大气污染控制工程9-1

世界最大的三角洲是恒河三角洲分属孟加拉国和印度面积6.5万平方公里，大部分在孟加拉国南部，小部分在印度的西孟加拉邦。位于南太平洋，由9个环形珊瑚岛群组成，南北两端相距560公里，而陆地面积仅26平方公里。首都富纳富提位于主岛上，方圆不超过2平方公里。侵袭岛上最大的巨浪是3.2米，而图瓦卢海拔最高的地点只有4.5米。图瓦卢唯一的主干道被淹没。空中俯瞰图瓦卢，整个国土就是狭长的一条。走在路上“左边是海，右边还是海”至少有6000多人已经离开图瓦卢移民海外，而目前尚在图瓦卢生活的人口只有1万人。以前人们还种一些蔬菜和庄稼，现在没人种了，海水一过，什么都会死去。岛无产出生活全靠进口有肉没菜一瓶水2美元大潮期间被海水淹没的图瓦卢。台风期间成为泽国的图瓦卢。印度洋上的群岛国家，南北长820公里，东西宽130公里，陆地面积298平方公里。马尔代夫沉没进百年倒计时8成国土海拔低于1米。大浪拍打着马尔代夫首都马累的“海墙”。由于海水侵蚀，海边大树树根裸露，椰树倾侧。10月17日马尔代夫总统纳希德在水下内阁会议上签署环保倡议书。南极研究科学委员日前公布一份研究报告称，如果气温继续以目前速度升高，到2100年，海平面将升高1.4米，升高幅度是两年前预测的两倍。人类面临抉择：要富裕还是生存？第9章氮氧化物污染控制教学内容:§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氮氧化物危害：酸雨光化学烟雾温室效应破坏臭氧层§1氮氧化物的性质及来源§1氮氧化物的性质及来源NOx包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在NOx的性质NO：大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降不同浓度的NO2对人体健康的影响浓度(ppm)影响1.0闻到臭味5.0闻到很强烈的臭味10-15眼、鼻、呼吸道受到强烈刺激501分钟内人体呼吸异常803－5分钟内引起胸痛100-150人在30－60分钟就会因肺水肿死亡200以上人瞬间死亡N2O：单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与臭氧层的破坏NOx的来源固氮菌、雷电等自然过程（5×108t/a）人类活动（5×107t/a）燃料燃烧占90％95％以NO形式，其余主要为NO2估算氮氧化物排放时都按NO2计算。§1氮氧化物的性质及来源据计算，各种燃料燃烧产生的氮氧化物量为：1吨天然气:6.35公斤1吨石油:9.1-12.3公斤1吨煤:8-9公斤§2燃烧过程NOx的形成机理燃料型NOx燃料中的固定氮生成的NOx热力型NOx高温下N2与O2反应生成的NOx瞬时NO低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO一.热力型NOx形成的热力学1.热力型NOx的生成浓度与温度的关系产生NO和NO2的两个重要反应222221122NONONOONONO的生成浓度与温度的关系01002003004005006007008001600165017001750180018501900温度(摄氏度)NO浓度(ppm)系列1高温有利于NO生成。氧气量越少氮氧化物生成量越少。NO与NO2之间的转化低温有利于NO2的形成上述数据说明：（1）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（2）800K左右，NO与NO2生成量仍然很小，但NO生成量已经超过NO2（3）常规燃烧温度（1500K）下，有可观的NO生成，但NO2量仍然很小3.烟气冷却对NO和NO2平衡的影响烟气冷却过程中，理论上NOx应主要以NO2的形式存在；实际上90％～95％的NOx以NO的形式存在。原因：温度降低到1550K以下后NO氧化为NO2的速率非常慢二、热力型NOx形成的动力学Zeldovich模型424525[][][][][][][][][]6dNOkONkNNOkNOkONOdtNO生成的总速率假定N原子的浓度保持不变得到代入6式得424552[][][][][][][][][]0dNkONkNNOkONOkNOdt2424552452242,22452[]([]/[])[]2[]1([]/[])2[][]{1[]/([][])}=1([]/[])pNOkNkkNOkOdNOOdtkNOkOkONNOKNOkNOkO假定O原子的浓度保持不变1/22,1/2[][]()epNOeOKORTOO2212/122/12/12/122/1,)(2ORTORTORTOPPKeeOOOP最终得21/24,21/21/2,1/21/24,21/252(1)2(1)4[]()()()[][][]/[]pNOpNOpNOeMYdYdxCYkKNMRTKkKNCkOYNONOdt2Y积分得NO的形成分数与时间t之间的关系11(1)(1)exp()ccYYMt根据和的实验数据，估算出M值，结果为：压力对M的影响小，温度影响很大M值约在0.1～100之间变化C值在0～1之间变化4kPKTPTM58400exp107.52/1115在各种温度下NO浓度随时间的变化曲线(N2／O2＝40：1)1、M值不变时，C对NO的生成速率及生成量影响不大；2、M值对NO的生成影响显著；3、为防止NO浓度过高，火焰区温度应尽可能低、停留时间应尽可能短。三.瞬时NO的形成1971年Fenimore(费尼莫尔)燃料过浓时生成。碳氢化合物燃烧时，分解成的含炭自由基与N2发生如下反应N原子与O2反应生产NO部分HCN与O2反应生产NO部分HCN与NO反应生产N2四.燃料型NOx的形成燃料中的N通常以C—N键存在，C—N键的键能较N≡N小，燃烧时容易分解，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广泛接受的反应过程：FuelNHCNN2NONHi(i=1,2)O,H,OHfastO,H,OHfastOfastNHislowNOslow11月26日，伊朗首都德黑兰笼罩在一片尘埃之中。德黑兰市政府部门宣布，因近期空气污染严重，德黑兰市所有政府机关、金融机构和学校等部门11月28日和29日将放假两天。德黑兰人口超过1300万，是世界上空气污染最严重的城市之一。污染源：炼油、石油化工、机动车今年10月以来，北京、南京等地连续多天出现了灰霾天气，北京儿童医院一号难求，各大医院呼吸科人满为患。我国700多个气象站的监测数据显示，北京的灰霾天气比广州要严重的多，上海也比广州严重得多，南京、杭州都比广州严重。