如何从燃烧环节减少大气污染物的产量.doc

合肥学院大气污染控制工程过程考核二 类 型： 论文 题 目：如何从燃烧环节减少大气污染物的产量作 者： 学 号： 所属系（部）： 生物与环境工程系 2016年 10月如何从燃烧环节减少大气污染物的产量 以SO2为例摘要：通过学习燃烧与大气污染这一章节的内容，我了解了环境保护的重要性的同时，明白了走可持续发展的重要性，同时以SO2为例，阐述如何在燃烧过程中减少其排放量。减少对环境的破坏。维护我们共同的家园。关键词：环境保护、SO2、燃烧自工业革命以来，英、法、美为代表的资本主义国家纷纷走上以工业化为主的发展道路，也给我们生态环境带来空前的压力。特别是20世纪以来，环境问题更是成为全球性问题呈现着在地域上扩张和程度上加深地恶化趋势。目前的中国，正处于经济全球化的快速发展趋势，其面临的环境现状和压力也将更加严峻。我们必须要走出一条环保节约可行的可持续发道路。为我们子孙后代造福。以燃烧中释放SO2为例，如何减少SO2的产生，是本文阐述的重点。根据我国目前的能源消费比例：煤炭排放量占66.1%，石油占23.4%，天然气占2.7%，水电占7.8%.可见目前我国燃烧仍以煤炭为主。但是煤是一种不均匀的有机燃料，主要由植物的部分分解和变质而形成的。煤的可燃成分主要是C、H以及少量的O、N、S等一起构成的有机聚合物。固直接燃烧一方面会导致燃烧不充分导致资源浪费，另一方面会导致NOx和硫化物的生成直接排放进入空气导致污染大气。一、SO2的危害中国二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。世界上有很多城市发生过二氧化硫危害的严重事件，使很多人中毒或死亡。在我国的一些城镇，大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道，在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌因有末梢神经感受器，遇刺激就会产生窄缩反应，使气管和支气管的管腔缩小，气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用，在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。 二氧化硫可被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能破坏酶的活力，从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定的损害。动物试验证明，二氧化硫慢性中毒后，机体的免疫受 到明显抑制。 二氧化硫浓度为1015ppm时，呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。浓度达20ppmg时，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为100ppm8小时，支气管和肺部出现明显的刺激症状，使肺组织受损。浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难。二氧化硫与飘尘一起被吸入，飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加34倍。若飘尘表面吸附金属微粒，在其催化作用下，使二氧化硫氧化为硫酸雾，其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。长期生活在大气污染的环境中，由于二氧化硫和飘尘的联合作用，可促使肺泡纤维增生。如果增生范围波及广泛，形成纤维性病变，发展下去可使纤维断裂形成肺气肿 。二氧化硫可以加强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。据动物试验，在二氧化硫和苯并(a)芘的联合作用下，动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率，在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。 二氧化硫还是酸雨的重要来源，酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。研究表明，酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生存和发展。二、在燃烧环节减少SO2的产生（一）燃烧前燃料脱硫1、煤炭的固态加工按照国外用于发电、冶金、动力的煤质标准，原煤必须经过分选，去除煤中的杂质（硫分等）。所以煤炭洗选是一种减少煤中硫化物的一种方法。