大气污染控制第二章大气污染控制基础

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大气污染控制工程第二章1-2

大气污染控制工程第二章1-2

大气污染控制工程
第二章 燃烧与大气污染
(3)时间条件
时间条件即燃料在燃烧室中的停留时间。燃料 在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需要的时间。
(4)燃料与空气的混合程度
一般取决于空气的湍流度。若混合不充分, 部分燃料在富燃条件下燃烧,将产生较多未燃尽物 质。
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第二章 燃烧与大气污染
完全燃烧需要的条件
2.1.1 固体燃料的燃烧
煤的燃烧 在燃烧器中,煤主要以煤粉或块状固体形式燃 烧。 a.煤粉燃烧 煤粉的燃烧受到两种形式的控制:同相燃烧和 异相燃烧
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第二章 燃烧与大气污染
同相燃烧
燃料中挥发性组分首先被蒸 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。
图4 煤的同相燃烧
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第二章 燃烧与大气污染
b.煤块燃烧
煤块燃烧则是将块状固体置于炉栅上或随炉栅 移动而燃烧。右图是上部加煤的层燃炉结构示意图。
图6 煤块的燃烧
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第二章 燃烧与大气污染
2.1.2液体燃料和气体燃料的燃烧
a.液体燃料的燃烧
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。
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第二章 燃烧与大气污染
b.气体燃料的燃烧
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、燃烧反应三个阶段。燃烧状态 受空气的扩散和混合过程控制。
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第二章 燃烧与大气污染
小结:
1.煤的挥发分以气态燃烧,称为固相燃烧; 2.煤中的固定碳以固态燃烧,称为异相燃烧; 3.煤的燃烧速率取决于氧气向表面的扩散速率; 4.液体燃料以气态形式燃烧,燃烧过程受蒸发 过程控制 5.气体燃料最易燃烧,燃烧过程受空气的扩散 和混合控制

大气污染控制工程课件

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当空气过剩系数为 1.2 时,干烟气量为: [491.4-(47.5+0.0)] ×22.4/1000+10.47×0.2=12.04 mN3/kg CO2 的体积为:73.58×22.4/1000=1.648 mN3/kg 所以 CO2 含量为:1.648/12.04=13.69%
例:已知某电厂烟气温度 473K,压力等于 96.93kPa,湿烟气量 Q=10400m3/min , 含 水 汽 6.25% ( 体 积 ), 奥 萨 特 分 析 结 果 是 : CO2=10.7% , O2=8.2% , 不 含 CO 。 污 染 物 排 放 的 质 量 流 量 为 22.7kg/min。 求:(1)污染物排放的质量速率(以 t/d 表示)
的污染物浓度所做的限制性 规定。
环境空气质量控制标准
环境空气质量控制标准的种类和作用
大气污染控制技术标准:为保准达到污染物排 放标准而 从某一方面做出的具体技术规 定。
警报标准:为保护环境空气质量不致恶化或根据大气污 染 发展趋势,预防发生污染事故而规定的污 染物含量的极限值。
环境空气质量标准
《环境空气质量标准》GB3095-2019
天然气
气体燃料,甲烷85%、乙烷10%、丙烷3%。
硫的形态: H2S
第2节 燃料燃烧过程
燃烧是指可燃混合物的快速氧化过程,并伴随能量 的释放,同时使燃料的组成元素转化为相应的氧化物。
燃烧产物主要为二氧化碳和水蒸气;不完全燃烧会 生产黑烟和一氧化碳;若燃料含硫和氮,则生成SO2和
NO;如果温度较高,空气中的部分氮会被氧化成NOx。
例:对于上述例题给定的重油,若燃料中硫全部转换为 SO(x 其中 SO2 占 97%),试计算空气过剩系数 α=1.20 时烟气中 SO2 和 SO3 浓度,以 10-6 表示,并计算此时干烟气中 CO2 的含量,以体积百分比表示。

