《2022年大气污染控制工程教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年大气污染控制工程教案（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学习必备欢迎下载高宽比：0 .22.100bhb0不大于 600mm，高不受限制。长度 l0=0.150.30d0， d0为当量直径，qFdo40l0=200350mm，不超过500mm。扩张管出气管2203600uQFtu0为 1822m/s。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 44 页学习必备欢迎下载第 17 次课2 学时上次课复习：1. 捕集效率2. 文丘里洗涤器本次课题（或教材章节题目）：第六章除尘装置第四节过滤式除尘器1. 袋式除尘器的除尘原理2. 压力损失教学要求： 1、了解并掌握袋式除尘器除尘机理和特点；2、了
2、解袋式除尘器的压力损失重点： 1. 袋式除尘器除尘机理2. 除尘器的压力损失难点：袋式除尘器除尘机理教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：1. 袋式除尘器除尘机理2. 压力损失讲课时间： 2 学时课后作业P229 6.23 6.24 参考资料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 44 页学习必备欢迎下载教学内容第四节袋式除尘器布袋除尘器是古老而广泛采用的除尘方法，它是利用纤维织物的过滤作用进行除尘，是干式高效除尘器。适用于粒径小于 1 m 的颗粒。特点（优点） ：随着纤维布厚度的加厚，除尘效率是增加的。1 除尘效率高，可达
3、99%以上，回收一部分干料，净化气体可循环使用，节省能源；2 适应性强，能处理不同类型的颗粒污染物（包括电除尘器不易处理的高比电阻粉尘），袋滤器可大可小；3 操作弹性大，入口气体含尘浓度变化较大时，对除尘效率影响不大；4 结构简单，使用灵活，便于回收干料。缺点：1 不易处理湿度大，粘度大的气流，投资较高；2 压力损失大，造成处理风量小，能耗大，压力降过大，粉尘造成局部穿孔，并造成滤布损失大；3 其应用受到滤布耐温、耐腐等操作性能的限制，4 一般滤布的使用温度应小于300，烟气温度不能低于露点温度。布袋除尘器所用的滤布多为圆柱形（d=125-500mm） ，也有扁形的，滤袋长一般为几米，现在此法
4、已在冶金、水泥、化工、陶瓷、食品等不同的部门得到广泛的应用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 44 页学习必备欢迎下载教学内容一、袋式除尘器的原理（一）除尘机理袋式除尘器是利用棉毛、人造纤维等织物进行过滤的一种除尘装置，滤料本身的网孔较大，约 2050 m，绒布约 510 m，却能除去粒径1 m 以下的颗粒，除尘效率很高。新滤料除尘效率不高。其机理涉及筛滤、惯性碰撞、滞留、扩散、降电、重力沉降。1 筛过作用：当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时，粉尘即被截留下来。由于新滤布孔隙远大于粉尘粒径，所以阻留作用很小
5、，但当滤布表面积沉积大量粉尘后，阻留作用就显著增大。2 惯性碰撞：当含尘气流接近过滤纤维时，气流将绕过纤维，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，撞击到纤维上即会被捕集，这种惯性碰撞作用，随粉尘粒径及流速的增大而增强。气流线轨迹线a惯性碰撞除尘机理3扩散和静电作用小于 1 m 的尘粒，在气流速度很低时，其除尘机理主要是扩散和静电作用，如图 b 所示：扩散：布朗运动引起，它随气速的降低，纤维和粉尘的直径的减小而增强。电力：带电荷相反时3 重力沉降：当缓慢运动的含尘气流进入除尘器内，粒径和密度大的尘粒可能因重力作用自然沉降下来。（二）除尘过程概括：含尘气滤料形成粉尘初层过滤、清灰（保持初层）滤布的除尘过
6、程：含尘气体通过滤袋，过一段时间后，表面积聚了一层粉尘层（称为粉尘初层），在以后的运行中，粉尘除层成了主要过滤层，滤布只起着形成粉尘初层和支撑它的骨架作用，由于粉尘初层的影响，网孔较大的滤料也能获得较高的除尘效率，随着滤料上粉尘的积聚，除尘效率和压力损失都相应增加，当滤料两侧压差很大时会把已附着在滤料上的细尘挤压过去，使效率降低。另外，阻力过高，处理风量显著下降，影响排放效果，故除尘器应控制一定的阻力，及时清灰，但不能破坏粉尘初层。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 44 页学习必备欢迎下载教学内容含尘气体粉尘初层粉尘层滤布
