第02章 燃烧与大气污染-2013-3.ppt

1.有机污染物的形成 比较活泼的碳氢化合物可能是产生光化学烟雾的直接原因 碳氢化合物的产生量与燃料组成密切相关 燃料中高分子碳氢化合物浓度与POM排放水平具有相关性 燃料与空气的充分混合可降低有机物的含量，但不利于NOx的控制 同时减少CH和NOx的排放需要仔细控制混合的型式、温度水平和整个系统的停留时间 2. CO的形成 CO是所有大气污染物中量最大、分布最广的一种 CO的全球排放量为200×106t/a 燃料中的碳都先形成CO，然后进一步氧化 在火焰温度下有足够的氧并且停留时间足够长，可以降低CO含量。 CO的形成和破坏都由动力学控制，反应路线： RH R RCHO RCO CO 2. CO的形成 3. Hg的形成与排放 Hg对人的肾和神经系统有危害 煤碳燃烧是Hg的一大来源 煤中Hg的析出率与燃烧条件有关 燃烧温度900oC时，析出率90％ 还原性气氛的析出率低于氧化性气氛 Hg排放控制是燃煤污染控制的新课题之一 4. NOx的形成 NOx的形成机理 燃料型NOx：燃料中的固定氮生成的NOx 热力型NOx： 高温下N2与O2反应生成的NOx 瞬时NOx：低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx 4. NOx的形成 第二章 主要内容 1. 燃料的性质 2. 燃料的燃烧过程 3. 烟气体积计算 4. 燃烧过程中硫氧化物的形成 5. 颗粒污染物的形成 6. 其他污染物的形成 * Premixed flame: gas fuel and air are mixed before combustion（bursen burner, meeker burner) diffusion flame: fuel and air separately enter the combustion zone, and mix before the reaction (in most practical system),different ? (0-?) over sites. * Laminar flame: Re2200, dominated by molecular diffusion and conduction turbulent flame : Re2200, significant turbulence, but molecular diffusion still in play 第三节 烟气体积及污染物排放量计算 1.烟气体积计算 理论烟气体积 CO2、SO2、N2和H2O 干烟气、标准干烟气、湿烟气? 烟气体积和密度的校正 转化为标态下（273K、1atm）的体积和密度 注意：美、日和全球监测系统网的标态为298K、1atm。 1.烟气体积计算 过剩空气校正 实际空气量 = （1+ ?）?（O2 + 3.78N2） 完全燃烧：与理论空气量相比多??（O2+ 3.78N2） 此时烟气中，O2的量为O2P= ?? O2，N2的量为N2P = 3.78?（1+?）?N2 空气中O2=（20.9/79.1）N2=0.264N2，即进入燃烧系统的空气总氧量为 0.264N2P 1.烟气体积计算 过剩空气校正 理论需氧量 = 0.264 N2P - O2P，空气过剩系数 ? = 1 + O2P /（ 0.264 N2P - O2P ） 假如燃烧过程中产生CO，过剩氧量必须加以校正： O2P - 0.5 COP ? = 1 + （ O2P - 0.5 COP ）/ [ 0.264 N2P - （ O2P - 0.5 COP ）] 以上组分的量均可由烟气分析仪测定。 2.污染物排放量计算? 方法： 根据实测的污染物浓度和排烟量 根据燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状况预测烟气量和污染物浓度 排放因子（Emission Factor） 第四节 燃烧过程中硫氧化物的形成 zixue 1.硫的氧化机理 有机硫的分解温度较低 无机硫的分解速度较慢 含硫燃料燃烧的特征是火焰呈蓝色，由于反应： 在所有的情况下，它都作为一种重要的反应中间体 1.硫的氧化机理 H2S的氧化 1.硫的氧化机理 CS2和COS的氧化 1.硫的氧化机理 元素S的氧化 1.硫的氧化机理 有机硫化物的氧化 2. SO2和SO3之间的转化 反应方程式 SO2 + O + M ? SO3 + M （1） SO3 + O ? SO2 + O2 （2） SO3 + H ? SO2 + OH