废气治理课件

废气治理主要内容一、大气污染综述二、除尘技术三、气态污染物净化技术四、SO2的净化方法五、燃煤技术政策一、大气污染综述（1）大气是自然环境的重要组成部分，是人类赖以生存的最基本的环境要素。大气通过自身运动来调节热量、动量和降水分布，给人类创造了适宜的生存环境。大气的重要性在于许多自然过程和人类活动离不开它，如地球生命的保护、植物光合作用、氮的来源、水循环、地球热平衡、岩石风化等自然过程；人对空气的需求量大、每时每刻离不开；动植物、工农业、燃烧也离不开它。一、大气污染综述（2）自工业革命以来，由于大量燃料的燃烧、工业废气和汽车尾气的排放等人为原因，大气被污染了，大气环境质量日趋恶化，甚至出现了大气污染公害事件，直接危害了人体的健康，严重影响了人类的生存环境。如不采取措施，大气污染将会给人类带来灾难性的后果。大气污染防治就是采取防治结合等措施，以技术、经济、法制、行政、教育等手段，实施对大气污染的控制，以改善大气环境质量，保护人类的健康发展。大气污染的定义国际标准化组织（ISO）定义为：大气污染通常系指由于人类活动和自然过程引起某些物质介于大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利，或危害了环境。大气污染定义的说明人类活动：生产、生活活动自然过程：火山喷发、森林火灾、岩石风化、海啸浪花等舒适健康：包括对人体正常生活环境和生理机能的影响，到引起慢、急性疾病，甚至死亡，这样广泛的范围。福利：指与人类协调共存的自然资源、生物、器物等大气污染类型煤烟型：燃煤SO2、烟尘、CO石油型：燃油NOx、HC、CO混合型：燃煤、燃油特殊型：特殊气体或事故性排放CI2、HCI、H2S大气污染物大气污染物不仅数量大，而且种类多。已知产生危害且受到人们注意的约100多种，其中排放量大、影响范围广、危害较重的有颗粒物、SO2、CO、NO2、O3、Pb、氟化物、HC，这也是监测、控制的重点污染物。颗粒物总悬浮颗粒物（TSP）：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≦100µm的颗粒物。可吸入颗粒物（PM10）：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≦10µm的颗粒物。烟尘：燃料燃烧排放的烟气中含有的颗粒物工业粉尘：煤、矿石等固体物质在运输、筛分、粉碎、研磨等机械加工过程中排放到大气中的颗粒物。硫氧化物SOx：SO2、SO3主要人为源：含硫燃料燃烧；含硫矿物冶炼；硫酸生产过程。SO2人为源之一：燃料燃烧大气中SO270％来源于燃料燃烧，其中80％是燃煤产生。燃料中的硫多以有机硫、黄铁矿硫、硫酸盐硫形式存在。硫醇、硫醚等有机硫化物和黄铁矿（FeS2）等，可燃烧生成SOx，这类硫化物称为可燃硫；硫酸盐类硫化物，不参与燃烧，残留在灰渣中，这类硫化物称为非可燃硫。SO2人为源之二：矿物冶炼许多金属矿物以硫化物形式存在，为减少杂质，先焙烧成金属氧化物，再还原成金属。如：ZnS＋O2→ZnO＋SO2PbS＋O2→PbO＋SO2氮氧化物NOx：NO、NO2主要人为源：高温燃烧过程；硝酸加工过程；氮肥生产过程。NO2人为源：高温燃烧N2＋O2→NONO＋O2→NO2热NOx：燃料高温燃烧时，空气中的N2与O2反应生成的NOx。燃料NOx：燃料中的含氮化合物吡啶C5H5N、咔唑C12H9N、氨基化合物RNH3，燃烧时分解出的氮与空气中的氧反应生成的NOx。碳氢化合物主要来源：汽车尾气；燃料燃烧；炼油和有机化工直链碳氢化合物、芳烃，BaP大气污染物排放标准（1）大气污染物排放标准是根据环境质量标准、污染控制技术、经济条件、对排入环境有害物质和产生危害的各种因素所做的限制性规定，是对大气污染源进行控制的标准。大气污染物排放标准（2）自1973年我国公布第一个环境排放标准—《工业“三废”排放试行标准》以来，目前已颁布的大气污染物排放标准主要有：固定源的：综合标准：大气污染物综合排放标准行业标准：流动源的：汽车、柴油车、摩托车的排放标准应注意：标准的适用范围，等级及时间段的界定，控制因子及限值，名词及术语解释。