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3.4 氮氧化物
氮氧化物主要是在焚烧烟气中氮分解出现转化以及医疗废物焚烧而产生的物质。NOX包括N2O、NO、NO2 、N2O3、N2O5、N2O4等。其形成机理有两大方式:
a) 外界空气中的N2在燃烧过程中经过化学反应生成NOX;
b) 废物中的含氮有机物在燃烧过程中生成NOX。
在燃烧过程中,NOX生成模式有三种:
a) 热力型NOX,由空气中氮在高温(1 400 ℃以上)下氧化产生;
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
当温度高于1 500 ℃的时候,热氮产量就会迅速增加;
b) 快速型NOX,由于废物挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOX;
c) 燃料型NOX,是由废物中杂环含氮有机物在高温条件下发生热分解,并和氧结合,氧化生成的NOX。,特点是中间有HCN和NH3形成,它们对NOX生成的总浓度起着重要作用。
通过控制燃烧参数可以有效控制NOX的排放。
在烟气处理系统中,NOx的去除技术主要有:催化还原技术、氨还原技术和烟气再循环技术等。
氮氧化物是一种刺激性气体,其毒性是比较强,使得上呼吸道出现刺激,还能够使低血红蛋白转变成高铁血红蛋白血液,导致组织出现缺氧,呼吸困难的现象。氮氧化物对植物也能够产生有害的作用,能抑制植物的生长,还对许多金属有腐蚀作用。
3.5 一氧化碳
一氧化碳是含碳燃料燃烧过程中生成的一种中间产物,最初存在于燃料中的所有碳都将形成CO。
医疗废物包含大量的有机质类碳氢化合物,废物进入焚烧炉后,当炉温上升到500 ℃~600 ℃左右,在高温辐射作用下,开始进行化学分解,其中的部分高分子烃类和一氧化碳等可燃物挥发出来,它们是燃烧过程中生成的重要污染物。
一氧化碳的形成和破坏过程都是受化学反应动力学机理所控制,是碳氢燃料燃烧过程中基本反应之一,它的生成机理为:
RH → R → RO2 → RCHO → RCO → CO
R为碳氢自由基团。反应中的RCO原子团主要通过热分解生成CO,也可以氧化碳氢基团R后生成CO。燃烧过程中CO氧化成CO2的速率要比CO生成速率低,因此在碳氢化物火焰中CO的基本氧化反应为:
CO + OH → CO2 + H2
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