1烟尘的生成
摘要:第三章燃烧污染物生成机理第一节烟尘的生成机理一、各类烟尘的生成尘是指悬浮于气体介质中的小固体粒子，粒径一般为1~200μm；烟是指含有微粒的气溶胶，粒径为0.01~1μm；雾是指液体微粒的悬浮体，其直径可达100μm。人的肉眼能分辨出来的微粒直径约为100μm，而10μm以下的浮游状颗粒（飘尘）对人体危害最大。碳氢类燃料燃烧时生成的烟尘，按其生成机理，主要分为气相析出型和剩余型两大类。1.气相析出型烟尘气相析出型烟尘是气体燃料、液体燃料的蒸发气或固体燃料的挥发分在空气不足的高温条件下热分解所生成的固体烟尘，俗称碳黑。如果燃料和空气不是在着火前就预先混合好，而是在炉内边混合边燃烧（扩散燃烧工况），就很可能使某些气体可燃物得不到氧气而产生高温分解。这种烟尘粒径很小（0.2～0.05μm），积聚态呈絮状，粒径随燃料种类的不同变化不大。火焰中含有碳黑粒子后，辐射力增强，光亮度增加。烟尘的形成决定于其核化反应与氧化反应之间的速率竞争。生成烟尘的反应可分为三个阶段：①核化阶段：此时发生气态反应，并导致凝相形成碳黑粒子固态核心；②吸附阶段：此时由于固态核心表面上自由电子的存在，对气相组分向固相核心表面移附的非均相反应起到很强的催化作用；③凝聚阶段：此时由于核心粒子之间的碰撞凝聚，使得核心体积不断长大成近似球状。如果它们穿过火焰面，则会被氧化燃烧成CO和CO2，没有氧化掉的碳黑粒子集结成絮状悬浮在空气中。其生成过程可用图3-1来表示。（曾汉才P213图7-1）图3-1碳黑的生成过程研究表明，气相析出型烟尘是由碳氢化合物经过一系列脱氢聚合反应而生成的。脂肪族或芳香族燃料的
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