烟气净化全套课件

《烟气净化全套课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《烟气净化全套课件（135页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、烟气净化,第一章 燃烧产生的主要环境问题,1.1大气污染和大气污染物 1.1.1大气的组成 1.1.2大气污染 1.2 我国能源工业与环境关系的基本特点 1.2.1 我国能源资源和一次能源消费结构 1.2.2 我国能源工业与环境关系的基本特点 1.3大气环境管理及大气环境标准 1.3.1保护大气环境和防治大气污染的法规 1.3.2大气质量控制标准的种类及作用 1.4大气污染的治理,1.1大气污染和大气污染物,1.1.1大气的组成 大气是由多种气体混合组成的，按其成分可以概括为三部分：干燥清洁的空气、水汽和悬浮微粒。 按大气成分的变化可分为均匀大气层(090km)和非均匀大气层(9010000k

2、m?)。 均匀大气层集中了大气圈的主要物质，大气圈的成分包括稳定成分组和可变成分组。,表1-2 大气微量-痕量可变组分,1.1.2 大气污染,大气污染：由于人类活动或自然过程引起某些物质介入大气中，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环境。 按照大气污染的范围来分，大致可分为四类： (1)局限于小范围的大气污染；(2)涉及一个地区的大气污染；(3)涉及到比一个城市更广泛地区的广域污染；(4)必须从全球范围考虑的全球性(或国际性)污染。,大气污染物,根据其存在状态，可概括为两大类：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。 气溶胶：指沉降速度可以忽略的固体粒子

3、、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。 气体状态污染物：是以分子状态存在的污染物，筒称气态污染物。,1.气溶胶状态污染物,粉尘(dust) :机械过程或自然过程 烟(fume) :冶金过程 飞灰(fly ash) :指由燃料燃烧产生的烟气带走的灰分中分散得较细的粒子。 黑烟(smoke) :燃烧产生的能见气溶胶。 液滴(droplet):小液体粒子,轻雾或霭(mist) :气体中液滴的悬浮体 雾(fog) :气体中液滴的悬浮体的总称 降尘：指大气中的粒径大于10m的固体粒子，靠重力作用能在较短时间内沉降到地面。 飘尘：指大气中的粒径小于10m的固体粒子，它能长期地在大气中飘浮。 总悬

4、浮微粒(TSP)：指大气中的粒径小于100m的固体粒子。它能较长时间地悬浮于大气中。,2.气体状态污染物,按其形成过程的不同，可分为一次污染物和二次污染物。 一次污染物，直接从多种排放源进入大气中的各种气体、蒸气和颗粒物。 二次污染物，进入大气的一次污染物在大气中互相作用，或与大气中正常组分发生反应，以及在太阳辐射的参与下引起光化学反应而产生的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物。,大气污染类型,根据污染物的化学性质及它们存在的大气环境状况，大气污染类型可分为以下几种。 石油型 混合型 特殊型,还原型（煤炭型）,燃烧,氧化型（汽车尾气型）,几种主要气态污染物,(1) 硫氧化物

5、SO2主要来自化石燃料(煤和石油)的燃烧过程、以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等热过程。 煤中黄铁矿燃烧：4FeS2十11O22Fe2O3十8SO2 自然的硫源：生物产生的硫化氢被氧化而成为硫的氧化物： 2H2S十3O2 2H2O十2SO2,不同浓度的SO2对人体健康的危害,(2) 氮氧化物 氮和氧的化合物有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，总起来用氮氧化物(NOx)表示，污染大气的主要是NO、NO2。 NO：无色、无刺激、不活泼的气体，毒性不太大，但进入大气后可被缓慢地氧化成NO2 NO2：棕红色气体有毒的恶臭气体 氧化亚氯(N2O)又称笑气，是一种温室气体,(3) 碳氧化物,C

6、O和CO2 CO：无色、无味、有毒的窒息性气体，和血液中的主管输送氧气的血红蛋白有很强的结合力。 CO2：无毒气体，能产生“温室效应”。,不同浓度CO对人体健康的影响,(4) 碳氢化合物,多环芳烃类物质(PAH) :如蓖、蒽、萤蒽、苯并a芘(C20H12)、苯并蒽、苯并萤蒽及晕苯等 大多数具有致癌、致畸作用，特别是苯并a芘 参与大气中的光化学反应，生成危害性更大的光化学烟雾。,(5) 硫酸烟雾,大气中的SO2等硫化物，在有水雾、含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。 SO2十O2 SO3十O,2SO2十2H2O十O2 2H2SO4,(6) 光

