大氣污染控制工程教案

大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)43/43大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)高寬比：h01.2—2.0b0

b0不大于600mm，高不受限制。長(zhǎng)度l0=0.15～0.30d0，d0為當(dāng)量直徑，4Fol0=200～350mm，不超出500mm。d0q①擴(kuò)大管出氣管F0Qt2u0為18～22m/s。3600u2第1頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第17次課2學(xué)時(shí)前一次課復(fù)習(xí)：捕集效率文丘里沖刷器本次課題（或教材章節(jié)題目）：第六章除塵裝置第四節(jié)過濾式除塵器1.袋式除塵器的除塵原理2.壓力損失授課要求：1、認(rèn)識(shí)并掌握袋式除塵器除塵機(jī)理和特色；2、認(rèn)識(shí)袋式除塵器的壓力損失重點(diǎn)：1.袋式除塵器除塵機(jī)理除塵器的壓力損失點(diǎn)：袋式除塵器除塵機(jī)理授課手段及教具：多媒體講解內(nèi)容實(shí)時(shí)間分派：袋式除塵器除塵機(jī)理壓力損失授課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P2296.236.24參照資料第2頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)教課內(nèi)容第四節(jié)袋式除塵器布袋除塵器是古老而寬泛采納的除塵方法，它是利用纖維織物的過濾作用進(jìn)行除塵，是干式高效除塵器。合用于粒徑小于1μm的顆粒。特色（長(zhǎng)處）：跟著纖維布厚度的加厚，除塵效率是增添的。1．除塵效率高，可達(dá)99%以上，回收一部分干料，凈化氣體可循環(huán)使用，節(jié)儉能源；2．適應(yīng)性強(qiáng)，能辦理不一樣樣種類的顆粒污染物（包含電除塵器不易辦理的高比電阻粉塵），袋濾器小大由之；3．操作彈性大，進(jìn)口氣體含塵濃度變化較大時(shí)，對(duì)除塵效率影響不大；4．構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用靈巧，便于回收干料。弊端：1．不易辦理濕度大，粘度大的氣流，投資較高；2．壓力損失大，造成辦理風(fēng)量小，能耗大，壓力降過大，粉塵造成局部穿孔，并造成濾布損失大；3．其應(yīng)用遇到濾布耐溫、耐腐等操作性能的限制，4．一般濾布的使用溫度應(yīng)小于300℃，煙氣溫度不可以低于露點(diǎn)溫度。布袋除塵器所用的濾布多為圓柱形（d=125-500mm），也有扁形的，濾袋長(zhǎng)一般為幾米，此刻此法已在冶金、水泥、化工、陶瓷、食品等不一樣樣的部門獲得寬泛的應(yīng)用。第3頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)教課內(nèi)容一、袋式除塵器的原理（一）除塵機(jī)理袋式除塵器是利用棉毛、人造纖維等織物進(jìn)行過濾的一種除塵裝置，濾料自己的網(wǎng)孔較大，約20～50μm，絨布約5～10μm，卻能除掉粒徑1μm以下的顆粒，除塵效率很高。新濾料除塵效率不高。其機(jī)理波及篩濾、慣性碰撞、滯留、擴(kuò)散、降電、重力沉降。1．篩過作用：當(dāng)粉塵粒徑大于濾布孔隙或積聚在濾布上的塵粒間孔隙時(shí)，粉塵即被截留下來。因?yàn)樾聻V布孔隙遠(yuǎn)大于粉塵粒徑，所以阻留作用很小，但當(dāng)濾布表面聚集積大批粉塵后，阻留作用就顯然增大。2．慣性碰撞：當(dāng)含塵氣流湊近過濾纖維時(shí)，氣流將繞過纖維，而塵粒因?yàn)閼T性作用連續(xù)直線行進(jìn)，撞擊到纖維上即會(huì)被捕集，這類慣性碰撞作用，隨粉塵粒徑及流速的增大而加強(qiáng)。氣流線軌跡線a．慣性碰撞除塵機(jī)理3．?dāng)U散和靜電作用小于1μm的塵粒，在氣流速度很低時(shí)，其除塵機(jī)理主假如擴(kuò)散和靜電作用，如圖b所示：擴(kuò)散：布朗運(yùn)動(dòng)惹起，它隨氣速的降低，纖維和粉塵的直徑的減小而加強(qiáng)。電力：帶電荷相反時(shí)3．重力沉降：當(dāng)遲緩運(yùn)動(dòng)的含塵氣流進(jìn)入除塵器內(nèi)，粒徑和密度大的塵粒可能因重力作用自然沉降下來。