当前课程知识点:燃烧理论 > 第五章 一些重要的化学机理 > 5.6 氮氧化物 > 氮氧化物的危害
我们刚才把氮氧化物
在燃烧过程当中的形成
做了一个详细介绍
它有很多复杂的过程 对吧
实际上可能四个途径
比如一个的话是热力性的
还有快速性的
还有N2O中间性
还有是燃料
也可能会产生氮氧化物
实际上你就看
真正的氮氧化物量并不大
大概只有几十个PPM
几百个PPM这样的量级
为什么我们这么重视
一个方面的话
它实际上与我们人类
直接接触的话
它本身会直接产生影响
浓度高了的话
但实际上它更复杂的是
它实际上会形成
非常复杂的光化学雾的
这么一种危害
那么什么叫光化学烟雾
光化学烟雾是由于氮氧化物
和挥发性有机物
在大气的 光照射的条件下
形成复杂的化学的
变化的过程
那么这种化学变化过程
会产生像臭氧 PAN等等
一系列的二次污染物
那么这些二次污染物
会产生非常强的氧化性
同时对能见度
还会产生影响
那么这个概念
或者问题的发现
当时主要是
针对美国的洛杉矶
所以又把这种光化学烟雾
又称作叫做洛杉矶烟雾
当时洛杉矶
采取了很多很多的措施以后
出现一种非常奇特的
污染现象
它的烟雾
带有蓝色的
而且是非常强的氧化性
对人的话 很有刺激
比如对眼睛 就会流泪
而且会引起头疼
呼吸道疾病
严重的可能还甚至产生死亡
这是对人体健康
还有对各种植物
也会产生很大影响
那么能见度明显降低
而且的话
通过观察的话
这种刺激的这种污染物的形成
通常在中午和午后
比如下午两三点的时候
通常会是非常非常厉害
那么如果在没有风的
情况下
它会很稳定
如果有风的情况
在下风向几十或几百公里
都会受到污染
应该说像这样的污染
对中国来说
现在是越来越要重视
去年大概北京
大概20%的主要污染天气是臭氧
我的判断今年可能还会提高
比如像我们国家的兰州
当时的一个石化
西固石化
它那个区域就出现过严重的
这种光化学烟雾天气
那么洛杉矶那次光化学烟雾
是比较典型的
就1943年有一次夏天
那么它一共是有250万辆汽车 在燃烧
大概每天烧的汽油
1100多吨的汽油
产生的氮氧化物
和碳氢化合物
那么在阳光
紫外的照射下
产生这种光化学的反应
形成这种光化学烟雾
使得当时很多的市民头疼
眼红 就是眼睛受不了
那么包括后来实际上
在50年代 60年代 70年代
都曾经出现过
超过了全市大概四分之三的人
都患病
还有很多人的死亡
包括病伤的植物
大概百分之几十受到损害
非常厉害
那这张照片是最最典型的一种
光化学烟雾的这么一种
光化学烟雾它分层
以后大家如果真的去看的话
现在比较干净的夏天
这种天气就可能会出现
你要是爬到高山上就会出现
上处没有
大概近几十米
到几百米的范围内
有一层薄薄的化学雾
这个是非常厉害的
通过研究
你就发现 比如碳氢化合物
氮氧化物
你如果观察的话
就有一个高峰
有一个高峰就是早高峰
早高峰碳氢的排放也高
一氧化碳排放也高
到下午的时候
很快就下降
通常到中午 阳光来了以后
那这个时候
二氧化氮 臭氧 PAN就变成高峰了
而这个
是直接的对人体健康的影响
所以这是一个非常重要的
现在 有人已经专门拿烟雾箱去做(研究)
在一个封闭的空间里边
去观察它的整个过程
现在已经非常清楚
它的整个的化学过程
那么它的化学过程
大概是
它的激发过程
是NO2在hv也就是光子的作用下
变成NO 加上一个氧
氧原子就跟氧气在第三者的作用下
变成臭氧
而臭氧
再反过头来再氧化NO
变成N2O(NO2)
后面有很多的
自由基的传递反应
就包括RH RCH2(RCHO)等等
一系列的反应
后面当然还有终止反应
会形成什么
包括臭氧 包括PAN
PAN有很长的一串
等等的这一些
非常复杂的污染物
当然光化学雾是一个非常
复杂的过程
现在我们国家
可能出现了氮氧化物
包括有机污染物
包括二氧化硫 包括颗粒物
都非常高的情况
可能这种污染会更加复杂
那么怎么去改进
当然最重要的
还是要控制氮氧化物
二氧化硫
有机污染物的
形成和排放
当然有很多技术
值得去改善
包括能源结构
技术改进等等
有大家很多可以做的地方
-1.1 我们为什么要学习燃烧理论
