氮氧化物学习报告

绪论

我国氮氧化物污染问题十分突出。氮氧化物排放总量居高不下，成为导致我国大气酸沉降、臭氧、灰霾等一系列环境问题的重要根源。如不加以控制，氮氧化物的增加可能会显著抵消二氧化硫减排带来的环境效益。因此，“十二五”期间我国迫切需要加强大气氮氧化物污染防治工作，并应将其放在与二氧化硫减排同等重要的位置。经过多年努力，我国大气氮氧化物污染防治政策法规逐渐完善、技术日益成熟、产业初具规模，但仍然面临一些发展瓶颈问题。做好氮氧化物的污染防治工作，急需制订科学的总体技术路线、修订完善相关标准和法律法规、促进控制技术和产业发展、加强有关基础研究，为氮氧化物污染防治提供有力支撑。

1、NOx的来源及危害

NOx的产生有两种途径：一是自然产生，二是人为产生。自然产生来源有闪电、大气中氨的氧化及土壤中微生物的硝化作用等，自然界形成的NOx由于自然选择达到生态平衡，故对大气没有很大的污染。人为产生的NOx主要有三个来源，第一是燃料燃烧过程中产生；第二是各种机动车排放的尾气；第三是工业生产过程中排放，化学工业中如硝酸、各种硝化过程(如电镀)等生产过程都排放出NOx。人为产生的NOx因分布较集中，与人类活动关系密切，所以危害较大。

氮氧化物(NOx)对环境和人体危害主要有以下几方面：

(1)NOx对人体的致毒作用，危害最大的是NO：，主要影响呼吸系统，可引起支气管炎和肺气肿等疾病；

(2)NOx是形成酸雨、酸雾的主要污染物； (3)NOx与碳氢化合物可形成光化学烟雾； (4)NOx参与臭氧层的破坏。 2、我国氮氧化物的污染现状和控制措施

改革开放以来。我国社会经济迅速发展，伴随而来的是无法避让的环境问题，尤其是SO2和NOx排放总量，1980年为468万t。到2000年增至1177万t， 年均增加4.6％ ；到2004年又增至1600万t。年均增长10.6％。随着中国人口的不断增加、国民经济的持续稳定增长和人民物质文化生活水平的不断提高。未来30年中国NOx排放量将呈现稳步增长的趋势。如果不采取进一步的控制措施，到2010年、2020年和2030年。全国能源消费导致的NOx排放总量将分别达到1677万t～1853万t、2363万t-2914 万t和3154万t-4296万t预测到2020年前后将超过美国成为世界第一大NOx排放国，如此巨大的排放量将给公众健康和生态环境带来灾难性的后果。

1995年8月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过修正的《中华人民共和国大气污染防治法》，在增加的有关条款中要求“企业应当逐步对燃煤产生的氮氧化物采取控制的措施”．首次将燃煤过程产生的氮氧化物控制纳入到法律体系之中。2003年2月28日，原国家发展计划委员会、财政部、国家环境保护总局、原国家经济贸易委员会联合发．布了《排污费征收标准管理办法》。(第31号令)。在该管理办法中。明确氮氧化物自2004年7月1日起按每一污染当量0．6元收费(即征收标准为0．63元／kg)。2003年12月30 日国家环境保护总局、国家质量监督检疫检验总局联合发布了新修订的《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2003)。GB 13223-2003准分三个时段。对不同时期的火电厂建设项目分别规定了NO网排放控制要求。并要求第3时段火力发电锅炉须预留烟气脱除氮氧化物装置空间。液态排渣煤粉炉执行 <10％的氮氧化物排放浓度限值。

3、氮氧化物治理技术及发展状况 氮氧化物主要治理方法： (1)催化还原法

催化还原法是利用不同的还原剂．在一定温度和催化剂的作用下将NOx还原为无害的氮气和其他不含氮的组分。净化过程中。根据还原剂是否与气体中的氧气发生反应分为选择性催化还原法和选择性非催化还原法。

