燃烧产生的污染与防治ppt课件

1、燃烧产生的污染与防治燃烧产生的污染与防治由于人类活动和自然过程，引起某种物质进入大气中呈现出足够浓度、到达足够时间，因此危害了人体安康、温馨感和环境的，都叫做空气污染。能引起空气污染的物质，叫做空气污染物。空气污染物浓度的两种方法表示方式：1、以气体污染物占体积的百万分之一，缩写为ppm2、单位体积内空气污染物的分量，g/m3，每立方米中多少微克，ppmmg24.4510/133分子量在规范温度25和压力1atm时，两者换算关系为：燃烧产生的污染与防治成分清洁空气污染空气SO20.001-0.01ppm0.02-2ppmCO2310-330ppm350-370ppmCO1ppm5-200ppm

2、Nox0.001-0.01ppm0.01-0.5ppmCmHn1ppm1-20ppm氧化剂0.02ppm0.2-0.4ppm颗粒物质10-20g/m370-700 g/m3清洁空气与污染空气载某些成分的含量：燃烧产生的污染与防治1、按构成过程分类：原始污染物：直接从污染源排放到大气中的有害物质，常见的原始污染物有：SO2、CO、Nox及颗粒物次生污染物：进入大气中原始污染物之间相互作用，或它们与大气中正常组分发生一系列化学或光化学反响而后生成新的污染物，最常见的次生污染物有臭氧、醛类甲醛、乙醛和丙烯醛等，过氧乙酰硝酸酯PAN以及硫酸烟雾和硝酸烟雾。燃烧产生的污染与防治2、按存在形状分类：颗粒状

3、污染物：除了纯水以外的任何一种以液态或固态方式存在于大气中的物质如尘、烟、雾尘：分布在气体中的固体微粒粒径1-200m烟：较高浓度的过饱和蒸气凝结方式的小颗粒0.01-1 m雾：水蒸气凝结生成的悬浮小液滴烟雾：具有烟、雾的二重性，即当烟雾同时构成时为烟雾硫酸烟雾：熄灭产生的SO2与SO3遇水合成硫酸雾烟硝酸烟雾：汽车排放中NOX及HC遇水合成硝酸雾烟燃烧产生的污染与防治2、按存在形状分类：气态污染物：以SO2为主的含硫化合物，以NO和NO2为主的含氮化合物，碳的氧化物，碳氢化合物及卤素化合物等类别原始污染物次生污染物人为源含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4熄灭含硫燃料含氮化合

4、物NO、NH3NO2、MNO3高温熄灭碳氢化合物HC醛、酮、过氧乙酰、基硝酸酯PAN熄灭、精炼石油碳的化合物CO、CO2无熄灭卤素化合物HF、HCl无冶金作业燃烧产生的污染与防治燃料熄灭过程工业消费过程交通运输过程我国对烟尘、SOx、NOx和CO四种污染物的统计分析阐明：熄灭料熄灭产生的空气污染物约占70%，其中煤熄灭污染占95%工业消费产生的约占20%，机动车产生约10%。燃烧产生的污染与防治1、空气污染对大气性质的影响降低能见度构成雾及降水减少太阳辐射改动温度和风的分布2、空气污染对原资料的影响3、空气污染对植物的影响酸性或碱性颗粒会腐蚀原资料如油漆、石质、金属臭氧极易损坏橡胶制品破坏叶绿

5、素，致使光协作用无法进展燃烧产生的污染与防治4、空气污染对人类安康的影响燃烧产生的污染与防治4、空气污染对人类安康的影响燃烧产生的污染与防治我国于1982年制定了第一个GB309582，规定大气环境质量规范分为三级：三级规范：为维护自然生态和人民安康，在长期接触情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求。一级规范：二级规范：为维护人民安康以及城市、乡村和动、植物在长期或短期接触情况下，不发生损伤的空气质量要求。为维护人体不发生急性或慢性中毒以及城市普通动、植物能正常生长的空气质量要求。燃烧产生的污染与防治燃料熄灭时生成的烟尘，按其生成机理可分为气相析出型、剩余型烟尘和粉尘三种：1气相析出型气相

6、析出型的烟尘来源于气体燃料、已蒸发的液体燃料气和固体燃料的挥发分气体，在空气缺乏的高温条件下热分解所生成的固体烟尘。粒径很小，普通在0.02-0.05m范围内。火焰中含有这种炭黑后，辐射力加强，发出亮光，构成发光焰，由于其粒子细，容易粘附于物体而难于去除。研讨阐明，气相析出型烟尘是经过一系列氢聚合反响面生成的。燃烧产生的污染与防治1气相析出型242HCCH2622426232HCHCHHCHC炭炭黑黑多多环环芳芳烃烃（炭炭黑黑）26642222242332HHCHCCHHHCHC甲烷在缺氧条件下进展热分解：乙烷的热分解：一次反响：二次反响：500：9001100：燃烧产生的污染与防治2剩余型烟

