燃煤烟气中细颗粒物与共存气态组分对膜吸收CO_2的影响

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煤炭燃烧对中国空气质量的影响与治理措施

煤炭燃烧对中国空气质量的影响与治理措施

煤炭燃烧对中国空气质量的影响与治理措施随着中国工业化和城市化的快速发展,能源需求急剧增长,煤炭作为主要能源之一仍然占据着最高比例。

然而,煤炭燃烧带来的空气污染问题已经成为中国所面临的最紧迫的环境挑战之一。

本文将探讨煤炭燃烧对中国空气质量造成的影响,并提出一些治理措施。

1. 煤炭燃烧对空气质量的影响煤炭燃烧释放出大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒物等有害物质,这些物质对空气质量造成直接影响,并进一步导致雾霾现象的发生。

其中,悬浮颗粒物是最具危害性的物质之一,主要包括细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)。

这些颗粒物细小而悬浮于空气中,容易进入人体呼吸系统,对健康造成严重危害,特别是对老年人、儿童和患有呼吸道疾病的人群更为危险。

2. 煤炭燃烧引发的环境问题除了对空气质量的直接影响外,煤炭燃烧还引发了一系列的环境问题。

例如,燃烧过程中释放的二氧化硫和氮氧化物会与大气中的水汽和氧反应形成酸雨,对大气、水体、植被和土壤造成损害。

此外,煤矿开采和燃烧过程中产生的废渣和废水也是污染源,对地下水和土壤造成长期污染。

3. 具体治理措施为了减少煤炭燃烧对空气质量的影响,中国政府采取了一系列治理措施。

3.1 提高煤炭燃烧效率提高煤炭燃烧效率是最基本和有效的措施之一。

通过采用先进的燃烧技术和燃烧设备,如高效燃烧炉、流化床燃烧器等,可以使煤炭的能量利用率提高,减少煤炭燃烧产生的污染物排放。

3.2 推进清洁能源替代推进清洁能源的替代是减少煤炭燃烧的关键措施之一。

利用水力、风力、太阳能和核能等清洁能源替代传统的煤炭能源,可以有效降低空气污染物的排放。

因此,政府在能源结构调整中加大对清洁能源的支持力度,进一步发展可再生能源,降低对煤炭的依赖程度。

3.3 加强排放控制和治理加强对煤炭燃烧过程中的污染物排放进行控制和治理也是一个重要的措施。

政府通过制定更严格的环保法律法规,限制污染物排放的总量和浓度,推动企业更新改造设备,进行排放控制。

膜法分离燃煤电厂烟气中CO2的研究现状及进展

膜法分离燃煤电厂烟气中CO2的研究现状及进展

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第5期·1880·化 工 进展膜法分离燃煤电厂烟气中CO 2的研究现状及进展孙亚伟,谢美连,刘庆岭,马德刚,纪娜,宋春风(天津大学环境科学与工程学院,天津 300072)摘要:目前,对于燃煤电厂燃烧后烟气中CO 2的捕集方法主要包括化学吸收法、吸附法、膜分离法和低温蒸馏法。

化学吸收法是目前最成熟的CO 2捕集方法,但是吸收剂再生能耗较高,且存在二次污染、设备腐蚀等问题。

因此开发新型高效、低能耗的捕集技术尤为重要。

本文主要从两个方面(膜材料的设计、膜分离过程系统设计的优化)对燃煤电厂烟气中CO 2膜分离技术进行综述,并总结了实际燃煤锅炉烟气中共存气态组分和细颗粒物对膜分离CO 2的影响,最后对膜法分离燃煤电厂烟气中CO 2的发展趋势进行展望。

分析表明,近年来膜材料开发、膜分离过程系统的设计及优化等方面的研究发展迅速,使得膜分离法在CO 2捕集效率及能耗等方面展现出巨大的潜力,因此膜分离法在燃煤电厂烟气中CO 2捕集领域有广阔的应用前景。

