水泥窯爐可產(chǎn)生大量NO
x,是高污染排放的工業(yè)窯爐,如何處理水泥窯爐產(chǎn)生的尾氣是科技工作者非常關(guān)心的問(wèn)題。
回答下列問(wèn)題:
(1)NO
x可能引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題是
酸雨或光化學(xué)煙霧
酸雨或光化學(xué)煙霧
(填一種)。
(2)“水泥窯協(xié)同焚燒污泥”既有助于減少水泥窯煙氣中NO
x的排放,又能處理城市污泥。該方法是將污泥投加到水泥預(yù)分解爐內(nèi),利用污泥燃燒產(chǎn)生的還原性氣體(NH
3、CO等)還原水泥窯煙氣中的NO
x。
①CO還原NO的反應(yīng)歷程中相對(duì)能量變化如圖:
該歷程中最大能壘(活化能)E
正=
298.4
298.4
kJ?mol
-1,該步驟的化學(xué)方程式是
2NO(g)+2CO(g)=N2O2(g)+2CO(g)
2NO(g)+2CO(g)=N2O2(g)+2CO(g)
;CO還原NO總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-373.6 kJ/mol
2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-373.6 kJ/mol
。
②將一定量的污泥投加到水泥預(yù)分解爐內(nèi),控制燃燒溫度為1200℃,測(cè)得燃燒過(guò)程中NO的濃度和O
2、CO
2的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖(左)所示。0~50s內(nèi),以NO表示的反應(yīng)速率v(NO)=
6.0×10-7
6.0×10-7
mol?L
-1?s
-1;圖中表示CO
2的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線是
b
b
(填“a”或“b”)。
(3)在水泥窯爐高溫主燃區(qū)噴氨也可還原NO,主要反應(yīng)為:6NO(g)+4NH
3(g)?5N
2(g)+6H
2O(g) ΔH<0。實(shí)驗(yàn)測(cè)得主燃區(qū)溫度、過(guò)量空氣系數(shù)(K
SR1)與NO還原效率的關(guān)系如圖(右)所示。
①“還原氣氛”下,該反應(yīng)的最佳條件是
C
C
(填標(biāo)號(hào))。
A.T=1473,K
SR1=0.75
B.T=1573,K
SR1=1.2
C.T=1673,K
SR1=0.85
②“氧化氣氛”下,當(dāng)K
SR1=1.2時(shí),NO的還原效率低于“基準(zhǔn)”的原因是
正反應(yīng)是氣體體積增大的放熱反應(yīng),在溫度不變時(shí),KSR1增大,導(dǎo)致體系的壓強(qiáng)增大,化學(xué)平衡向氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動(dòng),從而使NO還原效率降低
正反應(yīng)是氣體體積增大的放熱反應(yīng),在溫度不變時(shí),KSR1增大,導(dǎo)致體系的壓強(qiáng)增大,化學(xué)平衡向氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動(dòng),從而使NO還原效率降低
。