水泥工业氮氧化物从何而来
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水泥工业氮氧化物从何而来

时间:2022-02-26 17:01:37 点击:184 次 来源:洛阳建材建筑设计研究院有限公司
  在水泥熟料的煅烧过程中,会产生大量的氮氧化物,这些氮氧化物主要是NO和NO2,其中NO约占90%以上,而NO2只有5%~10%。按其来源划分主要取决于原、燃料中氮的含量、燃烧温度的高低和燃料类型。
水泥工业氮氧化物从何而来
  (1)燃料NOx

  水泥生产使用的原燃料均来自于自然界,其中不可避免的会含有一定量有机物和低分子含氮化合物,由该部分氮元素直接转化的NOx称为原、燃NOx。原料中的氮主要来源于矿石沉积的含氮化合物,其含氮量一般在20~100ppm(百万分之20~100)。燃料中的氮主要为有机氮,属于胺族(N-H和N-C链)或氰化物族(C=N链)等,其含量一般在0.5%~2.5%。

  (2)热力型NOx

  热力型NOx由空气中的氮气和氧气在高温下发生化学反应而来,其生成速度与温度的关系是由捷里道维奇提出来的,因此称为捷里道维奇机理。当燃烧温度低于1 500℃时,几乎观测不到NOx的生成,当温度高于1500℃时,温度每升高100℃,反应速率将增大6~7倍。因此,热力型NOx主要在燃烧的高温区产生,燃烧温度对其产生量具有决定性的影响。此外,热力型NOx的产生浓度还与N2、O2浓度及停留时间有关。

  (3)快速型NOx

  在欠氧环境下,燃料中的碳氢化合物燃烧分解生成CH、CH2以及C2等基团,它们与氮分子,以及O、OH等原子基团反应而在很短的时间内大量产生NOx,称为快速型NOx。快速型NOx对温度的依赖性很弱,它的生成量一般总NOx生成量的5%以下。

  总体来讲,氮氧化物的来源是多方面的,影响因素众多,氮氧化物来源比例除了烧成系统本身的结构以外,也与工况环境,原燃料差异甚至操作人员水平息息相关。
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