大氣污染控制工程教案設(shè)計(jì)

.高寬比：h01.2—2.0b0不大于600mm，高不受限制。b0長度l0=0.15～0.30d0，d0為當(dāng)量直徑，4Fol0=200～350mm，不高出500mm。d0q①擴(kuò)大管出氣管Qt2u0為18～22m/s。F03600u2教育資料.第17次課2學(xué)時(shí)前一次課復(fù)習(xí)：捕集效率文丘里沖洗器本次課題（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)識并掌握袋式除塵器除塵機(jī)理和特點(diǎn)；2、認(rèn)識袋式除塵器的壓力損失要點(diǎn)：1.袋式除塵器除塵機(jī)理除塵器的壓力損失難點(diǎn)：袋式除塵器除塵機(jī)理授課手段及教具：多媒體解說內(nèi)容及時(shí)間分配：袋式除塵器除塵機(jī)理壓力損失講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P2296.236.24參照資料教育資料.教課內(nèi)容第四節(jié)袋式除塵器布袋除塵器是古老而廣泛采用的除塵方法，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。適用于粒徑小于1μm的顆粒。特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）：隨著纖維布厚度的加厚，除塵效率是增加的。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)約能源；2．適應(yīng)性強(qiáng)，能辦理不同樣種類的顆粒污染物（包括電除塵器不易辦理的高比電阻粉塵），袋濾器可大可??；3．操作彈性大，入口氣體含塵濃度變化較大時(shí)，對除塵效率影響不大；4．結(jié)構(gòu)簡單，使用靈便，便于回收干料。缺點(diǎn)：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)用碰到濾布耐溫、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℃，煙氣溫度不能夠低于露點(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，濾袋長一般為幾米，現(xiàn)在此法已在冶金、水泥、化工、陶瓷、食品等不同樣的部門獲取廣泛的應(yīng)用。教育資料.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，卻能除去粒徑1μm以下的顆粒，除塵效率很高。新濾料除塵效率不高。其機(jī)理涉及篩濾、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聚積在濾布上的塵粒間孔隙時(shí)，粉塵即被截留下來。由于新濾布孔隙遠(yuǎn)大于粉塵粒徑，因此阻留作用很小，但當(dāng)濾布表面積聚積大量粉塵后，阻留作用就明顯增大。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，而塵粒由于慣性作用連續(xù)直線前進(jìn)，撞擊到纖維上即會被捕集，這種慣性碰撞作用，隨粉塵粒徑及流速的增大而增強(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)理主若是擴(kuò)散和靜電作用，如圖b所示：擴(kuò)散：布朗運(yùn)動(dòng)引起，它隨氣速的降低，纖維和粉塵的直徑的減小而增強(qiáng)。電力：帶電荷相反時(shí)3．重力沉降：當(dāng)緩慢運(yùn)動(dòng)的含塵氣流進(jìn)入除塵器內(nèi)，粒徑和密度大的塵?？赡芤蛑亓ψ饔米匀怀两迪聛?。（二）除塵過程概括：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，表面齊集了一層粉塵層（稱為粉塵初層），在今后的運(yùn)轉(zhuǎn)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，由于粉塵初層的影響，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的除塵效率，隨著濾料上粉塵的齊集，除塵效率和壓力損失都相應(yīng)增加，當(dāng)濾料兩側(cè)壓差很大時(shí)會把已附著在濾料上的細(xì)塵擠壓過去，使效率降低。別的，阻力過高，辦理風(fēng)量明顯下降，影響排放收效，故除塵器應(yīng)控制必然的阻力，及時(shí)清灰，但不能夠破壞粉塵初層。教育資料.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包括干凈濾料的壓力損失P00uf和泥料上粉塵層的壓力損失PdRmufRdufR為粉塵層的平均比阻力，22Kg/m，為μ=1Pa·s，m=1Kg/m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——干凈濾料的阻力系數(shù)，1/m；Vf——過濾速度，m/s；m——濾料上的粉塵負(fù)荷，Kg/m2；R——粉塵層平均比阻力，Kg/m2。上式說明：P與過濾速度、氣體粘度系數(shù)成正比。