文档介绍：第二章 烟尘的生成 机理和控制
主要内容
烟尘
烟尘的生成机理
影响烟尘生成的因素
烟尘的控制
烟尘
烟(fume):由冶金、燃烧等过程形成的固体粒子的气溶胶。它是由熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物,在生成过程中总是伴有诸如氧化之类的化学反应。
粉尘(dust):指悬浮于气体介质中的小固体粒子,因重力作用能发生沉降,但在某一段时间内也能保持悬浮状态。
烟尘是指工业生产过程中与废气同时排出的烟和粉尘的总称。
根据烟尘颗粒的大小,将其分为飘尘、降尘、总悬浮微粒(TSP)。
烟尘的危害
气相析出型烟尘是气体燃料、液体燃料在燃烧过程中放出的气体可燃物和固体燃料的挥发份,在空气不足的高温条件下,热分解而生成的固体烟尘,俗称炭黑.
剩余型烟尘包括油灰、雪片、积炭和粉尘
另外还有一类是残炭型烟尘
烟尘
气相析出型
剩余型烟尘
剩余型烟尘
油灰
油灰
油灰:液体燃料燃烧时剩余下来的固态烟尘
雪片:以烟尘为核心,在烟气温度接近露点时,吸收烟气中的硫酸H2SO4,长大成为雪片状烟尘
积炭
积炭
积炭:由于燃料附着在燃烧器、燃烧室内壁上,受炉内高温气化而剩下来的固态炭
粉尘:固体燃料燃烧过程中产生的飞灰
气体燃料的分类
高热值,天然气、油田气等发热值在33500kJ/m3以上
中热值,城市煤气热值为12500~18800kJ/m3
低热值,工艺尾气热值在7500~13000 kJ/m3以下
在正常情况下,气体燃料是最清洁的燃料.
气体燃料燃烧时产生的是气相析出形烟尘,主要成份为碳的粒子,在工业过程中能起到有利和有害两种作用.
火焰的碳烟生成机理
热解
成核
表面增长
凝并
集结
氧化燃烧
炭黑
石油,容易输送,燃烧时较干净,单位体积的能量高,又是一种有价值的润滑剂和化工原料。
汽油和柴油是两种最重要的发动机燃料
多数情况,液体燃料烧系统排放物不仅仅含有气相过程生成的积炭,而且也含有由液态烃燃料本身生成的碳粒。
产生原因:液滴不完全燃烧产生(液态燃料雾化不好,未燃油滴温度高时裂化导致“结焦”;温度低时附着等)
煤炭是最重要的固体燃料
煤的工业分析结果分为水分、灰分、挥发分和固定碳。
按照煤的炭化程度高低(或挥发分小大),依次可分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥煤等
煤燃烧产生的颗粒物通常称为烟尘
烟尘包括黑烟和飞灰两部分
黑烟主要是未燃尽的碳粒
黑烟的产生:碳的表面燃烧速率决定煤的燃烧性能
CO2十 C → 2CO
如果燃烧条件非常理想,煤完全燃烧,即完全燃烧(氧化)为CO2等气体,余下为灰分。
如果燃烧不够理想,煤不但燃烧不好,而且在高温下发生热解作用。煤热解极易形成多环化合物,即形成黑烟。