大气污染控制工程期末考试重点资料修改版

大气污染控制工程期末考试重点资料修改版

第一章概论1.大气污染:系指由于人类的活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康生活或危害了生态环境。

2。

全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。

3。

大气污染分类按影响范围:局城性污染、广域性污染、全球性污染、地区性污染按污染特征分类:煤炭型污染、石油型污染、混合型污染、特殊型污染按污染物的化学性质分类:还原型、氧化型按存在状态分为:气溶胶状态污染物(粉尘、烟、飞灰、黑烟、霾、雾),气体状态污染物(以二氧化硫为主的含S化合物、以NO为主的含N化合物、碳的氧化物、有机化合物、卤素化合物)4.大气污染源的分类污染源存在的形式:固定污染源和移动污染源污染物排放的方式:高架源和地面源。

污染源的几何形状:点源、面源和线源污染物排放的时间:连续源、间断源、瞬时源人类社会活动功能:工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源等5.一次污染物:直接从污染源排入大气的各种气体、颗粒物质等。

二次污染物:某些一次污染物在大气中与其他化学物结合而发生化学反应产生的新的污染物。

6.颗粒物:悬浮在大气中的微粒之统称。

降尘:粒径 > 10微米的固体颗粒物。

飘尘: 粒径 < 10微米的固体颗粒物。

第二章燃料与大气污染1.煤的分类:褐煤、烟煤、无烟煤2.燃料按物理状态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类.P293.煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳,以及估测硫含量和热值。

4.灰分:是煤中不可燃矿物物质的总称。

5.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.P316.煤中含有硫的形态(四种):黄铁矿硫(FeS2)、硫酸盐硫(MeSO4)、有机硫(CxHySz)和元素硫。

7.煤的成分表示方法中常用的基准有:收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基。

8.燃料完全燃烧的条件为:空气条件、温度条件、时间条件和燃料与空气的混合条件。

大气污染控制工程课后习题答案(精心整理)

大气污染控制工程课后习题答案(精心整理)

作业习题解答第一章 概 论1.1 解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,n CO2=0.00033mol 。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。

1.2 解:由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。

按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。

故三种污染物体积百分数分别为: SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。

1.3 解:1)ρ(g/m 3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=--c (mol/m 3N )3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

2)每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10-3kg=891kg1.4 解:每小时沉积量200×(500×15×60×10-6)×0.12g μ=10.8g μ1.5 解:由《大气污染控制工程》P14 (1-1),取M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝O p p M Hb O COHb ,COHb 饱和度%15.192369.012369.0/1/222=+=+=+=Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ1.6 解:含氧总量为mL 960100204800=⨯。

大气污染控制工程第二章

大气污染控制工程第二章
燃料的摩尔质量,即相对于每摩尔碳的质量,包括灰分,为 M=100g/6.43mol(碳)=15.55g/mol(碳)
CH N S O 0.808 0.013 0.013 0.057 α(O2 3.78N2 )
CO2 0.404H2O 0.013SO2 (3.78α 0.0065)N2
例2 假定煤的化学组成以质量计为:C:77.2%,H:5.2%, N:1.2%,S:2.6%,O:5.9%,灰分:7.9%。试计算这种煤燃 烧时的理论空气量。
解:首先确定煤的摩尔组成。为计算简便,相对于单一原子 标准化其摩尔组成。
C H N S O 灰分
%(以质量计)
77.2
÷12=
5.2
÷1=
1.2
Va
Va0
通常α〉1,α值的大小取决于燃料种类、燃烧装置形 式及燃烧条件等因素。
3、空燃比
单位质量燃料燃烧所需要的空气质量,可以 由燃烧方程式直接求得。
例如,甲烷燃烧:
CH 4 2O 2 7.56N 2 CO 2 2H 2O 7.56N 2
空燃比:
AF 2 32 7.56 28 17.2 116
(3)时间条件
(4)燃料与空气的混合条件
燃料和空气中氧的充分混合也是有效燃烧的 基本条件。混合程度取决于空气的湍流度。 若混合不充分,将导致不完全燃烧产物的产 生。对于蒸汽相的燃烧,湍流可以加速液体 燃料的蒸发。对于固体燃料的燃烧,湍流有 助于破坏燃烧产物在燃料表面形成的边界层, 从而提高表面反应的氧利用率,并使燃烧过 程加速。
Cx H y SzO w