該特點(diǎn)與其他各種類的除塵器完好不同樣。R301sdp——塵粒比表面平均粒徑，m；22dpssξs——粉塵層平均孔隙率，%；ρs——粉塵層平均密度，Kg/m3?；蚍蹓m層平均阻力系數(shù)mc0uft則P0citRufuf，c0為入口含塵濃度，t為過濾時(shí)間。干凈濾料的阻力0很小，一般可忽略。其阻力系數(shù)在78P10-10（1/m），見書表5-4。粉塵層平均比阻力隨粉塵負(fù)荷和濾料特點(diǎn)不同樣而變化。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)定值時(shí)，需對濾袋清灰（清灰時(shí)間間隔），入口含塵濃度大，清灰時(shí)間變短，清灰次數(shù)增加，濾料壽命縮短。tP秒（s）RVf2c0教育資料.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)識袋式除塵器的濾料結(jié)構(gòu)；2、認(rèn)識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)方法要點(diǎn)：1.袋式除塵器的清灰方法除塵器的選擇與設(shè)計(jì)方法難點(diǎn)：除塵器的選擇與設(shè)計(jì)方法授課手段及教具：多媒體解說內(nèi)容及時(shí)間分配：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)展講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P2296.256.26參照資料教育資料.教課內(nèi)容三、濾料濾料性能對袋式除塵器的工作影響很大。性能優(yōu)異的濾布應(yīng)具備耐溫、耐腐化、耐磨、效率高、阻力低、使用壽命長、成本低等優(yōu)點(diǎn)。別的與表面結(jié)構(gòu)有關(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，但必定及時(shí)清灰。近來幾年來出現(xiàn)了好多耐高溫的新式濾料，如聚四氟乙烯、芳香族聚酰胺等。各自特點(diǎn)見書，表7-5。P311，7-2，P156。四、清灰方式清灰方式有兩種：機(jī)械清灰平和流清灰。1．機(jī)械清灰利用機(jī)械傳動(dòng)使濾袋振動(dòng)，迫使聚積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散。采用氣流清灰，濾袋必定有支撐結(jié)構(gòu)，如撐架或網(wǎng)架等省得壓扁濾袋。氣流清灰有兩種：逆氣流清灰（Vf=2-3m/s）和脈沖噴吹清灰（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,AQ3Q——辦理襟懷，m/h；60VfVf——過濾風(fēng)速，m/min。（3）除塵器設(shè)計(jì)：確定濾袋尺寸直徑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35000Nm/h，氣體組成近似于空氣，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）確定濾袋尺寸濾袋采用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教育資料.教學(xué)內(nèi)容3）濾袋尺寸取直徑d=120mm，長度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/s2取m(粉塵負(fù)荷)=0.1Kg/m平均比阻力R=1.5×1010m/Kgμ=1.96×10-5Kg/m·sξ0=4.8×1071/mP4.81071.510100.10.0331.961051012Pa7）估計(jì)清灰周期T取P≈1100Pa≈PRV2ctdf0tmaxP1100623秒10.4分1.510101.961050.33RVf2c026103取10分鐘8）其他設(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、進(jìn)出氣管、灰斗、入孔、操作平臺等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、凝結(jié)水、粘性大的粉塵氣流，不耐高溫，此設(shè)備效率高，廣泛用于各工業(yè)生產(chǎn)的除塵器中，特別對微小干燥的粉塵更合適。六、除塵效率丹尼斯（Dennis—klemm）提出效率公式：1Pn0.1PneamcRc0Pn1.51071.03Vfexp12.71ea3.6103Vf40.094教育資料.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。濾沉體系與袋式除塵器相似。五、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用凈化妝置的選擇要點(diǎn)是凈化效率、辦理能力和動(dòng)力耗資間的平衡問題。凈化效率高的裝置經(jīng)常動(dòng)力耗資大，或設(shè)備費(fèi)較高，因此應(yīng)在全面衡量裝置的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)進(jìn)步行選擇。