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)是工业上应用最广的一种脱硝技术。利用还原剂在催化剂作用下有选择性地与烟气中的氮氧化物发生化学反应。使之生成氮气和水。从而减少烟气中氮氧化物排放，应用于电站锅炉、工业锅炉等。理想状态下，可使NOx的脱除率达90％ 以上，但实际上由于氨量的控制误差而造成的二次污染等原因使得通常仅能达到65％～80％的净化效果。由于此法效率较高。是目前能找到的最好的可以广泛应用于固定源NOx治理的技术。

选择性非催化还原法(Selectivenon—Catalytic Reduction，SNCR)是向烟气中喷氨或尿素等含有NH3基的还原剂，在高温(900℃ ～1 100℃ )和没有催化剂的情况下。通过烟道气流中产生的氨自由基与NOx反应，把NOx还原成N2和H2O。在选择性非催化还原反应中。部分还原剂将与烟气中的O2发生氧化反应生成CO2和H2O，因此还原剂消耗量较大。 (2)液体吸收法

液体吸收法是用水或酸、碱、盐的水溶液来吸收废气中的氮氧化物。使废气得以净化的方法。按吸收剂的种类可分为水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、氧化一吸收法及液相络合法等。由于吸收剂种类较多。适应性强，可因地制宜。综合

利用，因此吸收法为中小型企业广泛使用。液体吸收方法的主要问题是：首先它不能用于机动车尾气治理．其次是吸收液的再生或处置不好解决。 (3) 固体吸附法

固体吸附法是一种采用吸附剂吸附氮氧化物以防其污染的方法。目前常用的吸附剂有分子筛、活性炭、硅胶等。 (4) 生化处理技术

生化法处理氮氧化物废气技术只是近1O多年才逐步发展起来的。目前研究的只是强化和优化该过程。主要是从强化传质和控制有利于转化反应过程的条件两方面着手：凭借细胞固定化技术。可提高单位体积内微生物浓度；通过对温度、pH等环境因素的控制，使微生物处于最佳生长状态，提高其对NOx的净化率等等。随着研究的不断深入。该技术将会从各方面得到全面的发展。在国家政策和污染物排放标准的推动下。我国氮氧化物控制取得进展，近年来新建机组和一部分老机组采取了低氮氧化物燃烧方式。截至2006年年底已投运脱硝机组容量约为660万kW。截至目前，我国火电厂脱硝项目中环评已批、在建、待批项目仅烟气脱硝机组已有几十个。装机总容量在9000万kW 左右。SCR烟气脱硝技术是脱硝效率高、最具市场前景的脱硝技术。已成为国际上火电厂No排放控制的主流技术。2007年1月，SCR烟气脱硝技术已被列入国家发展和改革委员会、科学技术部、商务部和国家知识产权局联合发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)》。 4、我国氮氧化物污染控制对策建议

(1)氮氧化物控制宜采取分层次、分区域，制定总量控制目标，突出重点行业，逐步进行的总体技术路线关于控制目标，应制定国家、区域、城市三个层次相互结合的氮氧化物控制目标。国家目标以控制电厂燃煤锅炉排放源为主；把区域作为氮氧化物控制的重点层次，以珠三角、长三角和京津冀地区作为重点控制区域，不同区域各有侧重，着力控制酸沉降、臭氧、颗粒物等区域性污染问题；城市以机动车和工业锅炉排放源控制为主，控制重点为细颗粒物。关于控制方式，应充分汲取和借鉴我国二氧化硫污染控制的成功经验和国内外氮氧化物总量控制的经验与教训，将氮氧化物纳入“十二五”总量减排指标体系，制定区域和重点城市氮氧化物污染总量控制目标。此外，在控制氮氧化物污染的同时，应同时兼顾臭氧、挥发性有机化合物等其他污染物的协同控制，以达到改善环境质量和降低污染减排成本的目的。关于行业选择，氮氧化物控制的重点源及优先次序为电厂锅炉、机动车和工业锅炉炉窑。重点加强火电行业氮氧化物排放控制，电力行业已具有实施氮氧化物总量控制的基本条件，可基于目前减排技术对火电行业设定阶段性总量控制目标，电力行业总量分配适宜采取绩效分配方法。同时，在

