第二章 烟尘的生成 机理和控制
第二章 烟尘的生成 机理和控制
主要内容 2.1烟尘 ·2.2烟尘的生成机理 2.3影响烟尘生成的因素 2.4烟尘的控制
主要内容 • 2.1 烟尘 • 2.2 烟尘的生成机理 • 2.3 影响烟尘生成的因素 • 2.4 烟尘的控制
2.1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
2.1 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
22烟尘的生成机理 气相析出型 烟尘 剩余型烟尘 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
2.2烟尘的生成机理 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
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 剩余型烟 片状烟尘 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
剩 余 型 烟 尘 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 积炭 片状烟尘 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
1.气体燃料燃烧的烟尘 气体燃料的分类 热值天然气、油田气等发热值在33500k/m以 上 热值城市煤气热值为12500~18800kJm3 低热值工艺尾气热值在7500~13000kJ/m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
1．气体燃料燃烧的烟尘 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 氧化燃烧 集结 炭黑
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
2.液体燃料燃烧的烟尘 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。 >汽油和柴油是兩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)
2.液体燃料燃烧的烟尘 ➢ 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）
3.固体燃料燃烧的烟尘 4煤炭是最重要的固体燃料 4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 4烟尘包括黑烟和飞灰两部分
3.固体燃料燃烧的烟尘 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
仲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→2c0 如果燃烧条件非常理想,煤完全燃烧, 即完全燃烧氧化为co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
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