一般考慮的因素：風(fēng)量、效率、粒徑分布、壓力損失、可否達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)、氣體性質(zhì)（T、P、ρ等）、粉塵性質(zhì)（ci、成分、d、ρp、回收價(jià)值等）、初投資、運(yùn)轉(zhuǎn)花銷、保護(hù)花銷。全面比較裝置的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，選定合適的凈化妝置，確定出裝置的型號規(guī)格和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。教育資料.第19次課2學(xué)時(shí)前一次課復(fù)習(xí)：1.濾料結(jié)構(gòu)2.清灰方法3.除塵器的選擇與設(shè)計(jì)4.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)氣體吸取授課要求：認(rèn)識并掌握氣體吸取原理及計(jì)算；要點(diǎn)：1.氣體吸取原理及吸取計(jì)算難點(diǎn)：吸取原理授課手段及教具：多媒體解說內(nèi)容及時(shí)間分配：氣體吸取原理及計(jì)算講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P3017.37.47.5參照資料教育資料.第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)氣體吸取一、吸取機(jī)理雙膜模型（應(yīng)用最廣）假定：（1）界面兩側(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)溶解平衡即:CAi=HPAi（4）膜內(nèi)無物質(zhì)積累,即達(dá)穩(wěn)態(tài).2.浸透模型假定:（1）氣液界面上的液體微元不斷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)的吸取速率是變化的3.表面更新模型假定：（1）各表面微元擁有不同樣的裸露時(shí)間,t=0-（2）各表面元的裸露時(shí)間(齡期)吻合正態(tài)分布其他模型如：表面更新模型的修正；基于流體力學(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)速率方程教育資料.NA=Ky(yA-y*A)N*-xA)A=Kx(xA*NA=Kai(pA-pA)xAL氣液平衡常有氣體平衡溶解度亨利定律：必然溫度下，稀溶液中溶質(zhì)的溶解度與氣相中溶質(zhì)的平衡分壓成正比3）吸取系數(shù)吸取系數(shù)的不同樣形式見以下圖：教育資料.4）傳質(zhì)阻力傳質(zhì)阻力－吸取系數(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)過程吸取質(zhì)與吸取劑；設(shè)備、填料種類；流動(dòng)狀況、操作條件二、物理吸取吸取過程以以下圖：操作線、平衡線吸取推動(dòng)力見圖。教育資料.吸取塔的最小液氣比見圖三、化學(xué)吸取化學(xué)吸取的優(yōu)點(diǎn)：1）溶質(zhì)進(jìn)入溶劑后因化學(xué)反應(yīng)耗資掉，溶劑容納的溶質(zhì)量增加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應(yīng)中相界面周邊液相內(nèi)A與B的濃度分布圖教育資料.第20次課2學(xué)時(shí)前一次課復(fù)習(xí)：氣體吸取原理及計(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)識并掌握氣體吸取原理及計(jì)算；要點(diǎn)：氣體吸附原理及吸取計(jì)算難點(diǎn)：吸取原理授課手段及教具：多媒體解說內(nèi)容及時(shí)間分配：氣體吸附講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P3027.97.107.11參照資料教育資料.第二節(jié)氣體吸附吸附用多孔固體吸附劑將氣體（或液體）混雜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)優(yōu)點(diǎn)：效率高、可回收、設(shè)備簡單缺點(diǎn)：吸附容量小、設(shè)備體積大吸附機(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點(diǎn)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)和熱牢固性吸附容量大本源廣泛，造價(jià)廉價(jià)優(yōu)異的再生性能常用吸附劑特點(diǎn)：分子篩特點(diǎn)操作條件低溫有利于物理吸附；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)到平衡時(shí)的吸附量教育資料.常有分子的臨界直徑氣體吸附的影響因素吸附劑再生吸附劑再生吸附平衡教育資料.