7、化学烟雾,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、过氧乙酰基硝酸酯(PAN)、酮类和醛类等二次污染物 包含了一系列复杂的链式反应,臭氧(O3),臭氧(O3)，有特殊臭味，是已知的最强氧化剂。 对呼吸器官有刺激性 臭氧层：生命保护神 臭氧层急剧耗损：人为的活动起决定性的作用。 氯氟烃类(含氟化合物) 、有机溴化合物、氧化亚氮及亚音速飞机排放分氮氧化物、甲烷、水汽和二氧化碳等物质进入臭氧层，引起臭氧的损耗。,臭氧层，吸收太阳辐射中对地球生命致命的紫外线,UV-A：320400nm，紫外线A对人类有益 U

8、V-B：290320nm，紫外线B可严重损伤地球生命，但其中波长最短的有害部分基本上也被臭氧层所吸收。 UV-C：40290nm，是很高的能量辐射，对人体危害极大，只有臭氧层能够吸收它，阻止其到达对流层。,大气污染物主要来源,(1)工业污染源：燃料燃烧，工业生产过程； (2)生活污染源：家庭炉灶，生活垃圾堆放和焚烧 (3)交通污染源,1.2 我国能源工业与环境关系 的基本特点,1.2.1 我国能源资源和一次能源消费结构 我国能源资源并不十分丰富，供应十分紧张。 从我国能源资源的储量、当前能源生产和消费角度看，煤炭是我国最主要的一次性能源。,我国的能源结构,1.2.2 我国能源工业与环境关系的基

9、本特点,1.初级能源以煤为主 2.人均能源消费水平低 3.煤炭生产以地方和集体煤矿为主 4.原煤入选率低 5.煤炭消费构成复杂 6.能耗高，利用率低，浪费严重 7.煤烟型大气污染严重 8.酸雨问题严重 9.二氧化碳排放量迅速增长,燃烧天然气、石油和煤的1000MWe电厂 主要污染物的比较,1989年主要产煤国煤的洗选比重,我国燃煤装置的平均热效率,1.3大气环境管理及大气环境标准,1.3.1保护大气环境和防治大气污染的法规 保护环境是我国基本国策之一。宪法第十一条规定“国家保护环境和自然资源、防治污染和其它公害”。 1973年，召开了全国第一次环境保护会议； 1979年，试行中华人民共和国环境

10、保护法； 依照宪法制定了 中华人民共和国环境保护法1989年12月26日公布实施； 环境保护单行法律：修订后的中华人民共和国大气污染防治法自2000年9月1日起施行。,保护大气环境、防治大气污染的基本要求和制度，主要内容有：,(一)国务院和各级人民政府 (二)国家环保局制定国家大气环境质量标准 (三)环境影响评价 (四)向大气排放污染物的单位 (五)向大气超标排放污染物 (六)为防治燃煤产生的大气污染，作了一系列的规定 (七)需特别保护区域 (八)企业应当优先采用清洁生产工艺 (九)对向大气排放各类污染物都作了明确的规定 (十)违反的责任人员应当承担法律责任。,1.3.2大气质量控制标准的种类

11、及作用,1.大气环境质量标准：以保障人体健康和生态系统不受破坏为目标而对大气环境中各种污染物含量的限度。 2.大气污染物排放标准：是以实现大气环境质量标准为目标而对从污染源出口排入大气的污染物含量的限度。 3.技术设计标准：往往是从污染物排放标准引伸出来的。 4.警报标准：大气污染恶化到需要向公众发出警报的污染物浓度标准，或根据大气污染发展趋势需要发出警报强行限制已产生的污染危害和污染物的排放量标淮。,1.3.3 大气环境质量标准,1.制订原则：世界上许多国家在判断空气质量时都以世界卫生组织提出的四级准则为基准。 2.我国的大气环境质量标准 1982年8月1日制定了我国大气环境质量标准(GB3