7、尘液体燃料熄灭时剩余下来的固体颗粒，它是由重质油雾化滴在高温下蒸发产生蒸汽的同时，发生聚缩反响，一面猛烈地发泡，一面固化，从而生成絮状空心微珠，通常称之为油灰或烟炱，油灰粒径较大，约100-300m。积炭也是剩余型烟尘的一种，它是重质油滴附着在喷口、炉壁上，并在炉内高温加热气化而残留下来的固体残渣，它的颗粒较大，外形不定。燃烧产生的污染与防治3粉尘粉尘是固体燃料熄灭时产生的飞灰，其主要成分是碳和灰，固体燃料在熄灭之后，一部分变成炉渣，一部分以飞灰方式排入大气中。以煤粉炉为例，有85-95%的灰分以飞灰排入大气。燃烧产生的污染与防治1燃料种类的影响C/H越大，产生炭黑数量越多；碳原子数越多就越容

8、易产生炭黑；液体燃料的残碳含量越多，产生碳黑就越大。挥发分多的煤，其炭黑生成量要比挥发分少的煤多得多，但煤熄灭时产生的烟尘主要以飞灰方式出现。对碳氢化合物燃料而言燃烧产生的污染与防治2氧气浓度和过剩空气系数的影响碳黑是在富燃缺氧条件下产生，因此假设碳氢化合物熄灭与足够的氧气充分混合，能防止碳黑产生，防止产生烟尘所需求的氧气量，随着熄灭种类而异。燃烧产生的污染与防治3燃料粒径的影响燃料粒径大，其燃烬时间也长，因此在炉内有限的停留时间内燃料滴不易燃尽，使烟尘浓度急剧添加。而且燃料滴粒径大，所生成的空心微珠也大，当燃料滴碰到炉壁时，假设炉壁温度低，那么燃料滴焦化成炭块，它们能够会零落而随烟尘排入大气

9、中，使烟尘浓度添加。4温度与熄灭时间的影响炉内温度越高，熄灭时间越长，产生烟尘越少。温度越高，熄灭时间越长，直径小的炭黑、炭和飞灰可以燃烬。燃烧产生的污染与防治5惰性气体的影响空气参与惰性气体时，碳黑浓度降低，如参与CO2效果较好。燃烧产生的污染与防治1、改良熄灭方式及改善熄灭过程1供应足够的空气，而熄灭温度又不能太低选用适宜的熄灭空气量非常重要，普通都采用过剩空气尽能够少的情况下进展熄灭。2燃料和空气要在熄灭室内良好混合燃料与空气的良好混合，是组织熄灭非常关键的一个环节，因此必需掌握好空气流动、燃料喷雾特性，使送风方式和燃料的供应相搭配，燃料和空气能充分地接触和混合。燃烧产生的污染与防治1、

10、改良熄灭方式及改善熄灭过程3提高熄灭室温度提高熄灭温度对防止产生炭黑有显著的效果。从炭黑反响速度可知，温度从1200时烧掉炭黑需求0.1S，那么在1600时只需不到0.01S就可以了。因此，预热空气、坚持炉膛温度，保证有足够的熄灭时间与空间，都可以减少炭黑的生成。燃烧产生的污染与防治2、加装除尘安装应根据尘粒的性质、烟气的性质、除尘的任务特性以及其通用范围来进展，在能满足排烟规范的前提下，应尽量选用阻力小的除尘设备，以免安装风机，节约费用。燃烧产生的污染与防治空气中的硫氧化物主要来源于含硫燃料的熄灭。燃料中的硫，除少量非熄灭性硫(510%)残留在灰分中外，绝大部分都氧化成SO2。不过即使空气过

11、量，也只需0.52%的SO2转化成SO3。煤炭中的可燃硫有两种：有机硫：硫茂、硫醇和二硫化物无机硫：FeS2有机硫构成煤分子的一部分，在煤中均匀分布，而无机硫颗粒尺寸较小，在煤中通常呈独立相弥散分布。低硫煤中主要是有机硫，约为无机硫的8倍；高硫煤中主要是无机硫，约为有机硫的3倍。燃烧产生的污染与防治煤受热后分解时，煤中有机硫和无机硫同时被挥发出来，结合松散的有机硫在低温700K下分解，结合严密的有机硫在较高温度800K下分解释出，遇氧全部氧化成SO2，在复原性气氛下，挥发分主要气体H2S反响道路为：22SOSOHSSH无机硫的分解速度很慢，在复原性气氛和温度800K以及足够停留时间的条件下，无

