，在較低溫度下有選擇地將廢氣中NOx還原為N2，還原劑不與廢氣中的O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而減少了還原劑的用量。(1)原理選擇性還原發(fā)生的主要反應(yīng)為：8NH3+6NO2→7N2+12H2O4NH3+6NO→5N2+6H2O由于以NH3為還原劑，反應(yīng)比較容易進(jìn)行，因此既可以使用貴金屬催化劑(含鉑0.5％)，也可以使用銅、鉻、鐵、釩、鉬、鈷、鎳等的金屬化合物為催化劑。2.選擇性還原法選擇性還原法指在催化劑的作用下，用氨、硫化氫120(2)工藝流程工藝流程如圖6―9所示。含NOx的廢氣經(jīng)過除塵、脫硫、干燥等預(yù)處理后，進(jìn)入預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，然后與凈化后的NH3在混合器內(nèi)按一定比例混合均勻，再進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器內(nèi)，在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行催化還原反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體經(jīng)分離器除去催化劑粉塵后直接排放。催化反應(yīng)器是主要設(shè)備，其結(jié)構(gòu)見圖6―10所示。(2)工藝流程121圖6-9選擇性還原法凈化NOx工藝流程1、2-預(yù)熱器；3-混合器；4-反應(yīng)器；5-過濾分離器；6-尾氣透平；7-煙囪圖6-9選擇性還原法凈化NOx工藝流程122圖6-10催化還原反應(yīng)器示意圖圖6-10催化還原反應(yīng)器示意圖1236.1.4氮氧化物凈化技術(shù)的發(fā)展1.燃料燃燒1995年以前，我國對各類燃料燃燒排放的NOX基本上均未加控制。在《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）、《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB9078-1996）和《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-92年批準(zhǔn)）中，均未對燃燒廢氣中NOX最高允許排放濃度做出明確規(guī)定。《中國環(huán)境保護(hù)21世紀(jì)議程》及《國家環(huán)境保護(hù)“九五”計劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)》中的大氣污染控制部分，對固定源燃料燃燒排放NOX等沒有提出明確的治理要求。《中國跨世紀(jì)綠色工程規(guī)劃》也只有年消減二氧化硫量和消減煙塵排放量150萬t的要求。綜合上述情況，我國在中近期內(nèi)對燃料燃燒源考慮排煙脫氮技術(shù)的可能性很小。6.1.4氮氧化物凈化技術(shù)的發(fā)展1.燃料燃燒124但是，隨著燃料消耗量的增大，NOX排放量必然增大。1995年燃煤排放的NOX約達(dá)到1000萬噸。NOX也是我國酸雨污染日趨嚴(yán)重的重要因素之一，也是光化學(xué)煙霧主要污染物，對燃料燃燒源排放的NOX應(yīng)引起足夠的重視。根據(jù)我國的現(xiàn)實情況，固定源燃料燃燒排放的NOX治理技術(shù)可能有兩個發(fā)展方向，一是改進(jìn)燃燒過程N(yùn)OX的排放；二是發(fā)展能同時消除SO2與NOX的治理技術(shù)。但是，隨著燃料消耗量的增大，NOX排放量必然增大。1995年1252.工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)過程排放NOX有兩種類型：一是硝酸、氮肥等生產(chǎn)，二是硝酸使用和其他過程。前者排放量大，且為連續(xù)排放；后者排放量相對較小，有些廠為間歇排放。對于硝酸、氮肥等生產(chǎn)廠的NOX廢氣，優(yōu)先選用選擇性催化還原法，轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上，效果較好。但選擇性催化還原法需要用NH3等作還原劑2，浪費(fèi)一定的資源，從經(jīng)濟(jì)考慮是不合理的。對于有條件的企業(yè)，如硝酸的生產(chǎn)廠的NOX治理技術(shù)，可以選用液體吸收法、固體吸附法或催化分解法，在廢氣凈化的同時，還可以回收有用的副產(chǎn)品。2.工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)過程排放NOX有兩種類型：一是硝酸、氮肥126習(xí)題6.11.處理NOX的方法有

、

、

等多種；2.液體吸收法處理NOX常用的吸收劑有

、

、

等；3.氧化度控制在

時，才能保證吸收法的凈化效果；4.吸收法處理NOX的流程由

、

、

幾部分組成；5.活性炭吸附法控制在300℃以下的原因是

；得到的再生產(chǎn)物是

；6.選擇性催化法與非選擇性催化法的區(qū)別在于

；7.NOX尾氣凈化流程選擇的順序是、、等。習(xí)題6.11.處理NOX的方法有、1276.2酸霧治理酸霧主要有硫酸霧、磷酸霧、鉻酸霧等。硫酸霧產(chǎn)生于濕法制酸及稀硫酸濃縮過程；治理酸霧一般采用除霧器。常用設(shè)備有文丘里洗滌器、過濾除霧器、折流式除霧器、離心式除霧器、電除霧器及壓力式除霧器等。選擇除霧器要依據(jù)酸霧的特性、除霧要求及投資費(fèi)用等條件確定。6.2酸霧治理酸霧主要有硫酸霧、磷酸霧、鉻酸霧等。硫酸霧產(chǎn)128表6-2幾種主要除霧器的性能除霧器名稱除霧粒徑/μm除霧效率/%壓降/Pa主要優(yōu)缺點(diǎn)文丘里>398~996000~10