大气污染控制工程教案-04-05(二)

1、第 页第 页第16次课2学时上次课复习：除尘机理气液界面及除尘器的型式本次课题（或教材章节题目）：第六章湿式除尘器捕集效率文丘里洗涤器教学要求：1、了解并掌握文丘里除尘器除尘机理和特点2、了解捕集效率和压力损失计算公式重点：文丘里除尘器难点：文丘里除尘器教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：捕集效率文丘里洗涤器讲课时间：2学时P2296.20课后作业参考资料三、捕集效率因湿式除尘器捕集尘粒的交界面的形状，大小及位置时刻在变化着，故很难微观地将其与捕集效率关联起来，但对喷雾式、文丘里研究较多（液滴为主的）。（一）液滴群捕集效率（二）喷淋式洗涤器（三）中心喷雾旋风（四）文丘里洗涤器四、文丘里洗

2、涤器要求液滴下降的速度要大于气流的上升速度，这样才能去除。文丘里除尘器（可除去lym以下的尘粒）由收缩管、喉管、扩散管组成。水从喉管周边均匀分布的若干小孔进入，在被通过这里的高速含尘气流撞击成雾状液滴，气体中的尘粒与液滴凝聚成较大颗粒随气流进入旋风器和气体分离。在旋风分离器中，含尘的水滴与气流分离。文丘里除尘器在喉部发生碰撞；在扩大部分发生凝聚。喉管速度（气速）要求大一些好（50-180m/s）,若小于40m/s，效率会大大降低。最佳的速度为50m/s，喉管直径D=长度L=13Do卄V00o不能把水打成雾状。为什麽要扩大部分的原因是扩大部分可以减小阻力，加强分离。扩散管的角度一般为6-7,进口

3、的角度为25-30，A=4A2，喉管要有一定的长度，一般大于200mm，过长阻力会增大，水量太小，形不成水帘子，太大，会反方向跑掉，也不能完全喷成雾状，一般控制的水气比为0.5-1l/m3。特点：体积小、构造简单，效率增大，压力损失大。压损公式：Ap=1.03x10-6xV2L（?m水柱）gtVgt喉部气速，cm/sL液气体积比，l/m3F实验系数，0.1-0.46.1x10-9pcd2f2AP穿透率的公式：P二expL一pf实验系数，0.1-0.4I卩2丿穿透率小，压力损失大。文丘里除尘器的设计与计算文丘里除尘器的尺寸包括收缩管、喉管、扩散管的直径和长度，扩张角。V=16-22m/sV?=1

4、8-22m/s12Q收缩管：入口风速V进气端截面积F=耳-113600u1Qt1温度为t1时的进气流量，m3/h；片入口气速，16-222m/s；圆形的收缩管D=1.128.F1屮1矩形收缩管长：a=J（L5-2.0）F1v1收缩角a1减小，则AP降低，a1=23o30,气体降温时，a1=23o25；气体除尘时，a1=25o28。长度：L1=弓朋圆形）L=匸佇ctga1矩形高度（收缩管、喉管）1a22L=ctga2矩形宽度（收缩管、喉管）1b22Q喉管截面积F二tF0喉管截面积，m2；03600u00广4060m/su0喉速斗80120m/s150m/s第17次课2学时上次课复习：捕集效率文丘

5、里洗涤器本次课题（或教材章节题目）：第七章袋式除尘器袋式除尘器的除尘原理压力损失教学要求：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：袋式除尘器除尘机理压力损失讲课时间：2学时课后作业P2297.237.24参考资料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旧的颗粒。特点（优点）：随着纤维布厚度的加厚，除尘效率是增加的。除尘效率高，可达99%以上，回收一部分干料，净化气

6、体可循环使用，节省能源；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；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；结构简单，使用灵活，便于回收干料。缺点：不易处理湿度大，粘度大的气流，投资较高；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；其应用受到滤布耐温、耐腐等操作性能的限制，一般滤布的使用温度应小于300C，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。教学

7、内容第 页第 页一、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2050ym，绒布约510ym，却能除去粒径lym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。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，但当滤布表面积沉积大量粉尘后，阻留作用就显著增大。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

8、速的增大而增强。a.惯性碰撞除尘机理3扩散和静电作用小于lym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

