导读：当前，国家及各地方标准对氮氧化物的排放限值均有明确要求。例如：《制药行业大气污染物排放标准》（GB37823-2019）中要求燃烧装置后氮氧化物的排放限值为200mg/m³；山东省地方标准《区域性大气污染物综合排放标准》（DB37 2376-2019）中要求重点控制区域氮氧化物的排放限值为100mg/m³。这就要求废气处理装置在设计过程中，充分考虑氮氧化物，防止出口超标。
一、氮氧化物简介
氮氧化物是指由氮、氧两种元素组成的化合物，按照生成方式分类，可分为热力型氮氧化物、燃料型氮氧化物、快速型氮氧化物三类。
常见的氮氧化物有一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮、五氧化二氮等，其中除五氧化二氮常态下呈固体外，其他氮氧化物常态下都呈气态。作为空气污染物的氮氧化物常指一氧化氮和二氧化氮。在高温燃烧条件下，氮氧化物主要以一氧化氮的形式存在，最初排放的氮氧化物中，一氧化氮约占95%。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，故大气中氮氧化物普遍以二氧化氮的形式存在。在温度较高或有雾存在时，二氧化氮进一步与水分子作用形成酸雨中的重要组成——硝酸。
二、燃烧装置生成氮氧化物
RTO运行过程中，为保证VOCs等有机物的处理效率，一般情况下，温度需要控制在800℃以上。在高温环境下，含氮有机物与氧气发生氧化反应，生成燃料型氮氧化物；空气中的氮气与氧气发生氧化反应，生成热力型氮氧化物。
其中，燃料型氮氧化物的生成量与废气中所含有机氮成分含量相关，一般情况下，可通过废气中有机氮含量直接计算燃料型氮氧化物的生成量；热力型氮氧化物的生成量与RTO运行温度、停留时间及摩尔比（N2：O2）等因素相关，须通过Aspen等软件进行模拟计算，或者通过实际检测获得。
三、催化氧化技术不生成氮氧化物的原因
催化氧化的反应温度一般是280-550℃，不会达到氮气分子断裂所需的高温，没有达到热力型氮氧化物的生成条件。所以，下文主要讨论有机氮在催化过程中不生成的氮氧化物的原因。
催化剂的环境下，同时存在N的自由基，O的自由基，C的自由基等。理论上，N的自由基转化过程中，氮气、氮氧化物都有生成的可能性。但催化剂的选择性，使得反应向氮气生成的方向进行。由于氮气成键后电子云分布均匀，NN叁键键能高达945KJ/mol，氮气一旦生成后，便不会再转化成氮氧化物。
浙江大学、北京化工大学等高校院所，先后开发了高氮气选择性催化剂，抑制氮氧化物的生成，将有机氮转化成氮气，满足环保排放要求。其中，北京化工大学的这一技术，是2016年结题的国家“863”计划。
青岛西子环保耕耘催化氧化技术多年，已将此催化剂大量应用于实际工程，并取得令人满意的效果。该催化剂在保证VOCs处理活性的同时，可保证高氮气选择性，兼顾了VOCs和氮氧化物达标。
延伸：氮氧化物只是燃烧装置众多潜在二次污染项中的其一，对于其他二次污染项，如二噁英类物质等，以后继续分享给各位。
青岛西子环保研究院有限公司
二零二二年 十月
