1、煙氣脫硝條件探究福建省龍巖第一中學(xué)化學(xué)組 鄒國(guó)華Contents Page目錄頁(yè)我國(guó)NOX的主要來(lái)源、危害及應(yīng)對(duì)策略（1）火力發(fā)電煙氣：我國(guó)是煤炭消費(fèi)大國(guó)，2016 年煤炭消量達(dá)3.78109t，其中約50%用于發(fā)電。（2）硝酸工業(yè)尾氣（3）汽車(chē)尾氣來(lái)源GB 132232011火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定2014 年6 月1 日新建成鍋爐NOx排放標(biāo)準(zhǔn)為100 mg /m3；“十三五”節(jié)能減排方案要求到 2020 年NOx 排放量控制在1 574 萬(wàn) t 內(nèi)， 較 2015 年下降 15%應(yīng)對(duì)策略（1）影響動(dòng)植物生長(zhǎng) （2）光化學(xué)煙霧（3）形成酸雨危害含量測(cè)定 脫硝處理Contents Pag

2、e目錄頁(yè)我國(guó)NOX的主要來(lái)源及應(yīng)對(duì)策略神華福建龍巖發(fā)電有限責(zé)任公司Contents Page目錄頁(yè)學(xué)習(xí)任務(wù)一 煙氣中NOX的含量測(cè)定測(cè)定:1.傳統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)測(cè)定 2.現(xiàn)代儀器分析煙氣分析儀傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法能否直接測(cè)定煙氣樣品中NOx的含量？該如何測(cè)定？方法1：NOx被H2O2溶液吸收后生產(chǎn)硝酸，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定，可測(cè)出NOx含量。試著寫(xiě)出NO被H2O2氧化的化學(xué)方程式2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O3Fe2+NO3+4H+ =NO+3Fe3+2H2OCr2O72 + 6Fe2+ +14H+ =2Cr3+ +6Fe3+7H2O方法2：NOx NO-3酸化 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液（過(guò)量） K2

3、Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定計(jì)算出NOx的含量。Contents Page目錄頁(yè)學(xué)習(xí)任務(wù)二 煙氣脫硝的方法Contents Page如何降低煙氣中NOX的含量？從物質(zhì)轉(zhuǎn)化角度分析。1.干法處理 ：非選擇性催化還原法（NSCR）：以H2、CH4、C2H4等為還原劑；選擇性催化還原法（SCR）：以NH3為還原劑；選擇性非催化還原法（SNCR）：以尿素或NH3為還原劑。2.濕法處理：堿液脫硝法：以石灰乳、 NaOH溶液等為吸收液；氧化脫硝法：以H2O2、 NaClO2 、Na2S2O8等溶液為吸收液。3.電解法Contents Page目錄頁(yè)學(xué)習(xí)任務(wù)二 煙氣脫硝的方法SCR技術(shù)對(duì)煙氣NOx控制效果十分顯著

4、，是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù)，脫硝效率可達(dá)到8090%。 Contents Page目錄頁(yè)學(xué)習(xí)任務(wù)三 煙氣脫硝條件的選擇Contents Page目錄頁(yè)Contents Page4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O H0 NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O H04NH3 +5 O2 4NO+6H2O 2NH3 +2 O2 N2O+3H2O脫硝原理主要副反應(yīng)工業(yè)上煙氣脫硝應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？哪些措施有利于提高脫硝率？可能發(fā)生哪些副反應(yīng)？學(xué)習(xí)任務(wù)三 煙氣中NOX的脫硝條件選擇Contents Page目錄頁(yè)目前選擇性催化還原法所用的催化劑有：V2O5 、MoO3、 W

5、O3等（1）催化劑的催化機(jī)理、V2O5/TiO2及溫度選擇哪一步反應(yīng)決定脫硝反應(yīng)速率？為擴(kuò)大煙氣與催化劑的接觸面積，工業(yè)上以TiO2作為載體嵌入V2O5 ，并將催化劑制成波紋板、蜂窩等形狀。V2O5為何能提高反應(yīng)速率？結(jié)合速率方程=kCNO1CNH30CO20（k為速率常數(shù)）進(jìn)行解釋。Contents Page目錄頁(yè)（1）催化劑的催化機(jī)理、V2O5/TiO2及溫度選擇氨氮比為1.0，氧氣體積分?jǐn)?shù)為5%時(shí)，V2O5與TiO2的質(zhì)量比制成的催化劑的脫硝率隨溫度變化情況如下圖反應(yīng)溫度應(yīng)如何選擇？選擇的理由有哪些？應(yīng)選擇哪種質(zhì)量比的催化劑？請(qǐng)說(shuō)明理由。V2O5/TiO2為1.0%，溫度為315400C

6、ontents Page目錄頁(yè)（2）氨氮比的選擇氨氮比為何值時(shí)脫硝效果好？能否進(jìn)行解釋？4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2ONH3/NOx為1.0時(shí)脫硝效果好Contents Page目錄頁(yè)（2）氨氮比的選擇一定條件平衡時(shí)N2和NO的體積分?jǐn)?shù)隨氨氮比的變化如下圖氨氮比由較小值增大到1.0時(shí)，脫硝主要反應(yīng)平衡如何移動(dòng)？氨氣的轉(zhuǎn)化率如何變化？NO的體積分?jǐn)?shù)為什么會(huì)程現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)？4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2OContents Page目錄頁(yè)（3）

7、氧氣含量的選擇氧氣含量應(yīng)如何選擇？在380，氨氮比為1.0時(shí)，脫硝率隨氧氣所占體積分?jǐn)?shù)的變化情況如左圖保持氧氣體積分?jǐn)?shù)為5.0%左右氧氣含量過(guò)高可能引發(fā)什么后果？Contents Page目錄頁(yè)總結(jié)：SCR技術(shù)脫硝條件的選擇催化劑：V2O5 V2O5/TiO2為1.0溫度：315400氨氮比：1.0氧氣體積分?jǐn)?shù)：5.0%選擇性催化還原法（SCR）Contents Page目錄頁(yè)踐行綠色發(fā)展 建設(shè)美麗中國(guó)綠水青山，就是金山銀山Contents Page目錄頁(yè)練習(xí) 將v L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化為NO3，加水稀釋至100.00 mL。量取20.00 mL該溶液，加入v1 mL c1 molL1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液（過(guò)量），充分反應(yīng)后，用c2 molL1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+，終點(diǎn)時(shí)消耗v2 mL。滴定過(guò)程中發(fā)