7、净气二、压力损失压力损失决定着装置的能耗大小、除尘效率、清灰时间间隔。除尘器的压力损失 P 包括清洁滤料的压力损失fuP00和泥料上粉尘层的压力损失fduRmPfduRR 为粉尘层的平均比阻力，Kg/m2，为 =1Pas ，m=1Kg/m2时的粉尘阻力。faffduAGRPauRmVPPP000)( 气体粘度，Pas；总阻力系数，1/m；0清洁滤料的阻力系数，1/m；Vf过滤速度，m/s；m滤料上的粉尘负荷，Kg/m2；R粉尘层平均比阻力，Kg/m2。上式说明： P 与过滤速度、气体粘度系数成正比。该特性与其它种类型的除尘器完全不同。sspsdR22130dp尘粒比表面平均粒径，m；s粉尘层平
8、均孔隙率，%；s粉尘层平均密度，Kg/m3。或粉尘层平均阻力系数ffifutRucPtucm00则，c0为入口含尘浓度，t 为过滤时间。清洁滤料的阻力 P0很小，一般可忽略。其阻力系数在107-108（1/m） ，见书表5-4。粉尘层平均比阻力随粉尘负荷和滤料特性不同而变化。袋式除尘器的压力损失一般控制在800-1500Pa，当阻力达到预定值时，需对滤袋清灰（清灰时间间隔），入口含尘浓度大，清灰时间变短，清灰次数增加，滤料寿命缩短。02cVRPtf秒（ s）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 44 页学习必备欢迎下载第 18
9、 次课2 学时上次课复习：1. 袋式除尘器的除尘原理2. 压力损失本次课题（或教材章节题目）：第六章除尘装置第四节过滤式除尘器3. 滤料4. 清灰5. 除尘器的选择、设计和应用第五节除尘器的选择与发展教学要求： 1、了解袋式除尘器的滤料结构；2、了解并掌握袋式除尘器的清灰方法3、掌握除尘器的选择与设计方法重点： 1. 袋式除尘器的清灰方法2. 除尘器的选择与设计方法难点：除尘器的选择与设计方法教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：1. 滤料2. 清灰3. 除尘器的选择、设计和应用4. 除尘器的选择与发展讲课时间： 2 学时课后作业P229 6.25 6.26 参考资料精选学习资料 - -
10、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 44 页学习必备欢迎下载教学内容三、滤料滤料性能对袋式除尘器的工作影响很大。性能良好的滤布应具备耐温、耐腐蚀、耐磨、效率高、阻力低、使用寿命长、成本低等优点。另外与表面结构有关：表面光滑：容尘小，清灰方便，适于低浓度粉尘，风速不易过大。起绒毛：容尘量大，风速可较高，但必须及时清灰。近年来出现了许多耐高温的新型滤料，如聚四氟乙烯、芳香族聚酰胺等。各自特点见书，表7-5。P311，7-2，P156。四、清灰方式清灰方式有两种：机械清灰和气流清灰。1 机械清灰利用机械传动使滤袋振动，迫使沉积在滤袋上的粉尘层落入灰斗。
11、由三种方式：摆动（水平），又分上部摆和腰部摆两种；振动（垂直）；扭动（机械转动） 。清灰风速一般在1-2m/s，压力损失在800-1200Pa。2 气流清灰利用反吹空气从反方向通过滤袋和粉尘层，借气流力使滤袋上的粉尘脱落。采用气流清灰，滤袋必须有支撑结构，如撑架或网架等以免压扁滤袋。气流清灰有两种：逆气流清灰（Vf=2-3m/s）和脉冲喷吹清灰（Vf=2-4m/s） 。五、袋式除尘器的选择设计和应用1 选择设计（ 1）选定型式、滤料和清灰方式；（ 2）求过滤面积A ,fVQA60Q处理气量，m3/h；Vf过滤风速，m/min。（ 3）除尘器设计：确定滤袋尺寸直径d 和高度 L，求单只滤袋面积，
12、求滤袋只数，滤袋布置。滤袋面积dlal，滤袋个数faAn例：某县硅石矿系统总流量为5000N m3/h，气体组成近似于空气，温度50，粉尘主要成分硅石粉浓度 6g/ m3，要求设计一袋式除尘器。解：设计方案步骤：1） 确定滤袋尺寸滤袋采用DD 9#涤纶，滤袋形式：圆形。清灰方式：机械清灰，过滤风速为Vf=2m/min 。2） 过滤面积A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 44 页学习必备欢迎下载教学内容3） 滤袋尺寸取直径 d=120mm，长度 L=4m 4） 求单只滤袋面积250.1412.0mdla5） 袋子只数8.3
