燃煤電廠SO3的成因和特點及進口紫外分析儀的測量方案
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1 引言 PM2.5也叫可吸入顆粒物，是指空氣動力學粒徑小于2.5um的顆粒，這些顆粒物100 %可以吸入肺泡中，其中0.3um-2um的粒子幾乎全部沉積于肺部而不能呼出，進而進入人體血液循環(huán)。由于比表面積大，吸附性很強，容易成為空氣中各種有毒物質(zhì)的載體，特別是容易吸附多環(huán)芳烴、多環(huán)苯類和重金屬及微量元素等，使得致癌、致畸、致變的發(fā)病率明顯升高。PM2.5這類超細顆粒物對光的散射作用強，是灰霾形成的主要“元兇”。關鍵詞：激光氧分析儀|反應釜氧分析儀|進口激光氧|進口氧分析儀|西門子U23分析儀|ppb微量水分析儀|頂空分析儀|U23氣體分析儀|藥品殘氧儀|進口露點儀|順磁氧分析儀|微量氧分析儀|高溫濕度儀|煙氣露點儀|燃氣熱值儀||煙氣濕度儀 |高溫露點儀 PM2.5分為一次顆粒物和二次顆粒物，一次PM2.5顆粒物：包括直接以固態(tài)(或液態(tài))形式排出的超細顆粒物和在排放煙氣溫度超過飽和溫度條件下以氣態(tài)或蒸汽態(tài)排出，在煙羽擴散過程中冷凝產(chǎn)生的超細顆粒物;二次顆粒物：是以氣態(tài)SOx、NOx、VOC等形式排放到大氣中，經(jīng)過復雜的物理化學變化轉(zhuǎn)化成的超細顆粒物。燃煤電廠SO3的成因和特點及進口紫外分析儀的測量方案 對燃煤電廠實測表明，一次凝結的PM2.5顆粒物占總PM2.5顆粒物排放的36%左右。一次PM2.5又可以分為可過濾的顆粒物(filterable)和可冷凝的顆粒物(Condensable)，據(jù)美國環(huán)保局估計，78%的PM2.5屬于可冷凝顆粒物，也就是SO3等酸性氣體形成的酸霧，只有22% 屬于可過濾的顆粒物。由于可過濾的顆粒物在PM2.5總組成中占比非常少，即便現(xiàn)有火電廠執(zhí)行超低排放所規(guī)定的10-5mg/Nm3排放限值，仍然不足以解決PM2.5污染問題。因此，要解決燃煤電廠的PM2.5污染問題，就必須去除SO3冷凝形成的酸霧。SO3進入濕法脫硫洗滌塔冷凝成超細顆粒的物質(zhì)SO3酸霧(SO3 mist)，在美國已將其歸入總的粉塵排放值的計算值，以替代原有總的SOx排放值的計量值。關鍵詞：激光氧分析儀|反應釜氧分析儀|進口激光氧|進口氧分析儀|西門子U23分析儀|ppb微量水分析儀|頂空分析儀|U23氣體分析儀|藥品殘氧儀|進口露點儀|順磁氧分析儀|微量氧分析儀|高溫濕度儀|煙氣露點儀|燃氣熱值儀||煙氣濕度儀 |高溫露點儀 2 SO3的性質(zhì) 三氧化硫是一種無色易揮發(fā)的固體，有三種物相。(高中化學一般認為其在常溫下是液體，標況下是固體，加熱后是氣體。)α-SO3絲質(zhì)纖維狀和針狀，密度1.97g/cm3，熔點62.3℃;β-SO3石棉纖維狀，熔點62.4℃，在50℃可升華;γ-SO3玻璃狀，熔點16.8℃，沸點44.8℃。溶于水，并跟水反應生成硫酸和放出大量的熱，因此又稱硫酸酐?？扇苡跐饬蛩岫砂l(fā)煙硫酸。它是酸性氧化物，可和堿性氧化物反應生成鹽。三氧化硫是很強的氧化劑，特別是在高溫時能氧化硫、磷、鐵、鋅以及溴化物、碘化物等。 天然的SO3固體有一種令人驚訝的、因痕量水導致結構改變的復雜結構。由于氣體的液化，極純的SO3冷凝形成一種通常稱作γ-SO3的三聚體。