（二）除塵過程歸納：含塵氣濾料形成粉塵初層過濾、清灰（保持初層）濾布的除塵過程：含塵氣體經(jīng)過濾袋，過一段時(shí)間后，表面齊聚了一層粉塵層（稱為粉塵初層），在此后的運(yùn)行中，粉塵除層成了主要過濾層，濾布只起著形成粉塵初層和支撐它的骨架作用，因?yàn)榉蹓m初層的影響，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的除塵效率，跟著濾料上粉塵的齊聚，除塵效率和壓力損失都相應(yīng)增添，當(dāng)濾料雙側(cè)壓差很大時(shí)會(huì)把已附著在濾料上的細(xì)塵擠壓過去，使效率降低。其余，阻力過高，辦理風(fēng)量顯然降落，影響排放見效，故除塵器應(yīng)控制必然的阻力，實(shí)時(shí)清灰，但不可以損壞粉塵初層。第4頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)教課內(nèi)容濾布含塵氣體凈氣粉塵初層粉塵層二、壓力損失壓力損失決定著裝置的能耗大小、除塵效率、清灰時(shí)間間隔。除塵器的壓力損失P包含潔凈濾料的壓力損失P00uf和泥料上粉塵層的壓力損失PdRmufRdufR為粉塵層的均勻比阻力，Kg/m2，為μ=1Pa·s，m=1Kg/m2時(shí)的粉塵阻力。PP0PdVf0Rmuf(Pa)0RGaufAμ——?dú)怏w粘度，Pa·s；ξ——總阻力系數(shù)，1/m；ξ0——潔凈濾料的阻力系數(shù)，1/m；Vf——過濾速度，m/s；m——濾料上的粉塵負(fù)荷，Kg/m2；R——粉塵層均勻比阻力，Kg/m2。上式說明：P與過濾速度、氣體粘度系數(shù)成正比。該特色與其余各樣類的除塵器完滿不一樣樣。R301sm；22dp——塵粒比表面均勻粒徑，dpssξs——粉塵層均勻孔隙率，%；3或粉塵層均勻阻力系數(shù)mc0uft則P0citRufuf，c0為進(jìn)口含塵濃度，t為過濾時(shí)間。潔凈濾料的阻力P0很小，一般可忽視。其阻力系數(shù)在107-108（1/m），見書表5-4。粉塵層均勻比阻力隨粉塵負(fù)荷和濾料特色不一樣樣而變化。袋式除塵器的壓力損失一般控制在800-1500Pa，當(dāng)阻力達(dá)到預(yù)約值時(shí)，需對(duì)濾袋清灰（清灰時(shí)間間隔），進(jìn)口含塵濃度大，清灰時(shí)間變短，清灰次數(shù)增添，濾料壽命縮短。Pt秒（s）RVf2c0第5頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第18次課2學(xué)時(shí)前一次課復(fù)習(xí)：袋式除塵器的除塵原理壓力損失本次課題（或教材章節(jié)題目）：第六章除塵裝置第四節(jié)過濾式除塵器3.濾料4.清灰5.除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用第五節(jié)除塵器的選擇與發(fā)展授課要求：1、認(rèn)識(shí)袋式除塵器的濾料構(gòu)造；2、認(rèn)識(shí)并掌握袋式除塵器的清灰方法3、掌握除塵器的選擇與設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)：1.袋式除塵器的清灰方法除塵器的選擇與設(shè)計(jì)方法點(diǎn)：除塵器的選擇與設(shè)計(jì)方法授課手段及教具：多媒體講解內(nèi)容實(shí)時(shí)間分派：濾料清灰除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用除塵器的選擇與發(fā)展授課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P2296.256.26參照資料第6頁Vf=2-3m/s）和大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)教課內(nèi)容三、濾料濾料性能對(duì)袋式除塵器的工作影響很大。性能優(yōu)秀的濾布應(yīng)具備耐溫、耐腐化、耐磨、效率高、阻力低、使用壽命長(zhǎng)、成本低等長(zhǎng)處。其余與表面構(gòu)造相關(guān)：表面圓滑：容塵小，清灰方便，適于低濃度粉塵，風(fēng)速不易過大。起絨毛：容塵量大，風(fēng)速可較高，但必然實(shí)時(shí)清灰。近來幾年來出現(xiàn)了很多耐高溫的新式濾料，如聚四氟乙烯、芬芳族聚酰胺等。各自特色見書，表7-5。P311，7-2，P156。四、清灰方式清灰方式有兩種：機(jī)械清灰平易流清灰。1．機(jī)械清灰利用機(jī)械傳動(dòng)使濾袋振動(dòng)，迫使積聚在濾袋上的粉塵層落入灰斗。由三種方式：搖動(dòng)（水平），又分上部擺和腰部擺兩種；振動(dòng)（垂直）；扭動(dòng)（機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)）。清灰風(fēng)速一般在1-2m/s，壓力損失在800-1200Pa。2．