13、251.12 .49faAn取 33 只6） 计算压力损失fVRmPVf=2m/min=0.033m/s 取 m(粉尘负荷 )=0.1Kg/m2平均比阻力R=1.5 1010m/Kg =1.9610-5Kg/m s 0=4.81071/m PaP10121096.1033.01.0105.1108.451077） 估算清灰周期T 取 P1100PatcVRPfd02分秒4 .1062310633. 01096. 1105. 111003251002maxcVRPtf取 10 分钟8） 其它设计内容滤袋布置，袋子吊挂方式壳体设计、箱体、进出气管、灰斗、入孔、操作平台等清灰机构的设计粉尘输送管道、
14、阀门、风机等2 应用袋式除尘器不宜处理含有油雾、凝结水、粘性大的粉尘气流，不耐高温，此设备效率高，广泛用于各工业生产的除尘器中，尤其对细小干燥的粉尘更适宜。六、除尘效率丹尼斯（ Dennis klemm）提出效率公式：094.0106 .317.12exp105.11 .014303. 170fVnRamnnVaePccePPf精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 44 页学习必备欢迎下载教学内容cR脱除浓度， g/m3，取 0.5mg/m3；m粉尘负荷，g/m2；Pn无因次参数。由上式可见，粉尘层越厚，m 越大，效率越高。颗
15、粒层除尘器颗粒层除尘器是利用颗粒状物料（如硅石、矸石等）作填料层的一种内部过滤式除尘装置。滤沉机制与袋式除尘器相似。五、袋式除尘器的选择、设计和应用净化装置的选择关键是净化效率、处理能力和动力消耗间的平衡问题。净化效率高的装置往往动力消耗大，或设备费较高，所以应在全面衡量装置的技术指标和经济指标的基础上进行选择。一般考虑的因素：风量、 效率、 粒径分布、 压力损失、 能否达排放标准、气体性质 （T、P、等） 、粉尘性质（ ci、成分、 d、p、回收价值等） 、初投资、运转费用、维护费用。全面比较装置的技术指标和经济指标，选定合适的净化装置，确定出装置的型号规格和运行参数。精选学习资料 - -
16、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 44 页学习必备欢迎下载第 19 次课2 学时上次课复习：1. 滤料结构2. 清灰方法3. 除尘器的选择与设计4. 除尘器的发展本次课题（或教材章节题目）：第七章气态污染物控制技术基础第一节气体吸收教学要求：了解并掌握气体吸收原理及计算；重点：1. 气体吸收原理及吸收计算难点：吸收原理教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：1. 气体吸收原理及计算讲课时间： 2 学时课后作业P301 7.3 7.4 7.5 参考资料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第
17、10 页，共 44 页学习必备欢迎下载第七章气态污染物控制技术基础第一节气体吸收一、吸收机理1. 双膜模型（应用最广）假定：（ 1）界面两侧存在气膜和液膜,膜内为层流 , 传质阻力只在膜内（ 2）气膜和液膜外湍流流动,无浓度梯度 , 即无扩散阻力（ 3）气液界面上 ,气液达溶解平衡即 :CA i=HPAi （ 4）膜内无物质积累,即达稳态 . 2. 渗透模型假定 : （ 1）气液界面上的液体微元不断被液相主体中浓度为CAL 的微元置换（ 2）每个微表面元与气体接触时间都为（ 3）界面上微表面元在暴露时间内的吸收速率是变化的3. 表面更新模型假定：（ 1）各表面微元具有不同的暴露时间,t=0-（
18、 2）各表面元的暴露时间(龄期 )符合正态分布4. 其它模型如：表面更新模型的修正；基于流体力学的传质模型；界面效应模型。5. 双膜理论（ 1）双膜模型气相分传质速率NA=ky(yA-yAi) NA=ky(pA-pAj) 液相分传质速率NA=kx(xAi- xA) NA=ky(cAj- cA) 总传质速率方程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 44 页学习必备欢迎下载NA=Ky(yA- y*A) NA=Kx(xA*-xA) NA=Kai(pA-pA*) (2)气液平衡常见气体平衡溶解度亨利定律：一定温度下，稀溶液中溶质的溶
19、解度与气相中溶质的平衡分压成正比（ 3）吸收系数吸收系数的不同形式见下图：xAL 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 44 页学习必备欢迎下载（ 4）传质阻力传质阻力吸收系数的倒数传质阻力气相传质阻力液相传质阻力（ 5）传质过程吸收质与吸收剂；设备、填料类型；流动状况、操作条件二、物理吸收吸收过程如图所示：操作线、平衡线吸收推动力见图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 44 页学习必备欢迎下载吸收塔的最小液气比见图三、化学吸收1. 化学吸收的优点：（