9、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。粉尘层、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AP包括清洁滤料的压力损失APpu和泥料上粉尘层的压力损失TOC o 1-5 h z00fAP=RmpuR=gpu HYPERLINK l bookmark30 o Current Document dfdfR为粉尘层的平均比阻力，Kg/m2，为卩=lPas,m=lKg/m2时的粉尘阻力。AP

10、=AP+AP=gpV二匕+Rm)pu(Pa)=g0d卩气体粘度，Pas；g总阻力系数，1/m；g0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/m2o上式说明：AP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。厂30（1g）、R=sdp尘粒比表面平均粒径，m；d2g2ppssgs粉尘层平均孔隙率，%；ps粉尘层平均密度，Kg/m3o或粉尘层平均阻力系数m=cu纠则人戶+HctRuIu，c0为入口含尘浓度，t为过滤时0f0iff0间。清洁滤料的阻力AP0很小，一般可忽略。其阻力系数在107-108（1/m），见书

11、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。APt=秒（s）RpV2cf0第18次课2学时上次课复习：袋式除尘器的除尘原理压力损失本次课题（或教材章节题目）：第七章袋式除尘器第一节袋式除尘器的除尘原理第二节袋式除尘器的滤料结构及选型教学要求：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

12、段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：滤料清灰除尘器的选择、设计和应用除尘器的选择与发展讲课时间：2学时课后作业P2297.257.26参考资料二、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，須-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。机械清灰利用机械传动使滤袋振动，迫使沉积在滤袋

13、上的粉尘层落入灰斗。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。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；人Q（2）求过滤面积A,A二Q处理气量，m3/h；60VfVf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

14、，求滤袋只数，滤袋布置。“A滤袋面积a=kdl，滤袋个数n二一1af例：某县硅石矿系统总流量为5000Nm3/h,气体组成近似于空气，温度50C，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DD9#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教学内容教学内容第 #页第 页3）滤袋尺寸取直径d=120mm,长度L=4m4）求单只滤袋面积a=兀dl=kx0.12x4=1.50m25）袋子只数n=-A=32.8取33只a1.516）计算压力损失AP=+Rm）VrVf=2m/min=0.033m/s取m（粉

15、尘负荷）=0.1Kg/m2平均比阻力R=1.5X1010m/Kgg=1.96X10-5Kg/msg0=4.8X1071/m.8x107+1.5x1010 x0.i）x0.033x1.96x10-5=1012PaAP=7）估算清灰周期T取AP1100PaAP=RrV2ctdf0AP1100t=623秒=104分maxrrv2c1.5x10。x1.96x10-5x（0.33J2x6x10-3f0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、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

16、，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（Dennisklemm）提出效率公式：t+（0.1P）e-amnP=1.5x10-7exp12.7na=3.6x10-3xV4+0.094c0e1.03Vf第 页第 页第19次课2学时上次课复习：1.滤料结构清灰方法除尘器的选择与设计除尘器的发展本次课题（或教材章节题目）：第九章吸收法净化气态污染物第一节吸收净化基本理论第二节吸收设备及计算教学要求：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

17、时课后作业P3019.39.49.5参考资料第21次课2学时第21次课2学时第 页第 页上次课复习：1.吸收净化基本理论2吸收设备及计算本次课题（或教材章节题目）：第九章吸收法净化气态污染物第二节吸收法净化二氧化硫废气教学要求：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：第一节吸收法净化二氧化硫废气讲课时间：2学时课后作业P3019.39.49.5参考资料上次课复习：1.吸收法净化二氧化硫废气本次课题（或教材章节题目）：第九章吸收法净化气态污染物第四节吸收法净化其他尾气教学要求：了解并掌握气体吸收原理及计算；重点：1.气

18、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：第四节吸收法净化其他尾气讲课时间：2学时课后作业P3019.39.49.5参考资料第23次课2学时第23次课2学时第 页第 页上次课复习：1吸附过程与吸附剂2吸收设备及计算本次课题（或教材章节题目）：第十章吸附法净化气态污染物第一节吸附过程与吸附剂第二节吸收设备及计算教学要求：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：第一节吸附过程与吸附剂第二节吸收设备及计算讲课时间：2学时课后作业P30210.910.1010.11参考资料上次课复习：1吸附过程

