西安建筑科技大学：《大气污染控制工程 Air Pollution Control Engineering》课程电子教案（PPT教学课件）第二章 燃烧与大气污染

第二章燃烧与大气污染 1,燃料的性质 2。燃料的燃烧过程及燃烧产物 3,燃烧所需空气量和产生烟气量的计算 4,燃烧过程中硫氧化物的形成 5,燃烧过程中颗粒污染物的形成 6,燃烧过程中其他污染物的形成

第二章 燃烧与大气污染 1. 燃料的性质 2. 燃料的燃烧过程及燃烧产物 3. 燃烧所需空气量和产生烟气量的计算 4. 燃烧过程中硫氧化物的形成 5. 燃烧过程中颗粒污染物的形成 6. 燃烧过程中其他污染物的形成

第一节燃料的性质 1.燃料的分类 按获得方法分 按物态分 天然燃料 人工燃料 固体燃料 木柴、煤等 木炭、焦炭等 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、转炉煤气 焦炉煤气

第一节 燃料的性质 1. 燃料的分类 按获得方法分 按物态分 天然燃料 人工燃料 固体燃料 木柴、煤等 木炭、焦炭等 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、转炉煤气、 焦炉煤气

2.燃料的化学组成 典型液体和气体燃料的化学组成成分 PROPERTIES OF TYPICAL LIQUID FUELS Percent by weight Heating Gasoline H Ash grav (10Jkg Kerosene(No.1)86513.20.10.1 0.1 Trace0.825 Fuel oil 86412.70.10.10.4-0.7 Trace0.865 45.5 85.611.70.30.4 0.953 0.6 85.710.50.50.4 <2.8 0.08 0.986 42.5 PROPERTIES OF GASEOUS FUELS cry gas Blast fumace gas Sweetened, H, S removed

2. 燃料的化学组成 典型液体和气体燃料的化学组成成分

2.燃料的化学组成 典型固体燃料的化学组成成分 PROPERTIES OF SELECTED SOLID FUELS Percent by weigh Proximate analysis Ultimate analysis volatile Fuel (state) arbon matte Moisture A S(0°Jkg) Meta-anthracite(RI 653 133 18.964.204 21.7 77.1 3.8 54 13.716.11.80.6 1806 27.8 Semianthracite(PA) 78,9 3.0 9.780.23.31.1 2,00.7 31.3 Bituminous(PA) 70.0 3.3 33.3 High-volatile bituminous 58.3 303 26 76.6 3L.7 (CO) 543 326 1.7745.11.36.506 307 (KY) 453 28. (IL) 39l 402 12. 12.84.6 664.3 Subbituminous(CO) 45.9 30.5 19.6 4.058.83.81.31220.3 23.6 Lignite(ND) 308 348 6242.42 0.7 1240.7 168 Brown coal (australia) 0.i Wood( Douglas fir, as received) 172 82.0 359 0.852.36.30.14050 21.0

2. 燃料的化学组成 典型固体燃料的化学组成成分

3.燃料组成对燃烧的影响 碳:可燃元素。 1kg纯碳完全燃烧时,放出32860kJ的热量 不完全燃烧生成co时,放出9268kJ的热量 无烟煤含碳量约90%~98%,一般煤的含碳量约50%~95%。 氢:是燃料中发热量最高的元素。 煤中氢的含量为2%~10% 1kg氢完全燃烧时能放出120500kJ的热量

3. 燃料组成对燃烧的影响 ➢ 碳：可燃元素。 • 1 kg纯碳完全燃烧时，放出32860 kJ的热量。 • 不完全燃烧生成CO时，放出9268kJ的热量。 • 无烟煤含碳量约90%~98%，一般煤的含碳量约50%~95%。 ➢ 氢：是燃料中发热量最高的元素。 • 煤中氢的含量为2%~10% • 1 kg氢完全燃烧时能放出120500 kJ的热量

3.燃料组成对燃烧的影响 氧:氧在燃料中与碳和氢生成化合物,降低了燃料的发 热量 氮:燃料中含氮量很少,一般为0.5%~1.5% 硫:以三种形态存在:有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫 前两种能放出热量,称之为挥发硫。硫燃烧生成产物为 SO2和SO3,其中SO2占95%以上

3. 燃料组成对燃烧的影响 ➢ 氧：氧在燃料中与碳和氢生成化合物，降低了燃料的发 热量 ➢ 氮：燃料中含氮量很少，一般为0.5%~1.5% ➢ 硫：以三种形态存在：有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫。 前两种能放出热量，称之为挥发硫。硫燃烧生成产物为 SO2和SO3，其中SO2占95%以上

3.燃料组成对燃烧的影响 >水分: >煤中水分由表面(外部)水分和吸附(内部)水分组成。 外部水分可以靠自然干燥除去。 内部水分要放在干燥箱中加热到102~105°C,保持2h后才 能除掉。 灰分:是燃料中不可燃矿物质

3. 燃料组成对燃烧的影响 ➢ 水分： ➢ 煤中水分由表面（外部）水分和吸附（内部）水分组成。 ➢ 外部水分可以靠自然干燥除去。 ➢ 内部水分要放在干燥箱中加热到102~105C，保持2h后才 能除掉。 ➢ 灰分：是燃料中不可燃矿物质

4.煤的分类和组成 >煤的基本分类 口褐煤:热值为3000~4000 kcal/kg 最低晶位的煤,形成年代最短 挥发分大于40%,适于烧锅炉、气化 口烟煤:热值为4200~7500kcal/kg 形成年代较褐煤长,碳含量75%90%,成焦性较强 挥发分在10%~40%之间,适于炼焦、气化、动力燃料 口无烟煤:热值为4200~7500kcal/kg 煤化时间最长,含碳量最高(高于93%),成焦性差 挥发分小于10%,适于民用、冶金、建材、气化

4.煤的分类和组成 ➢ 煤的基本分类 ❑褐煤：热值为3000~4000kcal/kg • 最低品位的煤，形成年代最短 • 挥发分大于40%，适于烧锅炉、气化 ❑烟煤：热值为4200~7500kcal/kg • 形成年代较褐煤长，碳含量75%~90％，成焦性较强 • 挥发分在10%~40%之间，适于炼焦、气化、动力燃料 ❑无烟煤：热值为4200~7500kcal/kg • 煤化时间最长，含碳量最高（高于93％），成焦性差 • 挥发分小于10%，适于民用、冶金、建材、气化

4.煤的分类和组成 >煤的成分分析 √工业分析( proximate analysis) 测定煤中水分、挥发分、固定碳和灰分。估测碳含量和热 值,是评价工业用煤的主要指标。 元素分析( ultimate analysis) 用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢 氮、硫和氧的

4.煤的分类和组成 ➢ 煤的成分分析 ✓工业分析（ proximate analysis ） 测定煤中水分、挥发分、固定碳和灰分。估测碳含量和热 值，是评价工业用煤的主要指标。 ✓元素分析（ ultimate analysis ） 用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、 氮、硫和氧的含量

4.煤的分类和组成 >煤中硫的形态 黄铁矿硫FeS2 硫化铁硫{白铁矿硫FeS2 砷黄铁矿硫 无机硫〈元素硫 石膏CaSO42H2O 硫酸盐硫 绿矾FeSO47H2O 煤中全硫 硫醇或醚基化合物R-SH 硫醚R-S-R 有机硫{三硫酰荒RSSR 噻吩类杂环硫化物 硫醌化合物

4.煤的分类和组成 ➢ 煤中硫的形态