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第2章 大气污染控制技术基础
　　本章主要介绍大气污染物的基本性质、大气污染物的来源和产生机理。通过学习和掌握大气污染物的基本性质了解其来源和分类，熟悉和掌握各种燃料的种类及特性、燃料的燃烧条件对污染物产生的影响，了解清洁燃烧技术的基本知识。熟悉不同行业单位产生的大气污染物情况
学习指南：
　　大气中的污染物来源广泛，主要来源于燃料燃烧、工业生产过程、交通运输过程和生活过程。
2.2 大气污染物的来源和产生机理
2.2.1 燃料与燃料燃烧
(1)固体燃料
煤炭的分类
煤炭的组成
(2)液体燃料
(3)气体燃料
类别 代号 数码 特 征
无烟煤 WY 01 02 03 变质程度最深，含碳量高达90%~98%，含硫量低，发热量较高，燃烧后污染轻。光泽度强，硬度高，挥发分很少，燃烧时火焰短，贮存时不会自燃
贫煤 PM 11 变质程度深，作为动力和民用燃料，它的性质介于无烟煤和烟煤之间，挥发分较低的贫煤，在燃烧性能方面接近无烟煤
贫瘦煤 PS 12 介于贫煤和瘦煤之间
瘦煤 SM 13 14 加热时产生的胶质体少且软化温度高，可用做炼焦配煤
焦煤 JM 15 24 25 加热时产生的胶质体较多且热稳定性好，单煤炼焦可得到强度好、块大、裂纹少的优质焦炭
肥煤 FM 16 26 36 变质程度中等，加热时产生大量的胶质体，软化温度低，固化温度高。单独炼焦时可以获得熔融良好的焦块，一般作炼焦配煤的主要成分
气肥煤 QF 46 介于肥煤和气煤之间
气煤 QM 34 43 44 45 有较多的挥发分和焦油，胶质体受热易分解，可单独炼焦，也可作为炼制冶金焦的配煤。是城市焦化煤气厂的好原料
弱黏煤 RN 22 32 变质程度较低，加热时产生较少胶质体，焦炭呈小块且易碎，主要用作机车、电厂燃料及气化原料
不黏煤 BN 21 31 变质程度较低且在成煤初期氧化程度较高，比热量比一般煤要高，一般用作动力或民用燃料
长焰煤 CY 41 42 是最年轻的煤，不含原生腐蚀酸，质地松散。一般作动力、气化及民用燃料，也可作为低温干馏炼油的原料
褐煤 HM 51 52 多呈褐色，含有原生腐蚀酸，水分和灰分都较高，发热量较低。在空气中易风化碎裂，多用作动力和民用燃料，也可以用作化工原料制取磺化煤等
表2-2 中国煤炭分类简表
注：
1.在焦煤和肥煤之间又分为1/3焦煤，代号是1/3JM，数码为35。
2.气煤和弱黏煤之间又分为1/2中黏煤，代号是1/2ZN，数码为23，33
2.2 大气污染物的来源和产生机理
燃烧及燃烧产物
燃料完全燃烧的条件
燃烧产生的主要污染物
空气
燃烧温度
时间
燃料与空气的混合
硫氧化物的形成机制
氮氧化物的形成机制
颗粒污染物的形成机制
2.2 大气污染物的来源和产生机理
(1).洗选煤技术
(2).煤炭的转化
(3).型煤固硫
燃烧设备是指为使燃料着火燃烧并将其化学能转化为热能释放出来的设备。
(1)炉排炉
①手烧炉是层燃炉中最简单的一种。
②机燃炉是采用机械炉排进行燃烧的锅炉。
a．链条炉 b. 往复炉 c.振动炉排炉 d．抛煤机炉排炉
(2)煤粉炉
(3)旋风燃烧炉
(4)流化床锅炉
2.2.2 部分工业生产废气简介
化学工业废气污染
按污染物性质可分为三大类：
第一类为含无机污染物的废气；
第二类为含有机污染物的废气；
第三类为既含无机污染物又含有机污染物的废气
电力工业废气
钢铁工业废气污染
主要来源 ：①原料、燃料的运输、装卸及加工等过程产生大量的含尘废气 第二类为含有机污染物的废气；②钢铁厂的各种窑炉在生产的过程中将产生大量的含尘及有害气体的废气； ③生产工艺过程化学反应排放的废气，如冶炼、烧焦、化工产品和钢材酸洗过程中产生的废气。
建材工业废气
主要分为以下三类：
①高温气体
②锅炉烟气
③常温含尘烟气
2.2 大气污染物的来源和产生机理
2.2.3 交通与汽车尾气
　　交通污染一方面是交通工具，如汽车、火车、飞机、船舶等，其本身在运行过程中产生污染物，对大气造成污染。另一方面交通工具运行动力需要大量的能源，今世界所生产的全部能源中，20％以上用于交通运输，而且这些能源在较低的效率下运作，污染相当可观。
2.2 大气污染物的来源和产生机理
⑴ 车辆保有量高速增长，城市道路负荷持续增加、许多重要道路车流已趋于饱和，发生交通拥堵的频率和持续的时间明显增加。
⑵ 车辆运行速度降低，加速、减速、怠速频繁，运行工况恶化。
⑶ 许多机动车往往在富燃料状态下运行。
⑷ 城市非机动车负荷大，影响了机动车运行状况。
⑸ 公共交通的主导地位尚未完全确立，城市运输效率低下。
2.2 大气污染物的来源和产生机理
⑴氮氧化物超标现象严重
⑵ 机动车的尾气排放直接导致了城市中各种污染物浓度的增加
⑶城市颗粒物污染不容忽视
⑷城市潜藏着发生光化学烟雾的危险
2.2 大气污染物的来源和产生机理
2.2.4 服务行业餐饮与生活油烟
　　油烟的形成可分为三个阶段：
　　油加热到50～100℃时，油面有轻微热气上升，所含低沸点分量和水分首先汽化。
　　油的温度上升到100～270℃时，较高沸点的分量开始汽化，油泡较密，形成肉眼
见的油烟，主要是直径约10-3cm以上的小油液滴组成的。
　　油的温度大于270℃后，高沸点的食用油分量开始汽化，并形成大量“青烟”，主要是由直径10-7～10-3cm不为肉眼所见的微油滴所组成。此时，再往油中加入食品，食品中所含水分急剧汽化膨胀，其中部分冷凝成雾和油烟一起形成可见的油烟。
2.2 大气污染物的来源和产生机理
1. 大气污染物的主要来源有哪些？
2. 常用的燃料都有哪些？
3. 煤炭是如何分类的？简述煤炭的组成。
4. 燃料的完全燃烧和不完全燃烧的区别在哪里？燃料完全燃烧的条件是什么？
5. 简述燃烧过程中污染物的生成机制。
6. 洁净燃烧技术都包含了哪些技术？
7. 工业生产过程会向大气中排放哪些污染物？举例说明几个产生大气污染物的 过程。
8. 交通过程排放了哪些大气污染物？由机动车辆造成的污染有什么特点？
9. 生活油烟是如何形成的？
习题2.2
2.2 大气污染物的来源和产生机理

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