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.燃燒侯脫硫技術(shù)及其研究進(jìn)展燃煤二氧化硫污染控制技術(shù)綜合議論5中國控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和重要行動(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)及本源2.燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理3.低氮氧化物燃燒技術(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)及本源，燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理，低氮氧化物燃燒技術(shù)及煙氣脫硝技術(shù)等知識點(diǎn)。要修業(yè)生能夠掌握固定源氮氧化物的污染控制技術(shù)要點(diǎn)：燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理，低氮氧化物燃燒技術(shù)，煙氣脫硝技術(shù)難點(diǎn)：熱力型NOx的形成機(jī)理，先進(jìn)的低氮氧化物燃燒技術(shù)，SCR、SNCR煙氣脫硝技術(shù)。授課手段及教具：多媒體解說內(nèi)容及時(shí)間分配：第一節(jié)氮氧化物的性質(zhì)及本源第二節(jié)燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)第三節(jié)低氮氧化物燃燒技術(shù)第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)P3769.19.49.13課后作業(yè)參照資料教育資料.第九章氮氧化物污染控制主要內(nèi)容：氮氧化物的性質(zhì)及本源燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理低氮氧化物燃燒技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)第一節(jié)氮氧化物的性質(zhì)及本源NOx包括：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：單個(gè)分子的溫室效應(yīng)為CO2的200倍，并參加臭氧層的破壞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:強(qiáng)烈刺激性，本源于NO的氧化，酸沉降NOx的本源固氮菌、雷電等自然過程（5×108t/a）人類活動(dòng)（5×107t/a）燃料燃燒占95％。主要來自：各種鍋爐、焙燒爐、窯爐等的燃燒過程；靈便車尾氣排放。其他:硝酸生產(chǎn)和各種硝化過程（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，其他主要為NO2。教育資料.第二節(jié)燃燒過程N(yùn)Ox的形成機(jī)理形成機(jī)理燃料型NOx燃料中的固定氮生成的NOx熱力型NOx高溫下N2與O2反應(yīng)生成的NOx瞬時(shí)NO低溫火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO熱力型NOx的形成產(chǎn)生NO和NO2的兩個(gè)重要反應(yīng)N2O22NO1NO1O2NO222平衡常數(shù)和平衡濃度教育資料.上述反應(yīng)的化學(xué)平衡受溫度和反應(yīng)物化學(xué)組成的影響；平衡時(shí)NO濃度隨溫度高升迅速增加。教育資料.上述數(shù)聽聞明：室溫條件下，幾乎沒有NO和NO2生成，并且所有的NO都轉(zhuǎn)變成NO2；800K左右，NO與NO2生成量依舊很小，但NO生成量已經(jīng)高出NO2；老例燃燒溫度（>1500K）下，有可觀的NO生成，但NO2量依舊很??；平衡時(shí)NO濃度隨溫度高升而迅速增加；較低空氣節(jié)余系數(shù)有利于控制NOx的形成。煙氣冷卻過程中，依照熱力學(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，主要原因在于動(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x形成的動(dòng)力學(xué)——Zeldovich模型NOO2M2OM(3)1N2ONON(4)12NO2NOO(5)2NO生成的總速率d[NO]k4[O][N2]k4[N][NO]k5[N][O2]k5[O][NO](6)dt假定N原子的濃度保持不變d[N]k4[N][NO]k5[O][NO]k5[N][O2]0k4[O][N2]dt獲取[N]穩(wěn)態(tài)k4[O][N2]k5[O][NO]k4[NO]k5[O2]代入（6）式得d[NO]2[O]k4[N2](k4k5[NO]2/k5[O2])dt1(k4[NO]/k5[O2])2k4[O][N2]{1[NO]2/(Kp,NO[N2][O2])}=1(k4[NO]/k5[O2])教育資料.