12、机硫将分解成FeS、S2和H2S，其中FeS必需在更高温度1700K和更长时间下才干分解成Fe、S2等，并氧化成SO2，在氧化气氛下，FeS2直接生成SO2：232282114SOFeOOFeS燃烧产生的污染与防治1在火焰高温区内：322SOOSOOOO火焰温度越高，氧原子浓度越大，那么SO3生成量越大2352444222342252222SOSOOVVOSOVOSOOVOSOSOOVSOOV2受热面积上灰和氧化膜的催化作用SO3除了从SO2与O2直接反响生成外，还可由以下两个途径产生：燃烧产生的污染与防治1燃料中含硫量越多，SO2和SO3生成量也越多2过剩空气系数越大，SO3生成量也越多3火

13、焰区温度高，氧分子离解成氧原子多，因此SO3生成量也多燃烧产生的污染与防治1、燃料脱硫2、炉内固硫3、烟气脱硫燃烧产生的污染与防治1、燃料脱硫1物理净化法经过煤的粉碎，使非化学键结合的不纯物质与煤脱离，利用FeS2的密度与煤密度的相差，用水洗除FeS2，也可利用二者外表润湿、磁性或导电性不同加以分别。此法不能除去有机硫2化学净化法如用碱液浸煤后经过微波照射，使有机硫和黄铁矿的化学键被微波打断，生成硫化氢，它与碱反响而被去除。可除去90%的无机硫和70%有机硫。3煤的气化将煤进展气化，使煤中硫转变成H2S，然后再将其去除。燃烧产生的污染与防治2、炉内固硫喷钙脱硫：先将脱硫剂破碎成一定粒度，然后送

14、入炉膛，在温度800-1000范围下脱硫剂受热分解，把熄灭过程中产生的部分SO2固化：2223)(COCaOOHCaCOCaOCaCO脱硫剂分解：3242221CaSOSOCaOCaSOOSOCaO硫化反响：22421OSOCaOCaSO再生反响：燃烧产生的污染与防治3、烟气脱硫烟气脱硫是目前防止SOx污染大气的有效方法。烟气脱硫的技术根底主要是由于很多金属氧化物如碱金属、碱土金属、金属氧化物以及活性炭具有吸附或吸收SO2才干。把这些金属氧化物作为吸收剂吸收SO2后生成中间产物，再将含硫中间产物进展再生，再生后的吸收剂可循环运用，再生过程中释放出的SO2可做成硫制品加以利用。回收法：丢弃法：燃

15、烧产生的污染与防治3、烟气脱硫1湿法烟气脱硫可固结95%SO2以及90%的氯化物和氟化物燃烧产生的污染与防治2再生洗涤烟气脱硫运用来硫酸钠为吸收剂，在预先洗涤操作中除去灰尘和HCl后在吸收安装里洗涤SO2并构成硫酸氢钠，在再生安装中热力分解硫酸氢钠，产生的SO2可加工成液态的SO2、硫酸钠和元素硫。燃烧产生的污染与防治3烟气同时脱流脱硝技术活性炭吸附NH3法来同时脱硫脱硝，在温度为80-130下用活性炭作SO2的吸收剂，把吸收了SO2的活性炭进展再分解，并进一步处置成硫酸和元素硫。燃烧产生的污染与防治熄灭过程中所产生的氮的氧化物：xNONO占95%NO2占5%熄灭所用的空气中氮分子氮的氧化；大

16、多数熄灭安装中，这是NO的主要来源燃料中含氮化合物燃料氮在火焰中热分解后再氧化在烧原油或煤的熄灭安装中，燃料氮是NO的主要来源熄灭生成NO按来源不同可分为：热力NO瞬发NO燃料NO燃烧产生的污染与防治热力NO：熄灭所用的空气中氮高温氧化生成NO，称为热力NO，它的生成机理链锁反响是Zeldovich于1946年提出的：)2()1(22211222ONOONNNONOMOMOkkkk222121ONOkONkNNOkONkdtNOd燃烧产生的污染与防治Zedovich热力NO生成率，与贫燃料预混火焰的实验结果吻合。)/91000exp(101 . 4)/135000exp(10913142/12

