NO2的危害及其治理方法

1、NO的危害及治理、NO的概念、 NO2 的簡介、NO的理化特性 四、NO的來源五、NO的危害六 NO2 凈化治理九、參考文獻11摘要 隨著社會的不斷工業(yè)化，經(jīng)濟的快速增長，人民的生活水平不斷提高，但生態(tài)環(huán)境卻在不斷的惡化。從酸雨嚴重化、廣泛化，到光化學(xué)煙霧事件，NQ對人類和自然的危害越來越大了。對含 NQ的廢氣的凈化治理已刻不容緩。本文著重研究NQ的危害及治理關(guān)鍵詞 NQ;酸雨；光化學(xué)煙霧；健康；危害；煙氣脫硝技術(shù)刖言含氮化合物在人類及自然界中扮演著舉足輕重的角色， 可由于人類的生態(tài)環(huán) 保意不夠，很多人都以損害環(huán)境為代價去謀取經(jīng)濟利益， 導(dǎo)致大氣中的二氧化氮 濃度遠遠高于了其自凈化能力，從而引

2、發(fā)各種各樣的環(huán)境問題。 在遭受了大自然 的懲罰時，我們不得不好好反省自己的行為，力圖改善已被惡化的環(huán)境。一、NQ的概念化學(xué)品中文名稱:二氧化氮分子量:46.01二氧化氮分子是V形分子、極性分子。(NO2)在21.1 C溫度時為紅棕色刺鼻氣體.有毒氣體.密度比空氣大易液化.易溶于水；在21.1 C以下時呈暗褐色液體。在-II C以下溫度時為無色固體，加壓液體為四氧化二氮。分子量 92，熔點-11.2 C，沸點 21.2 C，蒸氣壓101.31kPa(2l C )，溶于堿、二硫化碳和氯仿，易溶于水。二氧化氮溶于水并與水反應(yīng)生成分子結(jié)構(gòu):二氧化氮性質(zhì)較穩(wěn)定。硝酸3NO2+H2O2HNO3+NO4NQ

3、2+2H2Q+Q24HNO3化學(xué)品英文名稱：nitrogen dioxide分子式:NO2但二氧化氮溶于水后并不會完全反應(yīng) 因此硝酸溶液會呈現(xiàn)黃色,所以會有少量二氧化氮分子存在，為黃色.這個反應(yīng)可以認為其為可逆反應(yīng)，因為硝酸同時會分解。NQ的簡介又稱為過氧化氮，是大n鍵結(jié)構(gòu)的典型分子。大n鍵含有三個電子，其中兩個進入成鍵n軌道，一個進入反鍵n軌道。二氧化氮室溫下為紅棕色氣體，易溶于水且具有刺激性氣味。吸入二氧化氮可能對肺組織產(chǎn)生強烈的刺激作用和腐蝕作用。由于其結(jié)構(gòu) 的不穩(wěn)定性，通常情況下與其二聚體形式一一四氧化二氮（無色氣體）混合存在，構(gòu)成一種平衡態(tài)混合物。二氧化氮轉(zhuǎn)化而四氧化二氮放熱。升高溫

4、度，平衡向二氧化氮合 成的方向移動；降低溫度，平衡向四氧化二氮合成的方向移動。NQ的理化特性主要成分:外觀與性狀:純的NQ2黃褐色液體或氣體，有刺激性氣味。熔點（C ）:沸點（C ）:相對密度（水=1） :1.45相對蒸氣密度 （空氣=1） :3.2飽和蒸氣壓（kPa） :101.32（22 C ）臨界溫度-9.322.4(C ):158臨界壓力溶解性:(MPa) :10.13溶于水。主要用途:用于制硝酸、硝化劑、氧化劑、催化丙烯酸酯聚合抑制劑等。四、NQ的來源二氧化氮除自然來源外，主要來自于燃料的燃燒、城市 汽車尾氣。此外，工業(yè)生產(chǎn)過程也可產(chǎn)生一些二氧化氮。據(jù)估計，全世界人為污染每年排出的氮