氣流清灰利用反吹空氣從反方向經(jīng)過濾袋和粉塵層，借氣流力使濾袋上的粉塵零落。采納氣流清灰，濾袋必然有支撐構(gòu)造，如撐架或網(wǎng)架等免得壓扁濾袋。氣流清灰有兩種：逆氣流清灰（脈沖噴吹清灰（Vf=2-4m/s）。五、袋式除塵器的選擇設(shè)計(jì)和應(yīng)用1．選擇設(shè)計(jì)1）選定型式、濾料和清灰方式；2）求過濾面積A,AQQ——辦理胸襟，m3/h；60VfVf——過濾風(fēng)速，m/min。（3）除塵器設(shè)計(jì)：確立濾袋尺寸直徑d和高度L，求單只濾袋面積，求濾袋只數(shù)，濾袋部署。濾袋面積alAdl，濾袋個(gè)數(shù)naf例：某縣硅石礦系統(tǒng)總流量為5000Nm3/h，氣體構(gòu)成近似于空氣，溫度50℃，粉塵主要成分硅石粉濃度6g/m3，要求設(shè)計(jì)一袋式除塵器。解：設(shè)計(jì)方案步驟：1）確立濾袋尺寸濾袋采納DD—9#滌綸，濾袋形式：圓形。清灰方式：機(jī)械清灰，過濾風(fēng)速為Vf=2m/min。2）過濾面積A第7頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)教課內(nèi)容3）濾袋尺寸取直徑d=120mm，長(zhǎng)度L=4m4）求單只濾袋面積adl0.1241.50m25）袋子只數(shù)nA49.232.8取33只af1.516）計(jì)算壓力損失PRmVfVf=2m/min=0.033m/s取m(粉塵負(fù)荷)=0.1Kg/m2均勻比阻力R=1.5×1010m/Kgμ=1.96×10-5Kg/m·sξ0=4.8×1071/mP4.81071.510100.10.0331.961051012Pa7）預(yù)計(jì)清灰周期T取P≈1100Pa≈PRV2ctdf0tmaxP1100623秒10.4分1.510101.961050.33RVf2c02610310分鐘8）其余設(shè)計(jì)內(nèi)容①濾袋部署，袋子懸掛方式②殼體設(shè)計(jì)、箱體、出入氣管、灰斗、入孔、操作平臺(tái)等③清灰機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)④粉塵輸送⑤管道、閥門、風(fēng)機(jī)等2．應(yīng)用袋式除塵器不宜辦理含有油霧、凝固水、粘性大的粉塵氣流，不耐高溫，此設(shè)施效率高，寬泛用于各工業(yè)生產(chǎn)的除塵器中，特別對(duì)細(xì)小干燥的粉塵更適合。六、除塵效率丹尼斯（Dennis—klemm）提出效率公式：1Pn0.1PneamcRc0Pn1.51071.03Vfexp12.71ea3.6103Vf40.094第8頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)教課內(nèi)容cR——脫除濃度，g/m3，取0.5mg/m3；m——粉塵負(fù)荷，g/m2；Pn——無因次參數(shù)。由上式可見，粉塵層越厚，m越大，效率越高。顆粒層除塵器顆粒層除塵器是利用顆粒狀物料（如硅石、矸石等）作填料層的一種內(nèi)部過濾式除塵裝置。濾沉系統(tǒng)與袋式除塵器相像。五、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用凈化妝置的選摘重點(diǎn)是凈化效率、辦理能力和動(dòng)力耗費(fèi)間的均衡問題。凈化效率高的裝置常常動(dòng)力耗費(fèi)大，或設(shè)施費(fèi)較高，所以應(yīng)在全面權(quán)衡裝置的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)進(jìn)步行選擇。一般考慮的要素：風(fēng)量、效率、粒徑散布、壓力損失、能否達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)、氣體性質(zhì)（T、P、ρ等）、粉塵性質(zhì)（c、成分、d、ρ、回收價(jià)值等）、初投資、運(yùn)行開銷、保護(hù)開銷。ip全面比較裝置的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，選定適合的凈化妝置，確立出裝置的型號(hào)規(guī)格和運(yùn)行參數(shù)。第9頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第19次課2學(xué)時(shí)前一次課復(fù)習(xí)：1.濾料構(gòu)造清灰方法除塵器的選擇與設(shè)計(jì)除塵器的發(fā)展本次課題（或教材章節(jié)題目）：第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)氣體汲取授課要求：認(rèn)識(shí)并掌握氣體汲取原理及計(jì)算；重點(diǎn)：1.氣體汲取原理及汲取計(jì)算難點(diǎn)：汲取原理授課手段及教具：多媒體講解內(nèi)容實(shí)時(shí)間分派：氣體汲取原理及計(jì)算授課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)參照資料

