烟气净化1-3-教案

课程名称：煤化工概论授课章节7燃煤烟气净化技术7.1烟气净化基本原理7.2烟气除尘技术7.3烟气脱硫技术目的要求掌握烟气净化基本原理及脱硫技术重点难点脱硫工艺虽然煤炭通过燃前洗选、燃中降低污染物排放等措施，但煤炭燃烧后还是有相当多的大气污染物的形成并排放到大气中。因此，为了在烟气排入大气之前将其净化，脱除其中的有害物如：SO2、NOx、颗粒物和CO2等成为燃煤污染物控制的最后一道关口。常见的烟气净化技术包括除尘技术、烟气脱硫技术和烟气脱硝技术等。第一节烟气净化基本原理烟气的成分及性质与燃煤的性质、锅炉的型号及燃烧方式等密切相关。燃煤烟气中的粉尘量主要取决于燃烧方式及煤质情况，飞灰的化学成分以SiO2和Al2O3为主，此外还有Fe2O3、CaO、MgO等；燃煤烟气中，SO2是无色具有强刺激性气味的气体，其中S的化合价是+4，是硫的中间化合价，所以SO2既具有氧化性又具有还原性；NO、NO2中的N也是中间化合价，常温下NO容易被氧化成NO2，NO2是红棕色气体，具有特殊臭味，有毒，遇水反应生成硝酸和NO。SO2、NO2都是中等强度的酸性氧化物，易与碱反应：NO和NO2具有较强的氧化性，能被C，NH3等还原剂所还原：烟气净化就是基于以上污染物的物理、化学性质的特点来进行的。利用烟气中飞灰颗粒与烟气密度及电性质的差异，可以用水膜除尘器、袋式除尘器和电除尘器等来净化除去飞灰；根据SO2性质和特点，可将烟气脱硫技术分为湿法和干法两种。湿法是用石灰石淋洗烟气，SO2会变成亚硫酸钙或硫酸钙的浆状物而除去。干法主要有喷雾干燥法、喷干石灰粉法和活性碳吸附法。通过所学知识让学生自己回答引起净化需要脱除的物质（5分钟）烟气净化基本原理（15分钟）烟气除尘技术基本原理（10分钟）第9次第1页第9次第2页（3）袋式除尘器袋式除尘技术是过滤式除尘技术的一种，袋式除尘器是利用织物制作的袋状过滤介质来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。过滤介质又称滤料，滤料介质可以是纤维层（滤纸、滤布、滤袋或金属绒）、颗粒层（矿渣、石英砂、活性碳等）或是液滴，其基本的除尘原理都是过滤机理。过滤除尘技术尤其是袋式除尘技术，具有很高的除尘效率，应用广泛，是目前烟气净化的主要方法。袋式除尘器的工作原理：各种纤维性滤袋空隙很小，尘粒被阻挡下来；当含尘气流撞击到滤袋的经纬线时，空气可以绕过纤维而过，灰尘则因惯性作用不易改变方向，就附着在其表面上；当含尘气体通过布袋时，较小的粉尘会被滤料的纤维钩住；当含尘气体通过有些人造纤维滤料时，会产生静电现象，从而增加了对粉尘的吸附能力；一些极细的灰尘还可能受到气体分子不规则运动的撞击，而增加了碰撞滤料纤维的机会，并附着在上面。优点：（1）除尘效率高，一般在99%以上；（2）处理能力大，结构简单、造价低，维护操作方便；（3）受粉尘物性的影响较小。缺点：体积和占地面积较大；（2）本体压力损失较大；（3）对滤袋质量有严格要求，滤袋破损率高、使用寿命短、运行费用较高。（4）静电除尘器静电除尘器是利用强电场放电使气体电离，粉尘荷电，然后在电场力的作用下使粉尘从气体中分离出来的一种除尘装置。优点：除尘效率高、阻力小、耗能低；能够高效收集大流量气体和高温或腐蚀性气体中的粉尘；自动化程度高及维修容易等，广泛应用于电力、冶金、建材等领域，尤其在燃煤电厂静电除尘已成为主要手段。（5）电袋一体化除尘技术所谓电袋一体化，顾名思义就是结合静电除尘器和袋式除尘器的机理进行除尘，也称为静电增强袋式过滤除尘。基本工作方式：烟气通过一段预荷电区，使颗粒物带电。带电颗粒物随烟气进入过滤段被滤袋过滤层收集。一般来说，颗粒既可带正电，也可以带负电；滤袋既可以加电场，也可以不加电场。若加电场，可加与带电颗粒极性相同的电场，也可加与带电颗粒极性相反的电场。试验表明：加相同极性的电场，效果会更好一些，原因是极性相同时，电场力和流向相反，对颗