因。
二、SO2的来源
二氧化硫（化学式：SO2）是最常见的硫氧化物。无色气体，有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。
SO2排入大气，最后随着降水，大部分进入海洋（因为世界大部分雨落在海中），然后经过时间和地理进程，进入泥土，最后进入化石燃料和含硫化物，而人类利用化石燃料和含硫化矿物，又排出SO2。如果要控制SO2的产生，就要用各种方法使SO2转化成石膏，回到土壤，通常的反应是：
SO2另一个重要的来源是冶金，主要是铜矿CuFeS2，制铜的基本反应是其高温下的熔化反应：
Cu+FeO+2SO2 CuFeS2+2.5O2 因冶金过程的SO2易于控制，
空气中的SO2大多来自燃料的燃烧。 三、SO2在大气中的主要反应
大气中的SO2最终归宿是转化成硫酸盐，进入海洋与土壤。一般认为，SO2进入海洋与土壤有两个途径：催化氧化与光化学氧化。 （一）SO2的催化氧化
大气中，SO2溶解于小水滴，同时小水滴中又有氧气及金属盐（铁盐与锰盐），在它们的作用下，SO2能迅速氧化成硫酸：
CaCO3+SO2+1/2O2CaSO4+CO2
根据平衡移动原理，液滴的酸碱度对SO2的转化影响很大。相对湿度与催化剂种类对该反应也有大的影响，湿度高于70%，以锰盐为催化剂，转化率较高. （二）SO2的光化学氧化
大气中SO2有两个大于290nm的吸收光谱，即384nm和294nm。在384nm处为弱吸收，SO2吸收这个波长的光后，变为第一激发态（即三重态,用3SO2表示）在294nm处为强吸收，
１
SO2吸收这个波长的光后，变为第二激发态（即单重态,用SO2表示）3SO2能量较低，比较稳
１
定；SO2能量较高，进一步转化为基态SO2与3SO2。大气中若有NOx和烃类，3SO2易光氧化为SO3;
四、SO2的治理概况
工业上SO2的主要途径有３类：减硫、气体稀释（高空排放）和烟气脱硫。 1 减硫 一般有３种措施减硫
采用低硫燃料，这是简单有效的途径
燃料脱硫，包括煤的清洗和溶剂提纯，这是较好途径。重油脱硫技术已很完善，但费用高（特别是脱有机硫）；燃气脱硫技术成熟；煤脱硫技术也有所进展。 调整燃烧工艺，比如采用流化床燃烧
２ 气体稀释（高空排放）这是我国目前普遍采用的途径，可使地面浓度低于最高允许浓度，但此法治标不治本。
３ 烟气脱硫 这是最有效，发展最快的途径，发达国家已大量使用，控制污染效果很好。烟气脱硫可分为干法与湿法，按对副产物的处理分为抛弃法和回收法。
干法优点是无废酸、废水排放，减少二次污染，缺点是脱硫效率低且不稳定，设备庞大，操作要求高。
湿法通常采用碱性溶液吸收SO2，效率高且稳定，设备简单，操作要求低。抛弃法处理简单，费用低，但需占用大量场地，硫资源浪费，且有二次污染。回收法投资的操作费用大，但资 源得到充分利用，二次污染小。
目前，处理SO2的方法非常多，其中湿法中的石灰石-石灰法应用最广泛，技术最成熟。
2SO2+2H2O+O2催化剂（金属盐）2H2SO4石灰石-石灰法
优点：脱硫效率高，可达95%以上；吸收剂用率高，Ca/S摩尔比一般为1.05-1.1；对煤种的适应性好，尤其适用于高硫煤；吸收剂来源广，价格低，用量小；系统成熟，动行可靠性高。 缺点：有一定量废水排出，且投资 费用高，占地面积大。
该用艺采用石灰石为吸收剂，与烟气中的SO2反应，成副产品石膏，主要反应如下：
SO2+H2OCaO+H2OH2SO3H++SO42-Ca(OH)2Ca2+CaSO3+CaSO4+H2OCa(SO3)1-x(SO4)x.1/2H2O其它湿法脱硫
(一) 用氨吸收SO2反应如下：
NH3+SO2+H2O2NH3+SO2+H2ONH4HSO3(NH4)2SO32NH4HSO3
(NH4)2SO3对SO2有很强的吸收能力，但随吸收的进行，NH4HSO3增多，吸收能力降低，所以必须及时补氨，使NH4HSO3转化为(NH4)2SO3：
NH4HSO3(NH4)2SO3+SO2+H2O+NH3(NH4)2SO3