P3017.37.47.5第10頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)氣體汲取一、汲取機(jī)理雙膜模型（應(yīng)用最廣）假設(shè)：（1）界面雙側(cè)存在氣膜和液膜,膜內(nèi)為層流,傳質(zhì)阻力只在膜內(nèi)（2）氣膜和液膜外湍流流動(dòng),無濃度梯度,即無擴(kuò)散阻力（3）氣液界面上,氣液達(dá)溶解均衡即:CAi=HPAi（4）膜內(nèi)無物質(zhì)累積,即達(dá)穩(wěn)態(tài).2.浸透模型假設(shè):（1）氣液界面上的液體微元不停被液相主體中濃度為CAL的微元置換（2）每個(gè)微表面元與氣體接觸時(shí)間都為（3）界面上微表面元在裸露時(shí)間內(nèi)的汲取速率是變化的表面更新模型假設(shè)：（1）各表面微元擁有不一樣樣的裸露時(shí)間,t=0-（2）各表面元的裸露時(shí)間(齡期)符合正態(tài)散布其余模型如：表面更新模型的修正；鑒于流體力學(xué)的傳質(zhì)模型；界面效應(yīng)模型。雙膜理論（1）雙膜模型氣相分傳質(zhì)速率NA=ky(yA-yAi)NA=ky(pA-pAj)液相分傳質(zhì)速率NA=kx(xAi-xA)NA=ky(cAj-cA)總傳質(zhì)速率方程第11頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)NA=Ky(yA-y*A)NA=Kx(xA*-xA)*NA=Kai(pA-pA)xAL氣液均衡常有氣體均衡溶解度亨利定律：必然溫度下，稀溶液中溶質(zhì)的溶解度與氣相中溶質(zhì)的均衡分壓成正比3）汲取系數(shù)汲取系數(shù)的不一樣樣形式見以下列圖：第12頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)4）傳質(zhì)阻力傳質(zhì)阻力－汲取系數(shù)的倒數(shù)傳質(zhì)阻力＝氣相傳質(zhì)阻力＋液相傳質(zhì)阻力5）傳質(zhì)過程汲取質(zhì)與汲取劑；設(shè)施、填料種類；流動(dòng)情況、操作條件二、物理汲取汲取過程以以下列圖：操作線、均衡線汲取推進(jìn)力見圖。第13頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)汲取塔的最小液氣比見圖三、化學(xué)汲取化學(xué)汲取的長(zhǎng)處：1）溶質(zhì)進(jìn)入溶劑后因化學(xué)反響耗費(fèi)掉，溶劑容納的溶質(zhì)量增添2）液膜擴(kuò)散阻力降低3）填料表面的阻滯層仍為有效濕表面兩分子反響中相界面周邊液相內(nèi)A與B的濃度散布圖第14頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第20次課2學(xué)時(shí)前一次課復(fù)習(xí)：氣體汲取原理及計(jì)算本次課題（或教材章節(jié)題目）：第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)第二節(jié)氣體吸附授課要求：認(rèn)識(shí)并掌握氣體汲取原理及計(jì)算；重點(diǎn)：氣體吸附原理及汲取計(jì)算難點(diǎn)：汲取原理授課手段及教具：多媒體講解內(nèi)容實(shí)時(shí)間分派：氣體吸附授課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P3027.97.107.11參照資料第15頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第二節(jié)氣體吸附吸附用多孔固體吸附劑將氣體（或液體）混淆物中的組分濃集于固體表面吸附質(zhì)－被吸附物質(zhì)吸附劑－附著吸附質(zhì)的物質(zhì)長(zhǎng)處：效率高、可回收、設(shè)施簡(jiǎn)單弊端：吸附容量小、設(shè)施體積大吸附機(jī)理物理吸附和化學(xué)吸附物理吸附和化學(xué)吸附?同一污染物可能在較低溫度下發(fā)生物理吸附?