假定O原子的濃度保持不變[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)各種溫度下形成NO的濃度－時(shí)間分布曲線教育資料.在各種溫度下NO濃度隨時(shí)間的變化曲線(N2／O2＝40：1)依照澤利多維奇展望結(jié)果:壓力對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；在同樣停留時(shí)間,不同樣溫度下NO生成速率有明顯差別；為減少NO生成量,可采用降低火焰區(qū)溫度和后火焰區(qū)溫度,減少停留時(shí)間的路子。瞬時(shí)NO的形成：碳?xì)浠衔锶紵龝r(shí)，分解成CH、CH2和C2等基團(tuán)，與N2發(fā)生以下反應(yīng)CHN2HCNNCH2N2HCNNHC2N22CN火焰中存在大量O、OH基團(tuán)，與上述產(chǎn)物反應(yīng)：HCNOHCNH2OCNO2CONOCNOCONNHOHNH2ONHONOHNOHNOHNO2NOO小結(jié)：低溫火焰中生成的NO的量明顯高于澤氏展望的結(jié)果.因此,低溫火焰中形成的NO多為瞬時(shí)NO；瞬時(shí)NO生成量平均為30g/GJ。教育資料.燃料型NOx的形成：燃料中的N平時(shí)以原子狀態(tài)與HC結(jié)合，C—N鍵的鍵能較N≡N小，燃燒時(shí)簡單分解，經(jīng)氧化形成NOx；火焰中燃料氮轉(zhuǎn)變成NO的比率取決于火焰區(qū)NO/O2的比率；燃料中20％～80％的氮轉(zhuǎn)變成NOx。教育資料.教育資料.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)：提問：1.氮氧化物的性質(zhì)及本源（1）人類活動(dòng)的主要本源？（2）NOx主要存在形式及性質(zhì)？燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理熱力型NOx瞬時(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.低氮氧化物燃燒技術(shù)4.煙氣脫硝技術(shù)授課要求：主要介紹低氮氧化物燃燒技術(shù)及煙氣脫硝技術(shù)等知識點(diǎn)。要修業(yè)生能夠掌握固定源氮氧化物的污染控制技術(shù)要點(diǎn)：低氮氧化物燃燒技術(shù)，煙氣脫硝技術(shù)難點(diǎn)：先進(jìn)的低氮氧化物燃燒技術(shù)，SCR、SNCR煙氣脫硝技術(shù)。授課手段及教具：多媒體解說內(nèi)容及時(shí)間分配：講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)第三節(jié)低氮氧化物燃燒技術(shù)第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)P3769.19.49.13課后作業(yè)參照資料教育資料.第三節(jié)低NOx燃燒技術(shù)原理控制NOx形成的因素空氣－燃料比燃燒區(qū)溫度及其分布后燃燒區(qū)的冷卻程度燃燒器形狀低NOx燃燒技術(shù)傳統(tǒng)低NOx燃燒技術(shù)低氧燃燒降低NOx的同時(shí)提高鍋爐熱效率CO、HC、碳黑產(chǎn)生量增加降低助燃空氣預(yù)熱溫度oo倍燃燒空氣由27C預(yù)熱到315C，NO排放量增加3教育資料.煙氣循環(huán)燃燒采用燃燒產(chǎn)生的部分煙氣冷卻后,再循環(huán)送回燃燒區(qū),起到降低氧濃度和燃燒區(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%。兩段燃燒技術(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完好燃燒，煙氣溫度低先進(jìn)的低NOx燃燒技術(shù)原理：低空氣節(jié)余系數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)＋分段燃燒技術(shù)教育資料.爐膛內(nèi)整體空氣分級的低NOx直流燃燒器爐壁設(shè)置助燃空氣（OFA，燃盡風(fēng)）噴嘴近似于兩段燃燒技術(shù)要求:合理確定燃盡風(fēng)噴口與最上層煤粉噴口的距離燃盡風(fēng)量要合適燃盡風(fēng)應(yīng)有足夠高的流速,以便能與煙氣充分混雜.先進(jìn)的低NOx燃燒技術(shù)空氣分級的低NOx旋流燃燒器既要控制燃料型NOx和熱力型NOx的生成,又要擁有較高的燃燒效率.一次火焰區(qū)：富燃，含氮組解析出但難以轉(zhuǎn)變二次火焰區(qū)：燃盡CO、HC等空氣/燃料分級的低NOx燃燒器空氣和燃料均分級送入爐膛一次火焰區(qū)下游形成低氧還原區(qū)，還原已生成的NOx為氮?dú)狻＝逃Y料.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)徒逃Y料.NOx的總量相對較大選擇性催化還原法（SCR）催化劑：貴金屬、堿性金屬氧化物還原反應(yīng)4NH34NOO24N26H2O8NH36NO27N212H2O潛藏氧化反應(yīng)4NH4NH