這種分子形式是一種熔點在16.8 燃煤電廠SO3的成因和特點及進口紫外分析儀的測量方案 ℃的無色固體。它形成的環(huán)狀結構被稱為[S(=O)2(μ-O)]3。 圖1 γ-SO3分子的結構模型 如果SO3在27℃以上冷凝，可形成熔點為16.83℃的“α-SO3”.α-SO3 外觀為類似石棉的纖維狀(雖然兩者相差甚遠)。在結構上來說，它是形如[S(=O)2(μ-O)]n的聚合物。聚合物分子的每個末端都以-OH結束。β-SO3是與α構型相類似、但相對分子質(zhì)量不同的纖維狀聚合物，其分子末端亦皆為羥基，熔點為62.4℃。γ構型和β構型都是介穩(wěn)的，在長時間放置后終會轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的α構型。這種轉(zhuǎn)化是由痕量水導致的。 在同一溫度下固體SO3的相對蒸氣壓大小為α<β<γ，亦指明它們相對分子質(zhì)量的大小。液態(tài)三氧化硫的蒸氣壓說明它是γ構型。因此加熱α-SO3的晶體至其熔點時會導致蒸氣壓的突然升高，巨大的壓力甚至可以沖破加熱它的玻璃管。這個結果被稱為“α爆炸”。SO3 極易水解。事實上，該水化熱足以使混合了SO3的木頭或者棉花點燃。在這種情況下，SO3使那些碳水化合物脫水。 SO3中氧硫鍵的鍵長并不相同，固態(tài)SO3主要以兩種形式存在：一種是三聚體的環(huán)狀形式，另外一種是石棉鏈狀的纖維結構兩種結構中，共享的S—O鍵長和非共享的S—O鍵長是不同的。 二氧化硫可轉(zhuǎn)為三氧化硫：關鍵詞：激光氧分析儀|反應釜氧分析儀|進口激光氧|進口氧分析儀|西門子U23分析儀|ppb微量水分析儀|頂空分析儀|U23氣體分析儀|藥品殘氧儀|進口露點儀|順磁氧分析儀|微量氧分析儀|高溫濕度儀|煙氣露點儀|燃氣熱值儀||煙氣濕度儀 |高溫露點儀 3 燃煤電廠SO3的成因和特點燃煤電廠SO3的成因和特點及進口紫外分析儀的測量方案 燃煤在鍋爐燃燒中煤中的硫通過燃燒氧化成SO2，但是有近1%的SO2會進一步氧化成SO3，這是爐內(nèi)燃燒所形成的SO3;在爐后裝有SCR(V-Ti系列催化劑)脫硝裝置，則在催化劑的作用下，又有1-2%的SO2轉(zhuǎn)化成SO3，致使燃煤鍋爐排放煙氣中有2-3%的煤中含硫量轉(zhuǎn)化為SO3，當氣相態(tài)的SO3進入后續(xù)的濕法脫硫裝置(FGD)，通過FGD吸收塔噴淋后，氣相的SO3和水結合形成硫酸(H2SO4)霧，這就是常稱為SO3酸霧(SO3 mist);這種SO3mist 是一種超細的粉末，其直徑D50通常為0.08um(微米)。 假定燃煤的含硫量為1-3%，其燃燒后產(chǎn)生的煙氣中SO2濃度為：2000-6000 mg/Nm3，則其SO3濃度為將為40-180mg/Nm3。如將SO3按總的粉塵量計入，則超低排放粉塵5mg/Nm3標準，不脫除SO3無法滿足排放要求。對燃煤電廠現(xiàn)有的煙氣處理裝置無法去除含SO3霧滴的可冷凝顆粒物，導致現(xiàn)有電廠的單位燃料PM2.5排放因子遠高于歐美和日本、加拿大的排放水平。關鍵詞：激光氧分析儀|反應釜氧分析儀|進口激光氧|進口氧分析儀|西門子U23分析儀|ppb微量水分析儀|頂空分析儀|U23氣體分析儀|藥品殘氧儀|進口露點儀|順磁氧分析儀|微量氧分析儀|高溫濕度儀|煙氣露點儀|燃氣熱值儀||煙氣濕度儀 |高溫露點儀
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