(x

y 4

z

w 2
)O2

大气污染控制工程重点

大气污染控制工程重点

大气污染控制工程重点第一章概论第一节大气与大气污染1、大气污染:大气污染系指由于人类活动或者自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。

2、酸雨:在清洁的空气中被CQ饱和的雨水pH为5.6,故将pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水(如雾、露、霜)称为酸雨。

第二节大气污染物及其来源1、大气污染物的种类很多,按其存在的状态可概括为两大类:气溶胶状态污染物、气体状态污染物。

2、气溶胶状态污染物:气体介质和悬浮在其中的分散粒子所组成的系统称为气溶胶。

3、霾(或灰霾):霾天气是大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊,能见度降低到10km以下的天气现象,易出现在逆温、静风、相对湿度较大等气象条件下。

4、总悬浮颗粒(TSP :指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径100 口的颗粒物。

5、可吸入颗粒物(PM io):指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径10g 的颗粒物。

6、气态污染物的种类很多,总体上可分为五类:以二氧化硫为主的含硫化合物,以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物,碳的化合物,有机化合物和卤素化合物等。

7、对于气态污染物,可分为一次污染物和二次污染物。

一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质;二次污染物是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。

8、硫酸烟雾:硫酸烟雾系大气中的SQ等硫氧化合物,在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时,发生一些列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。

9、光化学烟雾:光化学烟雾是在阳光照射下,大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或黄褐色)。

其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。

光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物严重得多。

第四节大气污染综合防治本节内容为了解的章节(不排除在最后一题中出现,最后一章的机动车污染防治也是一样),防治措施为以下7种,具体内容请看书本。

(完整版)大气污染控制工程郝吉明第三版课后答案郝吉明

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(完整版)⼤⽓污染控制⼯程郝吉明第三版课后答案郝吉明⼤⽓污染控制⼯程课后答案(第三版)主编:郝吉明马⼴⼤王书肖⽬录第⼀章概论第⼆章燃烧与⼤⽓污染第三章⼤⽓污染⽓象学第四章⼤⽓扩散浓度估算模式第五章颗粒污染物控制技术基础第六章除尘装置第七章⽓态污染物控制技术基础第⼋章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物污染控制第⼗章挥发性有机物污染控制第⼗⼀章城市机动车污染控制第⼀章概论1.1 ⼲结空⽓中N 2、O 2、Ar 和CO 2⽓体所占的质量百分数是多少?解:按1mol ⼲空⽓计算,空⽓中各组分摩尔⽐即体积⽐,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,nCO2=0.00033mol 。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2==N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2==O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%==Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2==CO 。

1.2 根据我国的《环境空⽓质量标准》的⼆级标准,求出SO 2、NO 2、CO 三种污染物⽇平均浓度限值的体积分数。

解:由我国《环境空⽓质量标准》⼆级标准查得三种污染物⽇平均浓度限值如下:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。

按标准状态下1m 3⼲空⽓计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=?。

故三种污染物体积百分数分别为:SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=??-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=??- CO :ppm 20.3643.44281000.43=??-。

1.3 CCl 4⽓体与空⽓混合成体积分数为1.50×10-4的混合⽓体,在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ,试确定:1)CCl 4在混合⽓体中的质量浓度ρ(g/m 3N )和摩尔浓度c (mol/m 3N );2)每天流经管道的CCl 4质量是多少千克?解:1)ρ(g/m 3N)334/031.1104.221541050.1N m g ==-- c (mol/m 3N)3334/1070.6104.221050.1N m mol ---?=??=。