20、 1）溶质进入溶剂后因化学反应消耗掉，溶剂容纳的溶质量增多（ 2）液膜扩散阻力降低（ 3）填料表面的停滞层仍为有效湿表面两分子反应中相界面附近液相内A 与 B 的浓度分布图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 44 页学习必备欢迎下载第 20 次课2 学时上次课复习：气体吸收原理及计算本次课题（或教材章节题目）：第七章气态污染物控制技术基础第二节气体吸附教学要求：了解并掌握气体吸收原理及计算；重点：气体吸附原理及吸收计算难点：吸收原理教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：1. 气体吸附讲课时间： 2 学时课后作业P302
21、 7.9 7.10 7.11 参考资料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 44 页学习必备欢迎下载第二节气体吸附吸附用多孔固体吸附剂将气体（或液体）混合物中的组分浓集于固体表面吸附质被吸附物质吸附剂附着吸附质的物质优点：效率高、可回收、设备简单缺点：吸附容量小、设备体积大吸附机理物理吸附和化学吸附物理吸附和化学吸附?同一污染物可能在较低温度下发生物理吸附?若温度升高到吸附剂具备足够高的活化能时，发生化学吸附吸附剂需具备的特性内表面积大具有选择性吸附作用高机械强度、化学和热稳定性吸附容量大来源广泛，造价低廉良好的再生性能常用
22、吸附剂特性：分子筛特性操作条件低温有利于物理吸附；高温利于化学吸附增大气相压力利于吸附吸附质性质、浓度临界直径吸附质不易渗入的最大直径吸附质的分子量、沸点、饱和性吸附剂活性单位吸附剂吸附的吸附质的量静活性吸附达到饱和时的吸附量动活性未达到平衡时的吸附量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 44 页学习必备欢迎下载常见分子的临界直径气体吸附的影响因素吸附剂再生吸附剂再生吸附平衡精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 44 页学习必备欢迎下载第 23 次课2 学
23、时注：本页为每次课教案首页上次课复习： 3.燃烧侯脱硫技术及其研究进展4.燃煤二氧化硫污染控制技术综合评价5 中国控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和重大行动. 本次课题（或教材章节题目）：第九章固定源氮氧化物的污染控制1. 氮氧化物的性质及来源2. 燃烧过程中氮氧化物的形成机理3. 低氮氧化物燃烧技术4. 烟气脱硝技术教学要求：主要介绍氮氧化物的性质及来源，燃烧过程中氮氧化物的形成机理，低氮氧化物燃烧技术及烟气脱硝技术等知识点。要求学生能够掌握固定源氮氧化物的污染控制技术重点：燃烧过程中氮氧化物的形成机理，低氮氧化物燃烧技术，烟气脱硝技术难点：热力型NOx 的形成机理，先进的低氮氧化物燃烧技
24、术，SCR、SNCR 烟气脱硝技术。教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：第一节氮氧化物的性质及来源第二节燃烧过程中氮氧化物的形成机理讲课时间： 2 学时第三节低氮氧化物燃烧技术第四节烟气脱硝技术课后作业P376 9.1 9.4 9.13 参考资料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 44 页学习必备欢迎下载第九章 氮氧化物污染控制主要内容：1. 氮氧化物的性质及来源2. 燃烧过程中氮氧化物的形成机理3. 低氮氧化物燃烧技术4. 烟气脱硝技术第一节 氮氧化物的性质及来源NOx包括：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4
25、、N2O5 大气中 NOx主要以 NO、NO2的形式存在NOx的性质：N2O：单个分子的温室效应为CO2的 200 倍，并参与臭氧层的破坏NO：大气中 NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分NO2: 强烈刺激性，来源于NO 的氧化，酸沉降NOx的来源固氮菌、雷电等自然过程（5108t/a）人类活动（ 5107t/a）燃料燃烧占95。主要来自：各种锅炉、焙烧炉、窑炉等的燃烧过程；机动车尾气排放。其他: 硝酸生产和各种硝化过程（如化肥厂） ；冶金行业中的炼焦、烧结、冶炼等高温过程；金属表面的硝酸处理。95以 NO 形式，其余主要为NO2。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归
