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煙道氣
編輯煙道氣是通過煙道排放到大氣中的氣體,煙道是從壁爐、烤箱、火爐、鍋爐或蒸汽發生器輸送廢氣的管道或通道。 通常,煙道氣是指發電廠產生的燃燒廢氣。 它的成分取決于燃燒的物質,但通常主要由空氣燃燒產生的氮氣(通常超過三分之二)、二氧化碳 (CO2) 和水蒸氣以及過量氧氣組成 (也來自燃燒空氣)。 它還含有少量污染物,例如顆粒物(如煤煙)、一氧化碳、氮氧化物和硫氧化物。
大多數化石燃料與環境空氣一起燃燒(與純氧燃燒不同)。 由于環境空氣中含有大約 79 體積百分比的氣態氮 (N2),它基本上是不可燃的,因此大多數化石燃料燃燒產生的煙道氣的xxx部分是未燃燒的氮氣。 二氧化碳 (CO2) 是煙道氣的第二大成分,占煙道氣的體積百分比可能高達 10-25% 或更多。 緊隨其后的是燃料中的氫與大氣中的氧氣燃燒產生的水蒸氣 (H2O)。 從煙道中噴出的大部分“煙”是水蒸氣在接觸冷空氣時形成的云。
化石燃料燃燒產生的典型煙道氣含有極少量的氮氧化物 (NOx)、二氧化硫 (SO2) 和顆粒物。 氮氧化物來源于環境空氣中的氮以及化石燃料中的任何含氮化合物。 二氧化硫來自燃料中的任何含硫化合物。 顆粒物由非常小的固體材料顆粒和非常小的液滴組成,使煙道氣具有煙熏外觀。
大型發電廠中的蒸汽發生器和大型煉油廠、石化和化工廠中的工藝爐以及焚化爐燃燒大量的化石燃料,因此向周圍大氣排放大量煙氣。 下表顯示了天然氣、燃料油和煤炭等化石燃料燃燒通常產生的煙氣總量。 通過化學計量計算獲得數據。
燃煤產生的濕煙氣總量僅比天然氣燃燒產生的煙氣高10%(干煙氣的比例更高)。
擦洗
編輯在發電廠,煙氣通常經過一系列化學過程和洗滌器處理,以去除污染物。 靜電除塵器或織物過濾器可去除顆粒物,煙氣脫硫可捕獲燃燒化石燃料(尤其是煤)產生的二氧化硫。 通過改進燃燒過程以防止氮氧化物的形成,或者通過高溫或與氨或尿素的催化反應來處理氮氧化物。 無論哪種情況,目的都是生產氮氣,而不是氮氧化物。 在美國,從煙道氣中去除汞的技術得到快速部署——通常是通過吸附劑吸收或通過惰性固體捕獲作為煙道氣脫硫產品的一部分。 這種洗滌可以導致有意義地回收硫以用于進一步的工業用途。
用于從煙道氣中去除 CO2 的基于胺再生捕獲的技術已被部署用于為食品工業提供高純度 CO2 氣體,并用于提高石油采收率。 它們作為一種用于長期儲存的 CO2 捕獲方法作為溫室氣體修復的一種方法目前正在積極研究中,并已開始以有限的方式在商業上實施(例如北海的 Sleipner West 油田) ,自 1996 年開始運營)。
現在有許多成熟的技術可以去除發電廠排放的污染物。 還有很多正在進行的技術研究可以去除更多的空氣污染物。
化石燃料燃燒產生的煙氣排放物的組成
編輯m3 是 0 °C 和 101.325 kPa 時的標準立方米,scf 是 60 °F 和 14.696 psia 時的標準立方英尺。
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