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降低NOx排放的煉鋼創新工藝方法
來源: | 作者:prob28086 | 發布時間: 2019-03-06 | 165 次瀏覽 | 分享到:

北極星大氣網訊:NOx氣體反應會形成臭氧,是煙霧、酸雨的主要成分,也是形成細小顆粒物的主要組成部分,所有這些都對人類健康有不利影響。美國環境保護署對NOx的排放加以限制,對于未達標地區尤其嚴格。一種使整個熔煉車間的NOx排放量最小化的工藝被開發,主要涉及電弧爐冶煉區域,但也包括鋼包精煉爐、真空脫氣裝置、連鑄機以及烘烤和干燥設備。本文討論了相關研究和已經將整個熔煉車間的NOx平均排放量降低到50g/t鋼水以下的實際方法。

1 自然界的NOx

NOx是在地球上以多種形式和不同濃度自然存在的物質。生物或自然產生的NOx來源主要包括閃電、森林火災、草原火災、樹木、灌木、草地和酵母。氮的化合物在地球的大氣-生物圈系統中發揮著重要作用。大氣中的NOx(NO、NO2、N2O等)和其他氮基化合物(HNO2、HNO3等)參與了很多重要的光化反應,對于大氣中的臭氧量具有控制性影響。

到目前為止,還不能準確地確定自然界產生的NOx比例,但可以確認的是,這種化合物是以一定的濃度存在于大氣層中,以實現光化反應和控制大氣中的臭氧。

2 NOx過多引起的問題

通常提到NOx時,指的是7種氮氧化物(見表1)的總濃度。

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其中,最有毒害的兩種化合物是NO和NO2。白天,這些化合物,和一個臭氧結合,處于穩定狀態;NO與NO2的比例取決于日照強度(將NO2轉化為NO)和臭氧濃度(與NO反應再次形成NO2)。即,NO + O3 ←→NO+ O2。

當NOx和揮發性有機化合物(VOCs)在有陽光時發生反應,形成光化煙霧,這是大氣污染的重要形式,特別是夏天。

NOx排放過多會影響飲用水源,使其營養過剩(湖泊或其他水體中營養過度),造成全球變暖,平流層臭氧損耗,對人類的毒害甚至威脅到地球上的生命。

孩子、有哮喘等肺部疾病的成人以及在戶外工作或鍛煉的人們容易受到煙霧的不利影響,傷及肺部和降低肺功能。與NOx相關的污染還有紅潮、PM2.5、酸雨等。

3 人為產生的NOx

人類活動產生的NOx主要來自于燃料燃燒和其他高溫設備??紤]到不同的燃燒源,NOx的生成有三種方式:

熱力型NOx——高于1300℃的燃燒形成濃度較高的熱力型NOx。

燃料型NOx——含氮燃料(如煤)通過氮的氧化生成燃料型NOx。

瞬時型NOx——瞬時NOx是空氣氮和燃料在“富燃料”條件下結合形成的,這一現象在所有的燃燒中都存在。隨后,氮和燃料一起被氧化,在燃燒過程中變成NOx,和“燃料型NOx”相同。燒嘴即是這類情況,因為在其火焰中存在富燃料區域(有的燒嘴也沒有,如低NOx燒嘴)。

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