煤炭洗选是利用煤和杂质的物理、化学性质的差异，通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离，并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种技术。按照选煤的方法可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。另一条控制SO2污染的经济有效途径是型煤固硫。将不同的原料煤经筛分后按制定的比例配煤，粉碎后同经过预处理的粘结剂和固硫剂混合，经干馏成型或者直接压制成型及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。选用不同的煤种和不同的粘结剂（沥青、钙系固硫剂等）可以制造各种型煤，其固硫率均较高。比如美国型煤加石灰固硫率达87%，烟尘减少2/3。而我国研究成功并已投入生产的型煤工艺有十大类。民用蜂窝煤加石灰固硫率也可达50%以上，工业锅炉型煤加石灰固硫，对解决高硫地区硫污染也有重要意义。2、煤炭的转化煤炭转化是指用化学方法对煤进行脱碳或加氢，将煤炭转化为清洁的气体或者液体燃料，主要包括煤炭气化和煤炭液化。煤炭气化是指在一定的温度和压力下，通过加入气化剂使煤转化为煤气的过程。它包括热解、气化和部分燃焼三种化学反应行为。煤炭气化可用褐煤、烟煤和无烟煤。生成的气体成分包括CO、CO2、H2、CH4和水蒸气等，煤炭气化后的灰分以固态或液态废渣形式进行排出，硫则主要以硫化氢形式存在于煤气中。按照煤在汽化炉中的流体力学行为，可分为固定床、流化床、气流床和熔融床。煤炭液化是将煤在适宜的反应条件下转化为洁净的液体燃料和化工原料的过程。理论上，只要在使煤转化为液态的人造是由的煤炭液化只需要改变煤中氢元素法含量，即向煤中加氢使煤中的碳氢含量比降低到接近到石油的碳氢比。但是实际上由于实现提高煤中含氢量的过程不同，从而产生了不同的煤炭液化工艺，大体可以分为直接液化、间接液化和由直接液化派生出的煤油共炼三种。3、重油脱硫重油脱硫的困难在于要彻底加工燃料，破坏原来的组织，并产生新的产物：固态、液态和气态物质。目前，重油脱硫的常用方法是在钼、钴和镍等的金属氧化物催化剂作用下，通过高压加氢反应，切断碳和硫的化学键，以氢置换出碳，同时氢和硫作用形成硫化氢，从重油中分离出来，有直接脱硫和间接脱硫两种工艺。（二）流化床燃烧脱硫煤的流化床燃烧是继层燃烧和悬浮燃烧之后，发展起来的一种崭新的燃烧方式。当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度时，煤粒将开始浮动流化。维持料层内煤粒间的气流实际速度大于临界值而小于输送速度。按照流态的不同，习惯上把流化床锅炉分为鼓泡流化床和循环流化床锅炉两类。根据运行压力不同，又可以将流化床锅炉分为常压流化床锅炉和增压流化床锅炉。（三）高浓度二氧化硫为期的回收和净化在冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业排放尾气中，SO2的浓度通常在2%40%之间。通常会利用这个制造生厂硫酸SO2+1/2O2钒催化剂 SO3及SO3+H2O= H2SO4。（四）低浓度二氧化硫烟气脱硫1、概述煤炭和石油燃烧配方的烟气中通常含有较低浓度的SO2。根据燃料中硫含量的不同，直接排放的烟气中硫的SO2浓度范围大约在10-410-3数量级。由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常十分昂贵。烟气脱硫主要有抛弃法和再生法。抛弃法顾名思义是在脱硫过程中将形成的固体产物飞起，这需要不断地加入新鲜的化学吸收剂。再生法则是与SO2反应后的吸收剂可连续地在一个封闭系统中再生，再生后的脱硫剂和由于损耗需补充的新鲜吸收剂在回到脱硫系统循环使用。2、石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术是采用石灰石或者石灰浆液脱除烟气中SO2的方法，这种方法开发较早，工艺成熟，吸收剂廉价易得，因而广泛应用。其化学原理是CaCO3+SO2+0.5H2O=CaSO30.5H2O+CO2;CaO+SO2+0.5H2O=CaSO30.5H20。三、总结虽然我国仍然处于发展中国家，但是我国坚持走可持续发展道路。以保护环境，爱护生态位前提下，走资源节约型，环境友好型的新发展战略。虽然目前我国仍有很多不足的地方，但是我们正在慢慢的改进。以SO2排放为例。我国正在加紧SO2排放制度，在维护生态的情况下合理排放。并制定一系列法律法规严惩知法犯法者。从宏观角度来看，我国目前大气污染防治的确有一些问题仍旧没有解决，但是为了子孙后代，这些问题在未来发展中必将去除。从微观角度来说，一是针对酸雨等污染物来说，降低煤的含硫量等等方法需要进一步强化实施并监督，另一方面则是汽车尾气排放问题需要解决，建立健全法制法规等方法共同实施。环境问题任然严重，