? 第二节 NOX控制 ? 一、与SOX的比较
(1)一般环境中，NOX的控制常与SOX的控制结合起来，因为二者有许多相同的地方。(2) NOX与SOX都能在空气中，与氧气和水反应产生酸，这两种酸都能引起酸雨。(3) 经过大气中的转移，都有助于形成PM10与PM2.5。 (4) 都大量排入大气中，且都是法规所规定要控制的污染物。(5)都主要通过燃烧途径进入大气。但是，两者还是有许多不同的地方：
（１）汽车尾气是NOX的主要来源，几乎占NOX排放的一半，而尾气中，SOX占总量的比例则很少。
? （２）SOX主要来源于含硫燃料（或含硫矿）。可尽管一些NOX来源于含氮燃料，但
大多数却来自于空中放电过程引起的氮的氧化。
? （３）NOX的形成可通过调整燃烧时间，火焰温度和氧含量而大大减少，而SOX则不
然。
? （４）结果治理，SOX的最终命运是可以转化成CaSO4.H2O，无毒、微溶、可填埋，
但NOX的最终命运，是希望是使它转化成N2与O2，回到大气中。
? （５）去除SO２可通过溶解，与碱反应，相当简单；而NO则不溶于水，也不能与水
生成酸，必须经两步形成酸：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ?
?
? ?
第一步相当慢，因此若用去除SO２的湿式石灰石法去除NO，效果很差。 二、NOX的性质及其在大气中的反应
NO通常状况下是无色气体，几乎不溶于水，微溶于硝酸；与稀碱不发生作用，在空气中氧化成NO2.
NO2通常状况是红棕色气体，有异腥味，易液化，与水反应生成硝酸。NO２易聚合，生成N2O4:
NO２易溶于硝酸，且随硝酸浓度增加。与碱溶液反应，生成等分子的亚硝酸盐与硝酸盐。
NO氧化也同时生成N2O3，该反应速度极快。N2O3又称亚硝酐，常温下N2O3分解生成NO与NO2。与水反应生成亚硝酸，与碱反应生成亚硝酸盐。
工业上NO与NO2一般一同处理，合称NOX。NOX在大气中的一个主要的危害是有助于形成O3，会导致化学烟雾的形成。
NO+HC+O2+阳光→NO2+O3 这是一系列反应的总反应式。NO、NO2和O3的反应： 这里Ｍ代表任何其它分子（如N2和O2等），当有NO存在时，O3与NO反应释放出O2。
四 NOX控制
NOX控制有两种，一是调整燃烧工艺防止产生NOX；二是处理燃烧后的烟气，使NOX转变成N2或硝酸。
调整燃烧工艺被广泛采用。一些燃烧工艺调整色括空气与燃料的混合、空气与燃料的燃烧、传递掉火焰的热量，再加入空气完全燃烧。该工艺称为两段燃烧或再燃烧。 第一阶段最大温度降低，因为不是所有的燃料在燃烧。当所有的O2反应完成达到最大温度，因此就没有足够的O2来生成NO。第二阶段里，第一阶段产生的热量被去除使最大温度降低，NO量少。某些工艺中，第二阶段加入少量燃料，通常是低氮燃料。 该工艺的优点是费用低，缺点是需要更大的炉腔，第二阶段的燃料很难燃烧，排气中未燃尽的燃料和CO增加。因此，工业上更多的NOX控制在排烟气后。
目前大多数NOX的去除是在烟气中加入还原剂把Ｏ从NO中去除，几乎所有气态还原剂可以使用，如CO、CH4、HCs、NH3等。故可以把燃烧后去除NOX的方法分为三类： 非选择性催化还原法、选择性催化还原法、吸收法。
１非选择性催化还原法 此法是用CO、CH4、H2、石油气等在有催化剂存在条件下，将废气中的O2燃烧并将NOX还原为N2和H2O。现以甲烷为还原剂的相应反应介绍如下：
在催化剂床的反应是在绝热条件下进行，还原介质与空气中的O2燃烧放热，使系统温
CH4+2O2CO2+2H2O+802.8kJ度升高：
CH4+0.5O2CO+2H2+35.13kJ当甲烷燃烧不完全量，有CO和H2生成： 在NOX还原过程中，首先NO2被CO和H2还原为NO，然后NO继续还原为N2,其中包括CO和H2氧化成CO2和H2O的反应。NOX还原为N2的总反应为：
CH4+2NO2N2+CO2+2H2O+870.3kJ2N2+CO2+2H2O+1163kJ? ? ?
