氮氧化物是怎么产生的
天然排放的氮氧化物主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。
人为活动排放的NO,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程;也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。
空气中的氮氧化物主要是由什么造成的呢
空气中的氮氧化物主要是由以下3种造成:
1、雷电发生时:空气的温度急剧攀升,大气中的氮气和氧气被激化到活化态,并且反应成为NO。
2、汽车尾气:虽然汽车中含有使氮氧化物和CO相互反应变成CO2和N2的催化剂,但这种反应效率并不是百分之百,所以还有部分氮氧化物没有反应而被直接排放到大气中。
3、硝酸生产厂:硝酸生产厂主要生产浓硝酸,而浓硝酸并不稳定,很容易自己发生岐化反应生成NO和NO2,故而被认为是一大污染源。
氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物,包括多种化合物,如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。除一氧化二氮及二氧化氮以外,其他氮氧化物均不稳定,遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮,一氧化氮又变为二氧化氮。因此,职业环境中接触的是几种气体混合物常称为硝烟(气),主要为一氧化氮和二氧化氮,并以二氧化氮为主。氮氧化物都具有不同程度的毒性。
汽车尾气中的氮氧化物怎么产生的方程式
汽车尾气排放的氮氧化物是由燃料燃烧产生的。
一、氮氧化合物是在内燃机气缸内大部分气体中生成的,氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。氮氧化合物的生成原因主要是高温而且富氧环境,比如燃烧室积碳等因素。从燃烧过程看,排放的氮氧化物百分之九十五以上可能是一氧化氮,其余的是二氧化氮。

二、在高温燃烧条件下,氮氧化合物主要以一氧化氮的形式存在,最初排放的氮氧化合物中一氧化氮约占百分之九十五。但是,一氧化氮在大气中极易与空气中的氧发生反应,生成二氧化氮,故大气中氮氧化合物普遍以二氧化氮的形式存在。

三、空气中的一氧化氮和二氧化氮通过光化学反应,相互转化而达到平衡。在温度较大或有云雾存在时,二氧化氮进一步与水分子作用形成酸雨中的硝酸。在有催化剂存在时,二氧化氮转变成硝酸的速度加快。特别是当二氧化氮与二氧化硫同时存在时,可以相互催化,形成硝酸的速度更快。
四、尾气是指汽车尾气,即汽车排气管排出的废气。汽车尾气是空气污染的另一个主要因素。汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等对人体有不良影响的固体颗粒,尤其是含铅汽油,对人体的危害更大。
柴油发动机氮氧化物是怎样形成的
氮氧化物为燃料完全燃烧时的产物,燃料高温燃烧时会产生大量的氮氧化物。
吸烟产生的烟气也含有氮氧化物,室外氮氧化物进入室内。
在氮氧化物中, NO 占有 90% 以上,二氧化氮占 5%-10% ,产生机理一般分为如下三种:
1、热力型
燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇 (Zeldovich) 反应式表示。
随着反应温度 T 的升高,其反应速率按指数规律增加。当 T <1500 ℃ 时 ,NO 的生成量很少, 而当 T > 1500 ℃ 时 ,T 每增加 100 ℃ , 反应速率增大 6-7 倍。
热力型氮氧化物生成机理: O2 + N -> 2O + N
O + N2 -> NO + N
N + O2 -> NO + O
在高温下总生成 : N2 + O2 -> 2NO
2NO + O2 -> NO2
2、瞬时反应型 ( 快速型 )
型 NOx 是 1971 年 Fenimore 通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成 NOx 。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的 CH 自由基可以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,其形成时间只需要 60ms ,所生成的与炉膛压力 0.5 次方成正比 , 与温度的关系不大。
分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇 (Zeldovich) 反应式表示速率增大 6-7 倍。
3、燃料型 NOx
由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600 - 800 ℃ 时就会生成燃料型,它在煤粉燃烧 NOx 产物中占 60 - 80 %。
在生成燃料型 NOx 过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生 N、CN、HCN 和等中间产物基团,然后再氧化成 NOx 。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分高温燃烧时,尤其当燃烧温度高于800℃时,会产生大量的氮氧化物(NOX)。而电厂锅炉的燃烧温度非常高,因此产生的氮氧化物。
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