【《NOX的来源及生成机理分析概述》1300字】

NOX的来源及生成机理分析概述宏观上来说，大气中的NOx主要来源于两个方面，一方面是大气系统自身就处于自然界氮循环链中，海洋和陆地中有机物的分解以及雷雨等自然现象中产生的氮氧化物必然会寻着物质循环链进入大气层，处于一种动态平衡状态，自然氮循环系统见图1.1。另一方面是近代以来，随着人类工业文明的迅猛发展，大量的煤、石油、天然气等化石能源被开采和利用，导致自然界中人为产生的NOx大幅增加REF_Ref72219058\r\h[4]。对于人类活动所产生的NOx，来源主要分为两个方面：1、固定排放来源：比如火电发电厂、玻璃厂等工业锅炉排放的烟气；2、移动排放来源：比如各种柴油运输车、汽车等交通运输工具的发动机在工作时所产生的尾气。下面本文将对人类经济活动中产生的NOx具体来源及生成机理进行简述。图1.1自然界NOx化学转化循环REF_Ref72219103\r\h[44]（参考文献REF_Ref72219103\r\h[44];(copyright@1983ECSC,EEC,EAEC,Brussels&Luxembourg)）Figure1NOxchemicalconversioncycleinnatureREF_Ref72219103\r\h[44]1.1人为NOx的来源及生成机理人类在利用能源过程中产生的NOx，被Bosch和Janssen根据不同的产生机制主要分为三类：热力型NOx，快速型NOx和燃料型NOx。以下对他们具体的产生来源和机理做简要介绍：第一类：热力型NOx，其机理由前苏联科学家泽尔道维奇（Zeldovich）于1947年首次提出，发动机尾气中的NOx便是基于此机理产生的。当发动机燃烧环境中的温度高于1300℃时，此类型NOx容易产生，并且其产生速率在该温度（1300℃）以上呈指数型增长，温度每升高100℃，速率就会增加6～7倍。反应方程式如下：N2+O→NO+N公式（1-1）N+O2→NO+O公式（1-2）总反应方程式为：N2+O2→2NO公式（1-3）方程式1-1中氮气的氮氮三键能量高，断开困难。因此，此反应为总反应1-3的速度控制步；当反应温度超过1300℃，反应1-1将被加速。反应的最终产物NO，性质不稳定，易被氧化为NO2。因此在完成上面3步不分支连续反应后，通常还会发生以下反应：即该反应产生的NO将会被进一步氧化生成NO2。NO+1/2O2→NO2公式（1-4）第二类：快速型NOx。此反应过程最早由费尼莫（Fenimore）提出[D2]，他在使用平面火焰燃烧器进行实验时发现，燃烧反应过程中的N2与HC等离子团会结合生成含氮化合物（如吡啶等），随后在温度较低的稀火焰层通过氧化反应迅速生成NO。具体反应式如下：CH+N2⇌HCN+N公式（1-5）C2+N2⇌2CN公式（1-6）方程式1-5中生成的化合物HCN可以被进一步氧化成NO，方程式1-6中CN也可以通过与O2或O活性原子发生化学反应生成NO。这两种反应产生的NO可以继续发生1-7和1-8反应生成NO2或N2O。NO+1/2O2⇌NO2公式（1-7）2NO⇌N2O+1/2O2公式（1-8）第三类：燃料型NOx。此种反应对生成条件要求较为简单，只需要常规的燃烧反应即可产生。1.2NO2、N2O的来源及生成机理燃料燃烧生成N2O的主要反应方程式如下：NCO+NO→N2O+CO公式（1-9）NH+NO→N2O+H公式（1-10）除燃料燃烧过程产生的N2O外。脱硝催化剂在转化NO时，时常也会因为选择性问题，产生发生部分NO生成N2O。例如：锰基催化剂在进行脱硝反应时会通过以下两种原理产生N2O：1、按照Eley-Rideal反应机理NO与NH3(NH)反应生成N2O。2、按照Langmuir-Hinshelwood反应机理，吸附在酸性位点上的NO3-与还原剂NH3反应生成中间产物，然后中间产物NH4NO3会进一步反应生成N2O。燃烧时产生的NO2的反应过程如下REF_Ref72219207\r\h[29]：NH+O→