第四章污染源控制.ppt

1.污染源及其控制思想 2. 燃烧过程的污染控制 3. 生产过程污染散发的控制(自学) 第一节 污染源及其控制思想 一、污染源的种类与特性 种类 特性 源强 源高 排气温度 排放热量 排气速度 排气口直径 二、污染排放量估算 污染源排放因子 污染源排放清单 三、污染源控制的基本方法 生产污染控制 交通污染源的控制 散发源的控制 第二节 燃烧过程的污染控制 一、?燃料 固体燃料 煤的基本分类 褐煤 最低品味的煤，形成年代最短，热值较低。 烟煤 形成年代较褐煤长，碳含量75%~90％。成焦性较强，适宜工业一般应用。 无烟煤 煤化时间最长，含碳量最高（高于93％），成焦性差,发热量大。 燃料的成分 煤的成分分析 工业分析 测定煤中水分、挥发分、灰分和固定碳。估测硫含量和热值，是评价工业用煤的主要指标。 元素分析 用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧的含量。 燃料的成分 煤的工业分析 水分： 一定重量13mm以下粒度的煤样，在干燥箱内318～323K(45~50℃)温度下干燥8h，取出冷却，称重 ? 外部水分 将失去外部水分的煤样保持在375～380K(102~107℃)下，约2h后，称重 ? 内部水分 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。将风干的煤密封在坩埚内，放在1200K的马弗炉中加热7min，放入干燥箱中冷却至常温再称重。 燃料的成分 煤的工业分析（续） 固定碳 扣除水分、灰分和挥发分后的剩余部分（焦炭）。放在800?20?C的环境中灼烧到重量不再变化时，取出冷却。 灰分： 是煤中不可燃矿物质的总称。 燃料的成分 煤中灰分的组成： 我国煤炭的平均灰分含量为25％。 灰分的存在降低了煤的热值，也增加了烟尘污染和出渣量。 燃料的成分 煤的元素分析 碳和氢：通过燃烧后分析尾气中CO2和H2O的生成量测定。 氮：在催化剂作用下使煤中的氮转化为氨，碱液吸收，滴定。 硫：与氧化镁和无水硫酸钠混合物反应，使S转化为SO42-，再以重量法滴定。 煤的质量基准 质量基准 要确切说明煤的特性，必须同时指明百分比的基准，常用的基准有以下四种： 收到基：锅炉炉前使用的燃料，包括全部灰分和水分 空气干燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，即在实验室内进行燃料分析时的试样成分 煤的质量基准 干燥基：以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，干燥基更能反映出灰分的多少。 干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分。 煤的质量基准 煤的成分的表示方法及其组成的相互关系 煤的质量基准 我国部分煤种的分析结果 煤的质量基准 我国部分煤种的分析结果(续） 燃料的发热量 发热量： 单位燃料完全燃烧时，所放出的热量，即在反应物开始状态和反应产物终了状态相同下的热量变化（kJ/kg or kcal/kg） 高位发热量：包括燃烧生成物中水蒸气的汽化潜热 低位发热量：燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时，完全燃烧过程所释放的热量 其他燃料 非常规燃料 城市固体废弃物 商业和工业固体废弃物 农产物和农村废物 水生植物和水生废物 污泥处理厂废物 可燃性工业和采矿废物 天然存在的含碳和含碳氢的资源 合成燃料 非常规燃料通常需要专门技术转化为易于利用的形式 城市固体废物用作燃料必须考虑其大气污染问题 二、 燃烧过程和燃烧方式 燃烧过程 气体燃烧受空气与燃料的扩散和混合控制 液体燃烧受蒸发过程控制 固体燃烧受扩散控制，馏分受混合控制 燃烧条件 燃料完全燃烧的条件 空气条件：提供充足的空气；但是空气量过大，会降低炉温，增加热损失。 温度条件（Temperature）：达到燃料的着火温度。 时间条件（Time）：燃料在高温区停留时间应超过燃料燃烧所需时间。 燃料与空气的混合条件（Turbulence）：燃料与氧充分混合。 燃烧条件 典型燃料的着火温度 不完全燃烧 化学不完全燃烧 机械不完全燃烧 三、烟气体积及污染物排放量计算 建立燃烧方程式的假定： 空气组成 21%O2和79%N2，两者体积比为：N2/ O2 = 3.76 燃料中固定氧可用于燃烧 燃料中硫主要被氧化为 SO2 不考虑NOX的生成 燃料中的N在燃烧时转化为N2 燃料的化学式为CxHySzOw 1.燃烧方程式 2.燃烧空气量 2.燃烧空气量 实际空气量与理论空气量之比。以?表示，?通常1 部分炉型的空气过剩系数 空气过剩系数为α 假定燃烧是完全的，过剩空气中的氧以O2形式存在，燃烧产物以下标p表示。 2.燃烧空气量 假如燃烧过程中产生CO，过剩氧量必须加以校正。 从测得的过剩氧中减去氧化CO为C