若溫度高升到吸附劑具備足夠高的活化能時(shí)，發(fā)生化學(xué)吸附吸附劑需具備的特色內(nèi)表面積大擁有選擇性吸附作用高機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)和熱堅(jiān)固性吸附容量大根源寬泛，造價(jià)低價(jià)優(yōu)秀的重生性能常用吸附劑特色：分子篩特色操作條件低溫有益于物理吸附；高溫利于化學(xué)吸附增大氣相壓力利于吸附吸附質(zhì)性質(zhì)、濃度臨界直徑－吸附質(zhì)不易浸透的最大直徑吸附質(zhì)的分子量、沸點(diǎn)、飽和性吸附劑活性單位吸附劑吸附的吸附質(zhì)的量靜活性－吸附達(dá)到飽和時(shí)的吸附量動(dòng)活性－未達(dá)到均衡時(shí)的吸附量第16頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)常有分子的臨界直徑氣體吸附的影響要素吸附劑重生吸附劑重生吸附均衡第17頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第23次課2學(xué)時(shí)注：本頁為每次課授課設(shè)計(jì)首頁前一次課復(fù)習(xí)：3.焚燒侯脫硫技術(shù)及其研究進(jìn)展4.燃煤二氧化硫污染控制技術(shù)綜合談?wù)?中國(guó)控制酸雨和二氧化硫污染的政策、舉措和重要行動(dòng).本次課題（或教材章節(jié)題目）：第九章固定源氮氧化物的污染控制1.氮氧化物的性質(zhì)及根源2.焚燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理3.低氮氧化物焚燒技術(shù)4.煙氣脫硝技術(shù)授課要求：主要介紹氮氧化物的性質(zhì)及根源，焚燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理，低氮氧化物焚燒技術(shù)及煙氣脫硝技術(shù)等知識(shí)點(diǎn)。要修業(yè)生可以掌握固定源氮氧化物的污染控制技術(shù)重點(diǎn)：焚燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理，低氮氧化物焚燒技術(shù)，煙氣脫硝技術(shù)難點(diǎn)：熱力型NOx的形成機(jī)理，先進(jìn)的低氮氧化物焚燒技術(shù)，SCR、SNCR煙氣脫硝技術(shù)。授課手段及教具：多媒體講解內(nèi)容實(shí)時(shí)間分派：第一節(jié)氮氧化物的性質(zhì)及根源第二節(jié)焚燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理授課時(shí)間：2學(xué)時(shí)第三節(jié)低氮氧化物焚燒技術(shù)第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)P3769.19.49.13課后作業(yè)參照資料第18頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第九章氮氧化物污染控制主要內(nèi)容：1.氮氧化物的性質(zhì)及根源焚燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理低氮氧化物焚燒技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)第一節(jié)氮氧化物的性質(zhì)及根源NOx包含：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5大氣中NOx主要以NO、NO2的形式存在NOx的性質(zhì)：N2O：?jiǎn)蝹€(gè)分子的溫室效應(yīng)為CO2的200倍，并參加臭氧層的損壞NO：大氣中NO2的前體物質(zhì)，形成光化學(xué)煙霧的活躍組分NO2:激烈刺激性，根源于NO的氧化，酸沉降NOx的根源固氮菌、雷電等自然過程（5×108t/a）人類活動(dòng)（5×107t/a）燃料焚燒占95％。主要來自：各樣鍋爐、焙燒爐、窯爐等的焚燒過程；靈巧車尾氣排放。其余:硝酸生產(chǎn)和各樣硝化過程（如化肥廠）；冶金行業(yè)中的煉焦、燒結(jié)、冶煉等高溫過程；金屬表面的硝酸辦理。95％以NO形式，其余主要為NO2。第19頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第二節(jié)焚燒過程N(yùn)Ox的形成機(jī)理形成機(jī)理燃料型NOx燃猜中的固定氮生成的NOx熱力型NOx高溫下N2與O2反響生成的NOx剎時(shí)NO低溫火焰下因?yàn)楹甲杂苫拇嬖谏傻腘O熱力型NOx的形成產(chǎn)生NO和NO2的兩個(gè)重要反響N2O22NO1NO1O2NO222均衡常數(shù)和均衡濃度第20頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)上述反響的化學(xué)均衡受溫度和反響物化學(xué)構(gòu)成的影響；均衡時(shí)NO濃度隨溫度高升快速增添。