该法采用的催化剂有pt、Cu、Cr等金属。某些杂质会影响催化活性。 ２选择性催化还原法
该法以NH3、H2S、CO等作还原剂，在催化剂作用下，把NOX还原为N2,而废气中
的O2不参与反应。该法随还原剂的不同，可分为： (1) NH3选择性催化还原法
CH4+4NO 6NO+4NH3Pt150-250CPt150-2500C05N2+6H2O 6NO+H2S120-150C120-1500C00.5N2+H2O+S2H2O+3S
6NO+8NH37N2+12H2OSO2+H2S
? ? (2) H2S选择性催化还原法 (3) Cl-NH3选择性催化还原法
2NO+Cl2C 50C2NH4Cl+N2+2H2O02NOCl NO+COSO2+2CO0.5N2+CO2S+CO2(4) CO选择性催化还原法
3 吸收法 该法原理与去除SO2所用的吸收法相似，利用NOX酸性氧化物与碱液反应生成盐。该法一般都能同时吸收烟气中的SO2。但由于NO不能单独被碱液吸收，而NO和NO2形成的N2O3却比NO2更易被碱液吸收，所以当NO与NO2１:１时，吸收速率比１%的NO大约快10倍。该法以所用碱液的不同，可以分为４类（1）Na2CO3水溶液吸收法（2）NaOH水溶液吸收法（3）Ca(OH)2水溶液吸收法（4）Mg(OH)2水溶液吸收法
第四节 汽车尾气
一、汽车尾气的主要成分
汽车燃料在空气中燃烧，产生如下尾气 二、汽车尾气的净化处理技术
由于汽车运行严重的分散性和流动性，因而也给净化处理技术带来一定的限制。除了开发在机内净化技术外，还要大力开发机外净化处理技术。这应从两个方面入手：
一是控制技术，主要是提高燃油的燃烧率，安装防污染处理设备和采取开发新型发动机；二是行政管理手段，采取报废更新，淘汰旧车，开发新型的汽车（即无污染物排放的机动车），从控制燃料使用标准入手。 （一）汽车燃油的改用
⑴采用无铅汽油，以代替有铅汽油，可减少汽油尾气毒性物质的排放量。
首先应抓汽车油的改用。以无铅汽油代替四乙基铅汽油。这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂，它不仅不铅，而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物均会减少。 ⑵ 掺入添加剂，改变燃料成分
汽油中掺入15％以下的甲醇燃料，或者采用含10％水份的水－汽油燃料，都能在一定程度上减少或者消除CO、NOx 、HC和铅尘的污染效果。 ⑶ 选用恰当的润滑添加剂－机械摩擦改进剂
在机油中添加一定量（比例为3％－5％）石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂，加入到引擎的机油箱中，可节约发动机燃油5％左右。 ⑷ 采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量
⑸采用多种燃料作为汽车燃料来源
随着科学技术的发展和计算机的广泛应用，确保环境保护法规的实施和节能措施：汽车中可广泛使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等
(二) 汽车发动机内部的调试，可减少尾气污染物的排放量
⑴ 减少喷油提前角。减少喷油提前角，可降低发动机工作的最高温度（1500C0），使NOx的生成量减少。
⑵ 改善喷油器的质量，控制燃烧条件（燃比、燃烧温度、燃烧时间），可使燃料燃烧完全，从而可减少CO、HC和煤烟。
? ? ?