-1.2 什么是燃烧:定义与现象
-1.3 燃烧科学发展简史
-1.4 燃烧科学的研究方法
-1.5 课程的结构
-2.1 概述
--概述
-2.2 状态参数复习
--状态参数复习
-2.3 热力学第一定律
--热力学第一定律
-2.4 反应物和生成物的混合物
--燃烧焓与热值
--例题
-2.5 绝热燃烧温度
--定压绝热燃烧温度
--定容绝热燃烧温度
-2.6 化学平衡
--第二定律的讨论
--吉布斯函数
--复杂系统(选修)
-2.7 燃烧的平衡产物
--全平衡(选修)
--水煤气反应的平衡
--压力影响
-2.8 应用
--例题
--烟气再循环
-2.9 小结
--小结
-第二章 燃烧与热化学--第二章作业
-3.1 传质概述
-3.2 传质理论基础
-3.3 传质应用实例
-3.4 小结
-第三章 传质引论--第三章作业
-4.1 概述
--概述
-4.2 总包反应与基元反应
-4.3 基元反应速率
--其他基元反应
-4.4 多步反应机理的反应速率
--净生成率
--稳态近似
--单分子反应机理
--部分平衡
-4.5 简化机理(选修)
--简化机理(选修)
-4.6 催化和非均相反应(选修)
-4.7 小结
--小结
-第四章 化学动力学--第四章作业
-5.1 概述
--概述
-5.2 H2-O2系统
--H2-O2系统
-5.3 一氧化碳的氧化
--一氧化碳的氧化
-5.4 高链烷烃的氧化
--三步机理
--八步机理
-5.5 甲烷燃烧
--复杂机理和起源
--甲烷燃烧动力学
--高温反应途径分析
--低温反应途径分析
-5.6 氮氧化物
--氮氧化物的危害
-5.7 小结
--小结
-第五章 一些重要的化学机理--第五章作业
-6.1 概述
--6.1 概述
-6.2 定压-定质量反应器
-6.3 定容-定质量反应器
-6.4 全混流反应器
-6.5 柱塞流反应器
-6.6 燃烧系统建模中的应用及小结
-第六章 反应系统化学与热分析的耦合--第六章作业
-7.1 概述和总质量守恒
-7.2 组分质量守恒
-7.3 多组分扩散(选修)
-7.4 动量守恒方程(选修)
-7.5 能量守恒方程-质量通量表达形式
-7.6 守恒标量的概念-混合物分数定义
-第七章 反应流的简化守恒方程--第七章作业
-8.1 概述及物理描述
-8.2 层流火焰分析
-8.3 影响火焰速度和火焰厚度的因素
-8.4 熄火、可燃性和点火
-8.5 火焰稳定及小结
-第八章 层流预混火焰--第八章作业
-9.1 概述
--概述
-9.2 无反应的恒定密度层流射流
--物理描述
--求解
--两个例子
-9.3 射流火焰的物理描述
-9.4 简化理论描述
--概述
--守恒标量
--状态关系式
-9.5 不同几何形状燃烧器的火焰长度
--两个例子
-9.6 碳烟的形成和分解
--碳烟的形成和分解
-9.7 对冲火焰(选修)
--对冲火焰(选修)
-9.8 小结
--小结
-第九章 层流非预混火焰--第九章作业
-10.1 概述
--概述
-10.2 液滴蒸发的简单模型
--基本假设
--气相分析
--气液界面能量平衡
--液滴寿命
-10.3 液滴燃烧的简化模型
--假设
--温度分布
--液滴表面能量守恒
--火焰面处能量守恒
--例题
--扩展到对流条件
-10.4 一维蒸发控制燃烧
--物理模型和假设
--总守恒方程
--例题
-10.5 小结
--小结
-第十章 液滴的蒸发与燃烧--第十章作业
-11.1 概述及燃煤锅炉
-11.2 非均相反应
-11.3 单颗粒碳的燃烧-单膜模型
-11.4 单颗粒碳的燃烧-双膜模型
-11.5 颗粒燃烧速度
-11.6 煤的热解及燃烧
-第十一章 固体燃烧--第十一章作业
-12.1 概述
--概述
-12.2 湍流现象与描述
--湍流的现象与描述
-12.3 湍流尺度
--湍流尺度
-12.4 湍流模型
-12.5 湍流预混火焰
--湍流火焰速度
--层流火焰折皱模式
--火焰稳定
-12.6 湍流非预混火焰
--射流火焰
--火焰长度
-12.7 湍流燃烧小结
--湍流燃烧小结
-课程总结
--课程总结