論丙烯腈廢液廢氣熱力焚燒中氮氧化物控制

劉曉波

摘 要：當前形勢下，經濟環境不斷變化，人們對于環境問題更加重視，減少煙氣中的氟氮化物可以對環境污染問題進行控制，其已經成為全世界范圍內需要共同解決的主要問題。丙烯腈廢液在處理過程中會產生大量得到廢氣和有毒物質，必須合理進行處理，才能達到排放標準，準確進行排放。當前，多效蒸發已經成為國內丙烯腈廢液處理的主要方式，具有無公害的特點，經處理后廢液會發生濃縮反應，有機物含量比較少的部分經過處理后可以達標排放，有機物多的可以采用焚燒的方式進行處理。

關鍵詞：丙烯腈;廢液;廢氣;氮氧化物

1 熱力焚燒氮氧化物形成機理和控制方法

1.1 氮氧化物形成機理

在燃燒的過程中，氮氧化物生成的途徑有很多種，熱力型氮氧化物就是需要對溫度進行控制，使其可以達到一千四百度高溫，在高溫的作用下發生氧化;快速型氮氧化物具體來說就是碳氫在高溫的影響下，分解成全新的物質，該物質與空氣進行結合，產生氧氣作用，以最短的時間生成氮氧化物;燃料型氮氧化物是指在讓燃燒的過程中發生氧化反應而形成的氮氧化物[1]。

1.2 控制氮氧化物生成的方法

在對氮氧化物進行控制時，需要對燃燒進行科學的組織，并有效進行控制，一般情況下，可以對燃燒溫度進行控制，限制最高溫度的范圍，使燃燒中的最高溫度可以逐漸降低，對過量空氣系數進行控制，使燃料與空氣可以充分結合，從根本上提升爐內的燃料濃度，也可以使用低氮燃燒器。另外，需要注意應該從最后部分開始處理，使煙氣中的氮氧化物可以逐漸減少[2]。以選擇性非催化還原法作為主要的技術措施。其應用原理就是在含有氮氧化物的尾氣中加入適量的氨，也可以添加尿素等物質，使氮氧化物可以發生化學反應，生成水。在溫度比較高的環境中才會發生還原反應，不需要使用催化劑進行催化，也可以稱之為選擇性非催化還原，還原反應需要在四百度以下的環境中進行，需要使用催化劑。

2 丙烯腈廢氣廢液處理技術

丙烯腈裝置采用目前最為先進的技術制作而成，在處理過程中將廢氣廢液進行收集，使其可以統一在焚燒爐中進行處理，焚燒過程中廢氣在高溫作用下會產生煙氣，在鍋爐內循環產生大量的熱，并對其進行回收，提高蒸汽的回收效率，不僅可以避免燃料消耗量的增加，同時也不需要過大的能源，只需要投入較少的投資資金就可以取得良好的效果，運營費用相對也比較低。

丙烯腈裝置以節能保護環境為主要的設計原則，使空氣可以與廢氣廢液發生氧化反應，在高溫的作用下廢物中的有害物質會出現氧化反應，將有害物質進行分離，使有害物質可以擺脫毒性，再進行正確的防空，可以對環境進行有效的保護，避免出現二次污染。同時在焚燒的過程中溫度逐漸升高，可以產生大量的蒸汽。其工藝可以對不同有機物含量的廢氣廢液進行科學處理，并在同一環境下共同進行處理，也可以將廢氣廢液分成不同的結構，提高燃燒的效果，減少燃料的浪費。利用還原原理，燃燒過程中會產生大量氮氧化物，使氮氧化物的排放量可以顯著減少。燃燒后煙氣會保持長時間的高溫，利用其熱能可以增加蒸汽量，對能源進行節約。

3 氮氧化物控制

3.1 燃燒器和廢液廢氣噴嘴設置

廢棄、廢液需要與空氣進行緊密的融合，焚燒爐需要在底部對燃料進行補充，使廢棄、廢液在燃燒的過程中更好地控制溫度。自焚燒爐底部和其他位置分別設置廢液噴嘴。燃燒器和廢氣廢液的位置非常重要，如果設置合理可以使焚燒爐內的溫度更加均勻。在保證燃燒速度的基礎上，將廢氣廢液由噴壺嘴進行爐內中部位置，對溫度進行控制，使溫度可以逐漸降低。

3.2 溫度場分布

爐膛內不同位置的溫度有所差異，需要按照相關要求，對溫度進行控制，使溫度可以保持在合理的范圍內。分段燃燒方法可以對溫度進行調節，使其可以在低溫環境下充分燃燒。通常情況下，氮氧化物中的氧氣與溫度具有直接的聯系，溫度不斷升高，生產量也會逐漸增加。當燃燒溫度不能保持在一千度以下時，氮氧化物就會迅速增加。當溫度繼續升高時，氮氧化物生產會呈現固定的規律。以低溫的方式進行燃燒，可以有效減少氮氧化物的生成。

3.3 過剩氧控制

為了保證燃燒效果，可以從底部進行空氣補充，由不同的位置分成不同的等級進入，根據具體的焚燒情況對比例進行控制。分成三級將所需要的空氣在焚燒爐中注入，使焚燒區可以分成多個級別，以免出現燃燒過量的問題。焚燒爐底部與中部的過量空氣系數在確定后，再注入剩余的空氣，使所有的廢氣廢液都可以持續進行燃燒，避免影響燃燒效率的提升。此時，火焰溫度已經逐漸下降，氮氧化物不會再繼續增加。

3.4 氣相還原技術

丙烯腈廢氣廢液中含有可以起到還原作用的基團，在燃燒中應用氣相還原技術，可以充分利用基團內的物質，發生還原反應，在焚燒爐底部和中部位置存在的氮氧化物可以與基團內的物質發生化學反應，重新形成無毒物質。

4 結論

綜上所述，采用熱力焚燒可以對廢氣廢液進行集中處理，在燃燒過程中需要對溫度進行控制，才能保證廢氣廢液被充分燃燒，分解有害物質，同時避免氮氧化物的增加。利用還原性，應用氣相還原技術，可以對氮氧化物進行降低。

參考文獻：

[1]施曉玲.丙烯腈廢液廢氣熱力焚燒中氮氧化物控制[J].低碳世界，2018，12（12）：117-118.

[2]喬桂芝.新型丙烯腈廢液、廢氣焚燒爐及應用[J].化工機械，2018，23（06）：357-359+370.