(完整版)大气污染控制工程第三版课后答案

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第一章 概 论第二章 1.1 解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,n CO2=0.00033mol 。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ; %29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。

1.2 解:由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。

按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol643.444.221013=⨯。

故三种污染物体积百分数分别为: SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm20.3643.44281000.43=⨯⨯-。

1.3 解:1)ρ(g/m 3N )334/031.1104.221541050.1Nm g =⨯⨯⨯=--c (mol/m 3N )3334/1070.6104.221050.1Nm mol ---⨯=⨯⨯=。

2)每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10-3kg=891kg 1.4 解:每小时沉积量200×(500×15×60×10-6)×0.12g μ=10.8g μ 1.5 解:由《大气污染控制工程》P14 (1-1),取M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝O p p M Hb O COHb ,COHb 饱和度%15.192369.012369.0/1/222=+=+=+=Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ1.6 解:含氧总量为mL960100204800=⨯。

大气污染控制工程(第三版)复习重点

大气污染控制工程(第三版)复习重点

大气污染控制工程(第三版)复习重点第一章:①TSP:悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物②PM10:悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物)③ODS:消耗臭氧层的物质④酸雨:pH小于的雨、雪或其他形式的大气降水(如雾、露、霜)⑤大气污染:指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利,甚至危害了生态环境。

⑥一次污染物:指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。

⑦二次污染物:指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质~2. 我国的主要大气污染物是什么我国的大气污染物现状有什么规律性答:我国的大气污染仍以煤烟型为主,主要污染物为TSP和SO2。

规律:①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题;②城市的大气污染比乡村严重;③南方的大气污染比北方严重;④冬季的大气污染比夏季严重;⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现3. 目前计入空气污染指数有那些项目如何计分如何报告…答:⑴PM10、SO2、NO2、CO、O3 ⑵当第K种污染物浓度为时,其分指数为⑶各种污染物的污染分指数都计算以后,取最大者为该区域或城市的空气污染指数API,则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。

API<50时,则不报告首要污染物4. 大气的组成包括哪几部分试举例说明。

答:⑴干燥清洁的空气,如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气⑶各种杂质,如细菌,病菌等.第二章:1. 名词解释:①空燃比:单位质量燃料燃烧所需空气。

②高位发热量:燃料完全燃烧时,包括其生成物中水蒸气的汽化潜热,所发生的热量变化。

③低位发热量:燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热量。

¥5. 燃烧过程产生哪些大气污染物答:二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。

大气污染控制工程各章考试重点

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第1章概论1、大气污染和大气污染物的概念分别是什么?答:大气污染系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利,甚至危害了生态环境。

大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。

2、全球性大气污染问题有哪些?答:全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题3、大气污染物如何分类?答:大气污染物按其存在状态可概括为两大类:气溶胶状态污染物(粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾);在我国的环境空气质量标准中,还可根据粉尘颗粒的大小分为总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)气体状态污染物,以分子状态存在,包括:含硫化合物(SO2)、含氮化合物(NO和NO2)、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物等。

4、目前中国的大气污染以哪种类型为主?主要大气污染物是什么?答:以煤烟型为主,主要大气污染物是SO2和烟尘。

5、环境空气质量功能区如何分类?答:根据环境空气质量标准,将环境空气质量功能区分为三类:一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区;二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;三类区为特定工业区。

以上三类区分别执行一、二、三级标准。

6、如何利用空气污染指数确定空气质量级别?第2章燃烧与大气污染1、煤中硫的存在形态有哪些?哪些形态的硫最终以SOX的形式排放?答:煤中含有四种形态的硫:黄铁矿硫(FeS2)、硫酸盐硫(MeSO4)、有机硫和元素硫。

2、煤收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基的概念?答:收到基(ar),以包括全部水分和灰分的燃料作为100%的成分,亦即锅炉燃料的实际成分,(ar)C+H+O+N+S+A+W=100%;空气干燥基(ad),以去掉外部水分的燃料为100%成分,(ad)C+H+O+N+S+A+W=100%;干燥基(d),以去掉全部水分的燃料作为100%的成分,(d)C+H+O+N+S+A=100%;干燥无灰基(daf),以去掉全部水分和灰分的燃料作为100%的成分,(daf)C+H+O+N+S=100% 。

