大气污染控制工程 董志权大气污染控制工程课件1 2.1-2.2新.ppt

大气污染控制工程 第2章 大气污染物的生成控制 2.1 能源与大气污染? 2.2 烟尘的生成机理及其控制? 2.3 燃烧过程含硫污染物的生成控制? 2.4 燃烧过程含氮污染物的生成控制? 2.5 燃烧计算? 2.6 工业生产过程污染物的生成控制? 2.1 能源与大气污染 2.1.1 能源的分类 能源是能提供可利用能量的资源，可分为直接从自然界取得的一次能源和由一次能源转换得到的二次能源。一次能源还可分为可再生能源和不可再生能源。 2.1 能源与大气污染 1）能源结构决定大气污染的形成和特点 a. 能源结构中污染性能源（如煤、石油、天然气等）占主体大量消耗是大气污染形成的根本原因； b. 努力开发并尽可能采用清洁能源是减轻大气污染的根本方法。 2）能源的利用方式与利用效率对大气污染也有很大影响 改进能源的利用方式，提高能源的利用率是改善大气污染的另一根本方法。 如清洁煤技术（Clean Coal technology) 2.1 能源与大气污染 2003年全球的能源需求量已达到140亿吨标准煤，其中石油占38%，煤炭占26%，天然气占24%, 核能占6%, 其它能源占6%，污染型能源占88%。据预测，到2010和2050年全世界煤炭和石油的总耗量仍将分别占世界总能耗的64%和52%。 我国是目前世界上最大的煤炭生产和消耗国，煤炭的生产和消耗均占世界总量的30%左右，同时，也是世界上极少数以煤炭为主要能源的国家之一。2005年我国一次能源生产总量约为12.3亿吨标准煤，其中煤炭占63.8%、石油18.8%、天然气6.0%、水电和核电11.4%。 我国煤炭燃烧产生的SO2、CO2、NOX及TSP排放量分别约占总排放量的90%、85%、60%和70%。 2.2 固定源燃烧过程中大气污染物的生成机理及控制 2.2.1 燃料的分类 煤 （1）煤的分类 2.2 固定源燃烧过程中大气污染物的生成机理及控制 （2）煤的工业分析 水分 水分包括外部水分（318K－323K，8h）和内部水分（375K－380K，2h），水分使热值降低，一般控制煤中水分在10％－13％左右。 灰分 煤中不可燃矿物质的总称。我国煤炭的平均灰分为25％。 挥发分 煤在与空气隔绝的条件下加热分解出的可燃气体物质。挥发分越高，就越容易燃着；但挥发分含量过高，容易直接逸出，污染环境。 固定碳 2.2 固定源燃烧过程中大气污染物的生成机理及控制 （3）煤中硫的形态 有机硫（CxHySz） 黄铁矿硫（FeS2） 硫酸盐硫（MeSO4） 元素硫 2.2 固定源燃烧过程中大气污染物的生成机理及控制 （4）煤的成分表示方法 一般用质量百分数表示，通常有四种基准。 1）收到基（以下标“ar”表示 ） 包括水分与灰分的煤作为100％的成分，即煤的实际应用成分。燃烧计算通常采用此方法。 2）空气干燥基（以下标“ad”表示） 指去除外在水分的煤作为100％的成分。通常是在实验室内作煤样分析时采用。 （3）干燥基（以下标“d”表示 ） 失去水分的煤作为100％的成分。 因为排除了水分的影响，所以干燥基能准确反映出灰分的多少。 （4）干燥无灰基（以下标“daf”表示 ） 失去水分、去掉灰分的煤作为100％的成分。常用以表示煤的挥发分的含量。 2.2 固定源燃烧过程中大气污染物的生成机理及控制 石油 石油是液体燃料的主要来源。原油由链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成，主要含有C、H，少量的S、N和O，微量的钒、镍、铅、砷、氯等。 原油中的硫含量一般在0.1%~0.7%，大部分硫以有机硫的形式存在。在轻馏分中，硫以H2S、RSH、RSR′、RSSR′等形态存在。原油中的硫80%~90%留于重馏分中，以复杂的环硫结构存在。重馏分与一定比例的轻油相配合而成为重油，原油中的硫大部分转入重油中。 2.2 固定源燃烧过程中大气污染物的生成机理及控制 3 天然气 组成一般为甲烷85%、乙烷10%、丙烷3%，含碳更高的碳氢化合物也可能存在于其中。 4 非常规燃料 城市固体废弃物、商业和工业固体废弃物、农产物及农村废物、水生植物和水生废物、污泥处理厂废物、天然存在的含碳和含碳氢的资源等。 2.2 固定源燃烧过程中大气污染物的生成机理及控制 2.2.2 烟尘的生成机理及其控制 按烟尘的生成机理不同，