5、氧化物大約為5300萬噸。另外，閃電也可以產(chǎn)生NQ2,在閃電時，由于空氣中電場極強電，雷電電流通過時產(chǎn)生大量的熱，使已經(jīng)呈游離狀態(tài)的空氣成分，空氣分子被撕裂而導(dǎo)N2、Q2結(jié)合。N2+Q2=2NQ , NQ進一步與空氣中Q2反應(yīng)，生成NQ2 2NQ+Q2=2NQ2NQ2與云結(jié)合成 HNQ3 , 3NQ2+H2Q=2HNQ3+NQ，與雨水一起落下，成為天然氮肥五、NQ的危害1、它是酸雨的來源之一酸雨：主要指 pH值小于5.6的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸氮的氧化物溶于水形成酸：a.NQi HNQ3 （硝酸）2NQ+Q2 = 2NQ2 3NQ2+H2Q = 2HNQ3+NQ總的化學(xué)反應(yīng)方程式：4NQ

6、+2H2Q+3Q2= 4HNQ3b.N02T HN03總的化學(xué)反應(yīng)方程式:4NO2+2H2O+O2= 4HNO3正常雨水（含雨、霜、露、雹、霧等）由于存在 CO2原因其pH值約為5.6。在水中當pH值小于5.5時,大部分魚類難以生存；當降到小于5時，各種魚類和兩棲動物及昆蟲、水草及浮游生物面臨滅絕酸雨有哪些危害?a、對人體的直接危害，首先是它的刺激性，其次是它會形成硫酸霧和硫酸鹽霧，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部引起肺水腫等疾病而使人致死b、引起河流、湖泊的水體酸化，嚴重影響水生動物生長 c、破壞土壤、植被、森林;d、腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等;e、滲入地下，可引起地下水酸化，

7、酸化后的地下水中鋁、銅、鋅、鎘等對人體有害金屬元素的含量會偏高我國的酸雨主要為硫酸雨，其發(fā)展速度很快，在23個調(diào)查的省、市及自治區(qū)中有152001年4月9日南20個出現(xiàn)過酸雨，有不少地區(qū)的酸雨已相當嚴重且逐年增加，據(jù)京晨報報導(dǎo)：國家環(huán)保總局局長解振華講我國相當多的城市空氣污染程度超標，酸雨區(qū)面積為國土面積的30%，全國七大水系中有1/3的河段達不到使用功能要求2 形成光化學(xué)煙霧的主要因素之一光化學(xué)煙霧指的是一系列對環(huán)境和健康有害的化學(xué)品。它們稱之為光化學(xué)煙霧是因為它們由最初的污染物質(zhì)光解而產(chǎn)生的。光化學(xué)煙霧是一種淡藍色煙霧，屬于大氣中二次污染物。大氣中的氮氧化物與碳氫化合物經(jīng)過紫外線照射發(fā)生反

8、應(yīng)就形成了光化學(xué)煙霧。通常所有這些都是高度易反應(yīng)并/或氧化，因此光化學(xué)煙霧被認為是現(xiàn)代工業(yè)化的難題。而大氣中的氮氧化物主要來源于化石燃料的燃燒和植物體的焚燒，以及農(nóng)田土壤 和動物排泄物中的的轉(zhuǎn)化。其中，以汽車尾氣為主要來源。形成臭氧的活性有機物和氮氧化物的主要來源是汽車排放的尾氣。通過對光化學(xué)煙霧形成的模擬實驗,已經(jīng)初步明確在碳氫化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下過程：污染空氣中NO2的光解是光化學(xué)煙霧形成的起始反應(yīng)。碳氫化合物被HO、O等自由基和03氧化，導(dǎo)致醛、酮、醇、酸等產(chǎn)物以及重要的中間產(chǎn)物R02 H02、RCO等自由基的生成。 過氧自由基引起NO向N02的轉(zhuǎn)化，并導(dǎo)致03和PA