35O24NO6H2O33O22N26H2O還原劑:NH3（常用）、H2S、CO反應(yīng)特點(diǎn):使氨能有選擇的平和體中的NOX進(jìn)行反應(yīng)，而不和氧反應(yīng)。常用催化劑:貴金屬2)非貴金屬的氧化物或鹽類Cu、Cr、Fe、V、Mn優(yōu)點(diǎn)：1）還原劑基本上不與氧反應(yīng)，防范了無謂耗資，同時(shí)大大減小了反應(yīng)熱，催化床溫度變化小易于控制，采用一段流程即可；2）催化劑易得，選擇余地大；3）還原劑NH3相對易得，起燃溫度低反應(yīng)熱低，床溫平時(shí)低于0300C,有利于延長催化劑壽命和降低反應(yīng)器對資料要求。教育資料.非選擇性催化還原法（SNCR）尿素或氨基化合物作為還原劑，較高反應(yīng)溫度化學(xué)反應(yīng)4NH36NO5N26H2OCO(NH2)22NO0.5O22N2CO22H2O同樣，需要控制溫度防范潛藏氧化反應(yīng)發(fā)生。還原劑:H2、CH4、合成氨釋放氣反應(yīng)特點(diǎn):反應(yīng)分兩步進(jìn)行1）脫色反應(yīng)：2)脫除反應(yīng)(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)缺點(diǎn)：1）燃量耗資量大（耗用于比NOX含量高得多的O2）；產(chǎn)生大量熱，須增設(shè)廢熱鍋爐來降低反應(yīng)氣體溫度，同時(shí)回收廢熱。3）需貴金屬作催化劑。4）投資大。教育資料.吸取法:常有的有：水吸取法、酸吸取法、堿吸取法、吸取還原法、氧化吸取法、絡(luò)合吸取法等。吸取法的特點(diǎn)：工藝簡單、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。液體吸取法的分類水吸取法2NO2H2OHNO3HNO2不牢固主3HNO2HNO22NOH2O由于NO水溶解度小，因此該法吸取效率不高，特別不能夠應(yīng)用于含NO為主的廢氣凈化。酸吸取法教育資料.以濃硫酸作吸取劑NONO22H2SO42NOHSO4亞硝基硫酸H2O亞硝基硫酸能夠生產(chǎn)硫酸和硝酸。此方法可用于同時(shí)生產(chǎn)濃硫酸和濃硝酸企業(yè)的NOx尾氣凈化。以稀硝酸作吸取劑NOx在稀硝酸中的溶解度較高，屬于物理吸取。堿液吸取法吸取劑：純堿、燒堿。反應(yīng)式：NONO2Na2CO32NaNO2CO22NO2Na2CO3NaNO2NaNO3CO22NO22NaOHNaNO2NaNO3H2ONONO22NaOH2NaNO2H2O優(yōu)點(diǎn)：可生成亞硝酸鈉和硝酸鈉，有必然的經(jīng)濟(jì)效益。缺點(diǎn)：凈化效率低，一般僅60%，這是由于NO自己不被堿吸取，只有在NO2/NO≥1時(shí)才能被吸取。此法適用于NO2/NOx（氧化度）≥50%的尾氣。堿液吸取,必定第一將一半以上的NO氧化為NOxNO/NO2＝1收效最正確2NO22MOHMNO3MNO2H2ONONO22MOH2MNO2H2O2NO2Na2CO3NaNO3NaNO2CO2NONO2Na2CO32NaNO2CO2MK,Na,Ca2,Mg2,(NH4)吸取還原法吸取液：亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物或尿素的水溶液。凈化效率高。NOx被還原生成氮?dú)狻Ｑ趸》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、原子教育資料.氧等），爾后NO2被堿液吸取。絡(luò)合吸取法原理：絡(luò)合劑：FeSO4、EDTA、Na2SO3。NO絡(luò)合劑絡(luò)合物NO富集回收特點(diǎn)：吸取容量小。吸附法吸附劑：活性炭、分子篩、硅膠、含氨泥煤NOx和SO2結(jié)合控制技術(shù)吸附劑：浸漬碳酸鈉的-Al2O3反應(yīng)式Na2CO3Al2O32NaAlO2CO22NaAlO2H2O2NaOHAl2O32NaOHSO20.5O2Na2SO4H2O2NaOH2NO1.5O22NaNO3H2O2NaOH2NO20.5O22NaNO3H2O再生：天然氣、CONOx控制技術(shù)比較:LNB低-氮氧化物燃燒AOFA改-進(jìn)的燃盡風(fēng)法SCR選-擇性催化還原SNCR選-擇性非催化還原教育資料.第25次課2學(xué)時(shí)前一次課復(fù)習(xí)：有機(jī)污染物特點(diǎn)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)識并掌握蒸汽壓的定義及計(jì)算；2、認(rèn)識并VOCs（volatileorganiccompounds）污染控制技術(shù)要點(diǎn)：1.蒸汽壓計(jì)算2.VOCs（volatileorganiccompounds）污染控制技術(shù)難點(diǎn)：VOCs（volatileorganiccompounds）污染控制技術(shù)授課手段及教具：多媒體解說內(nèi)容及時(shí)間分配：蒸汽壓及蒸發(fā)2.VOCs（volatileorganiccompounds）污染控制技術(shù)講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P429