第21頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)上述數(shù)聽聞明：室溫條件下，幾乎沒有NO和NO2生成，而且全部的NO都轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2；800K左右，NO與NO2生成量仍舊很小，但NO生成量已經(jīng)超出NO2；常例焚燒溫度（>1500K）下，有可觀的NO生成，但NO2量仍舊很?。痪鈺r(shí)NO濃度隨溫度高升而快速增添；較低空時(shí)令余系數(shù)有益于控制NOx的形成。煙氣冷卻過程中，依據(jù)熱力學(xué)計(jì)算，NOx應(yīng)主要以NO2的形式存在，但實(shí)質(zhì)90％～95％的NOx以NO的形式存在，主要原由在于動(dòng)力學(xué)控制。NO/NOxRatioboilervehiclesnaturegas0.9～1.0internalcomb.engine0.99～1.0coal0.95～1.06#fueloil0.96～1.0dieselengine0.77～1.0熱力型NOx形成的動(dòng)力學(xué)——Zeldovich模型O2M2OM(3)N2O1NON(4)1NO22NOO(5)2NO生成的總速率d[NO]k4[O][N2]k4[N][NO]k5[N][O2]k5[O][NO](6)dt假設(shè)N原子的濃度保持不變d[N][O][N2]k4[N][NO]k5[O][NO]k5[N][O2]0k4dt獲得[N]穩(wěn)態(tài)k4[O][N2]k5[O][NO]k4[NO]k5[O2]代入（6）式得d[NO]k[N](kk[NO]2/k[O])dt2[O]4245521(k4[NO]/k5[O2])2k[O][N2]{1[NO]2/(Kp,NO[N2][O2])}=41(k4[NO]/k5[O2])假設(shè)O原子的濃度保持不變第22頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)[O2]1/e2Kp,NO[O]e(RT)1/2最后得dYM(1Y2)dx2(1CY)M4k4Kp,O[N2]1/2(RT)1/2(Kp,NO)1/2Ck4(Kp,NO)1/2[N2]1/2k5[O2]1/2Y[NO]/[NO]e積分得NO的形成分?jǐn)?shù)Y與時(shí)間t之間的關(guān)系(1Y)c1(1Y)c1exp(Mt)各樣溫度下形成NO的濃度－時(shí)間散布曲線第23頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)在各樣溫度下NO濃度隨時(shí)間的變化曲線(N2／O2＝40：1)依據(jù)澤利多維奇展望結(jié)果:壓力對(duì)M值影響較弱,溫度影響較強(qiáng),即影響NO生成總量,也影響NO生成速率；在相同逗留時(shí)間,不一樣樣溫度下NO生成速率有顯然差異；為減少NO生成量,可采納降低火焰區(qū)溫度和后火焰區(qū)溫度,減少逗留時(shí)間的門路。剎時(shí)NO的形成：碳?xì)浠衔锓贌龝r(shí)，分解成CH、CH2和C2等基團(tuán)，與N2發(fā)生以下反響CHN2HCNNCH2N2HCNNHC2N22CN火焰中存在大批O、OH基團(tuán)，與上述產(chǎn)物反響：HCNOHCNH2OCNO2CONOCNOCONNHOHNH2ONHONOHNOHNOHNO2NOO小結(jié)：低溫火焰中生成的NO的量顯然高于澤氏展望的結(jié)果.所以,低溫火焰中形成的NO多為剎時(shí)NO；剎時(shí)NO生成量均勻?yàn)?0g/GJ。燃料型NOx的形成：燃猜中的N平常以原子狀態(tài)與HC聯(lián)合，C—N鍵的鍵能較N≡N小，焚燒時(shí)簡(jiǎn)單分解，經(jīng)氧化形成NOx；火焰中燃料氮轉(zhuǎn)變?yōu)镹O的比率取決于火焰區(qū)NO/O2的比率；燃猜中20％～80％的氮轉(zhuǎn)變?yōu)镹Ox。第24頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第25頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第24次課2學(xué)時(shí)注：本頁為每次課授課設(shè)計(jì)首頁前一次課復(fù)習(xí)：發(fā)問：1.氮氧化物的性質(zhì)及根源（1）人類活動(dòng)的主要根源？（2）NOx主要存在形式及性質(zhì)？