2NOCl+4NH3
⑶ 调整喷油泵的供油量，可降低发动机的功率，使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧，从而也可以减少CO、HC和煤烟的生成。
(三) 发动机外部尾气净化措施 即汽车尾气由原有毒气体，变成为无毒气体，再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。
⑴采用催化剂：将CO氧化成CO2 ，HC氧化成CO2 和H2O，NOx 被还原成为N2 等。采用的催化剂有氧化锰－氧化铜；氧化铬－氧化镍－氧化铜等金属氧化物和白金属（铂）等贵金属。它们都可以净化CO、HC。催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。
⑵水洗：通过水箱，使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴，而给予去除。
(四) 发动机内部净化处理措施
⑴正曲轴箱通气系统的设计：把从汽缸窜入曲轴箱的气体（主要是未燃气体）再循环进入进气歧管，使其再次燃烧，改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。
⑵排气再循环设计：发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接，使排出的气体经过再次循环，以降低氮氧化物的排放量。
⑶蒸发排放控制系统的设计：将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统，而将油箱中的蒸发汽引入储存系统，可大大减少污染物的排放。
（五）加强行政管理，减少和消除汽车尾气对大气环境的污染
⑴淘汰旧车，采取报废迎新。开发并采用多种燃料的新型汽车，这是今后汽车的发展方向。以氢为燃料的电池电动车、太阳能汽车、电动汽车、复式汽车、液化气汽车、甲醇汽车等。它们是低公害、前途最佳的新型汽车。
⑵严格执行国家质量技术标准，控制燃油标准。
按国家规定，不合质量的燃油不能使用，市场上不准出售低劣的燃油。 一、混凝的原理 （一）胶体的结构：
胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心，称为胶核；然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。
AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 过量的 KI 作稳定剂
–
胶团的结构表达式 ： [(AgI)mn I–(n-x)K+]xxK+
胶团的图示式： 胶粒与扩散层溶液间的电位称为ξ电位。而胶核表面与扩散层溶液间的电位称为总电位φ电位。 由于胶体ξ电位、颗粒小粒子热动、水合作用等原因，同种胶体粒子间相互排斥，因此胶体粒子不能聚结而长期保持稳定的分散状态 （二）化学混凝的机理
至今仍未完全清楚。因为它涉及的因素很多，如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH值、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件等。但归结起来，可以认为主要是三方面的作用： (1) 压缩双电层作用
如前所述，水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，主要是由于胶粒的ξ电位。如能消除或降低胶粒的ξ电位，就有可能使微粒碰撞聚结，失去稳定性。在水中投加电解质——混凝剂可达此目的。
例如天然水中带负电荷的粘土胶粒，在投入铁盐或铝盐等混凝剂后，混凝剂提供的大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层。 (2)吸附架桥作用
三价铝盐或铁盐以及其他高分子棍凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构。这类高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附。因其线性长度较大．当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体。这种由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程，称为絮凝。
(3) 网捕作用
三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。
上述三种作用产生的微粒凝结现象——凝聚和絮凝总称为混凝。
对于不同类型的混凝剂，压缩双电层作用和吸附架桥作用所起的作用程度并不相同。 对高分子混凝剂特别是有机高分子混凝剂，吸附架桥可能起主要作用；
对硫酸铝等无机混凝剂，压缩双电层作用和吸附架桥作用以及网捕作用都具有重要作用。