26、纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 44 页学习必备欢迎下载第二节燃烧过程 NOx的形成机理形成机理1. 燃料型 NOx 燃料中的固定氮生成的NOx 2. 热力型 NOx 高温下 N2与 O2反应生成的 NOx 3. 瞬时 NO低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO热力型 NOx的形成产生 NO 和 NO2的两个重要反应2222NO2NO 11NOONO22平衡常数和平衡浓度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 44 页学习必备欢迎下载上述反应的化学平衡受温度和反应物化学组成的影响；平衡时 NO 浓度随温度
27、升高迅速增加。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 44 页学习必备欢迎下载上述数据说明：1) 室温条件下，几乎没有NO 和 NO2 生成，并且所有的NO 都转化为 NO2；2) 800K 左右， NO 与 NO2 生成量仍然很小，但NO 生成量已经超过 NO2；3) 常规燃烧温度（ 1500K）下，有可观的 NO 生成，但 NO2 量仍然很小；4) 平衡时 NO 浓度随温度升高而迅速增加；5) 较低空气过剩系数有利于控制NOx 的形成。烟气冷却过程中， 根据热力学计算， NOx 应主要以 NO2 的形式存在， 但实际 90
28、95的 NOx 以 NO 的形式存在，主要原因在于动力学控制。NO/NOx Ratio boiler vehicles nature gas 0.91.0 internal comb. engine 0.991.0 coal 0.951.0 6# fuel oil 0.961.0 diesel engine 0.771.0 热力型 NOx 形成的动力学 Zeldovich模型121222NON ON (4)NON OO (5)2OM2OM (3)NO 生成的总速率424525dNOONNNONOONO (6)dkkkkt假定 N 原子的浓度保持不变424552dNONNNOONONO0dkkk
29、kt得到425452ONONONNOO kkkk稳态代入（ 6）式得2424552452242p,NO22452dNON (NO/O )2Od1(NO/O )2ON1NO/(N O ) =1(NO/O )kk kktkkkKkk精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 44 页学习必备欢迎下载假定 O 原子的浓度保持不变1/ 22 ep,NOe1/ 2O O()KRT最终得21 / 24p,O21 / 21/ 2p,NO1/ 21/ 24p,NO21/ 252ed(1)d2(1)4N()()()NO NO /NOYMYxCYk
30、KMRTKkKCkY积分得 NO 的形成分数Y 与时间 t 之间的关系11(1)(1)exp()ccYYMt各种温度下形成NO的浓度时间分布曲线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 44 页学习必备欢迎下载在各种温度下 NO浓度随时间的变化曲线 (N2O240：1) 根据泽利多维奇预测结果: 压力对 M 值影响较弱 ,温度影响较强 ,即影响 NO 生成总量 ,也影响 NO 生成速率；在相同停留时间 ,不同温度下 NO 生成速率有显著差别；为减少 NO 生成量 ,可采取降低火焰区温度和后火焰区温度,减少停留时间的途径。瞬时 N
31、O 的形成：碳氢化合物燃烧时，分解成CH、CH2和 C2等基团，与 N2发生如下反应22222CHNHCNNCHNHCNNHCN2CN火焰中存在大量O、OH 基团，与上述产物反应：2222HCNOHCNH OCNOCONOCNOCONNHOHNH ONHONOHNOHNOHNONOO小结：低温火焰中生成的 NO的量明显高于泽氏预测的结果. 因此,低温火焰中形成的 NO多为瞬时 NO；瞬时 NO 生成量平均为 30g/GJ。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 44 页学习必备欢迎下载燃料型 NOx的形成：燃料中的 N 通常以