9、N等的生成（見大氣污染物的相互作用）。這些基本反應(yīng)可以用最簡化的化學(xué)反應(yīng)模式表示：有人以具體的有機物，如丙烯、正丁烷、乙烯等作為有機物的代表，列出詳盡的機理模式，其化學(xué)反應(yīng)可多達242個。 此外，污染空氣中的二氧化硫（S02）會被H0、H02和03等氧化而生成硫酸（H2SO4）和硫酸鹽，成為光化學(xué)煙霧中氣溶膠的重要成分。碳氫化合物中揮發(fā)性小的氧化產(chǎn)物也會凝結(jié)成氣溶膠液滴而使能見度降低光化學(xué)煙霧的成分非常復(fù)雜，但是對人類、動植物和材料有害的主要是臭氧、 烯醛、甲醛等二次污染物。臭氧、PAN等還能造成橡膠制品的老化、脆裂，使染料褪色,并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。有害影響主要表現(xiàn)在以下幾個

10、方面：PAN和丙a損害人和動物的健康人和動物受到主要傷害是眼睛和粘膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病 惡化、兒童肺功能異常等。臭氧是一種強氧化劑，在0.I ppm 濃度時就具有特殊的臭味。并可達到呼吸系統(tǒng)的深層，刺激下氣道黏膜，引起化學(xué)變化，其作用相當于放射線，使染色體異常，使 紅血球老化。PAN、甲醛、丙烯醛等產(chǎn)物對人和動物的眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用，其刺激域約為 0.1 ppm。此外光化學(xué)煙霧能促使哮喘病患者哮喘發(fā)作，能引起慢性 呼吸系統(tǒng)疾病惡化、呼吸障礙、損害肺部功能等癥狀，長期吸入氧化劑能降低人體細 胞的新陳代謝，加速人的衰老。PAN還是造成皮膚癌的可能試劑。在杉磯發(fā)生的首宗

11、事件曾引起400多人死亡。CHa一OTH-gOTNO2(PAW)(PEN)PAN、PBN的結(jié)構(gòu)式1943年美國洛光化學(xué)煙霧明顯的危害是對人眼睛的刺激作用。在美國加利福尼亞州，由于光化學(xué)煙霧的作用，曾使該州3/4的人發(fā)生紅眼病。日本東京1970年發(fā)生光化學(xué)煙霧時期，有 2萬人患了紅眼病。研究表明光化學(xué)煙霧中的過氧乙酰硝酸酯（PAN）是一種極強的催淚劑，其催淚作用相當于甲醛的200倍。另一種眼睛強刺激劑是過氧苯酰硝酸酯（ PBN），它對眼的刺激作 用比PAN大約強100倍?？諝庵械娘h塵在眼刺激劑作用方面能起到把濃縮眼刺激劑送入眼中的作用。b影響植物生長臭氧影響植物細胞的滲透性，可導(dǎo)致高產(chǎn)作物的高產(chǎn)

12、性能消失，甚至使植物喪失遺傳能力。植物受到臭氧的損害，開始時表皮褪色，呈蠟質(zhì)狀，經(jīng)過一段時間后色素發(fā)生變化，葉 片上出現(xiàn)紅褐色斑點。 PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長，降低植物對病蟲害的抵抗力。c影響材料質(zhì)量光化學(xué)煙霧會促成 酸雨形成，造成橡膠制品老化、脆裂，使染料褪色，建筑物和機器 受腐蝕，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。d降低大氣的能見度光化學(xué)煙霧的重要特征之一是使大氣的能見度降低，視程縮短。這主要是由于污染物質(zhì)在大氣中形成的光化學(xué)煙霧氣溶膠所引起的。這種氣溶膠顆粒大小一般多在0.31.0 um范圍內(nèi)。由于這樣大小的顆粒實際上不易因重力作用而沉降，能較長時間懸浮于空氣

13、中， 長距離遷移；它們與人視覺能力的光波波長相一致，且能散射太陽光，從而明顯地降低了大氣的能見度。因而妨害了汽車與飛機等交通工具的安全運行，導(dǎo)致交通事故增多。e其他危害光化學(xué)煙霧會加速橡膠制品的老化和龜裂，腐蝕建筑物和衣物，縮短其使用壽命3對人體健康危害很大二氧化氮對人體的危害很大，即使暴露于二氧化氮的時間很短，肺功能也會受到損害；如果長時間暴露于二氧化氮，呼吸道感染的機會就會增加，而且可能導(dǎo)致肺部永久性器質(zhì)性病變。對兒童、老人和患呼吸系統(tǒng)疾病的人群受二氧化氮的影響更大。201-300300時，兒二氧化氮污染指數(shù)小于 200時，短期接觸對人體不會產(chǎn)生不利影響；污染指數(shù)為 時，兒童、老人和呼吸道

