- 1 - 第二章 燃烧与大气污染
在大气污染物浓度较高的城市，烟尘、NOx和SO2等主要是由燃料燃烧产生的。本章侧重介绍燃料燃烧过程的基本原理、污染物的生成机理、以及如何控制燃烧过程，以便减少污染物的排放量。
第一节 燃料的性质
燃料是指在燃烧过程中，能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。
常规燃料：煤、燃料油和天然气
非常规燃料：除了煤、石油和天然气等常规燃料外，所有可燃性物质都包括在非常规燃料之列。
燃料按物理状态可分为：
（1）气体燃料：气体燃料的优点是燃烧迅速，其燃烧状态可基本上由空气与燃料
的扩散或混合所控制。
（2）液体燃料：液体燃料也是以气态形式燃烧，因此它的燃烧速度受其蒸发过程控制。
（3）固体激料：固体燃料的燃烧则受此二种现象控制：燃料中挥发性组分被蒸馏后以气态燃烧，而遗留下来的固定碳则以固态燃烧，后者的速率由氧向固体表面的扩散控制。
一、煤
煤是最重要的固体燃料，它是一种复杂的物质聚集体。煤的可燃成分主要是由碳、氢及少量氧、氮和硫等一起构成的有机聚合物。
1.煤的分类：
(1)褐煤：褐煤是由泥煤形成的初始煤化物。是煤中等级最低的一类，形成年代最短。呈黑色、褐色、或泥土色，其结构类似木材。水分和灰分含量都较高，燃烧热值较低。
(2)烟煤：烟煤的形成历史较褐煤为长．呈黑色．外形有可见条纹。成焦性较强，且含氧量低．水分和灰分含量一般不高，适宜工业上的一般应用。
(3)无烟煤：无烟煤是碳含量最高．煤化时间最长的煤。它具有明亮的黑色光泽，机械强度高。碳含量一般高于93％，无机物含量低于10％，因而着火困难，储存时稳定，不易自燃。
2.煤的工业分析
煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳，以及故测硫含量和热值，这是评价工业用煤的主要指标。
①水分：水分包括外部水分和内部水分。测定外部水分的方法是：称取一定量的13mm以下粒度的煤样，置于干燥箱内，在318—323K温度下干燥8h，取出冷却．干 - 2 - 燥后所失去的水分质量占煤样原来质量的百分数就是煤的外部水分。测定内部水分的方法是将上述失去外部水分的煤样继续在375—380K下干燥约2h．所失去的水分质量占试样原来质量的百分数即内部水分。两部分水分之和即为煤所含的全水分。
大气污染控制工程
第一章 概 论
第一节：大气与大气污染
1. 大气的组成：干洁空气、水蒸气和各种杂质。
2. 大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利，或危害了生态环境。
3. 按照大气污染范围分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。
4.
全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。
5. 温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为“温室效应”。
第二节：大气污染物及其来源
1. 大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两类：气溶胶状态污染物，气体状态污染物。P4
2. 气溶胶：系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。P4
3.
气溶胶状态污染物
粉尘：指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。
烟：烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。
飞灰：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。
黑烟：由燃烧产生的能见气溶胶。
霾（灰霾）：大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊，能见度降低到10km以下的天气现象。
雾：气体中液滴悬浮体的总称。
4. 总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100的颗粒物。P5
5. 可吸入颗粒物（PM10）：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10的颗粒物。P5
6. 气体状态污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾
7. 对于气体污染物，有可分为一次污染物和二次污染物。P5
8. 一次污染物：是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。P5
9. 二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。P6
大气污染控制工程重点
第一章 概论
第一节 大气与大气污染
1、 大气污染： 大气污染系指由于人类活动或者自然过程引起某些物质进入大气 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 康和福利或危害了生态环境。
2、酸雨：在清洁的空气中被 CQ饱和的雨水pH为5.6,故将pH小于5.6的雨、 雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为酸雨。
第二节 大气污染物及其来源
1、 大气污染物的种类很多,按其存在的状态可概括为两大类：气溶胶状态污染 物、气体状态污染物。
2、 气溶胶状态污染物： 气体介质和悬浮在其中的分散粒子所组成的系统称为气 溶胶。
3、 霾（或灰霾）：霾天气是大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊,能见度降 低到 10km
以下的天气现象,易出现在逆温、静风、相对湿度较大等气象条 件下。
4、 总悬浮颗粒（TSP :指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100 口的 颗粒物。
5、 可吸入颗粒物（PMio）:指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径10g 的颗粒物。
6、 气态污染物的种类很多， 总体上可分为五类： 以二氧化硫为主的含硫化合物， 以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物，碳的化合物，有机化合物和卤素 化合物等。
7、 对于气态污染物，可分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接从 污染源排到大气中的原始污染物质；二次污染物是指由一次污染物与大气中 已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一 次污染物性质不同的新污染物质。
8、 硫酸烟雾：硫酸烟雾系大气中的SQ等硫氧化合物，在有水雾、含有重金属 的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时，发生一些列化学或光化学反应而生成的硫 酸雾或硫酸盐气溶胶。
9、 光化学烟雾：光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物 和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾（有时带些紫色或黄 褐色）。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。光化学烟雾的 刺激性和危害要比一次污染物严重得多。
一、名词解释（每小题3分，共30分）
1.大气污染 2. 温度层结 3. 气体吸附 4. 理论烟气体积 5. 大气稳定度 6. 吸附剂活性 7. 挥发性有机污染物 8.烟气脱硝 9.控制流速法 10. 有效驱进速度
二、填空题（每空1分，共20分）
1.大气稳定度在我国分为 、 、 、 、 、 六种。
2. 净化装置技术指标主要有 、 、 等。
3. 在除尘电晕电场中存在 、 两种粒子荷电机理。
4. 实际空气量与理论空气量之比定义为_________
5. 近地面层中风速廓线模有 、 两种。
6. 在除尘技术中应用最多的两种直径分别为_ 、 。
7. 目前，常用的除尘器分为 、 、 、 四种。
三、判断题（每题 1分，共 10 分）
1. 从燃烧系统中排出的NOX几乎全部是NO2，只有少量的NO（ ）。
2. 气溶胶是指空气中的固体粒子和液体粒子，或固体和液体粒在气体介质中的悬浮体（ ）。
3. 单位质量的燃料按燃烧完全反应方程完全燃烧所需要的空气量称为实际空气量（ ）。
4. 逆温越强越利于大气污染物扩散（ ）。
5. 为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（ρP =1g/cm3）的圆球的直径称为斯托可斯直径（ ）。
6. 单位体积粉尘的质量称为粉尘的真实密度。（ ）
7. 理论空气量与实际空气量之比称为空气过剩系数（ ）
8. 挥发性有机物（volatile oganic compounds,间称VOCS）是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率大，不易挥发（ ）。