32、原子状态与HC 结合， CN 键的键能较 N N 小，燃烧时容易分解，经氧化形成 NOx；火焰中燃料氮转化为NO 的比例取决于火焰区NO/O2的比例；燃料中 2080的氮转化为 NOx。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 44 页学习必备欢迎下载精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 44 页学习必备欢迎下载第 24 次课2 学时注：本页为每次课教案首页上次课复习：提问：1. 氮氧化物的性质及来源（1）人类活动的主要来源？（2）NOx 主要存在形式及性质？
33、2. 燃烧过程中氮氧化物的形成机理热力型 NOx 瞬时型 NOx 燃料型 NOx 本次课题（或教材章节题目）：第九章固定源氮氧化物的污染控制3. 低氮氧化物燃烧技术4. 烟气脱硝技术教学要求：主要介绍低氮氧化物燃烧技术及烟气脱硝技术等知识点。要求学生能够掌握固定源氮氧化物的污染控制技术重点：低氮氧化物燃烧技术，烟气脱硝技术难点：先进的低氮氧化物燃烧技术，SCR、SNCR 烟气脱硝技术。教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：讲课时间： 2 学时第三节低氮氧化物燃烧技术第四节烟气脱硝技术课后作业P376 9.1 9.4 9.13 参考资料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归
34、纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 44 页学习必备欢迎下载第三节 低 NOx燃烧技术原理控制 NOx形成的因素空气燃料比燃烧区温度及其分布后燃烧区的冷却程度燃烧器形状低 NOx燃烧技术传统低 NOx燃烧技术1. 低氧燃烧降低 NOx的同时提高锅炉热效率CO、HC、碳黑产生量增加2. 降低助燃空气预热温度燃烧空气由 27oC 预热到 315oC ，NO 排放量增加 3 倍精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 44 页学习必备欢迎下载3. 烟气循环燃烧采用燃烧产生的部分烟气冷却后,再循环送回燃烧区 ,起到降低氧
35、浓度和燃烧区温度(主要减少热力型 NOx)的作用 ,以达到减少 NO 生成量的目的 .烟气循环率 25%-40%。4. 两段燃烧技术第一段：氧气不足，烟气温度低，NOx生成量很小第二段：二次空气， CO、HC 完全燃烧，烟气温度低先进的低 NOx燃烧技术原理：低空气过剩系数运行技术分段燃烧技术精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 44 页学习必备欢迎下载1. 炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器炉壁设置助燃空气（ OFA，燃尽风）喷嘴类似于两段燃烧技术要求: 合理确定燃尽风喷口与最上层煤粉喷口的距离燃尽风量要适当燃尽风应有
36、足够高的流速 ,以便能与烟气充分混合 . 先进的低 NOx燃烧技术2. 空气分级的低 NOx旋流燃烧器既要控制燃料型 NOx 和热力型 NOx 的生成 ,又要具有较高的燃烧效率. 一次火焰区：富燃，含氮组分析出但难以转化二次火焰区：燃尽CO、HC 等3. 空气 /燃料分级的低NOx燃烧器空气和燃料均分级送入炉膛一次火焰区下游形成低氧还原区，还原已生成的NOx为氮气。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 44 页学习必备欢迎下载第四节烟气脱硝技术脱硝技术的难点处理烟气体积大NOx浓度相当低精选学习资料 - - - - - -
37、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 44 页学习必备欢迎下载NOx的总量相对较大1. 选择性催化还原法（ SCR）催化剂：贵金属、碱性金属氧化物还原反应322232224NH4NOO4N6H O8NH6NO7N12H O潜在氧化反应32232224NH5O4NO6H O4NH3O2N6H O还原剂 : NH3 （常用） 、H2S 、 CO 反应特点 : 使氨能有选择的和气体中的NOX进行反应，而不和氧反应。常用催化剂 : 1)贵金属 2)非贵金属的氧化物或盐类Cu、Cr、Fe、V、Mn 优点：1）还原剂基本上不与氧反应，避免了无谓消耗，同时大大减小了反应热，催