19、与吸附剂2吸收设备及计算本次课题（或教材章节题目）：第十章吸附法净化气态污染物第三节吸附操作方式与设计第四节吸收法净化气态污染物的应用教学要求：了解并掌握气体吸收操作方式与设计；重点：气体吸附操作方式与设计难点：吸附原理教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：第三节吸附操作方式与设计讲课时间：2学时课后作业P30210.910.1010.11参考资料上次课复习：1吸附操作方式与设计本次课题（或教材章节题目）：第十章吸附法净化气态污染物第四节吸收法净化气态污染物的应用教学要求：了解并掌握吸收法净化气态污染物的应用；重点：气体吸收法净化气态污染物难点：吸收法净化法教学手段及教具：多媒体讲授内容及

20、时间分配：第四节吸收法净化气态污染物的应用讲课时间：2学时课后作业P30210.910.1010.11参考资料上次课复习：1吸附法净化气态污染物的原理和典型工艺流程本次课题（或教材章节题目）：第十一章气体污染物的催化净化第一节催化作用和催化剂第二节气固催化反应动力学教学要求：了解并掌握催化作用及气固催化反应动力学；重点：气固催化反应动力学难点：催化净化法的原理教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：第一节催化作用和催化剂第二节气固催化反应动力学讲课时间：2学时课后作业P30210.910.1010.11参考资料上次课复习：1催化作用和催化剂2气固催化反应动力学本次课题（或教材章节题目）：第十

21、一章气体污染物的催化净化第三节气固催化反应器及计算第四节气态污染物的催化净化工艺教学要求：了解并掌握催化作用及气固催化反应动力学；重点：气固催化反应动力学难点：催化净化法的工艺教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：第三节气固催化反应器及计算第四节气态污染物的催化净化工艺讲课时间：2学时课后作业P30211.911.1011.11参考资料上次课复习：1气固催化反应器及计算2气态污染物的催化净化工艺本次课题（或教材章节题目）：第十一章气态污染物的其它净化方法第一节燃烧净化第二节冷凝净化第三节生物净化第四节电子束照射净化方法第五节膜分离法教学要求：了解并掌握气态污染物的其它净化方法；重点：各净化

22、方法难点：燃烧净化冷凝净化教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：第一节燃烧净化第二节冷凝净化第三节生物净化第四节电子束照射净化方法第五节膜分离法讲课时间：2学时课后作业P30211.911.1011.11参考资料上次课复习：1气态污染物的其它净化方法本次课题（或教材章节题目）：第十三章净化装置的选择、设计和运行管理第一节净化系统及其选择原则第二节集气罩的设计教学要求：了解并掌握集气罩及净化系统的选择；重点：净化系统的选择难点：集气罩设计教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：第一节净化系统及其选择原则第二节集气罩的设计讲课时间：2学时课后作业P30211.911.1011.11参考资料第

23、 页第 页第30次课2学时第 页第30次课2学时上次课复习：1净化系统及其选择原则2集气罩的设计气态污染物的其它净化方法本次课题（或教材章节题目）：第十三章净化装置的选择、设计和运行管理第三节管道系统的设计教学要求：了解并掌握管道系统的设计；重点：管道系统的设计难点：管道系统的设计教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：第三节管道系统的设计讲课时间：2学时课后作业P30211.911.1011.11参考资料上次课复习：1管道系统的设计本次课题（或教材章节题目）：第十三章净化装置的选择、设计和运行管理第四节净化装置的选择第五节净化系统的运彳丁管理教学要求：了解并掌握净化装置的选择、净化系统的运

24、行管理重点：净化装置的选择难点：净化系统的运行管理教学手段及教具：多媒体讲授内容及时间分配：第四节净化装置的选择第五节净化系统的运行管理讲课时间：2学时课后作业P30211.911.1011.11参考资料第七章气态污染物控制技术基础第一节气体吸收、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:CAi=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t

25、（3）界面上微表面元在暴露时间t内的吸收速率是变化的表面更新模型假定：（1）各表面微元具有不同的暴露时间,t=O-x（2）各表面元的暴露时间（龄期）符合正态分布其它模型如：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(pA-pAj)液相分传质速率NA=kx(xAi-xA)NA=ky(cAj-cA)总传质速率方程NA=Ky(yA-y*A)NA=Kx(xA*-xA)yxALNA=Kai(pA-pA*)(2)气液平衡气体液体常见气体平衡溶解度（3）吸收系数吸收系数的不同形式见下图相平衡方程y-jhj-pm气相分传质連率方程Z-&、0、.y

