文档介绍：第二章大气污染控制基础
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本章要点
燃烧反应物—燃料的分类和性质
完全燃烧与不完全燃烧过程
燃烧反应产物—污染物的生成机理、计算烟气排放量、计算污染物排放量
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一、燃烧与大气污染
燃烧的化学反应机理
活化分子碰撞理论
链琐反应理论
燃烧基本理论
着火理论
自燃着火理论
点燃着火理论
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有关燃烧的基本概念
(1)燃烧
燃烧是指一种物质起剧烈的氧化反应,同时发光发热的现象。
(2)燃料
用以产生热量或动力的可燃性物质,如煤、焦炭、木柴等。
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(3)理论空气量、实际空气量与空气过剩系数。
理论空气量:
按照燃料中各可燃质氧化反应方程来计算燃料燃烧过程所需的空气量,用V0表示
实际空气量:
实际供给的空气量称为实际空气量。实际空气量用Vk表示。
空气过剩系数:
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①活化分子碰撞理论
反应物活化分子生成物+放热
分子能量>活化能
原子间振动大
原子间联系小
新产物
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②链锁反应理论
活化分子碰撞理论在阐述温度对反应速度的影响时,能够正确地反应客观规律。但是,不一定能解释燃烧反应过程中的某些现象。如干燥的CO和O2混合气体,即使在700℃高温下也几乎不会发生反应;若在其中加入微量的水蒸汽,就能大大加速这一反应,甚至着火燃烧。其反应式仍为2CO+O2 → 2CO2 ,这就不能用有效碰撞理论来解释了,需要有新的理论来解释,如链锁反应理论。
链锁反应理论认为有很多化学反应需要经过若干中间基元反应才能完成。在这些中间反应中会产生一些活性很高的活性产物(活性中心),再由这些活性中心与原始反应物进行化学反应,这时除产生最终生成物外会再生出若干活性中心,使得化学反应得以继续。
活性中心是一些很不稳定的自由原子、自由基,它们与原始反应物反应时的活化能很低,能大大提高化学反应速率。
链锁反应有不分支链锁反应与分支链锁反应两大类。
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均相燃烧过程中的链锁反应
总反应:
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自燃
自燃
点燃:依靠外热能量强化局部可燃混合气化学反应,使反应速率急剧升高而达到爆炸式反应,并向周围未燃的可燃混合气传播的现象。
热自燃:
链锁自燃
自身化学反应
:活性中心迅速繁殖
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气体燃料的燃烧
褶皱层流火焰的表面燃烧理论
微扩散的容积燃烧理论
液体燃料的燃烧
(乳化油)
微爆理论
水煤气反应理论
固体燃料的燃烧
层燃式燃烧
流化床燃烧
悬浮式燃烧
油滴的燃烧
油雾的燃烧
乳化油的燃烧
(紊流火焰)
紊流燃烧
扩散燃烧
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