第三章 有害气体的燃烧净化

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1、第三章有害气体的燃烧净化1、有哪些有害物质可以用燃烧法来处理？2、燃烧法有几种？其条件和设备分别是什么？二氧化硫、氟化氢、氯氧化物、汞蒸气、铅烟、苯、沥青烟、硫酸雾、铬酸雾、氯气、一氧化碳等有害气体的燃烧净化的特点直接燃烧法（1）有害废气当作燃料直接烧掉（2）有害废气中可燃组分含量高3347．2kJ／m3（3）可燃组分浓度低的有害气体热力燃烧法（1）可燃的有害气体的浓度提高到反应温度（2）可燃有机质含量较低的废气的净化处理，热值在37．656～753．12kJ／m3（3）配焰燃烧炉和离焰燃烧炉（540-820℃）催化燃烧法（1）利用催化剂使可燃的有害气体在较低温度下进

2、行氧化分解（2）立式和卧式催化燃烧炉，炉中设有催化剂床层和预热燃烧器（300-450℃）第二节热力燃烧原理一有关燃烧的几个概念（一）燃烧与热力燃烧燃烧是可燃物跟助燃物（氧化剂）发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应.燃烧的必要条件是可燃物、助燃剂、着火能源三者缺一不可。燃烧的充分条件是：1、可燃物与助燃物达到一定比例2、助燃物达到一定浓度（空气中氧气浓度低于14%，在常压下不起燃）3、超过最小点火能或超过一定强度的升温明火源4、满足了燃烧所需要的燃烧诱导期。热力燃烧是指把废气温度提高到可燃气态污染物的温度，使其进行完全氧化分解的过程。由于废气中含有的可燃气态污染物浓度较低

3、，需要燃烧辅助燃料提高废气的温度。热力燃烧一般用于处理废气中含可燃组分浓度较低的情况。热力燃烧过程包括：①辅助燃料燃烧以提供热量；②废气与高温燃气混合达到反应温度；③保持废气在反映温度下有足够的停留时间已使其中的可燃气态污染物氧化分解如果废气含有足够的氧，应用一部分废气助燃辅助燃料，以降低辅助燃料的消耗。在供氧充分的情况下反应温度、停留时间和湍流混合等三个要素，即温度（Temperature）、时间（Time）、湍流（Turbulent）的“三T”条件，为热力燃烧完全的必要条件。热力燃烧可用于净化各种可燃气体。能否燃烧完全的必要条件，热力燃烧可用于净化各种可燃气体。能

4、否充分回收余热，往往决定该法的实用价值。（二）混合气体的燃烧与爆炸燃烧与爆炸的区别（三）爆炸极限浓度范围可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限。爆炸与燃烧的区别只是在产生的压力和传播速度的不同，对大多数可燃气体而言，在某一点着火后，会迅速传播开来，在有控制的条件下就形成火焰，维持着燃烧。在一个有限空间内，可燃气体迅速蔓延并无法控制的情况下，则形成气体爆炸。一般将燃烧的浓度范围视为爆炸的极限浓度。上限：只着不炸下限：不着不炸注:(1)可燃性混合物能够发生爆

5、炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限，这两者有时亦称为着火下限和着火上限。(2)在低于爆炸下限时不爆炸也不着火；在高于爆炸上限不会发生爆炸，但会着火。(3)这是由于前者的可燃物浓度不够，过量空气的冷却作用，阻止了火焰的蔓延；而后者则是空气不足，导致火焰不能蔓延的缘故。(4)当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时，具有最大的爆炸威力(即根据完全燃烧反应方程式计算的浓度比例)。爆炸极限的表示爆炸极限的单位气体爆炸极限的单位气体或蒸气的爆炸极限的单位，是以在混合物中所占体积的百分比(％)来表示的，如氢与空气混合物的爆炸极限为4％～75％。可燃粉尘的爆炸极限是以

6、混合物中所占体积的质量比g／m3来表示的，例如铝粉的爆炸极限为40g／m3。（四）火焰传播理论在热力燃烧过程中，一般认为，只有燃烧室的温度维持在760～820℃，驻留时间为0．5s时，有机物的燃烧才能比较完全。而达到这个温度范围是依靠火焰传播过程来实现的。火焰传播的理论分为两大类。1．热传播理论这类理论认为：火焰传播是依靠燃烧时所放出的热量加热周围的气体，使其达到燃烧所需要的温度而实现的。因此，能否实现火焰传播主要与三个方面的因素有关：①混合气体中的含氧量；②混合气体中含有可燃组分的浓度；③辅助燃料燃烧过程中所放出的热量。注:(1)当燃烧过程中放出的热量不足以使周围的

7、气体达到燃烧所需要的温度，火焰自然不能向外传播；(2)当助燃废气中的含氧量不足，燃烧过程难以进行，火焰也不能传播出去。例如：丙烷气体在空气当中很容易燃烧，但在氧和氮各占12％和88％的气体中，丙烷燃烧非常困难。(3)混合气体中可燃组分的浓度与火焰能否传播有着紧密的联系。浓度过低，燃烧过程不能实现；浓度过高时，由于没有足够的氧而使得废气不能在正常的着火温度下产生燃烧反应，因而火焰也得不到传播。(4)人们将这种能够维持火焰传播的浓度范围称为爆炸极限。使用燃烧法处理各种有机废气的过程中，爆炸极限的范围是至关重要的。2．自由基连锁反应理论该种理论认为：在燃烧