补充 燃烧与大气污染01

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1、补充：燃烧与大气污染主要内容1.燃料性质2.燃烧过程3.燃烧过程计算4.燃烧过程中硫氧化物的形成5.颗粒污染物的形成6.其他污染物的形成学习要求(1)了解常见民用及工业燃料的组成和性质(2)掌握气态、液态和固态燃料的燃烧过程，学会分析影响燃烧过程的因素(3)学会计算燃烧过程产生的烟气量和污染物浓度1燃料的性质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、焦炉煤气燃料是指用以产生热量或动力的可燃性

2、物质，主要是含碳物质或碳氢化合物。1.1煤——最重要的固体燃料1、煤的分类褐煤烟煤无烟煤2、煤的组成（1）碳——煤中的主要可燃元素(2)氢——燃料中发热量最高的元素氧与煤中的碳和氢生成化合物。氧的存在减少燃烧需要的空气量，降低燃料的发热量。燃料中含氮量很少，一般为0.5%-3.0%，大多以有机化合物形式存在。燃烧时大部分N以N2的形式排放，少量转化成氮氧化物，是燃料型NOx的主要来源。我国煤的平均含硫量约为1％。煤中的硫主要以有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫的形式存在。燃烧时大部分硫以SO2的形式排放

3、，是大气污染物SO2的主要排放源。氧氮硫选择题煤种哪些成分是可燃的？(1)C(2)H(3)O(4)N(5)SCHS3、煤中硫的形态4、煤的实验室分析【工业分析】煤的工业分析包括测定煤中的水分、灰分、挥发分和固定碳，以及估测硫含量和热值，这是评价工业用煤的主要指标。【元素分析】煤的元素分析是用化学方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧等的含量5.煤的成分表示方法煤中水分和灰分受外界条件的影响，其百分比必然也随之改变。要确切说明煤的特性，必须同时指明百分比的基准。【例题】2-1已知某种

4、无烟煤（产自山西阳泉）的收到基水分含量为5.0%，干燥基灰分含量26%；干燥无灰基元素分析结果如下：C91.7%，H3.8%，O2.2%，N1.3%，S1.0%。试求该种煤的收到基组成和干燥基组成。1.2石油——液体燃料的主要来源相对密度：0.78~1典型组成C8H18碳氢物质的量之比约为1：2【含氮量】平均含氮量为0.65％(质量分数)石油中的N通常以原子状态与H、C原子结合，构成氨、氮苯或其他胺类，通式为R-NH2。【含硫量】大部分以有机硫的形式存在。各种汽油、溶剂、化学产品和燃料油是原油经

5、过蒸馏、裂化和重整等炼制过程产生的，含硫量也随处理工艺而异。【杂质】原油还含微量的钒、镍等金属杂质，也会受氯、砷和铅的污染。体积分数通常为10×10-6左右，但却是燃烧过程中重金属和铅的主要来源。1.3天然气——典型的气体染料天然气是从地下产生的含碳氢化合物的气体，是典型的气体燃料。一般含85％甲烷、10％乙烷、3％丙烷，还含有少量乙烯、氮气、氦气和二氧化碳，痕量成分为硫化氢和硫醇。天然气的碳氢比约为1：4，密度7.5×10-4g/cm3，平均热值8900-9800kcal/mN3。1.4非常规

6、染料城市固体废弃物；商业和工业固体废弃物；农产物及农村废弃物；水生植物和水生废物；污水处理厂污泥；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。城市固体废弃物比较燃料各自的特点2燃烧过程2.1燃料的燃烧过程燃烧是指某些物质(如煤、石油、天然气等)在较高温度时与空气中的氧气化合而发热、发光的剧烈氧化反应现象。燃料从开始着火到完全燃尽、火焰熄灭的全过程称为燃烧过程。由于燃料特性不同，固体、液体和气体燃料的燃烧过程有很大差异。1、煤的燃烧煤粉的燃烧过程受两种作用控制：同相燃烧燃料中挥发

7、性组分首先被蒸馏，与空气扩散混合，达到着火点后迅速燃烧，称为同相燃烧。异相燃烧煤粉挥发后残留的固定碳与空气反应，以固态燃烧，称为异相燃烧。异相燃烧决定煤的燃烧过程，其燃烧速率取决于氧向固体表面的扩散速度。同相燃烧异相燃烧工作中的层燃炉2.液体燃料和气体燃料的燃烧燃料油的燃烧过程包括：燃料油的雾化、油雾粒子中可燃物的蒸发与扩散，以及可燃物与空气的混合燃烧，燃烧状态受蒸发过程控制。气体燃料不需要挥发或汽化，因此燃烧起来比煤或石油更直接，其燃烧过程包括气体燃料与空气的混合、可燃气的加热与着火、燃烧反应

8、三个阶段，燃烧状态受空气的扩散和混合过程控制。液体燃料的燃烧气体燃料的燃烧三种燃料的差异2.2燃烧产物与污染物2.3影响燃烧过程的因素1.空气条件空燃比(AF)：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。如果实际空气量超过理论空气量，称为贫燃；如果实际空气量小于理论空气量，称为富燃。空燃比与燃烧产物2.温度条件在氧存在下可燃质开始燃烧必须达到的最低温度，称为着火温度。燃料只有达到着火温度才能开始燃烧。温度高于着火温度时，若燃烧过程的放热速率高于向周围的散热速率，才能使燃烧过程继续进行。燃烧过程空燃比、峰