焚燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理熱力型NOx剎時(shí)型NOx燃料型NOx本次課題（或教材章節(jié)題目）：第九章固定源氮氧化物的污染控制3.低氮氧化物焚燒技術(shù)4.煙氣脫硝技術(shù)授課要求：主要介紹低氮氧化物焚燒技術(shù)及煙氣脫硝技術(shù)等知識(shí)點(diǎn)。要修業(yè)生可以掌握固定源氮氧化物的污染控制技術(shù)重點(diǎn)：低氮氧化物焚燒技術(shù)，煙氣脫硝技術(shù)難點(diǎn)：先進(jìn)的低氮氧化物焚燒技術(shù)，SCR、SNCR煙氣脫硝技術(shù)。授課手段及教具：多媒體講解內(nèi)容實(shí)時(shí)間分派：授課時(shí)間：2學(xué)時(shí)第三節(jié)低氮氧化物焚燒技術(shù)第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)P3769.19.49.13課后作業(yè)參照資料第26頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第三節(jié)低NOx焚燒技術(shù)原理控制NOx形成的要素空氣－燃料比焚燒區(qū)溫度及其散布后焚燒區(qū)的冷卻程度焚燒器形狀NOx焚燒技術(shù)傳統(tǒng)低NOx焚燒技術(shù)低氧焚燒降低NOx的同時(shí)提升鍋爐熱效率CO、HC、碳黑產(chǎn)生量增添降低助燃空氣預(yù)熱溫度焚燒空氣由27oC預(yù)熱到315oC，NO排放量增添3倍第27頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)煙氣循環(huán)焚燒采納焚燒產(chǎn)生的部分煙氣冷卻后,再循環(huán)送回焚燒區(qū),起到降低氧濃度和焚燒區(qū)溫度(主要減少熱力型NOx)的作用,以達(dá)到減少NO生成量的目的.煙氣循環(huán)率25%-40%。兩段焚燒技術(shù)第一段：氧氣不足，煙氣溫度低，NOx生成量很小第二段：二次空氣，CO、HC完滿焚燒，煙氣溫度低先進(jìn)的低NOx焚燒技術(shù)原理：低空時(shí)令余系數(shù)運(yùn)行技術(shù)＋分段焚燒技術(shù)第28頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)爐膛內(nèi)整體空氣分級(jí)的低NOx直流焚燒器爐壁設(shè)置助燃空氣（OFA，燃盡風(fēng)）噴嘴近似于兩段焚燒技術(shù)要求:合理確立燃盡風(fēng)噴口與最上層煤粉噴口的距離燃盡風(fēng)量要適合燃盡風(fēng)應(yīng)有足夠高的流速,以便能與煙氣充分混淆.先進(jìn)的低NOx焚燒技術(shù)空氣分級(jí)的低NOx旋流焚燒器既要控制燃料型NOx和熱力型NOx的生成,又要擁有較高的焚燒效率.一次火焰區(qū)：富燃，含氮組分析出但難以轉(zhuǎn)變二次火焰區(qū)：燃盡CO、HC等空氣/燃料分級(jí)的低NOx焚燒器空氣和燃料均分級(jí)送入爐膛一次火焰區(qū)下游形成低氧復(fù)原區(qū)，復(fù)原已生成的NOx為氮?dú)?。?9頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)脫硝技術(shù)的難點(diǎn)辦理煙氣體積大NOx濃度相當(dāng)?shù)偷?0頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)NOx的總量相對(duì)較大選擇性催化復(fù)原法（SCR）催化劑：貴金屬、堿性金屬氧化物復(fù)原反響4NH34NOO24N26H2O8NH36NO27N212H2O暗藏氧化反響4NH4NH

35O24NO6H2O33O22N26H2O復(fù)原劑:NH3（常用）、H2S、CO反響特色:使氨能有選擇的平易體中的NOX進(jìn)行反響，而不睦氧反響。常用催化劑:1)貴金屬2)非貴金屬的氧化物或鹽類Cu、Cr、Fe、V、Mn長(zhǎng)處：1）復(fù)原劑基本上不與氧反響，防備了無謂耗費(fèi)，同時(shí)大大減小了反響熱，催化床溫度變化小易于控制，采納一段流程即可；2）催化劑易得，選擇余地大；3）復(fù)原劑NH3相對(duì)易得，起燃溫度低反響熱低，床溫平常低于3000C,有益于延伸催化劑壽命和降低反響器對(duì)資料要求。第31頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)非選擇性催化復(fù)原法（SNCR）尿素或氨基化合物作為復(fù)原劑，較高反響溫度化學(xué)反響4NH36NO5N26H2OCO(NH2)22NO0.5O22N2CO22H2O相同，需要控制溫度防備暗藏氧化反響發(fā)生。