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燃煤電廠SO3的成因和特點(diǎn)及進(jìn)口紫外分析儀的測(cè)量方案|埃登威自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備（上海）有限公司

燃煤電廠SO3的成因和特點(diǎn)及進(jìn)口紫外分析儀的測(cè)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(dòng)力學(xué)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(jìn)而進(jìn)入人體血液循環(huán)。由于比表面積大，吸附性很強(qiáng)，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(xì)顆粒物對(duì)光的散射作用強(qiáng)，是灰霾形成的主要“元兇”。關(guān)鍵詞：激光氧分析儀|反應(yīng)釜氧分析儀|進(jìn)口激光氧|進(jìn)口氧分析儀|西門(mén)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(jìn)口露點(diǎn)儀|順磁氧分析儀|微量氧分析儀|高溫濕度儀|煙氣露點(diǎn)儀|燃?xì)鉄嶂祪x||煙氣濕度儀 |高溫露點(diǎn)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(xì)顆粒物和在排放煙氣溫度超過(guò)飽和溫度條件下以氣態(tài)或蒸汽態(tài)排出，在煙羽擴(kuò)散過(guò)程中冷凝產(chǎn)生的超細(xì)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(guò)復(fù)雜的物理化學(xué)變化轉(zhuǎn)化成的超細(xì)顆粒物。燃煤電廠SO3的成因和特點(diǎn)及進(jìn)口紫外分析儀的測(cè)量方案

對(duì)燃煤電廠實(shí)測(cè)表明，一次凝結(jié)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(guò)濾的顆粒物(filterable)和可冷凝的顆粒物(Condensable)，據(jù)美國(guó)環(huán)保局估計(jì)，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(guò)濾的顆粒物。由于可過(guò)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(wèn)題。因此，要解決燃煤電廠的PM2.5污染問(wèn)題，就必須去除SO3冷凝形成的酸霧。SO3進(jìn)入濕法脫硫洗滌塔冷凝成超細(xì)顆粒的物質(zhì)SO3酸霧(SO3 
mist)，在美國(guó)已將其歸入總的粉塵排放值的計(jì)算值，以替代原有總的SOx排放值的計(jì)量值。關(guān)鍵詞：激光氧分析儀|反應(yīng)釜氧分析儀|進(jìn)口激光氧|進(jìn)口氧分析儀|西門(mén)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(jìn)口露點(diǎn)儀|順磁氧分析儀|微量氧分析儀|高溫濕度儀|煙氣露點(diǎn)儀|燃?xì)鉄嶂祪x||煙氣濕度儀 |高溫露點(diǎn)儀

2 SO3的性質(zhì)

三氧化硫是一種無(wú)色易揮發(fā)的固體，有三種物相。(高中化學(xué)一般認(rèn)為其在常溫下是液體，標(biāo)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(diǎn)62.3℃;β-SO3石棉纖維狀，熔點(diǎn)62.4℃，在50℃可升華;γ-SO3玻璃狀，熔點(diǎn)16.8℃，沸點(diǎn)44.8℃。溶于水，并跟水反應(yīng)生成硫酸和放出大量的熱，因此又稱硫酸酐。可溶于濃硫酸而成發(fā)煙硫酸。它是酸性氧化物，可和堿性氧化物反應(yīng)生成鹽。三氧化硫是很強(qiáng)的氧化劑，特別是在高溫時(shí)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(dǎo)致結(jié)構(gòu)改變的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。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(diǎn)在16.8 燃煤電廠SO3的成因和特點(diǎn)及進(jìn)口紫外分析儀的測(cè)量方案
℃的無(wú)色固體。它形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)被稱為[S(=O)2(μ-O)]3。



圖1 γ-SO3分子的結(jié)構(gòu)模型

如果SO3在27℃以上冷凝，可形成熔點(diǎn)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(yuǎn))。在結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，它是形如[S(=O)2(μ-O)]n的聚合物。聚合物分子的每個(gè)末端都以-OH結(jié)束。β-SO3是與α構(gòu)型相類似、但相對(duì)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(diǎn)為62.4℃。γ構(gòu)型和β構(gòu)型都是介穩(wěn)的，在長(zhǎng)時(shí)間放置后終會(huì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的α構(gòu)型。這種轉(zhuǎn)化是由痕量水導(dǎo)致的。

在同一溫度下固體SO3的相對(duì)蒸氣壓大小為α<β<γ，亦指明它們相對(duì)分子質(zhì)量的大小。液態(tài)三氧化硫的蒸氣壓說(shuō)明它是γ構(gòu)型。因此加熱α-SO3的晶體至其熔點(diǎn)時(shí)會(huì)導(dǎo)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(gè)結(jié)果被稱為“α爆炸”。SO3 
極易水解。事實(shí)上，該水化熱足以使混合了SO3的木頭或者棉花點(diǎn)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(zhǎng)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(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)中，共享的S—O鍵長(zhǎng)和非共享的S—O鍵長(zhǎng)是不同的。

二氧化硫可轉(zhuǎn)為三氧化硫：關(guān)鍵詞：激光氧分析儀|反應(yīng)釜氧分析儀|進(jìn)口激光氧|進(jìn)口氧分析儀|西門(mén)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(jìn)口露點(diǎn)儀|順磁氧分析儀|微量氧分析儀|高溫濕度儀|煙氣露點(diǎn)儀|燃?xì)鉄嶂祪x||煙氣濕度儀 |高溫露點(diǎn)儀



3 燃煤電廠SO3的成因和特點(diǎn)燃煤電廠SO3的成因和特點(diǎn)及進(jìn)口紫外分析儀的測(cè)量方案

燃煤在鍋爐燃燒中煤中的硫通過(guò)燃燒氧化成SO2，但是有近1%的SO2會(huì)進(jìn)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(dāng)氣相態(tài)的SO3進(jìn)入后續(xù)的濕法脫硫裝置(FGD)，通過(guò)FGD吸收塔噴淋后，氣相的SO3和水結(jié)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(xì)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(jì)入，則超低排放粉塵5mg/Nm3標(biāo)準(zhǔn)，不脫除SO3無(wú)法滿足排放要求。對(duì)燃煤電廠現(xiàn)有的煙氣處理裝置無(wú)法去除含SO3霧滴的可冷凝顆粒物，導(dǎo)致現(xiàn)有電廠的單位燃料PM2.5排放因子遠(yuǎn)高于歐美和日本、加拿大的排放水平。關(guān)鍵詞：激光氧分析儀|反應(yīng)釜氧分析儀|進(jìn)口激光氧|進(jìn)口氧分析儀|西門(mén)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(jìn)口露點(diǎn)儀|順磁氧分析儀|微量氧分析儀|高溫濕度儀|煙氣露點(diǎn)儀|燃?xì)鉄嶂祪x||煙氣濕度儀 |高溫露點(diǎn)儀


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