关键词:燃煤电厂;烟气;CO 2捕集;膜材料;系统设计中图分类号:X701.7 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2017)05–1880–10 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017.05.041Membrane-based carbon dioxide separation from flue gases of coal-fired power plant—current status and developmentsSUN Yawei ,XIE Meilian ,LIU Qingling ,MA Degang ,JI Na ,SONG Chunfeng(School of Environmental Science and Technology ,Tianjin University ,Tianjin 300072,China )Abstract :At present ,the method of capturing CO 2 in flue gas after combustion of coal fired power plant mainly includes chemical absorption ,adsorption ,membrane separation ,low-temperature distillation. Chemical absorption is the most mature method ,but the energy consumption of absorbent regeneration is higher ,and there are some problems such as secondary pollution ,equipment corrosion and so on. So it is very important to develop new technology with high efficiency and low energy consumption. This paper mainly reviewed the application of membrane separation technology incoal-fired power plant CO 2 capture. The development in the membrane material design ,optimization of membrane separation processes ,and the influence of coexisting gaseous components and particles on the membrane separation CO 2 in the flue gas of the coal fired boiler was summarized. At last ,future trends of membrane technology has been put forward. Analysis showed that recent advances in the development of membrane materials and the optimization of membrane separation process have been rapidly developed. Therefore ,membrane separation has shown a significant potential in high CO 2 capture efficiency and low energy consumption. So the membrane separation has broad application prospects in the field of CO 2 capture in the flue gas of coal-fired power plants.Key words :coal-fired power plant ;flue gases ;CO 2 capture ;membrane material ;system design第一作者:孙亚伟(1992—),女, 硕士研究生,研究方向为膜-低温复合CO 2捕集技术。

大气环境中细颗粒物的来源与影响

大气环境中细颗粒物的来源与影响

大气环境中细颗粒物的来源与影响一、细颗粒物的概述细颗粒物(PM2.5)是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物,其质量浓度是空气污染中最主要的指标之一。