大气污染控制工程第三版期末复习考试重点

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大气污染控制工程第三版期末复习考试重点《大气污染控制工程》复习要点第一章概论第一节:大气与大气污染1、大气的组成:干洁空气、水蒸气和各种杂质。

2、大气污染:系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利,或危害了生态环境。

P3(名词解释/选择)3、按照大气污染范围分为:局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。

4、全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。

P3(填空)5、温室效应:大气中的二氧化碳和其他微量气体,可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过,但却可以吸收地表的长波辐射,由此引起全球气温升高的现象,称为“温室效应”。

P3第二节:大气污染物及其来源1、大气污染物的种类很多,按其存在状态可概括为两类:气溶胶状态污染物,气体状态污染物。

P42、气体状态污染物:硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾3、对于气体污染物,有可分为一次污染物和二次污染物。

P54、大气污染物的来源可分为自然污染源和人为污染源两类。

P75、人为污染源有各种分类方法。

按污染源的空间分布可分为:点源、面源、线源。

P76、人为污染源:生活污染源、工业污染源、交通运输污染源7、对主要大气污染物的分类统计:燃料燃烧、工业生产、交通运输和氮氧化物。

8、中国的大气环境污染以煤烟型为主,主要污染物为颗粒物、SO2第三节:大气污染的影响1、大气污染物侵入人体的主要三条途径:表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气2、大气污染物的影响:①对人体健康的影响②对植物的伤害③对器物和材料的影响④对大气能见度和气候的影响第四节:大气污染综合防治1、大气污染综合防治:实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目标,对多种大气污染控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价,从而得出最优的控制技术方案和工程措施。

(word版)《大气污染控制工程》教案第二章

(word版)《大气污染控制工程》教案第二章

第二章燃烧与大气污染在大气污染物浓度较高的城市,烟尘、NOx和SO2等主要是由燃料燃烧产生的。

本章侧重介绍燃料燃烧过程的根本原理、污染物的生成机理、以及如何控制燃烧过程,以便减少污染物的排放量。

第一节燃料的性质燃料是指在燃烧过程中,能够放出热量,且在经济上可以取得效益的物质。

常规燃料:煤、燃料油和天然气非常规燃料:除了煤、石油和天然气等常规燃料外,所有可燃性物质都包括在非常规燃料之列。

燃料按物理状态可分为:1〕气体燃料:气体燃料的优点是燃烧迅速,其燃烧状态可根本上由空气与燃料的扩散或混合所控制。

2〕液体燃料:液体燃料也是以气态形式燃烧,因此它的燃烧速度受其蒸发过程控制。

3〕固体激料:固体燃料的燃烧那么受此二种现象控制:燃料中挥发性组分被蒸馏后以气态燃烧,而遗留下来的固定碳那么以固态燃烧,后者的速率由氧向固体外表的扩散控制。

一、煤煤是最重要的固体燃料,它是一种复杂的物质聚集体。

煤的可燃成分主要是由碳、氢及少量氧、氮和硫等一起构成的有机聚合物。

1.煤的分类:(1)褐煤:褐煤是由泥煤形成的初始煤化物。

是煤中等级最低的一类,形成年代最短。

呈黑色、褐色、或泥土色,其结构类似木材。

水分和灰分含量都较高,燃烧热值较低。

(2)烟煤:烟煤的形成历史较褐煤为长.呈黑色.外形有可见条纹。

成焦性较强,且含氧量低.水分和灰分含量一般不高,适宜工业上的一般应用。

(3)无烟煤:无烟煤是碳含量最高.煤化时间最长的煤。

它具有明亮的黑色光泽,机械强度高。

碳含量一般高于93%,无机物含量低于10%,因而着火困难,储存时稳定,不易自燃。

2.煤的工业分析煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳,以及故测硫含量和热值,这是评价工业用煤的主要指标。