26、A,M=gf,-几Jky-/此液相分传质速率方稈2厂.h.丄打J=y.气相总传质速率方程WKg必）=P：J液相总传瞳速率方程g=K心;心）N“Ka,(l；-cA)Rm,Kx总传质系数和分传展系数的关系1一+加K$念kf1=1+丄I,nik,k,k=吨Ka#k*fIii|丄=史+丄Kab*h、KAI=KAfl/H（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、物理吸收吸收过程如图所示：LG,yL.xEYB操作线OXX操作线、平衡线吸收推动力见图。平衡线BDYDmax吸收塔的最小液气比见图三、化学吸收1.化学

27、吸收的优点：（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乩无反应或极慢反应b.缓慢反应c.快速反应d.瞬时反应两分子反应中相界面附近液相内A与B的浓度分布图第22次课2学时本次课题（或教材章节题目）：第十章吸附法净化气态污染物第一节吸附过程与吸附剂第二节吸收设备及计算教学要求：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P30210.910.1010.11参考资料第二节气体吸附吸附A用多孔固体吸附剂将气体（或液体）混合

28、物中的组分浓集于固体表面A吸附质一被吸附物质A吸附剂一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A临界直径一吸附质不易渗入的最大直径A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一吸附达到

29、饱和时的吸附量动活性一未达到平衡时的吸附量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0000第23次课2学时注：本页为每次课教案首页上次课复习：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术，S

30、CR、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P3769.19.49.13参考资料第九章氮氧化物污染控制主要内容:氮氧化物的性质及来源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NO包括：xf2O、no、n2o3、no2、n2o4、n2o5A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

31、的活跃组分aNO2：强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降NOx的来源A固氮菌、雷电等自然过程（5X108t/a）A人类活动（5X107t/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NO22。AuptispheieIfwcHoprevenlShecriis-ioiiof*NObfromfuelcombuisdonEotheaLmospIhcrc,wennruj(Giy牡iias曲litLhtt-au出匕眸訥皿nhiN3nsEa

32、dw疋muslccm乍niihacklaNt哲日耳规bdpulEhalbackintheIjindinustMe!itwcle)nrherruslndlmwmllletherearenoctmimcmilimtriiiliscOTtaiiiiiMgfflwhHKr-ogen.Allniwaitesarevciyw；ier吕o恤blesoihitLifwedcfHiicanitrsEeinLhernund,hdiSSrQlVCS.InIhr3tmHwp(h.crc,ov-er(imt!N()isoxidizedtoN(J2讪hi:dhObenTmb；wiifhHfOnoftsrmTltahtir

33、iiiiuiimcmFormfl巾亡panickytffoirinacidram.AllIhi魁爪悴附peMtmre卩叭:心已只也E,sKhitsKihlnmgstrikesandcombuxeicn,FumihNObyreacEingEfctmosphericNzandFossilfuelcombuM.iiHiconvertsofle?nuiegcninthefpellmNOorNOh,jcinilyea】l曲NO.Fossilfuels他或乳oiLcqal砂foftiucdl柿丫siw?TUinoaiLmof1hebodinsifphnlsandSm真LCMuHainwmechemCall

34、j,bounidftiimgen.b&liveJ附befofunnpm赫口轧斗mixnncnuo-iganiisimsbanuipl沏meiilniosphericnjmjgen.Mp5：EplamAandanim创异cannt*l.Hindiretyn-nfixednjtnogen,eashrfromhjheningslnketorfrdrinfcniliyjer衍灯匚咕那.Principalflows!Xirrheenviri.Miirn?n.thinfluiin-cijbvhyisittiis.Theat?inpht2rcis亦閤川环小.Ilich歸itiu?idyinertiindre

35、nnciiii?；iniheattw?；ph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N+O2NO(1)22NO+!onNO(2)22n2平衡常数和平衡浓度豪97和弘生咸NO的平衡常雜N21a10;2DW3.5101tn同步叵应Nj+Oj-NONO+Qj-NO!在备种湛度下NOftNO：的平衡粗成T：KNQflO*NO；I;10b确1.110_l3.3x10800U.7701114on250D.K7187320001.8注澜吒拥怡蛆成为Oj；3.3%,N2：76%d上述数据说明: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；8

36、00K左右，NO与NO2生成量仍然很小，但NO生成量已经超过NO2；常规燃烧温度(1500K)下，有可观的NO生成，但NO2量仍然很小；平衡时NO浓度随温度升高而迅速增加；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%95%的NOx以NO的形式存在，主要原因在于动力学控制。NO/NO”Ratioboilervehiclesnaturegas0.91.0internalcomb.engine0.991.0coal0.951.06#fueloil0.961.0dieselengine0.771.0热力型NOx形成的动力学一一Ze