12、09582)； 1996年10月1日公布了新的环境空气质量标准(GB30951996)。 大气环境质量标准：以保证人的健康和生活条件为目标，对地面大气中各种有害物的最高容许浓度加以规定。,1.3.4 大气污染物的排放标准,排放标准的制定:基于两种不同的原则 a.制定一个减少污染气体总排放量的总目标 b.根据现有技术能达到的水平来制定排放标准 c.介于两者之间的方案 1974年1月我国就制定了工业“三废”排放试行标准(GBJ4-73),大气污染物综合排放标准(GBl6297-1996)：三项指标体系；分级标准 综合性排放标准与行业性排放标准不交叉执行的原则 火电厂执行火电厂大气污染物排放标准(G

13、Bl32231996)(1997年1月1日实施) 锅炉执行锅炉大气污染物排放标准 工业炉窑执行工业炉窑大气污染物排放标准,1.4 大气污染的治理,1.4.1影响燃烧污染物质生成量的因素 燃料消耗量 总燃料消耗量和单位产品燃料消耗量 燃料种类与燃料转换 污染程度-固体燃料液体燃料气体燃料; 把煤转换成气体燃料或液体燃料 燃料性质与燃料改质 燃料性质不同，燃烧后所生成的有害物质量也有差别； 在不改变燃料状态的条件下，改变燃料的性质 燃烧条件 不同的燃烧条件，其污染物的生成量也不同,1.4.2 燃烧污染的治理,1降低燃耗 提高燃料热能的利用率即节能 2高烟囱排放 烟囱越高，同样排放量的情况下，经过扩

14、散作用，排放源周围的污染程度则少。 3煤烟型污染防治 重点应该是合理利用和节约能源(1)发展城市煤气 (2)发展热电结合和集中供热 4排烟治理 烟气在未排放到大气之前，采取措施降低烟气中有害物质的浓度，然后再排入大气。,烟的扩散模型,排烟治理,颗粒物控制技术 从含尘气体中将烟尘分离出来并加以捕集的装置，称为除尘设备或除尘器。 气态污染物控制技术 吸收法：用适当的液体吸收废气中的有害气体或与有害气体起化学反应 吸附法：利用多孔的固体(比表面积大)吸附剂来吸附废气中的有害物质 催化法：利用催化剂的催化作用，将废气中的有害气体转化成各种无害的或更容易被去除的化合物 燃烧法：通过热氧化作用将废气中的可

15、燃有害气体转化为无害物质,第二章 烟尘的生成机理和控制,主要内容,2.1 烟尘 2.2 烟尘的生成机理 2.3 影响烟尘生成的因素 2.4 烟尘的控制,2.1 烟尘,烟(fume)：由冶金、燃烧等过程形成的固体粒子的气溶胶。它是由熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物，在生成过程中总是伴有诸如氧化之类的化学反应。 粉尘(dust)：指悬浮于气体介质中的小固体粒子，因重力作用能发生沉降，但在某一段时间内也能保持悬浮状态。 烟尘是指工业生产过程中与废气同时排出的烟和粉尘的总称。 根据烟尘颗粒的大小，将其分为飘尘、降尘、总悬浮微粒(TSP)。 烟尘的危害,2.2烟尘的生成机理,气相析出型烟尘是气体燃料

16、、液体燃料在燃烧过程中放出的气体可燃物和固体燃料的挥发份，在空气不足的高温条件下，热分解而生成的固体烟尘，俗称炭黑. 剩余型烟尘包括油灰、雪片、积炭和粉尘 另外还有一类是残炭型烟尘,剩余型烟尘,油灰,油灰,油灰：液体燃料燃烧时剩余下来的固态烟尘,雪片：以烟尘为核心，在烟气温度接近露点时，吸收烟气中的硫酸H2SO4，长大成为雪片状烟尘,积炭,积炭,积炭：由于燃料附着在燃烧器、燃烧室内壁上，受炉内高温气化而剩下来的固态炭,粉尘：固体燃料燃烧过程中产生的飞灰,1气体燃料燃烧的烟尘,气体燃料的分类 高热值,天然气、油田气等发热值在33500kJ/m3以上 中热值,城市煤气热值为1250018800kJ/m3 低热值,工艺尾气热值在750013000 kJ/m3以下 在正常情况下，气体燃料是最清洁的燃料. 气体燃料燃烧时产生的是气相析出形烟尘,主要成份为碳的粒子，在工业过程中