思考问题什么是微粒、气溶胶、尘、烟、雾、碳黑？燃煤飞灰的形成机理？光化学烟雾的形成过程？煤燃烧过程中矿物质的转化过程？3.1.2煤粉在燃烧过程中的演化和飞灰的形成*3.燃煤污染物及生成机理3.1粉尘与烟雾3.2硫化物3.3氮氧化物3.4CO23.5有机污染物3.6痕量元素3.1粉尘与烟雾3.1.1微粒粉尘3.1.3烟雾3.1.2煤粉在燃烧过程中的演化和飞灰的形成3.1粉尘与烟雾3.1.1微粒粉尘微粒是指弥散在空气中的液态或固态物质,其粒度在分子级(直径约0.0002um)和500um之间，具体包括气溶胶、烟、尘、雾和碳黑等。气溶胶是悬浮于空气中的固液微粒，其直径一般小于1um；尘是大于10um的固体微粒迅速沉降而成的，10um微粒的沉降速度约为20mm／min；烟是小于1um的固体颗粒；雾是液体微粒，其直径可达100um；此外还有极细的可集成串形的碳黑。肉眼能分辨出来的微粒直径约为100um。微粒的粒度、性质、成因和物态不同粒径颗粒物可进入人体呼吸道的不同部位人体呼吸道吸入颗粒物的粒径及份额总沉积量扩散沉积撞击沉积鼻腔沉积肺泡沉积支气管沉积可吸入颗粒物PM2.5大气中各种颗粒物的粒径范围PM2.5PM10100?m10mmH2O2COCO2SO2等气体分子可吸入颗粒物PM2.5纳米级超细粉1mm预混火焰的烟炱风沙内燃机烟炱香烟等烟雾面粉，煤粉等静电除尘后的粉煤灰,冶炼灰等海风携带盐病毒细菌人呼吸道中沉积的颗粒燃烧升华后的凝结微粒nm地面扬尘我国城市空气的PM2.5大大超过环境标准PM2.5年平均浓度?g/m3清华大学和同济大学环境系1999年测定我国PM10环境标准美国PM2.5环境标准燃煤发电厂烟尘中的的微粒PM10PM2.5粒径?m煤粉锅炉燃烧煤粉和原始排放的飞灰质量浓度g/m3粉煤燃烧的煤粉和飞灰粒径和浓度煤粉飞灰煤燃烧过程中矿物质转变示意图①炭粒中单个矿物团发生凝聚；②灰粒子从炭粒表面脱落；③由于炭粒破碎而产生的不完全凝聚；④由于挥发分的析出，灰粒子从炭粒表面产生对流输运；⑤无机矿物质破碎；⑥煤胞的形成；⑦无机矿物质蒸发，尔后冷却凝聚，即气化-凝结。飞灰形成过程包含的物理变化有如下几种：飞灰粒径的双峰分布气化-凝结机理煤中的矿物质在燃烧过程中经历一系列变化，大颗粒物质熔解再凝结，形成与煤粒大小成正比的球状灰粒。在燃烧的高温区，某些矿物质发生气化，当烟气冷却时，它们以均相成核形式或异相凝结作用凝结。在高温燃烧室内气化的矿物蒸汽依据热力平衡、反应动力学及传热传质定理沉积或起反应，在燃烧室低温段的后续过程中，发生沉积或冷凝，而均相结核和异相沉积即为冷凝过程的两个机理。这两个机理同时起作用，但随着运行条件不同，凝结速率也不同。均相凝结是在无机矿物蒸汽分压超过某一临界值时，炉内气体处于超饱和状态形成一些分子团；异相沉积是发生在当炉内有足够的冷凝表面，并且饱和程度要低些的时候。炉内现存粒子及炉壁都将是异相沉积的表面。矿物质在高温炉内和其它机械产生的粒子一起形成悬浮粒子，这些粒子和燃气进行交流，从而经历不同的物理转换，影响粒子的尺寸分布。3.1.3烟雾烟雾是一种含有固体微粒和液体微滴的气溶胶。1．伦敦烟雾(LondonSmog))

伦敦烟雾主要是S02和微粒(其主要成分是氧化铁)的混合物，经化学作用，生成硫酸而危害人类的呼吸系统。大气中的S02，通过含有重金属的飘尘的催化作用而氧化成SO3，SO3遇水蒸汽后，便可生成硫酸烟雾。伦敦和纽约污染死亡人数与SP的关系一天内洛杉矶烟雾各成分浓度的变化当空气中有微粒物质共存时，SO2的危害可增大(3-4)倍，所以空气质量标准中采用“S02浓度(×10－4容积浓度)与微粒浓度(ug／m3)的乘积”(SP)为标准。重金属飘尘的催化作用***AlexBugarski,MridulGautam,WestVirginiaUniversity,Morgantown,USA,4thETHConf,SizeDistributionandDepositioninHumanRespiratoryTract:ParticleMassandNumber孙俊民徐旭常