38、化床温度变化小易于控制，采用一段流程即可；2）催化剂易得，选择余地大；3）还原剂 NH3相对易得，起燃温度低反应热低，床温通常低于3000C,有利于延长催化剂寿命和降低反应器对材料要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 44 页学习必备欢迎下载非选择性催化还原法（ SNCR）尿素或氨基化合物作为还原剂，较高反应温度化学反应3222222224NH6NO5N6H OCO(NH )2NO0.5O2NCO2H O同样，需要控制温度避免潜在氧化反应发生。还原剂 : H2、CH4 、合成氨释放气反应特点 : 反应分两步进行1）脱色
39、反应： 2)脱除反应 (慢) 常用催化剂 : Pt或 Pd常以 0.5%的 Pt 或 Pd载于氧化铝载体上。优缺点：1）燃量消耗量大（耗用于比NOX 含量高得多的 O2） ；2)产生大量热，须增设废热锅炉来降低反应气体温度，同时回收废热。3）需贵金属作催化剂。4）投资大。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 44 页学习必备欢迎下载吸收法 : 常见的有：水吸收法、 酸吸收法、 碱吸收法、吸收还原法、 氧化吸收法、 络合吸收法等。吸收法的特点 ：工艺简单、投资少，能以硝酸盐等形式回收废气中NOx 达到综合利用的目的。液体吸收法
40、的分类水吸收法因为 NO 水溶解度小，所以该法吸收效率不高， 尤其不能应用于含NO 为主的废气净化。酸吸收法OHNOHNOHNOHNOHNOOHNO2222322232主不稳定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页，共 44 页学习必备欢迎下载以浓硫酸作吸收剂亚硝基硫酸可以生产硫酸和硝酸。此方法可用于同时生产浓硫酸和浓硝酸企业的NOx尾气净化 。以稀硝酸作吸收剂NOx 在稀硝酸中的溶解度较高，属于物理吸收。碱液吸收法吸收剂：纯碱、烧碱。反应式：优点：可生成亚硝酸钠和硝酸钠，有一定的经济效益。缺点：净化效率低，一般仅60%，这是因为
41、 NO 本身不被碱吸收，只有在NO2/NO1时才能被吸收。此法适用于 NO2/NOx（氧化度） 50%的尾气。碱液吸收 , 必须首先将一半以上的NO 氧化为 NOx NO/NO21 效果最佳2322222223322223222242NO2MOHMNOMNOH ONONO2MOH2MNOH O2NONa CONaNONaNOCONONONa CO2NaNOCOMK ,Na ,Ca,Mg,(NH)吸收还原法吸收液：亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫化物或尿素的水溶液。净化效率高。NOx 被还原生成氮气。氧化吸收法原理：含有部分NO 和 NO2的 NOx 中的 NO 被氧化生成 NO2（硝酸、活性炭、氧、OH
42、NOHSOSOHNONO2442222亚硝基硫酸2323222232222CONaNONaNOCONaNOCONaNOCONaNONOOHNaNONaOHNONOOHNaNONaNONaOHNO22223222222精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 44 页学习必备欢迎下载原子氧等），然后 NO2被碱液吸收。络合吸收法原理：络合剂： FeSO4、EDTA、Na2SO3。特点：吸收容量小。4. 吸附法吸附剂：活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤NOx 和 SO2联合控制技术吸附剂：浸渍碳酸钠的-Al2O3 反应式23232222
43、23222422322232Na COAl O2NaAlOCO2NaAlOH O2NaOHAl O2NaOHSO0.5ONa SOH O2NaOH2NO1.5O2NaNOH O2NaOH2NO0.5O2NaNOH O再生：天然气、 CO NOx控制技术比较 : LNB- 低氮氧化物燃烧AOFA- 改进的燃尽风法SCR- 选择性催化还原SNCR- 选择性非催化还原富集回收络合物络合剂NONO精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 36 页，共 44 页学习必备欢迎下载第 25 次课2 学时上次课复习：有机污染物特性本次课题（或教材章节题目）：
44、第十章挥发性有机物污染控制第一节蒸汽压及蒸发第二节VOCs（volatile organic compounds ）污染控制技术教学要求： 1、了解并掌握蒸汽压的定义及计算；2、了解并VOCs（volatile organic compounds ）污染控制技术重点：1. 蒸汽压计算2. VOCs（volatile organic compounds ）污染控制技术难点：VOCs（volatile organic compounds ）污染控制技术教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：1. 蒸汽压及蒸发2. VOCs（volatile organic compounds ）污染控制技术讲课