大气污染物排放标准（3）行业标准：锅炉大气污染物排放标准工业炉窑大气污染物排放标准恶臭污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准水泥厂大气污染物排放标准炼焦炉大气污染物排放标准饮食业油烟排放标准危险废物焚烧处置控制标准生活垃圾焚烧处置控制标准大气污染物排放标准（4）国家标准地方标准：山东省的水泥工业大气污染物排放标准山东省的饮食业油烟排放标准燃料固体燃料：矿物燃料（煤）生物质燃料（林木、秸秆）液体燃料气体燃料煤的成分C：主要成份，含碳量愈多，发热量越高。一般碳约占燃料成份的50～90%。H：结合氢（H2O）、可燃氢（HC），含量约为3～6%。O：参与燃烧，煤中含氧量差别大。N：可与氧反应生成NOx,煤中含氮量为0.5～2%。S：主要以有机硫、黄铁矿硫、硫酸盐硫形式存在。我国煤的含硫量为0.5～5%。灰分A：不燃成分，由多种化合物构成，影响正常燃烧，灰分多，煤质差。煤中灰分约占5～35%。水分W：有害于燃烧的成分，会直接降低燃烧温度，不利于燃烧。煤的燃烧过程预热干燥水分蒸发挥发分析出并燃烧固定碳燃烧灰渣形成液体燃料液体燃料分为天然和人工两类。石油是天然的；人工的除合成液体燃料、煤加氢液体燃料外，主要是指石油加工后的产品，常用燃油有汽油、柴油、重油。气体燃料气体燃料主要有：天然气、煤气、石油气。天然气：主要成分是甲烷，乙烷、二氧化碳、氮、氧、硫化氢等。煤气：主要成分是一氧化碳，甲烷、氢气。石油气：主要成分是C2、C3、C4组分的碳氢化合物。锅炉的定义锅炉是指利用各种燃料、电或者其它能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并承载一定压力的密闭设备。锅炉工作参数蒸发量D：蒸汽锅炉每小时所产生的蒸汽数量，容量或出力，“吨/小时”（t/h），表示产汽能力。热功率Q：热水锅炉每小时出水有效带热量，兆瓦（MW），表示产热能力。工作压力P：锅炉最高允许使用的压力，兆帕（MPa）。温度t：标志冷热程度，反映热力状态的参数，摄氏度（℃）。锅炉铭牌上的是额定的，如额定温度、额定蒸发量。锅炉分类按用途：电站、工业、采暖、生活锅炉等。按出口介质状态：蒸汽、热水、汽水两用锅炉。按压力：低压（P≤2.5MPa）、中压（2.6～5.9MPa）、高压（6.0～13.9MPa）、超高压（≥14MPa）、亚临界、超临界。按蒸发量：小型（20t/h）、中型、大型（75t/h）。按燃料：燃煤、燃油、燃气、电加热等。按锅炉内介质：水、导热油。按燃烧方式：层燃、室燃、流态化燃烧。燃烧设备分为炉排炉，煤粉炉、旋风炉，沸腾炉、流化床炉。锅炉型号1我国锅炉型号的编制方法是依据JB1626标准规定进行的，其型号由三部分组成，各部分之间用短线隔开。第一部分表示锅炉型式、燃烧方式和额定蒸发量或额定热功率。第一段用两个汉语拼音表示锅炉总体形式；第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧方式（废热锅炉无燃烧方式代号）；第三段用阿拉伯数字表示额定蒸发量，或额定热功率，或受热面。锅炉型号2第二部分表示介质参数。中间用斜线分开，分两段：第一段用阿拉伯数字表示介质出口压力；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或出水温度、回水温度（饱和蒸汽锅炉无）。锅炉型号3第三部分表示燃料种类和设计次序。分两段：第一段用汉语拼音字母代表燃料种类，同时以罗马数字代表燃料分类；第二段为设计次序，原型设计无第二段。DZL4-1.25-WⅡ单锅筒纵置式链条炉4t/h1.25MPa二类无烟煤洁净煤技术洁净煤技术是80年代后期明确提出的，是我国21世纪优先发展的技术。煤炭洁净加工技术是我国洁净煤技术的优先发展领域，主要包括选煤技术、配煤技术、型煤技术、水煤浆技术等。