细颗粒物是由燃烧、工业、交通等各种方式排放而来的颗粒物,由于其非常小,可以悬浮在空气中,被人体呼吸进入肺部,对人体健康有严重的影响。

二、细颗粒物的来源1. 燃烧排放燃烧是PM2.5的主要来源之一。

燃烧包括化石燃料的燃烧,例如煤炭、石油和天然气。

在煤炭和石油的燃烧过程中,二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等废气会形成PM2.5。

车辆的尾气也是燃烧排放的主要来源之一,其中PM2.5的主要成分是硝酸盐和有机碳。

2. 工业生产工业生产是PM2.5的另一个重要来源。

在工业生产过程中,烟尘、粉尘、废气等产生的PM2.5,成为主要的污染物之一。

例如水泥工业排放的烟气,钢铁工业的炉渣等等。

3. 自然来源自然源包括海盐、沙尘暴、森林火灾等。

在风吹沙尘暴的区域,大量的沙尘被搬运到空气中,成为PM2.5污染源之一。

另外,森林火灾不仅会释放大量的有害气体,还会产生PM2.5颗粒物,对空气质量造成很大的影响。

三、细颗粒物的影响细颗粒物不仅会对人类健康造成影响,还会对环境造成影响。

1. 对人类健康的影响PM2.5直接进入人体,会对呼吸系统和血管系统造成损伤,引发哮喘、慢性支气管炎、肺炎、心血管疾病等疾病。

尤其是对中老年人和儿童的危害更大。

2. 对环境的影响PM2.5会影响大气的透明度,造成雾霾天气。

PM2.5的沉积还会对水、土壤和水生生物造成影响。

当PM2.5被沉积在水体中时,会引起水质污染;当PM2.5落到土壤上时,会对植被生长和土壤质量产生影响。

四、细颗粒物的控制PM2.5的控制需要整个社会的参与。

政府应加强空气污染防治工作,采取切实有效的措施降低排放,如建立科学的监测体系、制定空气污染应急预案、推行清洁能源等。

公众则需要提高环保意识,减少燃烧排放,尽可能减少PM2.5的产生。

燃煤污染对空气质量的影响研究

燃煤污染对空气质量的影响研究

燃煤污染对空气质量的影响研究首先,燃煤污染对空气质量的影响主要体现在颗粒物的排放。

煤炭燃烧会产生大量的颗粒物,特别是细颗粒物(PM2.5),它们的直径小于2.5微米。

这些细颗粒物可以悬浮在空气中长时间,对人体健康造成严重危害。

细颗粒物可以直接进入呼吸道,并深入到肺部,引发呼吸系统疾病,如哮喘、支气管炎和肺癌等。

此外,细颗粒物还能够吸附其他有毒有害物质,如重金属和有机物,进一步加剧其毒性。

其次,燃煤污染对空气质量的影响还体现在二氧化硫和氮氧化物的排放。

煤炭中的硫分在燃烧过程中,会生成二氧化硫。

而氮氧化物则主要来自煤炭中的有机氮和氮气的燃烧。

这些污染物会通过大气传播,与水蒸气和颗粒物发生反应,形成硫酸和硝酸等酸性物质,形成酸雨。

酸雨不仅影响土壤和水质的酸碱平衡,还对植物生长和生态系统造成严重的损害。

此外,二氧化硫和氮氧化物也是大气中气溶胶和光化学污染物的前体物质,对大气能见度和光化学反应产生负面影响。

此外,燃煤污染还会导致一氧化碳的排放。

一氧化碳是一种无色、无味的有毒气体。

它可与血红蛋白结合,减少血液中的氧气供应量,引起中毒甚至死亡。

燃煤污染中的一氧化碳排放不仅直接危害人体健康,还会对大气层的温室气体平衡产生影响,加剧全球变暖的程度。

为了减少煤炭燃烧对空气质量的影响,必须采取措施减少燃煤污染的排放。

一种常见的方法是在燃烧过程中安装烟气脱硫、脱硝和除尘设备,以减少二氧化硫、氮氧化物和颗粒物的排放。

此外,可以通过提高燃烧效率、改善煤炭的燃烧工艺和推广清洁能源等措施来减少燃煤污染的产生。

政府和环保机构还可以加强监测和管理,加强对燃煤企业的排污和治理措施的监督,以确保燃煤污染排放在可接受范围内。

综上所述,燃煤污染对空气质量产生了严重的影响。

这些污染物不仅对人体健康造成危害,还导致酸雨的形成,对生态系统造成破坏,并增加了全球变暖的风险。

为了改善空气质量,减少煤炭燃烧的污染,需要采取有效的措施来减少燃煤污染物的排放。

分解炉内CO_2含量对燃煤NO释放特性的影响

分解炉内CO_2含量对燃煤NO释放特性的影响

Al2O3+TiO2 3.14
表 2 水泥生料成分 Table 2 Chemical composition of cement raw meal
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
2.08
43.60
1.34
0.52
0.05
0.20
Cl 0.009
w/%
Ignition loss 36.37
1.2 台 架 实验台架(见图 1)由供气装置、炉体和烟气检测
CAI Lüqing1,LU Jidong1,LÜ Gang2 (1. Power Electric College, South China University of Technology, Guangzhou 510640; 2. State Key Laboratory of
Coal Combustion, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)
Key words: precalciner; carbon dioxide; coal combustion; nitric oxide
新型干法水泥生产中的氮氧化物主要由两部分 组成:分解炉内煤粉燃烧过程中形成的燃料型 NO 和回转窑内高温下形成的热力型 NO,[1] 分解炉是降 低水泥工业中 NO 的主要设备。分解炉内煤粉属于低 温无焰燃烧,煤粉燃烧放出热量的同时还伴随着水泥 生料的分解。炉内温度约为 850~950 ℃,煤粉在此 温度下燃烧主要产生燃料型 NO,包括挥发分 N 氧化 生成的挥发分 NO 和煤焦 N 氧化生成的焦炭 NO。[2]
蔡吕清 1,陆继东 1,吕 刚 2

