Nitơ chiếm đến gần 80% thành phần của không khí và các hợp chất của nó có tác động không nhỏ đến bầu khí quyểnCông thức chung là NOx bao gồm NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5.Sự tăng nồng độ của các hợp chất nitơ này trong không khí là ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường
Trang 1KT kiểm soát ô nhiễm không khí
Đề tài: Nguồn phát sinh, tác hại và phương thức kiểm soát khí NOx
Nhóm sinh viên thực hiện:
1 Nguyễn Thị Thu Hương – 20132000
2 Nguyễn Thị Hoa Mai – 20132499
3 Nguyễn Thị Minh – 20132596
4 Trần Thị Tươi – 20134522
5 Chu Thúy Vinh - 20134601
Trang 2Mở đầu
• Nitơ chiếm đến gần 80% thành phần của không khí và các hợp chất của nó có tác động không nhỏ đến bầu khí quyển
• Công thức chung là NOx bao gồm NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5.
• Sự tăng nồng độ của các hợp chất nitơ này trong không khí là ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường
Trang 3Nguồn
Trang 4I Nguồn gốc của NOx
1.Nguồn gốc tự nhiên
- Là quá trình cháy sinh khối ( cháy rừng )
Trang 51.Nguồn gốc tự nhiên
- Oxit nitric được tạo ra trong cơn giông khi có sét:
N2 + O2 2NO (tia lửa điện)
2NO + O2 2NO2
3 NO2 + H2O 2HNO3 + NO
I Nguồn gốc của NOx
Trang 73.Nguồn công nghiệp:
- Phát thải NOx chủ yếu từ quá trình đốt sinh khối và nhiên liệu hóa thạch, sản xuất và sử dụng axit nitric: nhà máy phân đạm, nhà máy luyện kim loại,… và từ nguồn giao thông vận tải…
I Nguồn gốc của NOx
Trang 83.Nguồn công nghiệp:
+ NOx nhiệt ( thermal – NOx)
Được hình thành do sự đốt cháy của hỗn hợp oxi và nito ở khoảng 1600oC.
Cơ chế hình thành NOx nhiệt :
Trang 93.Nguồn công nghiệp:
NOx nhiên liệu ( fuel - NOx)
Trang 103.Nguồn công nghiệp:
NOx sớm ( prompt – NOx)
NOx sớm được tạo thành do phản ứng giữa nito không khí với các gốc hydrocacbon, CHi ( i = 0-2) được sinh ra từ nhiên liệu trong môi trường ít oxi:
Trang 11II Ảnh hưởng của NOx
1 Đối với sức khỏe con người
- Trong họ NOx thì NO2 là độc hại nhất Tuy nhiên NO ở điều kiện hợp lý thì NO cũng chuyển thành NO2
- NO2 đi theo đường hô hấp đi sâu vào phổi gây viêm phổi và làm hủy hoại tế bào của phế nang.
- Nếu tiếp xúc với NO2 nồng độ 10 – 25 ppm trong 24h làm gia tăng hình thành fibrin ( tơ huyết) trong đường dẫn khí quản.
- Đối với trẻ nhỏ nếu hít phải thì gây bệnh hô hấp và làm giảm khả năng miễn nhiễm.
- Khí NO2 với nồng độ khoảng 100 ppm có thể gây tử vong cho người sau một số phút tiếp xúc.
Trang 121 Đối với sức khỏe con người
- Con người tiếp xúc lâu với không khí có nồng độ khoảng 0.06 ppm đã gây trầm trọng thêm các bệnh về phổi:
II Ảnh hưởng của NOx
Dưới 1 giờ
2-10 ngày
Viêm phổi trong 6-8 tuần Phá hủy dây khí quản, chết nếu thời gian nhiễm độc là 3-5 tuần
Sẽ chết
Trang 131 Đối với sức khỏe con người
-. NO2 còn có thể gây hại cho mắt và dạ dày
-. Làm thay đổi cấu trúc túi phổi
-. Việc hít phải khí NO2 chứa trong các khí xuất hiện khi đốt xenlulozo và phim nitroxenlulozo dẫn đến cái chết
-. NO2 lỏng được dùng trong các tên lửa như là chất oxi hóa cho nhiên liệu N2H2
Hai người đã chết và năm người bị thương khi xảy ra sự rò rỉ NO2 lỏng khi phóng tên lửa vượt đại dương Titan II ở Rock, Kansas
vào ngày 24/8/1978
II Ảnh hưởng của NOx
Trang 142 Đối với tự nhiên:
- Gây biến đổi khí hậu: là sự thay đổi của hệ thống khí hậu Hiện nay sự biến đổi khí hậu được đề cập đến là sự ấm lên toàn cầu
II Ảnh hưởng của NOx
Trang 15Bão: do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, những năm gần đây, quỹ đạo bão có
xu thế dịch chuyển về phía Nam rất khó dự báo, xác định chính xác đường đi của bão Dự báo trong tương lai, số lượng cơn bão có cường độ mạnh sẽ gia
tăng.