37、ldovich模型O+Mo2O+M(3)2N+OONO+N(4)2-1N+OONO+O(5)2-2NO生成的总速率dNO=kON-kNNO+kNO-kONO(6)TOC o 1-5 h zdt42-452-5假定N原子的浓度保持不变二kON-kNNO+kONO-kNO二0dt42-4-552得到N稳态kON+kONO=T2-5kNO+kO-452代入(6)式得dNOdt2OkN-(kkN02/kO)TOC o 1-5 h z2|O|2-4_552-1+(kNO/kO)-4522kON1-NO2/(KNO)42pNO221+(kNO/kO)-452假定O原子的浓度保持不变OO1/2KO=2ed,

38、NOe(RT)1/2最终得dY_M(1Y2)2(1+CY)4kKN1/2M二4_pO2-(RT)1/2(K)1/2P，NOk(K)1/2N1/2C二一4pNO2kO1/252Y二NO/NOe积分得NO的形成分数Y与时间t之间的关系(1-Y)c+i(l+Y)c-1=exp(Mt)各种温度下形成NO的浓度一时间分布曲线I护io2io-2IO-10二软定歪绘cmIO1f/s在各种温度下NO浓度随时间的变化曲线（N/0=40：1）22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

39、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NO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CH+NTHCN+N2CH+NTHCN+NH22C+NT2CN22火焰中存在大量O、OH基团，与上述产物反应:HCN+OHTCN+HO2CN+OtCO+NO2CN+OtCO+NNH+OHTN+HO2NH+OTNO+HN+OHTNO+HN+OTNO+O2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3Og/GJ。燃料型NOx的形成：燃料中的N通常以原子状态与HC结合，CN键的键能较N三N小，燃烧

40、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20%80%的氮转化为NOHOCN-HNCO卩atarL-liUdiue-iH.D牡iiMiian知帕卩乩(MillerandFhk.19K7).55NQ推放量縮J亜gI4-oeo一2呂-4S-iawJW山需NO谏MQt茄菠述屛皓舟譚No-祥徘証肢3JS弗第 页第 页0000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？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

41、）：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P3769.19.49.13参考资料第三节低NOx燃烧技术原理控制NOx形成的因素A空气一燃料比A燃烧区温度及其分布A后燃烧区的冷却程度A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NO的同时提高锅

42、炉热效率CO、HC、碳黑产生量增加固态排渣炉9-5空气过剩条數对W生成it的影响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倍图9-6牢y陨热温度对天然气燃烧系统N。主成鼠的彫响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，起到降低氧浓度和燃烧区温度（主要减少热力型N0 x）的作用，以达到减少NO生成量的目的.烟气循环率25%-40%。x9-7烟气诩列、燃饶崩|怖低的影晒两段燃烧技术A第一段：氧气不足，烟气温度低，NO生成量很小A第二段：二次空气，CO、HC完全燃烧，烟气温度低350300=輛梟多I螢阿FPA对燃爍电J的限值的空气耳理伦空气尿的比例

43、595%凸105%30罔。一吕煤卿段燃烧时NO.r的:生成垃先进的低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（0FA，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足够高的流速，以便能与烟气充分混合.先进的低N0 x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ffl9-9用于樂燃锯炉的分级混合低MO.燃烧器的愿理图3.空气/燃料分级的低NO

44、x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NO为氮气。X内回流区燃尽区一次火悄伊级耕料分级风烟气排出熱帚排出热量图9-11空U燃料分级低NO.燃烧器康理图P气气咒耳气气气咒冗勺气气咒空煤燃空燃煤燃空燃煤燃空燃煤燃空燃煤空ma的的A痫FA邻OF气轴燃气燃燃气气气燃燃吒燃妫气气气燃燃气分0累个燃言命燃费宮燃空燃富赞燃费富燃空燃富站空3持统式低NQ型第四节烟气脱硝技术脱硝技术的难点处理烟气体积大aNOx浓度相当低aNOx的总量相对较大x1.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4NH+4NO+OT4N+6HOTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 32228NH+6NOT7N+12HO HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 3222A潜在氧化反应4NH+5Ot4NO+6HO3224NH+3OT2N+6HO3222还原剂