45、时间： 2 学时课后作业P429 10.1 10.2 10.3 参考资料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 37 页，共 44 页学习必备欢迎下载第十章挥发性有机物污染控制1.蒸气压及蒸发2.VOCs（volatile organic compounds ）污染预防3.VOCs 污染控制方法和工艺第一节蒸气压与蒸发蒸气压是判断有机物是否属于挥发性有机物的主要依据。温度越高，蒸气压越大。一、蒸气压1. 空气中 VOCs 的含量低，可视为理想气体，拉乌尔定律：iiipyxPiy气相中组分 i的摩尔分数液相中组分 i的摩尔分数纯组分 i的蒸气
46、压总压ixipP2. 气液平衡：克劳休斯克拉佩龙（ ClausiusClapyron）方程：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 38 页，共 44 页学习必备欢迎下载lgBpATT平衡蒸气压， mmHg系统温度， K经验常数pAB、Blg pAtC温度，oC经验常数，参见表10-2ABC、 、t安托万（ Antoine ）方程二、挥发与溶解三、VOCs 排放精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 39 页，共 44 页学习必备欢迎下载第二节 VOCs 污染预防一、VOCs 控制技术可
47、分为两类1. 防止泄漏为主的预防性措施1)替换原材料2)改变运行条件3)更换设备等2. 末端治理为主的控制性措施二、VOCs 控制技术1. VOCs 替代精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 40 页，共 44 页学习必备欢迎下载2. 工艺改革 非挥发性溶剂工艺取代挥发性溶剂工艺，如流化床粉剂涂料和紫外平版印刷术 石油及石化生产过程：回收利用放空气体3. 泄漏损耗及控制 充入、呼吸和排空损耗 充入、呼吸和排空导致的VOCs 排放iimVm,giiiy MViiiiiiimx p Mx p MPVPRTRT组分 i的排放量排出空气 -VOC
48、s混合物中组分 i的浓度imi排出空气中组分 i的摩尔质量VOCs的摩尔分率混合气体的摩尔体积iMiym,gV充入、呼吸和排空损耗a. 呼吸损耗呼吸损耗温度变化使容器产生“ 吸进和呼出 ” 而导致的有机物损耗；白天呼出，夜晚吸进可通过在容器出口附加的蒸气保护阀来控制b. 汽油的转移和呼吸损耗汽油（ 50 余种碳氢化物和其他痕量物质，C8H17）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 41 页，共 44 页学习必备欢迎下载 转移损耗控制方法浮顶罐， 用于储存大量的高挥发性的液体。用于密封的浮顶盖浮在液面上，液面以上没有空隙。液体注入或流出时顶
49、盖随之上下浮动，避免上面所讲述的呼吸损耗。但是这种密封方式（一般采用有弹性的橡胶薄盖，类似于汽车上的雨刷）并不是完美的，仍然会有密封损失。汽油已挥发部分所占的百分比/% 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 42 页，共 44 页学习必备欢迎下载这张草图没有给出防雨雪装置和其他的细节。转移损耗控制方法阶段1 控制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 43 页，共 44 页学习必备欢迎下载第 26 次课2 学时上次课复习：1. 蒸汽压的计算2. VOCs（volatile organic compounds ）污染控制技术本次课题（或教材章节题目）：第十章挥发性有机物污染控制第三节VOCs 控制方法和工艺教学要求：了解并掌握VOCs 控制方法和工艺；重点：VOCs 控制方法和工艺难点：VOCs 控制方法和工艺教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：VOCs 控制方法和工艺讲课时间： 2 学时课后作业P429 10.6 10.7 参考资料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 44 页，共 44 页
