烟气中脱除氮氧化物,即烟气脱氮或烟气脱硝方法很多,可分为催化还原法、液体吸附法和吸附法。吸附法中常用的吸附剂是东科煤质柱状活性炭,煤质柱状活性炭对低浓度氮氧化物具有较高的吸附NO2的才能和将NO氧化为NO2的才能。
以煤质柱状活性炭净化氮氧化物的工艺是:将NOx废气通入煤质柱状活性炭固定床被吸附,净化后尾气排空,煤质柱状活性炭用碱液处理再生,并从中收回;也可将硝酸吸收塔尾气以煤质柱状活性炭吸附,用水或稀硝酸喷淋,收回硝酸,改法具有费用较省和体积较小的特点。
管理铜及其合金工件酸洗抛光时,发生高浓度氮氧化物废气,可用煤质柱状活性炭吸附,大型立体式不锈钢设备的净化效率达99%以上,有用的排出了氮氧化物的污染。
将煤质柱状活性炭浸润在含碳酸或的溶液中,干燥后,放入储罐中,排出的含氮氧化物废气经过储罐而净化。含一氧化氮的废气可经过煤质柱状活性炭充填的净化罐,温度低于50℃,相对湿度≤50%。煤质柱状活性炭吸附一氧化氮后,可加热至100-200℃解析。这个废气处理工艺适用于地道废气净化,是低含量的一氧化氮浓缩而排出。
1、氮气
(1)氮元素在天然界的存在形式
既有游离态也有化合态。空气中约含N2 78% (体积分数)或75% (质量分数) ;化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不行缺少的元素。
(2)氮气的物理性质
纯洁的氮气是无色气体,密度比空气略小,氮气在水中的溶解度很小。在常温下,降温可以变为液体,再变为雪花状固体。
(3)氮气的分子结构
氮气分子(N2) 的电子式为
(4)氮气的化学性质
①N2与H2化合生成NH3:(催化剂,高温高压) N2 + 3H2 =2NH3(工业合成氨的原理) ;
②N2和O2化合生成NO:(放电) N2 +O2== 2NO (在闪电或行进的引擎中会发生以上反响) ;
③与生动的金属如Mg反响:
(点燃)N2 + 3Mg = Mg3N2。产物遇水发生双水解反响: Mg3N2 + 6H2O =3Mg(OH)2↓+2NH3↑;
④N2可做维护气的原因是氮气的化学性质很不生动。
(5)氮气的用处
①合成氨,制硝酸;
②替代稀有气体作焊接金属的维护气,避免金属被氧化;
③在灯泡中填充氮气避免钨丝被氧化;
③保存粮食、水果等食物,防治腐烂;
④医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉条件下进行;
⑤利用液氮制作低温环境,如使某些超导资料在低温下获得超导性能。
[阐明]
将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定,固定氮的方式有天然固氮和人工固氮。
①天然固氮:雷雨天发生NO气体
豆科植物根瘤菌固氮;
②人工固氮:合成氨工业。
2、氮的氧化物
氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五种正价,五种正价对应六种氧化物N2O (俗称“笑气", 具有麻醉作:用) NO、N2O、NO2 、 、 N2O3、N2O 4、 N2O5(白色固体)。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。它们都是空气污染物,空气中的NO2是构成光化学烟雾的主要因素。
NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,其熔沸点比较低,易液化,极易溶于水,其水溶液显弱碱性。常温下,1体积水约能溶700体积氨气。氨对人的眼睛、鼻子、喉咙等黏膜有刺激作用,触摸时应当心。如果不小心触摸过多的氨出现病状,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用很多水冲刷眼睛。
(3)化学性质
①与水反响;
NH3 + H2O=NH3·H2O=NH4++OH-(两个反响均可逆),氨的水溶液叫氨水。在氨水中所含的微粒有: NH3、H2O、NH3.H2O、 NH、H+、OH-。氨水具有碱的通性,如能使无色溶液变红。
②与酸反响生成铵盐;
反响本质为: NH3 + H+ = NH4+ (正四面体)
例如: 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
[知识延伸]
NH3分子中N原子有一对孤电子对,能够跟有空轨道的H+构成配位键。
③具有还原性;
(催化剂)4NH3 + 5O2= 4NO + 6H2O (工业制HNO3 的根底反响)
2NH3 + 3Cl2 = 6HC1 + N2 (Cl2过量)
8NH3 + 3Cl2 = 6NH4Cl + N2 (NH4过量, 可用于查验Cl2瓶是否漏气)
2NH3 + 3CuO= N2 + 3Cu + 3H2O (实验室制N2)
(催化剂)6NO2 + 8NH3=7N2 + 12H2O
(催化剂)2xNH3 + 3NOx- =(2x+3/2)N2 + 3xH2O
(管理氮氧化物污染)
④与CO2反响制尿素;
(200atm,180℃) 2NH3 + CO2 = CO(NH2)2 + H2O
⑤合作反响。
Ag+ + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+
(4)氨的用处
①氨是氮肥工业及制作硝酸、铵盐、纯碱等的重要质料;
②氨也是有机合成工业(如制尿素、合成纤维、燃料等)上的常用质料;
③氨还可用作制冷剂。