14、疾病患者應(yīng)當減少戶外劇烈的鍛煉活動；污染指數(shù)大于 童、老人和哮喘病等呼吸道疾病患者應(yīng)當減少一切戶外活動。不同濃度的 N02對人體健康的影響濃度（ppm）影響1.0聞到臭味5.0聞到很強烈的臭味10-15眼、鼻、呼吸道受到強烈刺激501分鐘內(nèi)人體呼吸異常，鼻受到刺激803- 5分鐘內(nèi)引起胸痛100-150人在30 - 60分鐘就會因肺水腫死亡200以上人瞬間死亡六 N0凈化治理.選擇性催化還原法（SCR-催化劑：貴金屬、堿性金屬氧化物還原反應(yīng)4NH3 + 4NO+O2t 4N2+6H2O8NH3+6NO2t 7N2 + 12H2O潛在氧化反應(yīng)4NH3 + 50 2 T 4NO + 6H 2O4N

15、H3 十 3O2 T 2N 2 十 6H 2O各種低燃燒技術(shù)是降低燃煤鍋爐排放值最主要亦較經(jīng)濟的技術(shù)。但一般只降低排放50%左右。據(jù)環(huán)保法對排放的要求，應(yīng)低于40%方可，故應(yīng)考慮燃燒后的煙氣脫硝處理技術(shù)。干法煙氣脫：使用催化劑來促進還原反應(yīng)的選擇性催化脫硝法（SCR、電子束照射法和同時脫硫脫硝法。煙氣SCR脫硝法采用催化劑促進氨與還原反應(yīng)。若使用鈦和鐵氧化物類催化劑，其反應(yīng)溫度為300oC 至 400oC，當采用活性焦炭時，其反應(yīng)溫度為100oC 至 150oC。根據(jù)CATA.反應(yīng)器在鍋爐尾部煙道的位置,有三種方案：(1)在空氣預(yù)熱器前 350攝氏度位置.在靜電除塵器和空氣預(yù)熱器之間 布置在F

16、GD濕法煙氣脫硫裝置）之后二.選擇性非催化還原法(SNCR尿素或氨基化合物作為還原劑，較高反應(yīng)溫度，化學(xué)反應(yīng):4NH 3 + 6NO T 5N 2 + 6H 2OCO(NH 2)2 + 2NO + 0.5O 2N 2 + CO 2 + 2H 2O同樣，需要控制溫度避免潛在氧化反應(yīng)發(fā)生三.吸收法.同時脫硫脫硝的濕式系統(tǒng)石灰/石膏法：采用生石灰，消石灰和微粒碳酸鈣制成吸收液，加入少量硫酸，將其PH調(diào)制4-4.5,在洗滌塔內(nèi)反應(yīng)如下Ca(OH)2+SO2-CaSO3+H2OCaSO3+SO2+H2O-Ca(HSO3)2NO+2Ca(HSO3)2+H2O-1/2N2+2CaSO4.2HO+2SO2NO

17、2+2Ca(HSO3)2+2H2O-1/2N2+2CaSO4.2HO+2SO2氨/石膏法(2) 二氧化氯氧化吸收(3) 臭氧氧化吸收NO+O3-NO2+O2 2NO+O3-N2O5 N2O5 +H2O-2HNO3(4) 高錳酸鉀氧化吸收法(5) 堿液吸收必須首先將一半以上的NO氧化為NO：NO/NO古1效果最佳2NO+ 2MOH TMNO 3 + MNO 2 + H2ONO2NONO 2+ Na+ 2MOHT 2MNO 2 + H 2ONaNO 3 + NaNOCONONO 2K +, Na+ ,Ca2CO 3 T 2NaNO2 ,Mg 2 ,(NH 4)強硫酸吸收NO + NO 22SO 4 T 2NOHSO四吸附法吸附劑：活性炭、分子篩、硅膠、含氨泥煤N(X和SO2聯(lián)合控制技術(shù)吸附劑：浸漬碳酸鈉的Y-AI2O3 Nox和SO2聯(lián)合控制技術(shù)反應(yīng)式Na