17、22/12TkTkONOkONkdtNOdbfbf)3(33HNOOHNkkFenimore指出富燃料熄灭还与以下反响有关：燃烧产生的污染与防治热力NO排放量与反响温度的关系燃烧产生的污染与防治热力NO：限制热力NO的生成，主要是降低温度，详细措施可归纳为：1降低熄灭温度，防止部分高温；2降低氧气浓度；3缩短在高温区的停留时间；4在偏离1的条件下进展熄灭；燃烧产生的污染与防治瞬发NO：大气压力下甲烷与空气预混火焰中NO的生成燃烧产生的污染与防治瞬发NO：熄灭时燃料中碳氢化合物分解生成的CH和C等原子团，与空气中N2进展反响而生成氰化物：CNNCNCNNCNCNHNCHNHHCNNCHNHCNN

18、CH2222222222ONOONHNOOHNNCOOCNHNCOOHCNOHCNOHHCN222氰化物生成反响活化能小，反响快，氰化物又与火焰中大量的O、OH等原子团生成NO：燃烧产生的污染与防治瞬发NO：燃烧产生的污染与防治瞬发NO：研讨阐明，在火焰中不仅有HCN等存在，而且还有胺化物NH、NH2、NH3存在，同样与OH、N等原子团反响生成NO：ONOONHNOOHNOHNONHOHNOHNH22燃烧产生的污染与防治瞬发NO：瞬发NO生成与以下三个要素有关：)4(102NHCNNCHk1CH原子团的浓度及其构成过程2N2分子反响生成氮化物的速率与以下反响有关：3氮化物间相互转化率此反响对N

19、O的生成起重要作用富燃料及贫燃料，可以以为：210NCHkdtHCNddtNOd瞬瞬发发燃烧产生的污染与防治瞬发NO构成的主要途径：NOCNOOHOHOHOHHNNNHNCOHCNNCHCNOHHO22222在温度T2000K时，NO生成率主要取决于CHN2反响，即瞬发NO，随着温度添加，瞬发NO比例减小，热力NO添加，当T2500K时，NO生成主要按Zeldovich的热力NO活力理控制。燃烧产生的污染与防治燃料NO：实验阐明：熄灭安装中所用的燃料含有氮化合物时，排出燃气中含有大量的NO，且随着燃料中N含量添加而添加。燃料中N与各种碳氢化合物结合成环状或链状化合物，与空气中N相比，其结合键较

20、小，熄灭时易分解生成低分子含氮化合物，氧化后生成NO燃烧产生的污染与防治燃料NO：燃料平均含氮量分量%含氮量范围分量%原油0.065沥青2.32.152.5重馏分1.40.62.15轻馏分0.070.06煤1.512.5不同燃料中含氮量燃烧产生的污染与防治燃料NO的构成途径：NONHHCNNOO222NNHNORH2H3NH燃烧产生的污染与防治影响燃料NO的要素：1燃料含N量的影响：实践熄灭过程中只需部分燃料N转化为NO，实践生成NO与全部燃料N之比称为燃料N转换率 ，影响燃料N转换率的要素：N当1.3时，NO随着燃料N含量添加而添加，但却下降。N当0.8时，NO随着燃料N含量添加先添加后饱和

21、，而下降。N燃烧产生的污染与防治2过剩空气系数的影响：燃烧产生的污染与防治2过剩空气系数的影响：燃烧产生的污染与防治影响燃料NO的要素：3熄灭温度的影响：实验结果阐明，燃料NO与热力NO不同，它受温度影响较小，这是由于燃料中N的热分解温度比火焰温度低，当熄灭到达分解温度而进展分解，生成NO与火焰温度关系不大。燃烧产生的污染与防治OHNOHONOk22152216ONOONOk熄灭生成的NO可与与含氮原子中间产物反响使NO复原成N2，也可以与各种含氮化合物或氧化物反响生成NO2，如在火焰面附近存在以下反响：另外在熄灭区由于氧原子添加，NO2又转变成NO，导致NO2含量较少：燃烧产生的污染与防治主

22、要途径：选用N含量较低的燃料，包括燃料脱氮和转变成低氮燃料降低过剩空气系数，组织过浓熄灭，以降低燃料周围氧浓度在过剩空气的条件下，降低温度峰值以减少热力NO在氧浓度较低情况下，添加可燃物在火焰前锋和反响区中的停留时间。减少Nox的构成和排放的详细方法为：分级熄灭、再熄灭法、低氧熄灭、浓淡偏向熄灭和烟气再循环等。燃烧产生的污染与防治分级熄灭：将熄灭所需的空气量分成两级送入，一级空气所用的过剩空气系数：气体燃料0.7，油0.8，煤0.80.9，其他空气在熄灭器附近适当位置送入，使熄灭分两级完成。一级熄灭区：燃料在过浓情况下熄灭，因缺氧富燃料使得熄灭速度和温度降低，从而抑制了挥发分熄灭生成的热力NO。另外熄