气态污染物的控制途径-有机废气处理方法
改善大气质量的根本方法是减少向气中排放污染物的数量，根据我国燃料结构以及影响大气质量的订气态污染物种类，可以采用如下途径实际这种减少。

　　一、采用低硫、低氮燃料

　　大气中的主要气态污染物S02以及NOx，主要是通过燃料燃烧产生的。燃料中一般均含有可燃质、灰分、水分等成分，可燃质则是由C、H、0、N、S等元素的化合物所构成。不同燃料的组分构成不同，以含S量为例，通常It煤中含有5～50kg硫，而It石油中含有5～30kg硫。煤的品种不同，含硫量也不同，我国煤中含硫量高者可达IO%，而低硫煤含硫量只有0. 3%，平均约为1.72%。不同品种的油含硫量也不同，我国石油中含硫量低的只有0. 1%，高的可达l%。气体燃料（天然气、油田气等）都属于比较清洁的燃料，气体燃料中的含硫量低，且其中的硫多以H2S状态存在，易脱除，因而燃烧后废气中S02含量很少。气体燃料燃烧时燃烧得很完全，因而N0。的生成量也很少。

　　采用低硫、低氮燃料进行燃烧，可以有效地减少S02和NO。对大气的污染，但低硫、低氮燃料来源有限且价格昂贵，气体燃料供应也很紧张，因此此种途径作用有限。

　　二、燃料脱硫、脱氮

　　由于天然的低硫燃料远远不能满足改菩大气质量的需要，因此采用把高硫燃料在燃烧前先脱去其中的硫分变为低硫燃料的方法，即燃料脱硫将日显迫切。从长远效果看，燃料脱硫将是控制大气污染的一项根本性措施。废气处理设备国外对燃料脱硫问题进行了较多的研究工作。

　　燃料脱硫主要是指重油脱硫和煤的脱硫。

　　目前重油脱硫主要采用的是催化加氢的方法，即使重油中的有机硫化物在催化剂作用下与氢进行反应，将其中的硫转化为H2S，然后再将HzS去除。由于重油除含硫量高以外，沥青质和重金属有机化合物的含量也很高，沥青质在催化反应中易在催化剂上形成炭沉积，而重金属化合物也会与氢反应被还原为金属在催化剂上沉积，都会导致催化剂的活性降低。

　　因而在重油脱硫中对催化剂的性能要求很高。废气处理设备目前有两种主要脱硫工艺，即直接脱硫和间接脱硫。前者是对重油一步完成脱硫，要求催化剂必须能承受上述的苛刻条件；后者是先将重油进行减压蒸馏，然后仅对馏出物进行加氢，对催化剂的要求则较低。目前重油脱硫的主要问题是脱硫率低而脱硫费用高。

　　对煤的脱硫可通过煤的气化和煤的液化等途径来实现。煤的气化是使煤与氧、水蒸气、氢等在高温高压下进行反应，使其转变为气体燃料，这个过程可以在煤层中实现，即所谓煤层气化；煤的液化则是在高湿高压条件下进行加氢还原反应，使其生成石油状液体燃料。煤的脱硫目前技术上可行，成本上也较乐观，是很有希望的方法。

　　作为燃料脱氮，目前技术上还不能实现，如重油中所含氮一般均在烃类化合物的环状结构中，要求有效脱氮温度极高，且效果不佳，故只能通过燃烧气体燃料的方法减少NQ的排放。

　　三、改善燃烧方法和燃烧条件

　　目前，改进燃烧是控制NO：生成的最重要的手段。NO：主要来源于煤、重油、汽油等的高温燃烧过程，由于空气中含有N2和02，因此在燃烧过程中生成NO，是不可避免的，但燃烧条件不同，其生成量可以有很大的差别。

　　根据燃料燃烧时NO：生成的机制，NO：的生成量与燃烧温度、燃烧区氧气浓度、燃烧气体在燃烧高温区的停留时间有关。燃烧温度愈高，NOi生成量愈大，燃烧时，NO，开始生成的温度大约为900℃，而当燃烧温度达到1300℃时，NO：的生成量迅速增加；燃烧时氧气浓度愈高，即过剩空气系数愈大，NO，生成量愈大；燃烧气体在高温区的停留时间愈长，NO。生成量愈大。为了控制和减少NO，的生成量，应尽可能采用低温燃烧、低氧燃烧等方法。改进燃烧设备，也可减少NO。的生成，采用低氮氧化物烧嘴即可起到这个作用。

　　采用改进燃烧、改进燃烧设备等废气处理设备及方法，可以减少燃烧过程中NO，排放量的50%～60%。由于目前除采用气体燃烧外，尚无其他更有效的方法控制NO；的生成，因此这种方法就成了减少N0：生成的最重要的手段。

　　四、高烟囱排放

　　高烟囱一般是指高度超过200m的烟囱[3]。通过高烟囱将污染物排向相当高度的高空，利用大气的扩散稀释和自净能力，使污染物向更广泛的范围内扩散，可以减轻对局部地区和对地面的污染。一艘讲，在源强不变的情况下，接近地面的大气中污染物浓度与烟囱的有效高度的平方成反比，因此烟囱的有效高度愈高，这种作用愈明显，在使用集合式高烟囱时效果会更好。

　　采用高烟囱排放，实质上是利用大气的自净能力（扩散、稀释）控制气态污染物的一种途径。这种方法并未减少进入大气环境的污染物总量，只是把气态污染物扩散到更大范围，稀释到环境质量标准的限值之内（不超过允许的限制）。因此，使用这种方法要遵循两条原则：一是要在环境容量允许的范围之内；

　　二是不能危害邻区、邻国的大气环境，造成人体与生态损害。这个问题早在1972年即已引起人们的注意。在1972年6月召开的斯德哥尔摩人类环境会议上，瑞典的专家即做了题为“穿越国界的大气污染(S02)”的报告。所以，在有机废气处理中采用高烟囱排放方式时要进行环境经济评价，要注意合理利用大气环境的自净能力。

　　五、排烟治理

　　在上面的论述中主要涉及了燃料燃烧所排放的气态污染物的控制途径。实践证明，在燃料燃烧过程中、工业生产过程中以及汽车尾气排放的气态污染物，在采取了各种措施削除、减少污染物的产生量之后，仍会有污染物排人大气，这些污染物的排放量仍可能超过大气环境质量标准所允许的限值。为使各污染源达标徘放并符合地区总量控制的要求，必须对燃烧废气、工艺生产尾气、汽车尾气进行治理，安装净化装置和采用一定的净化工艺进行净化：当前，对有机废气处理控制来说，这种治理措施仍是保护大气环境质量的重要环节，也是本文所要详加论述的。

　　参  考  文  献

　　[1]铝厂含氟烟气编写组编写．铝厂含氟烟气治理．北京：冶金工业出版社，1982
[2]刘天齐．三废处理工程技术手册·废气卷．北京：化学工业出版社，1999.
[3]  马广大．大气污染控制技术手册．北京：化学工业出版社，2010．

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