2-1 燃料与大气污染

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1、第二章燃烧与大气污染安徽师范大学环境科学学院§2-1燃料的性质安徽师范大学环境科学学院§2-1燃料的性质CO2SOXNOX颗粒物等二、煤一、燃料基本知识三、其他1.1燃料及分类按获得方法分按物态分天然燃料人工燃料固体燃料木柴、煤、油页岩木炭、焦炭、煤粉等液体燃料石油汽油、煤油、柴油、重油气体燃料天然气高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气（1）常规燃料：如煤（coal）、patrolum、天然气等。（2）非常规燃料：某些较低级的化石燃料、固体废弃物等燃料—燃烧过程中能放出热量，且经济上可行的物质。典型气体、液体和固体燃料的化学组成成分1.2燃料的化学成分1

2、.2燃料的化学成分典型气体、液体和固体燃料的化学组成成分（续）？1.2燃料的化学成分Sample:C:77.2%,H:5.2%,N:1.2%,S:2.6%,O:5.9%andash:7.9%byweight.Determinethenormalizedmolarcomposition.ElementWt%mol/100gmol/molC77.212=6.436.43=1.00H5.201=5.206.43=0.808N1.2014=0.08576.43=0.013S2.6032=0.08126.43=0.013O5.9016=0.

3、3696.43=0.057ash7.96.43=1.23g/molCThenormalizedmolarcomposition:燃料组成的表示方法:CxHySzOwNv分子组成并不表示分子的结构，只表示燃料中各原子的相对丰度。CH0.808N0.013S0.013O0.0571.3燃料组成对燃烧的影响碳：可燃元素。1kg纯碳完全燃烧时，放出7850kcal的热量。当不完全燃烧生成CO时，放出2214kcal的热量。纯碳起燃温度很高，燃烧缓慢，火焰也短。煤中的碳不是单质状态存在，而是与氢、氮、硫等组成有机化合物。煤形成的地质年代越长，其挥发性成分

4、含量越少，而含碳量则相对增加。例如，无烟煤含碳量约90-98%，一般煤的含碳量约50-95%。1.3燃料组成对燃烧的影响氢：为燃料中发热量最高的元素。固体燃料中氢的含量为2-10%，以碳氢化合物的形式存在，1kg氢完全燃烧时能放出28780kcal的热量。氧：氧在燃料中与碳和氢生成化合物，降低了燃料的发热量氮：燃料中含氮量很少，一般为0.5-1.5%硫：以有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫形态存在。前两种能放出热量，称之为挥发硫。硫燃烧生成产物为SO2和SO3，其中SO2占95%以上。1.3燃料组成对燃烧的影响水分：水分的存在使燃料中可燃成分相对地减少。煤

5、中水分由表面水分（外部水分）和吸附水分（内部水分）组成。外部水分可以靠自然干燥方法除去。内部水分要放在干燥箱中加热到102-105C，保持2h后才能除掉。灰分：燃料中不可燃矿物质，为燃料中有害成分1.3燃料组成对燃烧的影响热值决定燃料的消耗量杂质污染物产生的来源二、煤一、燃料基本知识三、其他2.1煤的分类煤是一种不均匀的有机燃料，主要是植物的部分分解和变质而形成的，为重要的固体燃料;可燃成分是由碳、氢和硫等一起构成的有机聚合物，且相互连接成更大的颗粒;植物在地层内炭化程度：泥煤褐煤烟煤无烟煤2.1煤的分类泥煤:泥煤是最年轻的煤，是由植物刚刚衍变而

6、成的。在结构上，它尚保留着植衡遗体的痕迹，质地疏松，吸水性强，含天然水分高达40%以上，风干后的泥煤密度只有300~450kg/m3，泥煤中含碳量和含硫量低，但含氧量却高达28~38%。由于泥煤的挥发分高，可燃性好，在工业上，它主要用作锅炉燃料和化工原料，也可炼焦供小高炉使用。由于泥煤的机械强度差，易粉碎，不能长途运输，只能作为地方然料。2.1煤的分类褐煤：褐煤比泥煤炭化程度大一些，这种煤基本上完成了植物遗体的炭化过程；褐煤含碳量较高，氢和氧的含量少，挥发分低，其密度约为750~800kg/m3；在空气中极易风化粉碎，也多作为地方的燃料。2.1煤的

7、分类烟煤：炭化程度较高的煤，仅次于无烟煤特点：含碳量高，挥发分高于无烟煤低于褐煤，与褐煤相比密度较大；不易吸湿，燃烧时有粘结性。粘结性和含硫量随炭化年龄及生成条件不同。据烟煤的粘结性、挥发分含量等物理性质，分为长焰煤、气煤、肥煤、结焦煤、瘦煤等长焰煤和气煤挥发分高，适宜制造煤气，结焦煤适宜炼焦。烟煤是冶金、建材和动力等工业中不可缺少的能源。无烟煤:无烟煤是炭化年龄最老的一种煤，特点：含碳量高，灰分及挥发分少，含硫量低，组织致密而坚硬，密度大，吸水性小，适宜于长途运输和贮存。（主要缺点）受热时容易炸裂成碎片，可燃性差，不易着火。由于其发热量大(热值约

8、为29308J/kg，即7000kcal/kg)，灰分少、含硫量低、燃烧后污染轻，因而多用于民用燃料，也可作为制气燃料。2