机动车氮氧化物控制方面采取“双轨制”，一方面推动出台提高油品质量的有关政策；另一方面积极推广尾气催化技术。在工业锅炉炉窑氮氧化物控制方面，应分大中锅炉和小锅炉分类管理。 (2)建立健全氮氧化物控制标准体系

(a)完善氮氧化物环保标准体系的总体思路。在明确氮氧化物减排规划目标的基础上修订排放标准；火电厂排放标准的修订应当充分考虑我国氮氧化物控制技术产业发展状况，给国产技术的发展留下一定的空间，支持我国相关环保产业发展；西部落后地区可适当放缓标准实施。

(b)调整和完善环境质量标准体系。①在氮氧化物控制的同时兼顾臭氧的控制，进行臭氧的监测并将之纳入环境统计范围；②加强环保系统对臭氧的监测能力建设；③在修订《环境空气质量标准》时制定分阶段的氮氧化物、挥发性有机化合物、颗粒物及二氧化硫控制目标。

(c)氮氧化物排放标准的制修订应突出重点行业，其他行业同步控制。关于火电行业，在修订《火电厂大气污染物排放标准》时采用分时分区模式，同时配套出台相应烟气脱硝电价补偿政策和氮氧化物污染防治技术政策。关于机动车，建议尽快发布低硫《车用柴油》标准，制订轻型柴油车的国Ⅴ、国Ⅵ阶段排放标准和重型柴油车的国Ⅵ阶段排放标准，制订在用柴油车氮氧化物排放限值和测量方法。同时，在水泥、钢铁等几个重点工业行业的排放标准修订中重点考虑氮氧化物的控制。

(3)扶持具有自主知识产权的氮氧化物控制技术，推动相关产业健康发展进一步扶持和推动火电行业氮氧化物控制技术与产业发展。

(a)扶持具有我国自主知识产权的SCR 技术发展，加大对国产催化剂生产技术研发的资金与政策支持，研发具有低成本适合我国国情的氮氧化物控制技术。 (b)出台脱硝产业发展规划，正确引导脱硝装置及SCR 催化剂生产厂的建设，避免无序竞争，促进产业健康发展。

(c)实施烟气脱硝电价政策，对电力企业运行脱硝装置给予经济补贴。 (d)加强对已建SCR装置和催化剂生产线的跟踪管理，建立SCR装置运行和催化剂生产及应用情况数据库，为实现技术升级，制定有关法规、政策提供参考和决策的依据。

(e)建立脱硝装置运行后评估机制，对已投运脱硝装置进行后评估，将评估结果作为相关单位设计施工资质评价的重要依据，提高脱硝工程建设进入门槛。 (f)研究建立全国煤炭物流中心，设国家级、区域级中心综合配送电煤，解决电力行业二氧化硫和氮氧化物控制中遇到的煤质煤种复杂多变的问题。关于机动车氮氧化物控制技术与产业，在用车方面应加强监督管理，完善在用车检测/

维护（I/M）管理体系。在柴油车方面，应从燃油品质、内燃机技术和后处理技术3个方面同时着手控制氮氧化物的排放。同时，建议建立柴油机后处理系统的性能评价体系，设定后处理市场的准入门槛，规范排放后处理市场。此外，还要加强柴油车NOx在线检测设备的开发和使用，以及柴油车的氮氧化物控制技术与示范研究。

(4)加强基础研究和技术推广，不断为氮氧化物控制提供科技支撑开展大气污染物的协同效应、氮氧化物污染源清单、排放与环境质量标准、排放量同环境质量的关系、监测技术体系和控制策略、柴油车的氮氧化物控制技术研究等方面的基础研究工作。同时，集成国家“十五”和“十一五”氮氧化物控制技术研发成果，筛选出有推广前景、具有自主权的技术进行支持。政府、科研单位、企业三家联合，企业和科研单位建立联盟，政府支持，依托科研单位，为氮氧化物控制产业发展提供有效技术支撑。

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