①水分:水分包括外部水分和内部水分。

测定外部水分的方法是:称取一定量的13mm以下粒度的煤样,置于枯燥箱内,在318—323K温度下枯燥 8h,取出冷却.干-1-((((((燥后所失去的水分质量占煤样原来质量的百分数就是煤的外部水分。

大气污染控制工程课后习题答案(蒋文举版)

大气污染控制工程课后习题答案(蒋文举版)

大气污染控制工程课后习题答案(蒋文举版)第一章概论习题P181.5废气流量为1000m3N/s,SO2的体积分数为1.6×10-4,试确定:①SO2在混合气体中的质量浓度;②每天的SO2排放量(kg/d)。

解:①SO2的浓度=1.6×102×64/22.4=457mg/m3②457mg/m3×1000m3N/s×3600×24=39484.8kg/d1.6成人每次吸入的空气量约为500cm3,假定每分钟呼吸15次,空气中颗粒物的浓度为200ug/m3,试计算每小时沉积于肺泡内的颗粒物质量。

已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为0.12。

解:500cm3×15×60=450000cm3=0.45m30.45m3×200ug/m3×0.12=10.8ug1.7根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准,求出SO2、NO2、CO三种污染物的日均浓度限值的体积分数。

解:SO2、NO2、CO《环境空气质量标准》的日均浓度二级标准分别为0.15、0.12、4.0mg/m3 0.15mg/m3=0.15×22.4/64=0.0525ppm=5.25×10-80.12mg/m3=0.12×22.4/46=0.0584ppm=5.84×10-84.0mg/m3=4.0×22.4/28=3.20ppm=3.2×10-61.8在某市中心区的道路两侧监测点测定的大气污染物浓度分别为:CO 5.2×10-6(1小时值的日平均值)NO20.03×10-6(1小时值的日平均值)SO2 2.3×10-6(1小时值的日平均值)TSP0.15mg/m3(1小时值的日平均值)PM100.035mg/m3(1小时值的日平均值)O30.03×10-6(1小时值的日平均值)试问哪些大气污染物超过我国颁布的《环境空气质量标准》(GB3095-96)中规定的二级标准。

《湖北省大气污染防治条例》

《湖北省大气污染防治条例》

《湖北省大气污染防治条例》为防治大气污染,保护和改善生活环境与生态环境,制定了《湖北省大气污染防治条例》,下面是详细内容。

《湖北省大气污染防治条例》第一章总则第一条为防治大气污染,保护和改善生活环境与生态环境,保障人体健康,促进经济可持续发展,根据国家的有关法律法规,结合本省实际,制定本条例。

第二条县级以上人民政府对本行政区域的大气环境质量负责,必须将大气环境保护工作纳入国民经济与社会发展计划、城市建设规划和环境保护规划,将区域性大气环境保护费用纳入各级财政预算和建设项目投资计划。

第三条各级人民政府的环境保护行政主管部门(以下简称环保部门)对本行政区域内的大气环境保护工作实施统一监督管理。

各级公安、交通等有关管理部门根据各自的职责,依法对大气污染防治实施监督管理。

第四条各级人民政府应当加强大气污染防治科学技术研究的领导,支持环保产业的发展,奖励对大气污染防治做出显著成绩的单位和个人,鼓励公众参与大气环境保护工作。

第二章大气污染防治的监督管理第五条省人民政府制定全省的大气污染物排放总量控制计划。

各市(含地、州,下同)、县人民政府制定本行政区域的总量控制实施计划,对国家和省未实行总量控制的大气污染物可以根据本行政区域大气环境保护的目标和要求,制定本行政区域的总量控制计划。