復(fù)原劑:H2、CH4、合成氨開釋氣反響特色:反響分兩步進(jìn)行1）脫色反響：2)脫除反響(慢)常用催化劑:Pt或Pd常以0.5%的Pt或Pd載于氧化鋁載體上。優(yōu)弊端：1）燃量耗費(fèi)量大（耗用于比NOX含量高得多的O2）；2)產(chǎn)生大批熱，須增設(shè)廢熱鍋爐來降低反響氣體溫度，同時(shí)回收廢熱。3）需貴金屬作催化劑。4）投資大。第32頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)汲取法:常有的有：水汲取法、酸汲取法、堿汲取法、汲取復(fù)原法、氧化汲取法、絡(luò)合汲取法等。汲取法的特色：工藝簡(jiǎn)單、投資少，能以硝酸鹽等形式回收廢氣中NOx達(dá)到綜合利用的目的。液體汲取法的分類水汲取法2NO2H2OHNO3HNO2不堅(jiān)固主3HNO2HNO22NOH2O因?yàn)镹O水溶解度小，所以該法汲取效率不高，特別不可以應(yīng)用于含NO為主的廢氣凈化。酸汲取法第33頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)以濃硫酸作汲取劑NONO22H2SO42NOHSO4亞硝基硫酸H2O亞硝基硫酸可以生產(chǎn)硫酸和硝酸。此方法可用于同時(shí)生產(chǎn)濃硫酸和濃硝酸公司的NOx尾氣凈化。以稀硝酸作汲取劑NOx在稀硝酸中的溶解度較高，屬于物理汲取。堿液汲取法汲取劑：純堿、燒堿。反響式：NONO2Na2CO32NaNO2CO22NO2Na2CO3NaNO2NaNO3CO22NO22NaOHNaNO2NaNO3H2ONONO22NaOH2NaNO2H2O長(zhǎng)處：可生成亞硝酸鈉和硝酸鈉，有必然的經(jīng)濟(jì)效益。弊端：凈化效率低，一般僅60%，這是因?yàn)镹O自己不被堿汲取，只有在NO2/NO≥1時(shí)才能被汲取。此法合用于NO2/NOx（氧化度）≥50%的尾氣。堿液汲取,必然第一將一半以上的NO氧化為NOxNO/NO2＝1見效最正確2NO22MOHMNO3MNO2H2ONONO22MOH2MNO2H2O2NO2Na2CO3NaNO3NaNO2CO2NONO2Na2CO32NaNO2CO2MK,Na,Ca2,Mg2,(NH4)汲取復(fù)原法汲取液：亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物或尿素的水溶液。凈化效率高。NOx被復(fù)原生成氮?dú)狻Ｑ趸橙》ㄔ恚汉胁糠諲O和NO2的NOx中的NO被氧化生成NO2（硝酸、活性炭、氧、第34頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)原子氧等），此后NO2被堿液汲取。絡(luò)合汲取法原理：絡(luò)合劑：FeSO4、EDTA、Na2SO3。NO絡(luò)合劑絡(luò)合物NO富集回收特色：汲取容量小。吸附法吸附劑：活性炭、分子篩、硅膠、含氨泥煤NOx和SO2聯(lián)合控制技術(shù)吸附劑：浸漬碳酸鈉的-Al2O3反響式Na2CO3Al2O32NaAlO2CO22NaAlO2H2O2NaOHAl2O32NaOHSO20.5O2Na2SO4H2O2NaOH2NO1.5O22NaNO3H2O2NaOH2NO20.5O22NaNO3H2O重生：天然氣、CONOx控制技術(shù)比較:LNB低-氮氧化物焚燒AOFA改-進(jìn)的燃盡風(fēng)法SCR選-擇性催化復(fù)原SNCR選-擇性非催化復(fù)原第35頁大氣污染控制工程授課設(shè)計(jì)第25次課2學(xué)時(shí)前一次課復(fù)習(xí)：有機(jī)污染物特色本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十章?lián)]發(fā)性有機(jī)物污染控制第一節(jié)蒸汽壓及蒸發(fā)第二節(jié)VOCs（volatileorganiccompounds）污染控制技術(shù)授課要求：1、認(rèn)識(shí)并掌握蒸汽壓的定義及計(jì)算；2、認(rèn)識(shí)并VOCs（volatileorganiccompounds）污染控制技術(shù)重點(diǎn)：1.蒸汽壓計(jì)算VOCs（volatileorganiccompounds）污染控制技術(shù)點(diǎn)：VOCs（volatileorganiccompounds）污染控制技術(shù)授課手段及教具：多媒體講解內(nèi)容實(shí)時(shí)間分派：蒸汽壓及蒸發(fā)VOCs（volatileorganiccompounds）污染控制技術(shù)授課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P42910.110.210.3參照資料第36頁大氣污