煤炭高效利用技术是我国洁净煤技术的核心内容，主要包括电站锅炉技术、工业锅炉技术、工业窑炉技术、民用燃煤技术、煤炭气化技术、煤炭焦化技术、煤炭液化技术、煤炭热解技术、煤制活性炭技术等。煤炭洗选技术：降低灰分、硫分、水分。型煤：将粉煤变成型煤块。煤炭气化：将煤中有机质转变为煤气。煤炭直接液化：将煤与催化剂、溶剂和氢气在高温高压条件下裂解，转化为液体燃料煤炭焦化（煤炭高温干馏）：隔绝空气，加热到950℃左右，经高温干馏产焦炭，同时获得煤气、煤焦油，并回收其它化工产品。水煤浆：是由62-70%的煤粉、29-37%的水和约1%的化学添加剂，经特定工艺加工成的煤浆。。浅层煤层气开发技术：浅层煤层气是指埋深－1500m以浅的煤层及附近岩层中共伴生赋存的以甲烷(CH4)为主的气体总称。俗称瓦斯，直接威胁矿井安全，造成温室效应，但它又是高效、洁净的燃料气资源。其开发既可解决煤矿安全生产问题，又可充分利用资源,并可减轻大气污染。煤炭地下气化生产技术：煤炭地下气化是使地下煤炭通过热化学反应在地下直接转化为可燃性气体的过程，它是集建井、井下开采和煤转化工艺为一体的，开发能源及化工原料的新兴技术。它可以改变煤矿繁重体力劳动，大幅度降低投资，具有安全、高效、污染少等优点循环流化床燃烧：高效、低污染的清洁燃煤技术，其运行温度在850～900℃，是理想的脱硫温度区间，采用炉内脱硫技术，向床内加入石灰石作为脱硫剂，燃料及脱硫剂经多次循环，反复进行低温燃烧和脱硫反应，加之炉内湍流运动剧烈，Ca/S摩尔比约为2时，可以使脱硫效率达到90%左右，SO2的排放量大大降低。同时采用分级送风，使燃烧始终在低过量空气下，降低了NOX的生成和排放。还具有高燃烧效率、可以燃用劣质燃料、锅炉负荷调节性好、灰渣易于综合利用等优点，因此在世界范围内迅速发展。随着环保要求日益严格，循环流化床是目前最实用和可行的高效低污染燃煤设备之一。二、除尘技术10.1粉尘性质与除尘装置10.1.1粉尘粒径、粒径分布21310.1.2粉尘的密度21310.1.3粉尘的比表面积21410.1.4粉尘的润湿性21410.1.5粉尘电学性能(荷电、比电阻)21410.1.6粉尘的安息角21410.1.7粉尘的粘附性21510.1.8粉尘的爆炸性21510.2除尘机理21510.2.1重力沉降215终末沉降速度US=dp2(ρp-ρ)g/18µ10.2.2离心沉降216uc=[(dp2*ρp)/18µ]*(ut2/r)10.2.3静电沉降216静电力F=qE驱进速度ω=qE/3πμdp10.2.4惯性碰撞21610.2.5拦截217扩散沉降筛滤10.3除尘装置218机械式：重力沉降室、惯性及旋风除尘器洗涤式（湿式）：喷淋洗涤器、文丘里洗涤器、自激式洗涤器、水膜除尘器等过滤式：袋式除尘器、颗粒层除尘器静电式：电除尘器10.3.1除尘装置的性能218处理能力：体积流量Q（m3/s）压力损失：全压之差ΔP=ξρu2/2捕集效率：①总捕集效率（除尘效率）②串联时的总捕集效率③通过率④分级效率①总捕集效率（除尘效率）η=S3/S1=(1-S2/S1)×100%η=(1-C2N/C1N)×100%η=(1-C2N/C1N·K)×100%K—漏风系数Q2N/Q1N②除尘系统的总捕集效率η=1-（1-η1）（1-η2）…（1-ηn）③通过率P=S2/S1=C2NQ2N/C1NQ1N=1-η例：η由99.0%到99.8%，只高0.8%，P由1.0%到0.2%，排放量降低了80%。④分级效率分级效率：ηi=S3i/S1i=1-S2i/S1i表10—1由η求ηi:表10-2ηi计算实例220由ηi求η:表10—3计算η实例22010.3.2.3离心式除尘器223旋风除尘器（回流式）：筒式（普通式）、扩散式、旁路式旋流除尘器（直流式）225多管旋风除尘器10.3.3.1袋式除尘器除尘原理227特点结构型式：筒形、扁形上进气、下进气内滤式、外滤式密闭式、敞开式间歇清灰、连续清灰影响除尘效率的主要因素229粉尘层滤布结构和性质过滤速度常用袋式除尘器及其清灰袋式除尘器滤料种类天然纤维：棉、毛、棉毛混纺低于100℃无机纤维：玻璃纤维23