工业废气中氮氧化物治理的几点探讨

摘 要：氮氧化物是造成大气污染的主要污染物之一，为更好的实现环保生产，必须要提高对工业废气中氮氧化物治理的重视程度，确定其产生原因，分析其可能会造成的危害，然后有针对性的来提出应对策略，积极采取技术手段，最大程度上来降低其带来的危害。本文对工业废气中氮氧化物治理技术要点进行了简单探讨。

关键词：工业废气；氮氧化物；治理技术

化工行业的快速发展，一方面对提高社会经济水平具有重要意义，而另一方面生产过程中产生的废气对大气环境造成的危害也日益加剧。氮氧化物作为对大气污染严重的污染源，必须要在生产过程中采取可靠手段和方法，对工业废气内的氮氧化物进行处理，降低其排放量，减少其对生态环境产生的影响，以免对人体健康带来危害。

一、氮氧化物特点

1.氮氧化物构成

氮氧化物即由氮元素与氧元素组成的化合物，分子式为NOX，常见的主要有NO、N2O、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中大气内的氮氧化物表现形式多为NO与NO2。氮氧化物在自然界中具有较大广泛性，因为任何燃烧过程均可能促使空气内的O2与N2相互作用生成NO，然后继续氧化后形成NO2，尤其是工业生产中利用硝酸表面处理和硝化作业，更是会产生大量的氮氧化物，直接排放到大气内，将会造成严重的大气污染，同时还会对人体健康产生巨大危害[1]。

2.氮氧化物特点

2.1危害生物

氮氧化物与人体内血红蛋白有较强的亲和力，当NO进入到人体血液后，会将血红蛋白内的氧取代，与血红蛋白牢固结合在一起形成致癌物，诱发支气管炎与肺气肿等病症，对人体呼吸道系统有严重危害。

2.2化学烟雾

氮氧化物受到阳光催化后，与碳氢化合物产生化学反应生成O3，形成化学烟雾，对大气环境污染严重，会造成人眼睛红肿、喉痛、咳嗽等，情况严重的甚至会导致心肺衰竭，对人体健康影响严重。

2.3臭氧层破坏

氮氧化物内N2O可被转换成NO，并且整个反应过程持续循环，对臭氧层影响非常大。反应过程为：NO+O3=NO2+O2，O+NO2=NO+O2，总反应方程式为O+O3=O2（NO可起到催化作用）[2]。

二、氮氧化物治理技术要点

1.NaOH溶液脱除

对于工业废气内的氮氧化物治理，可以选择应用NaOH溶液以及活性炭来对其进行脱除处理。反应过程为：

NaOH+NO→NaNO3+NaNO+HO

NaOH+NO+NO→NaNO+HO

根据生产经验可确定，活性炭能够高效吸附氮氧化物，因此在实际生产中可以通过其来进行废气内氮氧化物的脱除，并且吸附后的活性炭可以经过变温解吸后重复使用，而吸附得到的高浓度氮氧化物则可进一步氧化处理后再次输送到碱溶液吸收塔内进行吸收。

为提高对工业废气内氮氧化物的脱除率，需要控制实验条件：空气为载气，流量Q空气=0.16m/h，进口压力P=3×10kPa，温度t=29℃，填料高度H=1000mm，NaOH溶液吸收塔塔径d=40mm，活性炭塔塔径d=25mm，填料为700Y板波纹规整填料，碱度P=30g/L，装填高度H=1000mm[3]。根据脱除实验结果可知，仅仅利用碱液吸收塔进行氮氧化物脱除，出口处依然存在较大浓度的氮氧化物，但是再次进行活性炭吸附后，可以将脱除率提高到99%，保证非常高的脱除效果，在生产中具有较高可行性。

2.湿法氧化碱脱除

2.1硝酸氧化碱

选择多种不同浓度的稀硝酸作為氧化剂，试验判断稀硝酸氧化后通过碱溶液对氮氧化物的吸收脱除效果。控制试验条件：氮气为载气，流量Q氮气=0.16m/h，进口压力P=2.5×10kPa，温度t=25℃，填料高度H=400mm，NaOH溶液吸收塔塔径d=25mm，装填高度H=1000mm，氧化塔塔塔径d=40mm，填料为5×5 DIXON丝网填料。根据试验结果可知，随着硝酸浓度的不断增加，对氮氧化物的脱除率也随之提高。氮氧化物为N2和NO混合气体，NO氧化度比较低，相应的对氮氧化物的脱除率也就比较低。而硝酸对于NO具有氧化和溶解性作用，应用高浓度的硝酸进行氮氧化物脱除实验，可以通过硝酸的强氧化性，提高氮氧化物的脱除效果。并且，相同条件下，硝酸溶液浓度在30%时，可以达到最大脱除率；当硝酸溶液浓度超过35%后，脱除率会逐渐降低。

2.2双氧水氧化碱

选择多种不同浓度双氧水作为氧化剂，并以氮气和空气的混合气体作为载气，流量Q氮气=0.08m/h，流量Q空气=0.08m/h，其余保持与硝酸氧化实验条件相同，分析判断双氧水溶液氧化后应用碱液吸收氮氧化物的脱除效果。根据试验结果可知，当双氧水浓度不断提高时，工业废气的氮氧化物脱除率会不断提高，可判断随着双氧水溶液浓度的不断提高，具有的氧化性越高。相比于硝酸溶液，在增大氧化度的同时，排除了氮氧化物挥发的问题，因此对于氮氧化物具有更好脱除效果，减少了碱吸收负荷，实际应用效率更高。

2.3高锰酸钾氧化碱

选择多种不同浓度的高锰酸钾溶液作为氧化剂，并以氮气和空气的混合气体作为载气，流量Q氮气=0.08m/h，流量Q空气=0.08m/h，其余保持与硝酸氧化实验条件相同，分析判断高锰酸钾溶液氧化后应用碱液吸收氮氧化物的脱除效果。根据试验结果可知，当高锰酸钾浓度不断提高时，工业废气的氮氧化物脱除率先增高后降低，整体上可以达到97%，脱除后废气内氮氧化物的含量可以控制在国家允许标准内。

结束语

为实现绿色生产，降低工业废气对大气环境造成的污染，重点针对废气内存在的氮氧化物进行治理技术分析。对比多种不同治理技术对于氮氧化物的脱除效率，结合实际情况择优选择，确保可以将氮氧化物含量控制在国家排放标准内。

参考文献

[1] 何伟聪.吸附法治理工业废气的探讨分析[J].绿色环保建材，2017（07）：207.

[2] 王友本.工业企业氮氧化物废气的治理方式探讨[J].化工设计通讯，2016，42（05）：223-224.

[3] 罗晶晶.工业企业氮氧化物废气的治理方式探讨[J].科技展望，2015，25（12）：179.

作者简介

钟达铭（1990-），男，广东江门人，学历：本科，工作单位：江门市新会区环境保护局，方向：环保工程设计方向

（作者单位：江门市新会区环境保护局）