燃煤电厂对大气污染的贡献评估

燃煤电厂对大气污染的贡献评估

燃煤电厂对大气污染的贡献评估近年来,环境问题引起了越来越多的关注,其中大气污染是一个毫不可忽视的问题。

在这个问题中,燃煤电厂扮演了重要的角色。

燃煤电厂以其大量的燃烧过程,向大气中释放出众多污染物,导致严重的环境问题。

本文将对燃煤电厂对大气污染的贡献进行评估。

首先,我们可以从燃煤电厂对大气中的颗粒物排放开始。

在燃烧过程中,燃煤电厂会产生大量的颗粒物。

这些颗粒物主要包括可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5),它们对人体健康和环境都有明显的危害。

PM2.5对人体呼吸系统有直接影响,并且会引起心血管疾病等。

而PM10更小的颗粒物能更容易进入人体深处,对健康的威胁更大。

其次,燃煤电厂也会排放大量的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。

二氧化硫是导致酸雨的主要原因之一。

它会与水蒸气和大气中的氧气反应,形成硫酸和亚硫酸,进而形成酸性沉降,对森林、湖泊和土壤造成损害。

而氮氧化物则与有机化合物反应后,形成臭氧和硝酸等物质,这些物质对植物生长和人体健康都具有负面影响。

此外,燃煤电厂还会排放一氧化碳、氨、挥发性有机物和苯等有害物质。

一氧化碳是一种无色无味的气体,它会阻断血红蛋白与氧气结合,导致缺氧,严重时可能导致死亡。

氨与一氧化氮反应形成细颗粒物,并对水生生物和哺乳动物造成损害。

挥发性有机物和苯是臭氧的前体物质,它们参与光化学反应,形成臭氧污染,危害人体健康。

然而,值得一提的是,燃煤电厂在大气污染中所起的作用不仅取决于其排放物的种类和数量,还受到距离和气象条件等因素的影响。

离燃煤电厂越近的地区,受到的影响也就越大。

而气象因素如风向、风速和温度等,将决定燃煤电厂排放物的传输和分布情况。

因此,在进行燃煤电厂对大气污染的评估时,需要综合考虑这些因素。

我们需要对电厂的排放物种类和浓度进行把控,减少对大气环境的负面影响。

此外,我们还可以通过改善燃烧技术和采用先进的污染治理设备降低排放,同时加强对电厂排放的监控和管理。

大气细颗粒物对区域空气质量的影响评估

大气细颗粒物对区域空气质量的影响评估

大气细颗粒物对区域空气质量的影响评估空气污染是当代社会面临的一个严重问题,其中大气细颗粒物是空气污染的主要成分之一。

大家都知道,空气中的颗粒物对人体健康和环境产生了巨大的危害。

因此,对于大气细颗粒物对区域空气质量的影响进行评估显得尤为重要。

首先,大气细颗粒物的来源非常广泛。

这些颗粒物一般来自于燃煤、燃油、汽车尾气、工业废气等。

在城市中,汽车尾气是大气细颗粒物污染的主要来源之一。

随着汽车保有量的不断增加,尾气排放也大幅度上升,进而导致了大气细颗粒物浓度的增加,严重影响了区域空气质量。

其次,大气细颗粒物含有多种有害成分。

主要包括碳氢化合物、重金属、硫化物等。

这些有害物质进入人体后,可能对呼吸系统、心血管系统、免疫系统等造成危害。

长期暴露在高浓度的大气细颗粒物中,人们容易患上呼吸道疾病、心脏病、癌症等疾病。

从环境角度来看,大气细颗粒物也可能对植被、土壤、水质等产生一定的影响,破坏生态平衡。

然而,如何准确评估大气细颗粒物对区域空气质量的影响呢?评估的关键是收集准确的数据。

可以通过建立监测站点来收集空气质量数据,包括大气细颗粒物的浓度、主要成分和颗粒大小等。

通过对这些数据进行统计分析,可以了解大气细颗粒物的时空分布特征,找出可能的污染源,并制定有效的控制措施。

同时,还需要结合气象条件、地理环境、人口分布等因素,综合分析确定区域空气质量的整体状况。

在评估大气细颗粒物对区域空气质量的影响时,还需要考虑到人们的暴露和敏感性。

不同人群对大气细颗粒物的敏感程度不同。

例如,老年人、儿童、患有呼吸道疾病的人群更容易受到大气细颗粒物的危害。

此外,人们的暴露时间和方式也会影响其对大气细颗粒物的接触程度。

因此,在评估大气细颗粒物对区域空气质量的影响时,需要考虑到人群的特点和实际情况,制定相应的防护和管理策略。

对大气细颗粒物对区域空气质量的影响进行评估是一项复杂的任务,但也是十分必要的。

只有了解了大气细颗粒物的来源、组成和分布规律,才能制定针对性的控制措施,减少污染物排放,改善空气质量,保护人民的身体健康和生态环境的可持续发展。

大气中CO2含量对分子筛吸附效果的影响及处理措施

大气中CO2含量对分子筛吸附效果的影响及处理措施

大气中CO2含量对分子筛吸附效果的影响及处理措施CO2是一种重要的温室气体,它对全球气候变化有着重要的影响。

然而,高浓度的大气CO2含量不仅对人类健康有着负面影响,还会引发环境问题。

因此,研究CO2的分子筛吸附效果及相应的处理措施具有重要的现实意义。

首先,CO2的分子筛吸附效果与大气中的CO2含量密切相关。

随着大气中CO2含量的增加,分子筛对CO2的吸附效果也会增强。

这是因为分子筛是一种微孔材料,具有高度发达的孔隙结构,能够通过吸附和解吸过程有效地去除大气中的CO2、而且,分子筛的孔径可以根据需要进行调控,以实现对不同粒径CO2的去除效果。

