过量空气系数及脱硫工艺图PH值

一、实测大气污染物浓度有时为什么要折算？

在实际生产中，锅炉或窑炉使用燃料燃烧时，一般都会加入过量空气（使用鼓风机），一方面，可使燃料充分燃烧，但也出现了另一个问题，排气筒排放的污染物浓度产生了“稀释”作用，大大降低了排放浓度，会造成污染物排放浓度“虚假”达标，这是不允许的。

为了防止排污单位在排放大气污染物时，加大鼓引风机的风量，人为减少污染物的浓度，达到稀释排放从而达标（浓度标准）的目的，从而得到真实的污染物排放浓度，就必有一个统一的换算标准，于是引入“过量空气系数”的概念。

当然，判断排气筒是否达标不是用“排放浓度”一个指标。在《大气污染物综合排放标准》中规定了“最高允许排放浓度”和“最高允许排放速率”需同时达标才算达标。“最高允许排放速率”的单位是kg/h，计算公式为：污染物排放浓度(mg/ m3)×烟气流量(m3 /h)，此式可说明，无论如何“稀释”，计算出来的排放量都是正确的。

从上式可知，计算排放速率时，无需使用折算后的排放浓度。

二、过量空气系数概念及意义

1、过量空气系数：燃料燃烧时实际空气需要量与理论空气需要量之比值。用“α”表示。

2、过量空气系数的意义：炉子在操作过程中，过量空气系数太大，说明在燃烧时实际鼓风量较大，氧气充

足，对完全燃烧有利，但过大的鼓风量必然产生过大的烟气，使烟气带走的热量增加，炉膛温度下降，传热不好，浪费燃料。过量空气系数太小，说明实际鼓风量小，氧气不充足，造成燃烧不完全，浪费燃料，炉内传热也不好。

因此，合理的过量空气系数应该既能保证燃料完全燃烧，又能使各项热损失降至最小。

3、过量空气系数的确定。过量空气系数可用仪器实测，实测的过量系数不一定是最佳的，只是反映炉子的

真实情况。为此，国家针对不同的炉窑或锅炉也规定了相应的过量空气系数。两者经过对比，则可折算真实的污染物排放浓度。

4、折算公式：折算排放浓度=实测浓度×（实测过量空气系数/国家规定的过量空气系数）。

三、国家规定的空气过剩系数

1、《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）

除冲天炉(用掺风系数)、熔炼炉、铁矿烧结炉（用实测浓度）外。其它工业炉窑过量空气系数规定为1.7。

2、《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）

过量空气系数（α）:

燃煤锅炉

α=1.4

燃油锅炉

α=1.2

燃气锅炉

α=3.5

垃圾焚烧标准GWKB 3-2000有空气系数。

下表基准氧3.5是65吨以下，如果是3%则锅炉65吨以上；

燃煤锅炉65吨以下基准氧是9%

吸收液pH值高有利于SO2的吸收,但调试中发现,当pH>5.9时,石灰石中Ca2+的溶出就减慢,SO32-的氧化也受到抑制,浆液中CaSO3•1/2H2O就会增加,易发生管道结垢现象。在碱性pH值环境下运行会产生碳酸钙硬垢。反之,如果浆液pH值降低,石灰石中Ca2+的溶出就容易,而且对SO32ˉ的氧化非常有利,保证了石膏的品质,但亚硫酸盐溶解度急剧上升,硫酸盐溶解度略有下降,在很短时间内,会有石膏大量产生并析出,产生硬垢。pH值较低会使SO2的吸收受到抑制,脱硫效率将大大降低。

只考虑二氧化硫吸收的话，确实是PH值越高越好，PH值越高对二氧化硫吸收能力也越强。但是脱硫是连续运行的，不但要考虑二氧化硫吸收，同时也要考虑吸收剂的溶解，能达到吸收剂的溶解和消耗达到一个平衡值，才是最佳的PH值，实际运行中不同工艺，甚至同一种工艺不同塔内件结构也有各自最佳PH值，以便实现这个平衡，但普遍都在4-6之间

各种烟气脱硫的PH值

太平洋海域平均PH值是7.889—8.268

海水的pH值

海水的pH值约为8.1，其值变化很小，因此有利于海洋生物的生长；海水的弱碱性有利于海洋生物利

用CaCO3组成介壳；海水的CO2含量足以满足海洋生物光合作用的需要，因此海洋成为生命的摇篮。

一般气体在海水中的溶解量与其在大气中的分压成正比，但CO2是个例外。CO2与水有反应，因此提高了它在海水中的浓度。CO2在生物过程中起重要作用，藻类光合作用消耗CO2，产生有机物和氧气。因此，大部分地区的海水表层是不饱和的，深层水由于下沉有机物的分解含有较多的CO2。赤道海域环流和美洲大陆西岸上升流把CO2带入表层水。

海水从大气中吸收CO2的能力很大，而且最初它所能吸收的CO2是现今的几倍。要准确估计海水吸收CO2的能力是较为困难的，因为整个体系处于动态之中。CO2与水生成碳酸，碳酸离解得到碳酸氢根和碳酸根，这是海水中溶解碳的主要化学形式。CO2浓度随深度增加，因为藻类光合作用消耗CO2而在呼吸中放出CO2，另一个原因是CO2的溶解度随压力增加而增加。

天然的碳有三种同位素：C，C和C。其中C是放射性同位素。大气中的C有两种来源，一是宇宙射线与大气中的N2发生核反应产生的；另一种是由于核爆炸产生的。C进入海洋后，随着海水的运动减低浓度，因此可以用来研究CO2的气体交换速率和水团的年龄等。

海水中的二氧化碳含量约为2.2mmol/kg。CO2的各种形式随pH的变化而变化。海水的pH值等于8.1，以H CO3形式为主；其次是CO3；而CO2+H2 CO3含量很低。在CO2+H2 CO3中则是以溶解CO2为主，H2 CO3更少。常常把CO2+H2 CO3称为“游离CO2”，写为CCO2（T）。

一、pH标度

1909年Sorensen首次提出了pH标度，定义为

pHs=-log CH+

这里是使用H+的浓度标度的，在1924年离子活度概念提出后，他又提出一个用活度标度的定义：

pHa=-loga H+

这两种标度之间差一个常数，25°C时，pHa=pHs+0.027。

二、pH实用标度

但是，实际上单独离子的活度无法测定，为了得到一个确定的值，需要确定一个实用标准，即根据现有的pH标准液（pHs）对比未知溶液的pH

pH= pHs +（E-Es）F/2.303RT

这里的pHs标准一般采用0.05mol/dm苯二甲酸氢钾的水溶液在25°C时pH值，即4.00。

三、影响海水pH的因素