烟汽脱硫装置不足的分析与补充

马玉波

摘 要 由于工业煤炭燃烧的产物中包含的成分有NO、CO2、NO2、SO2等。在治理烟气过程中，主要针对CO2、NO2、SO2三种气体。可以看出一个没有涉及到的被忽略的一种气体NO。这种NO有毒气体与CO2、NO2、SO2等排到空气中，共同形成雾霾PM2.5。下面就是针对NO有毒气体的治理方法做出分析。

关键词 一氧化氮 四氧化二氮 烟汽脱硫 化学平衡 标准状况 剧毒气 体 装置

中图分类号：X701 文献标识码：A

NO2和N2O4的化学性质如下：NO2易溶与水。标准状况下液化温度0摄氏度。熔点-11.2摄氏度。NO2+2H2O+O2=4HNO3.。沸点21.2摄氏度。由于其结构不稳定，通常情况下，与二聚体形式—四氧化二氮混合存在。构成一种平衡态混合物。在通常情况下（一个标准大气压，温度0摄氏度时），升高温度，平衡向生成二氧化氮方向移动，降低温度，平衡向生成四氧化二氮方向移动。常温一般温度或室温为25摄氏度。热力学上标准温度为0摄氏度。由四氧化二氮的性质是由二氧化氮叠合而成。液体四氧化二氮分子成对称结构。-10摄氏度时密度为1.512kg/m3，溶于水和CS3。（三硫化碳），与水有限互溶。0摄氏度时，有含量47%和96%的两层液体。液体中N2O4含量89%，易与水反应生成等摩尔硝酸和亚硝酸混合物。温度升高，亚硝酸分解为硝酸和NO强氧化剂；与氨混合，在低温下易发生爆炸，与空气混合易发生爆炸，遇可燃物体易燃烧。可作为火箭的推进剂之一，有剧毒。基于N2O4的上述性质，处理NO2和N2O4要在隔绝空气和可燃物下进行，温度应不低于常温25摄氏度基础上升高温度，使平衡向生成二氧化氮方向移动。

一氧化氮的性质是无色无味气体，不溶于水的有毒气体。NO具有很强的氧化性，与易燃物、有机物接触一易于着火燃烧，遇到氢气爆炸性化合。接触空气会散发出棕色有酸性氧化性的棕黄色雾，与氧气作用生成NO2。2NO+O2=2NO2。通常情况下，随着温度降低，化学平衡向着生成N2O4方向移动。所以温度不能低于25摄氏度。

工厂的烟囱排放出的废气有煤炭燃烧产生的废气和有机化合物反映生成的废气。该废气就是燃烧或化学反应的生成物。CO2、NO2、SO2、NO、CO、NH4和N2等。到了冬季，北方气温基本都是零下，所以NO与空气中氧气作用生成物向N2O4方向移动。所以，除NO有毒气体外，又增加了N2O4有毒成份。NO2在 1摄氏度以下都会是液态。所以冬季的烟囱中排除的NO2气体升入高空后，会凝结成液态NO2悬浮于空气中。在空气中H2O分子作用下，有如下反应方程式：6NO2+2H2O=4HNO3+2NO；2NO+O2=2NO2；4NO2+O2+2H2O=4HNO3。

基于N2O4和NO的上述特点，对NO的处理、N2O4的处理应在真空下进行，防止爆炸的产生。

（1）为了使气体不驻留，将主体储气空间做成球状容器。

（2）在球状容器上分布着圆柱状气压桶，装有密封盖，设置伸缩活塞，完成真空和施压工作。每个圆柱形气压桶，装有密封盖，开放吸气时打开，施压时关闭。

（3）在每个气压桶底部装设排气管道，将这些排气管道通向烟汽脱硫区。安装这个装置就是解决烟汽脱硫的弊端。在煤炭燃烧的产物中，CO2，SO2，NO2与水蒸汽作用可生成H2CO3、H2SO3、HNO3，那么，残余的有剧毒的NO就会排放到空气中。因此这就是烟汽脱硫装置的弊端。对人体危害很大的NO还没有脱干净。上述的装置就是处理这一问题的。这样增加的装置与烟汽脱硫装置就将烟雾中的碳硫氮都处理掉了。阻止了PM2.5的形成。 NO与氧气作用生成NO2，2NO+O2===2NO2，通常情况下（1标准大气压下，温度0摄氏度）下，随着温度降低，化学平衡向着生成N2O4的方向移动，随着温度升高，化学平衡向着NO2方向移动。所以中国北方，尤其是东北和内蒙古地区，冬季天气温度在 15— 35摄氏度之间。烟囱中的烟雾与冷空气接触，其中的NO在 15— 35摄氏度的温度下，与氧气作用生成N2O4。加上没有转化的NO都会对人体产生剧毒。所以地处东北地区老工业基地的人们，冬季患肺病的人居多，咳嗽、气喘的老年人居多。相反，在南方由于冬季气温不低于0摄氏度的，工业生产生成的烟雾中的NO与空气中的氧气作用，就会使平衡向NO2方向转化，不会生成剧毒N2O4，所以南方人冬季患气喘、咳嗽现象没有北方多，就是这个道理。NO接触空气会散发出棕色有酸性氧化性的棕黄色雾，就是NO与氧气作用生成NO2的过程。