吴小强,严会成,许云波,欧 军,刘 阳
(四川蜀泰化工科技有限公司,四川大英 629300)
目前,大气中N2O的体积分数约3.1×10-7,且每年的平均增长速率约为0.2% ~0.3%[1]。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)大气化学家Ravishankara等发表的一项新的研究报告指出,若不采取减排措施,到2050年,大气中的N2O平均浓度将比2005年增加80%[1]。因此,如何有效控制及消除N2O己成为全球关注的重要环境问题。
N2O的来源主要包括农业土壤耕种和工业已二酸、硝酸、化肥的生产,以及使用硝酸为氧化剂的化工过程和流化床中煤的燃烧[2-3]。其中,农业及相关领域N2O排放量占比最大;其次是工业排放,而工业排放中硝酸和己二酸的生产是最主要的来源,仅硝酸和己二酸生产中N2O的排放量就占到全球N2O总排放量的5%[2-3]。
与农业领域相比,虽然工业领域排放的N2O量相对较小,但工业N2O排放完全是人类活动的结果,其减排的可操作性与可控性非常高,因此N2O减排主要以工业装置减排为主,尤其是以硝酸装置的减排受关注度最高。
N2O是硝酸生产过程中氨氧化制备NO的副产物,为了除去硝酸生产过程产生的N2O,全球科研工作者进行了大量的研究,并找到了有效的解决方法。 《Ullmann′sEncyclopediaofIndustrial Chemistry》一书中详细阐述了硝酸工业生产过程中减排N2O的3种措施:①将氨选择性氧化成NO,并通过改变氨氧化催化剂的化学组成,尽量避免N2O的生成;②直接将N2O减排催化剂装入氨氧化炉 (简称氧化炉)内的贵金属网(铂网)下部,但这对N2O减排催化剂的工作温度要求较高,一般其使用温度范围长期在800~1000℃;……