因此,合理选择和设计分子筛材料是提高吸附效果的关键。

另外,CO2的分子筛吸附效果还与大气中的其他污染物相互作用有关。

大气中存在着各种有机物、颗粒物等污染物,它们与CO2分子竞争吸附位点,影响分子筛对CO2的吸附效果。

因此,在设计和选择分子筛材料时,需要考虑到大气中的多污染物共存情况,并进行多组分吸附实验,以提高吸附效果。

针对CO2含量对分子筛吸附效果的影响,可以采取以下处理措施来提高分子筛的吸附效果:1.提高分子筛的比表面积和孔隙体积。

增加分子筛材料的比表面积和孔隙体积可以提高其吸附能力,增大CO2的吸附量。

可以通过改变分子筛的合成条件、后处理方法等来达到这一目的。

2.优化分子筛的孔径分布和孔径大小。

合理控制分子筛的孔径分布和孔径大小可以实现对不同粒径CO2的高效去除。

可以通过调整分子筛的合成方法、调控模板剂的使用量和种类来实现这一目的。

3.引入功能化基团增强分子筛对CO2的亲和性。

通过在分子筛表面引入吸附CO2的功能化基团,可以提高分子筛对CO2的亲和性,进而增强吸附效果。

可以通过改变分子筛的后处理方法、合成功能化分子筛等方法来实现这一目的。

4.考虑多污染物共存情况下的吸附效果。

在设计分子筛吸附系统时,需要考虑到大气中多种污染物的共存情况,并进行多组分吸附实验,以充分了解各种污染物对分子筛吸附效果的影响,从而实现高效吸附。

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i n f l u e g a s o n CO2 a b s o r p t i o n
S HA Ya n,YANG Li n j a n,CHEN Ha o ,Qu Ru mi n
( Ke y L a b o r a t o r y o f En e r g y Th e r ma l C o n v e r s i o n a n d Co n t r o l o f Mi n i s t r y o f Edu c a t i o n,S c h o o l o f En e r g y a n d En v i r o n me n t ,S o u t h e a s t Un i v e r s i t y,Na n j i n g 2 1 0 0 9 6 ,J i a n gs u,Ch i n a )
l a bo r a t o r y c o nd i t i o ns us i ng pur e s i n gl e g a s e s or bi n a r y g a s .U nd e r r e a l c ond i t i o ns,w e t — p r oc e s s d e s u l f u r i z e d
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f l ue g a s c on t a i ns i mp ur i t i e s, s uc h a s f i n e pa r t i c l e s, H 2 O a nd ga s e o us po l l ut a n t , whi c h wi l l i nf l u e nc e me mbr a ne p e r f o r ma nc e . I n t hi s pa p e r ,a ho l l ow f i b e r me mbr a n e c on t a c t o r wa s p ut i nt o o pe r a t i on i n t h e we t — p r oc e s s de s ul f u r i z e d f l u e g a s a nd t he e f f e c t s o f f i ne pa r t i c l e s ,wa t e r v a po r a nd SO2 o n t he p e r f o r ma nc e a n d i nt e gr i t y o f t he me m br a n e we r e i nv e s t i ga t e d .The r e s ul t s s ho w t ha t f i n e pa r t i c l e s de po s i t e d o n t he