城市人民政府划定烟尘控制区,并负责组织实施。

第六条各级环保部门根据本地社会经济发展规划和区域功能要求,划分本行政区域的大气环境功能区,经上级环保部门审查,报同级人民政府批准实施。

县以上环保部门的环境监测机构,根据国家和省大气环境质量标准和污染物排放标准,对大气污染作出界定。

第七条向大气排放污染物的单位和个体经营户,必须按照国家和省的规定,向环保部门申报登记。

可能发生重大改变的,应当提前十五日变更申报登记。

经环保部门审核的数据,作为大气污染防治监督管理的基础依据。

向大气排放污染物的单位应当设置排污口标志,安装经技术监督部门检验合格的计量、采样装置。

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流化床燃烧示意图
流化床的料层温度一般控制在850℃~1050 ℃ , 流化层的高度为1.0 ~1.5m.
优点 :
很快升温并着火燃烧 热负荷大 ,温度分布比较均匀
可实现低温燃烧
缺点:
工况不稳定时不完全燃烧 煤气质量低
悬浮式燃烧
悬浮式燃烧 直流燃烧
优点 :容易调节炉温 , 改善劳动条件 缺点 :大量的飞灰
涡流燃烧:燃烧强度大
直流燃烧/火炬式
涡流燃烧/旋风式
直流燃烧与层燃式相比,最大优点 是可以大量使用劣质煤和煤屑,甚 至还可以掺用一部分无烟煤和焦炭 屑。用层燃式燃烧发热量较低和灰 分含量较高的劣质煤时,炉温只能 达到1100℃,改用直流燃烧法时, 炉温可达到1300℃。
影响燃烧过程的因素:
CO+H2 O → CO2 +H2 2CO+2H2 → CO2 +CH4 CO+3H2 → H2 O+CH4 CO2 +4H2 → 2H2 O+CH4
2CO → CO2 +C
(2)烟尘的生成与控制
①生成原因:不完全燃烧
气体燃料
碳黑
液体燃料
积碳+碳粒
煤 黑烟(主要含有苯、芘、蒽、苯并芘等)
微爆理论 水煤气反应理论
固体燃料的燃烧 流化床燃烧
悬浮式燃烧
①气体燃料的燃烧
褶皱层流火焰的表面燃烧理论
小尺度紊流
ST SL
1 LK u2
R
大尺度紊流
ST SL
1
2
u SL
2
2
修正公式
ST SL
2u 2
ln 1
u2 S L
微扩散的容积燃烧理论
紊流火焰的传播速度增大不是由于火焰 前锋面面积的增加,而是由于紊流中热传递和 质量(即活化中心)扩散等紊流迁移性质的加 强,加速了火焰中的化学反应、加大了燃烧区 的宽度。
(1) 燃料种类和性质。包括燃料中 所含的水分、挥发物灰量及其可熔性 燃料的发热量,燃料的粘结性和热稳定 性
(2)化学反应速度和氧气向燃料表面 的扩散速度。
燃烧与大气污染物
①烟尘:是指煤等固体燃料在燃烧过程中由 烟囱排出的烟气中所含的烟、烟黑、灰分、 粒状浮游物质的混合物
②硫氧化物:包括,有机硫和无机硫(如黄 铁矿、硫酸盐类等)
Vk /V0
1.机理
①活化分子碰撞理论
反应物
活化分子
原子间振动大
分子能量>活 化能
原子间联系小
生成物+放热
新产物
②链锁反应理论
活化分子碰撞理论在阐述温度对反应速度的影响时,能够正确 地反应客观规律。但是,不一定能解释燃烧反应过程中的某些 现象。如干燥的CO和O2混合气体,即使在700℃高温下也几乎不 会发生反应;若在其中加入微量的水蒸汽,就能大大加速这一 反应,甚至着火燃烧。其反应式仍为2CO+O2 → 2CO2 ,这就不 能用有效碰撞理论来解释了,需要有新的理论来解释,如链锁 反应理论。
③氮氧化物:燃烧过程中的NOx主要来源于空 气和燃料中含有的氮
④碳氧化物:主要来自燃料燃烧和机动车排 气。
二.燃烧过程与污染控制
CO与CO2的生成与控制 烟尘的生成与控制 硫氧化物的生成与控制 NOX生成与控制 碳氢化合物的生成与控制
(1)CO与CO2的生成与控制
CO与CO2的生成(最基本的反应)
②液体燃料的燃烧
a.油滴的燃烧
油滴蒸发 油滴热解和裂化 着火燃烧
添图
b.油雾的燃烧
c.乳化油的燃烧
燃料油乳化之后燃烧,既节约了燃 料,又强化了燃烧过程,是一种较 常用的燃烧方法。一般采用机械法、 气动法或超声波法使水分散在油中, 形成油包水型乳化液。有两种理论 对乳化油燃烧过程做出较好的解释。
C+O2
CO2+ Q
2C+O2 2CO+Q
C+CO2 2CO+ Q
2CO+O2 2CO2+ Q
CO的控制方法
充分的氧气,停留时间足够
水蒸气含量较多时: C+2H2O→CO+H2
C+2H2O → CO2+2H2 3C+4H2O → 4H2+CO+2CO2
C+2H2 → CH4 在固体表面的催化下,H2O容易与CO、CO2发生反应:
微爆理论
水煤气反应理论
③固体燃料的燃烧
a. 煤的燃烧阶段特征
挥发分燃烧阶段
焦炭燃烧阶段 燃烬阶段
b. 燃烧方式
层燃式燃烧 流化床燃烧 悬浮、 式燃烧
煤的有机化学结构
挥发分燃烧阶段
图2-5
焦炭燃烧阶段
燃烬阶段
层燃式燃烧主要的优点是:
能获得最大的热密度 可以较大地增加鼓风 燃烧过程稳定
点燃:依靠外热能量强化局部可燃混合气化
学反应,使反应速率急剧升高而达到爆炸式反 应,并向周围未燃的可燃混合气传播的现象。
气体燃料的燃烧
(紊流火焰)
紊流燃烧 扩散燃烧
褶皱层流火焰的表面燃烧理论 微扩散的容积燃烧理论
.
3


ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
与 燃
液体燃料的燃烧

(乳化油)


油滴的燃烧 油雾的燃烧 乳化油的燃烧
层燃式燃烧
应,同时发光发热的现象。 (2)燃料
用以产生热量或动力的可燃性物质, 如煤、焦炭、木柴等。
(3)理论空气量、实际空气量与空气过剩系数。
理论空气量:
按照燃料中各可燃质氧化反应方程来计算燃料燃
烧过程所需的空气量,用V0表示
实际空气量:
实际供给的空气量称为实际空气量。实际空气量 用Vk表示。 空气过剩系数:
链锁反应理论认为有很多化学反应需要经过若干中间基元反应 才能完成。在这些中间反应中会产生一些活性很高的活性产物 (活性中心),再由这些活性中心与原始反应物进行化学反应, 这时除产生最终生成物外会再生出若干活性中心,使得化学反 应得以继续。
活性中心是一些很不稳定的自由原子、自由基,它们与原始反 应物反应时的活化能很低,能大大提高化学反应速率。
第二章 大气污染控制基础
本章要点
燃烧反应物—燃料的分类和性质 完全燃烧与不完全燃烧过程 燃烧反应产物—污染物的生成机理、计
算烟气排放量、计算污染物排放量
一、燃烧与大气污染
燃烧基本理论
燃烧的化学反应机理
活化分子碰撞理论 链琐反应理论
着火理论
自燃着火理论 点燃着火理论
有关燃烧的基本概念
(1)燃烧 燃烧是指一种物质起剧烈的氧化反
链锁反应有不分支链锁反应与分支链锁反应两大类。
均相燃烧过程中的链锁反应
H 2O H HO HO CO CO2 H H O2 O HO O H 2O 2HO
总反应: 2C O O 2 2C O 2
2.着火理论
自燃
自燃
热自燃: 自身化学反应 链锁自燃 :活性中心迅速繁殖
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