大气污染控制技术模块二 燃烧与大气污染物生成 3

2.3燃烧过程中主要污染物的形成和控制技术2.3.1硫氧化物1、硫氧化物的形成硫氧化物是指SO2和SO3元素硫和硫化物硫在燃烧时直接生成SO2和SO3。有机硫则先生成H2S和CS2等含硫化合物，进一步被氧化形成SO2。2、燃烧过程中硫氧化物的控制(1)燃烧前脱硫a、煤炭洗选技术通过物理、化学或生物方法将煤中的含硫矿物和煤矸石等杂质除去的工艺过程燃前降低煤中硫的主要手段常规的物理选煤可除去50%~80%的灰分和30%~40%的硫分物理方法：重力洗选法、高梯度磁选法、静电分选法主要是重选（密度不同）、浮选（处理颗粒粒径小于0.5mm的煤粉，利用煤与矸石、含硫矿物的性质不同进行分离）高梯度磁分离法是利用煤与黄铁矿的磁性不同（黄铁矿是顺磁性物质，煤是反磁性物质），将黄铁矿分离除去，脱硫效率约为60%。化学方法：氧化脱硫法、选择性絮凝法、化学破碎法氧化脱硫法是将煤破碎后与硫酸铁溶液混合，在反应器中加热至100～130℃，硫酸铁与黄铁矿反应生成硫酸亚铁和单质硫，同时通入氧气再将硫酸亚铁氧化为硫酸铁。主要方法是：重选、浮选等，脱硫效果与煤中无机硫的比例和黄铁矿颗粒的大小有关，含有机硫含量较高或黄铁矿分布很细的情况下，无论重选还是浮选，效果都不会太高b、煤炭的转化指将固态的煤转化为气态或液态的燃料，即煤的气化和液化，可除硫(加工过程又是净化过程)煤的液化在一定的条件下使煤转化为有机液体燃料的一种转化工艺直接液化：适用于挥发分含量较低、含硫量比较高的煤间接液化煤的气化使煤与氧气和水蒸气结合生成可燃性煤气煤气化系统：预处理、气化、清洗、优化煤的气化工艺：加氢气化、催化气化、热核气化、CO2接受体气化整体煤气化联合循环（IGCC）气化炉a、型煤固硫技术型煤是指使用外力将粉煤挤压成具有一定强度的固体型块。（2）燃烧中脱硫技术粉煤成型方法：冷压成型：在常温或低温下将煤粉加工成型煤的技术无胶黏剂成型:有胶黏剂成型：胶黏剂：石灰、工业废液、粘土类、沥青类、胶黏性煤热压成型：将粉煤快速加热至塑性温度范围内，趁热压制成型制作型煤时，在粉煤中加入石灰石等钙系固硫剂固硫效率高于50%，是控制二氧化硫污染经济有效的途径使煤成型的设备：单螺杆挤压成型机(见图)：无胶黏剂成型对辊成型机(见图)：胶黏剂成型b、循环流化床燃烧（CFBC）脱硫技术利用高温除尘器使飞出的物料又返回炉膛内循环利用的流化燃烧方式。多物料循环流化床锅燃烧（见图）影响脱硫效率的主要因素：流化床、燃烧温度、流化速度、脱硫剂用量

氮氧化物主要有7种氧化物N2O、NO、NO2、NO3、N2O3、N2O4、N2O5，其中NO、NO2是造成大气污染的主要污染物，通常所说的氮氧化物就是NO和NO2。燃烧过程中产生的NOX分为三类：在高温燃烧时空气中的N2和O2反应生成的NOX，称为热力型NOX。通过燃料中有机氮经过化学反应生成的NOX，称为燃料型NOX。火焰边缘形成的快速型NOX，由于由于生成量很少，一般不考虑。2.3.2氮氧化物1、NOx的形成机理(1)热力型NOx热力型NOx与燃烧温度、燃烧气氛中氧气的浓度及气体在高温区停留的时间有关,为了减少热力型NOx的生成量，应设法降低燃烧温度，减少过量空气，缩短气体在高温区停留的时间(2)燃料型NOx燃料中的氮经过燃烧约有20%～70%转化成燃料型NOx燃料型NOx主要是N0，在一般锅炉烟道气中只有不到10%的N0氧化成N02

低NOx生成燃烧技术是目前主要的或比较容易实施的NOx污染控制方法，适合于燃用气态、液态和固体燃料的各种不同类型的锅炉。控制燃烧型NOx的主要措施：在NOx生成阶段采用富燃料燃烧，减少过量空气系数

2、燃烧过程中的NOx控制关键是新型燃烧器：降低氧气浓度、降低高温区火焰温度、缩短可燃气在高温区的停留时间（1