Abs t r a c t : Se p a r a t i on o f CO 2 f r om we t — p r oc e s s de s ul f ur i z e d f l u e g a s by me mb r a ne a bs o r p t i o n ha s be e n t he
的稳 定 运行 。
关 键 词 :C O ;膜 吸 收 ;细 颗 粒 物 ;共 存 气 态 组 分
DOI :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 0 4 3 8 — 1 1 5 7 . 2 0 1 3 . 0 4 . 0 2 4
中 图 分 类 号 :X 5 1
( 东 南 大 学 能 源 与 环 境 学 院 , 能 源 热 转 换 及 其 过 程 测 控 教 育 部 重 点 实 验 室 ,江 苏 南 京 2 1 0 0 9 6 )
摘 要 : 由 于燃 煤 烟气 中 细 颗 粒 物 和 气 态 污 染 物 难 以完 全 脱 除 ,同 时 经 湿 法 脱 硫 后 烟 气 中 水 汽 接 近 饱 和 状 态 , 因 此 ,有 必 要 揭示 细 颗 粒 物 及 共 存 气 态 组 分 对 膜 吸 收 C O 的 影 响 。采 用 燃 煤 热 态 试 验 装 置 ,考 察 了 燃 煤 烟 气 中细 颗 粒 物 、S O。 、水汽对膜吸收 C O 性 能 的 影 响 ,并 进 行 了 实 际 燃 煤 湿 法 脱 硫 净 烟 气 环 境 下 的 膜 吸 收 c 0 试 验 。 结 果 表 明 :细 颗 粒 物 随 烟 气 通 过 膜 组 件 后 ,部 分 细 颗 粒 物 可 被 膜 截 留 ,沉 积 于 膜 表 面 ,导 致 膜 吸 收 C O 效 率 下 降 ,其 影 响程 度 随 细 颗 粒 物 浓 度 的降 低 而 减 弱 ,与 细 颗 粒 物 物 性 有 一 定 关 系 ,通 过 有 效 降低 烟 气 中 细 颗 粒 物 浓 度 , 可 显 著 延 长 膜 的 稳 定 运 行 时 间 ;S Oz 的存在会与 C O 产 生 竞 争 吸 收 现 象 ,但 因烟 气 中 S O 含 量 远 低 于 C O z , 对c O。 吸 收 效 率 影 响不 明显 ;对 于 水 汽 ,只 需 在 运 行 一 段 时 间 后 对 膜 组 件 作 气 体 干 燥 反 吹 ,可 基 本 维 持 膜 组 件
第 6 4卷第 4 期 化Fra bibliotek工 学

Vo 1 .6 4 NO .4 Ap r i l 201 3
2 0 1 3年 4月
CI ESC J o u r n a l
燃 煤 烟气 中细 颗 粒 物 与 共存 气 态 组分 对 膜 吸收 C O 的影 响
沙 焱 ,杨林 军 ,陈 浩 ,瞿如敏
s u b j e c t o f ma n y s t u d i e s , b u t i n v e s t i g a t i o n s o n t h e me mb r a n e p r o c e s s a r e u s u a l l y c a r r i e d o u t u n d e r
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