Hạn hán: Dưới tác động của biến đổi khí hậu, hạn hán được ước lượng sẽ
tăng lên khoảng một cấp trên tất cả các vùng trong những năm tới, tiếp tục gia tăng quá trình hoang mạc hóa, mặn hóa, xâm thực, xói lở bờ sông, cát bay, cát
chảy…
II Ảnh hưởng của NOx
Trang 162 Đối với tự nhiên:
- Gây mưa axit: Khi trời mưa, nước mưa sẽ rửa không khí bị ô nhiễm khí NO2 và hình thành nên mưa axit gây ảnh hưởng lớn đến con người và sinh vật trên Trái đất
II Ảnh hưởng của NOx
Trang 173 Đối với thực vật:
- Khí NO2 gây ức chế quang hợp: Do cạnh tranh NADPH giữa quá trình khử Nitrit và đồng hóaCacbon trong lục nạp
- Tổn thương màng tế bào và quá trình sinh hóa là do NH3 hòa tan như sau:
NOx-> NO3- -> NO2- -> NH3 -> amino acids-> proteins
- NO ức chế tổng hợp lipit vào oxi hóa axit béo không bão hoà
II Ảnh hưởng của NOx
Trang 18III Phương thức kiểm soát
1 Biện pháp quản lý:
- Quy định cụ thể về việc xả thải trong các ngành công nghiệp
- Thiết lập hệ thống quản lí ,quan trắc môi trường ,thanh tra việc tuân thủ luật pháp của các công ty ,xí nghiệp về các
vấn đề môi trường
- Khuyến khích các nhà máy sử dụng NL sạch, NL tái tạo
- Xây dựng hệ thống quan trắc môi trường không khí
Trang 192 Biện pháp kỹ thuât:
- Hấp thụ khí nước:
Khi hấp thụ NO2 bằng nước một phần axit nitric được sinh ra từ pha khí :
2NO2(hoặc N2O4) + H2O ->HNO3 + HNO2 (1)
HNO2 -> NO + NO2 (hoặc ½ N2O4 ) + H2O (2)
NO + ½ O2 -> NO2(3)
2NO2 -> N2O4 (4)
III Phương thức kiểm soát
Trang 222 Biện pháp kỹ thuât:
- Hấp thụ bằng dung dịch kiềm
Người ta sử dụng nhiều dung dịch kiềm và muối khác nhau Hấp thụ khí NO2
bằng soda được xảy ra theo phản ứng sau:
2NO2 + Na2CO3 NaNO3 + CO2 +Q
III Phương thức kiểm soát
Trang 242 Biện pháp kỹ thuât:
- Giảm thiểu có xúc tác lượng oxit nito bằng các chất gây phản ứng khử khác nhau
Khử xúc tác chọn lọc với chất khử là CO:
Khi sử dụng khí monoxit cacbon CO làm chất gây phản ứng khử, ta có phản ứng sau đây:
2NO + 2CO → 2CO 2 + N2
2NO2 + 4CO → 4CO2 + N2
Chất xúc tác cho hiệu quả cao đối với các phản ứng nêu trên là các kim loại dạng plantin-rodi ( Pt-Rh)
III Phương thức kiểm soát
Trang 252NO2 + 4NH3+ O2= 6H2O + 3 N2
Quá trình có chọn lọc vì chất khử NH3 ưu tiên phản ứng với NOx hơn so với O2.
III Phương thức kiểm soát
Trang 262 Biện pháp kỹ thuât:
- Xử lí các oxit nitơ có thể sử dụng dung dịch oxy già
NO +H2O2= NO2 + H2O
NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
N2O3 + H2O2= N2O4 +H2O
N2O4 + H2O = HNO3 + HNO2
III Phương thức kiểm soát
Trang 272 Biện pháp kỹ thuât:
- Phương pháp xử lý khí NOx với nhiệt độ cao:
Khử oxit nitơ có xúc tác và nhiệt độ cao
Bản chất quá trình khử được biểu diễn như sau
4NO + CH4-> 2N2 + CO23 + 2H2O
2NO2 + CH4 -> N2 + CO2 + 2H2O
2NO + 2 CO -> N2 + 2CO2
III Phương thức kiểm soát
Trang 282 Biện pháp kỹ thuât:
Phương pháp xử lý khí NOx bằng điều chỉnh quá trình cháy
• Phát thải NOx phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
• Nhiệt độ cháy: nhiệt độ cháy càng cao, nồng độ NO trong sản phẩm càng lớn;
• Tỷ lệ nhiên liệu, không khí: Hệ số thừa không khí càng lớn, tỷ lệ NO trong sản phẩm cháy càng nhiều;
• Mức độ hòa trộn năng lượng - không khí- sản phẩm cháy;
• Cường độ hấp thu nhiệt của lò: đỉnh nhiệt độ của quá trình cháy giảm thì lượng NOx cũng giảm;
• Loại nhiên liệu: cùng 1 lượng, thứ tự phát thải: than, dầu mỏ, khí đốt
III Phương thức kiểm soát
Trang 292 Biện pháp kỹ thuât:
- Phương pháp xử lý khí NOx bằng điều chỉnh quá trình cháy
Hạ thấp hệ số thừa không khí
Cấp không khí cho quá trình cháy sát với tỷ lệ tính toán về nhu cầu oxi
hạn chế lượng oxi thừa có khả năng kết hợp với nito sinh ra NOx
Áp dụng cho nhiên liệu dầu và khí đốt
III Phương thức kiểm soát
Trang 302 Biện pháp kỹ thuât:
- Phương pháp xử lý khí NOx bằng điều chỉnh quá trình cháy
Tuần hoàn sản phẩm cháy
• Một phần sản phẩm cháy (10-20%) được tuần hoàn trở lại ngọn lửa
• Với mục đích hạ thấp nhiệt độ ngọn lửa và giảm lượng oxi thừa
• Có thể thực hiện giải pháp này bằng cách thổi hỗn hợp không khí-sản phẩm cháy vào buồng đốt theo tỉ lệ nhất định
• Để có hiệu quả cao người ta thường kết hợp các cách trên lại với nhau
III Phương thức kiểm soát
Trang 312 Biện pháp quy hoạch:
Người ta đã tiến hành quy hoạch giao thông và quy hoạch sử dụng đất với nhau
III Phương thức kiểm soát
