煤和生物质混合燃烧过程中碱性矿物质对硫作用机理的研究 毕业论文

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1、煤和生物质混合燃烧过程中碱性矿物质对硫作用机理的研究1.前言：1.1课题研究背景及意义我国能源利用现状我国是世界上最大的煤炭生产国与消费国，煤炭占我国各种化石燃料资源总储量的95%以上，从1990年起，我国煤炭生产及消费量一直位居世界第一。从能源消费总量及构成看，煤炭自1980年以来所占的比例一直在75%左右，石油和天然气约占200%，水电约占5%e2002年煤炭在我国一次能源消费构成中占66.1%(消费煤炭13.1亿吨)。在现在的世界能源系统中，同其他能源形式相比，由于煤的可获得性好，资源相对充足，因此是最为可靠的能源，也是相对廉价的能源，预计50年内仍将保持在50%以上[il因此，可以预见

2、在未来能源的利用中，我国以煤炭为主的能源格局不会改变，煤炭仍将是支持我国能源供应的主要来源(如表1-1所示)。表1-1我国一次能源需求及构成状况/兆吨标准煤年份1995201020302050能源所占百分比能源所占百分比能源所占百分比能源所占百分比燃料消费量(%)消费量(%)消费量(%)消费量(%)煤92574.02136266.73227766.78349866.13油23017.8830014.7039511.5758811.13气241.871004.92417.074929.3核能50.391045.082116.183446.51水电755.831577.702447.172972.

3、65新能源0.130.01180.19421.23691.31合计1286100204110034091005283100然而煤的使用，尤其是由燃煤产生的SO:和酸雨的污染已成为中国和全球环境污染的核心问题之一。so,作为大气污染物，对自然生态环境、人类健康、工农业生产、建筑物和材料等方面造成了严重危害，并缓慢、持续、长期地影响着人类目前和今后的生存[21。因此，燃煤so,的脱除是刻不容缓的。　　(1)二氧化硫排放现状　　随着我国经济的快速发展，煤炭消耗量不断增加。全国煤炭消耗量从1990年的9.8亿吨增加到1995年的12.8亿吨，二氧化硫排放总量随着煤炭消费量的增长而急剧增加。到1995年

4、全国二氧化硫排放总量达到2370万吨。在各类二氧化硫排放源中，电厂和工业锅炉排放量占到70%，成为排放大户，各类污染源排放二氧化硫的百分比构成如下：民用灶具12%、工业窑炉11%、工业锅炉34%、电站锅炉35%、其他8%。1　燃煤污染的现状及危害1.1　SO2污染的状况及危害2004年我国排放至大气中的SO2达2255万t,居世界第一。我国主要的SO2污染源可归纳为硫酸厂尾气中排放的SO2、有色金属冶炼过程排放的SO2、燃煤烟气中的SO2等三个方面,其中燃煤烟气中的SO2仍是污染的主要来源。我国煤炭多为高硫煤(含硫量大于2%),其贮量约占煤炭总贮量的20%～25%。在全国煤炭的消费中,占总量约

5、84%的煤炭被直接燃用,燃烧过程中排出大量的SO2,使我国成为三大酸雨区之首,其直接经济损失已超过上千亿元[3]。SO2对人体的危害很大[4]。当SO2日平均浓度达到3.5mg/m3时,会使人们的呼吸系统、心血管系统的发病率和死亡率显著增加。敏感的人在浓度2.5mg/m3的短时间作用下,就会引起呼吸道阻力增加。1995～2004年我国SO2的年排放总量[5～14]、工业SO2排放量和煤炭总产量对照表,见表1。SO2年排放总量、工业SO2排放量和煤炭总产量对照图,见图1。可见SO2的年排放量和工业SO2排放量均与煤炭的年产量成正相关的关系,三者的变化波动趋势基本一致。表1　不同年份SO2年排放总

6、量、工业SO2排放量和煤炭总产量对照年份SO2排放总量工业SO2排放量煤炭总产量/Mt/Mt/亿t199523.7-13.61199623.28-13.97199723.4618.5213.25199820.915.9312.2199918.57514.6019.7200019.95116.1259.51200119.4815.6711.1200219.2715.6213.93200321.58717.91416.08200422.54918.91419.56SO2的危害表1.1SO2来源及占总排量比例单质硫及其金属硫化物矿石在煅烧过程中，都会散发出强烈的刺激性气味，因此，早在远古时代就被世界

7、上各个民族所认识了。明朝末年，宋应星就在《天工开物》中对黄铁矿石制取硫的操作方法作了详细的叙述。自1777年，硫被法国A.L.Lavoisier确认为一种元素后，硫就迅速成为与近代化学工业和现代化学工业密切相关的重要的元素之一，它的危害也逐渐被人们认识。H2S是含硫化合物不完全燃烧及水解的产物，其毒性与人们所恐惧的氰化氢类似，而且人几乎能通过呼吸道全部吸入，表1.2列出了环境中H2S不同浓度对人的