PDF《大气污染过程中氮氧化合物对大气的危害及防治》

2 被氧化形成 NO , 称为热力型NO , 其生成机理为 N 2+ O NO + N (1) N + O 2NO + O (2) 在1000℃条件下, 热力型NO 高达12% , 但热力 型NO 的百分含量随温度的降低而迅速下降, 大约 800℃时基本为零. (2) 在燃料富集区, 碳氢化合物的自由基与N

2 碰撞迅速反应形成NO 的前驱体HCN , 随后HCN 氧 化生成NO , 称为瞬发型NO. 有关碳氢化合物碎片与 NO 的反应很多, 其中以下两个反应最为重要 CH + N 2→HCN + N (3) C+ N 2→CN + N (4) HCN 可进一步氧化生成NO. (3) 煤中的含氮化合物被氧化成NO , 称为燃料

4 2 内蒙古石油化工

2008 年第21 期Ξ收稿日期: 2008- 08-

19 作者简介: 杨宗鑫 (1981―) , 男,

2004 年毕业于西南石油大学环境工程专业, 研究方向为水污染控制及污水资源化技 术. 型NO.燃料型NO 是燃煤过程中NO x 的主要来源 (75% ―95% ) , 原因是燃烧温度不太高, 燃料中的氮 以NC 键或NH 键的形式存在, 其键能比氮分子中的 NN 键能弱, 更易于氧化断裂生成NO , 所以, 燃料型 NO 比热力型NO 更易于形成. 煤的燃烧过程首先要 发生的是热解脱除挥发份.因为燃料氮分为挥发份 氮和半焦氮, 前者以HCN、 NH

3 和焦油氮的形式存 在, 然后, 在气相中又迅速被氧化燃烧生成N

2、 N 2O、 NO;

半焦氮的氧化则缓慢得多.实验结果表明,NO 主要来源于半焦氮, 而N 2O 主要来源于挥发份氮, 燃料氮生成NO 及N 2O 的转化率随煤阶的升高而增 加, 但NO 的生成量与煤阶关系相对较小;

燃料氮转 化生成N 2O 的量随温度的升高而下降, 但转化生成 NO 的量随温度的升高而增加. 2.

3 大气污染过程中氮氧化合物的危害 以一氧化碳和二氧化碳为主的氮氧化物对人类 的危害是多方面的.它对人体的危害主要体现在三 个方面: 一是对人体造成病变;

二是对植物的生长产 生影响, 三是产生光化学烟雾. 氮氧化合物对人的呼 吸器官有较大的刺激作用, 引起气管炎、 肺炎、 肺气 肿等冷疾病. 氮氧化物与水作用可产生硝酸盐、 亚硝 酸盐. 亚硝酸进入人体可生成强致癌物亚硝酸氨, 也 可与人体血液中的血红蛋白结合, 形成正铁血红蛋 白, 使人产生缺氧症状(见图1).氮氧化物还是形成 酸雨的重要成分, 酸雨对我国危害很大, 不但破坏森 林、 植被, 而且还污染水源, 每年给我国人民带来经 济损失数以亿计. 大气中的氮氧化物 (NO x) 和碳氢化合物 (HC) 等一次污染物在阳光照射下发生一系列光化学反 应, 生成O

3、 PAN , 高活性自由基、 醛、 酮等二次污染 物, 人们把参与反应过程的这些一次污染物和二次 污染物的混合物(气体和颗粒物) 所形成的烟雾污染 现象称为光化学烟雾. 光化学烟雾对人类危害极大, 可随气流飘移数 百公里, 使远离城市的乡村也受其害.1970 年美国 加利福尼亚州发生的光化学烟雾事件使农作物损失

2500 多万美元.人和动物受到光化学烟雾的伤害后 眼睛和呼吸道粘膜就会受到强烈的刺激, 引起眼睛 红肿、 视觉敏感度、 视力降低以及喉炎、 感觉头痛、 呼 吸困难, 严重的还可诱发淋巴细胞染色体畸变, 损害 酶的活性和溶血反应, 加速衰老. 植物受到光化学烟 雾损害后, 开始表皮褪色, 呈蜡质状, 经一段时间后, 色素发生变化, 叶片上出现红褐色斑点.PAN 使叶 子背面呈银灰色或古铜色, 影响植物的生命, 降低植 物对病虫害的抵抗力.另外光化学烟雾还促成酸雨 的形成, 并使染料、 绘画褪色, 橡胶制品老化, 织物、 纸张等变脆.