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第1章 污染物质的发生现状 责任编辑 新井纪男/赵哲石译1

第1节 污染物质的发生源 新井纪男 北川邦行小林敬幸1

绪言1

1 大气污染的发生史1

1．1地球大气的变迁1

1．2臭氧层对地球生物的作用2

1．3产业革命后著名的大气污染案例3

1．4主要大气污染物的性状5

2．1二氧化碳（CO2）9

2 自然界中产生的大气污染物质9

2．2甲烷10

2．3一氧化二氮（N2O）11

2．4硫化合物11

3 工业生产中产生的大气污染物质12

3．1工业生产中大气污染物质的发生史12

3．2工业化过程中污染发生源的分类和特征13

3．3生产活动中产生的污染物质13

3．4酸雨问题和今后的大气污染抑制对策14

1 NOx的测定18

第2节 环境污染物质的测定 铃木睦18

绪言18

2 臭氧以及光化学氧化物的测定20

3 SO2的测定24

4 非甲烷碳氢化合物的测定26

5 一氧化碳的测定27

第3节 污染物质对环境的影响 铃木睦33

1 NOx、NMHC对环境的影响33

1．1 NOx对环境的直接影响33

1．3 光化学大气污染34

1．2 NMHC对环境的直接影响34

1．4 NOx/NMHC光化学反应二次生成物的影响36

2 SO2对环境的影响37

2．1 SO237

2．2硫酸性酸雨38

3 气溶胶对环境的影响39

4 温室效应气体及其对环境的影响40

3．3炭黑与多环芳香烃40

3．2海盐颗粒40

3．1土壤颗粒40

第4节 污染物质法规 加纳龙三45

绪言45

1大气环境的质量标准46

2大气排放标准48

2．1硫氧化物48

2．2氮氧化物50

2．3煤尘51

2．4其他物质52

3汽车尾气53

第2章NOx的发生机理 责任编辑 岗崎健/赵黛青译56

第1节 燃料中的氮化合的 岗崎健 神原信志56

绪言56

1燃料中氮成分的概况56

1．1各种燃料中的氮含量56

1．2煤炭种类及其氮含量57

1．4煤中的无机氮58

1．3氮在煤胞中的分布58

2燃料中氮的化学结构59

2．1氮的存在形式59

2．2不同煤炭中各种结合形态氮的存在比例59

3燃料中氮的分解行为60

3．1燃料氮的分解（挥发性）行为60

3．2燃料氮的释放行为和氮结合形态的关系62

1 燃烧过程中NOx的生成途径64

2热力型NOx（thermal NOx）64

第2节NOx的生成机理 岗崎健64

3快速型NOx（prompt NOx）65

4燃料型NOx（fuel NOx）67

第3节N2O的生成机理 守富宽70

1高温燃烧条件下的N2O生成70

2低温燃烧条件下的N2O生成71

3 N2O的生成-消失机理74

3．1气相反应74

3．2气-固反应75

1热力型NO的抑制原理77

1．1热力型NO的生成和抑制原理77

第4节NOx的抑制原理 中村恒明 神原信志77

绪言77

1．2热力型NO的抑制方法和原理78

2快速型NOx的抑制原理81

2．1快速型NO生成反应的特点和抑制原理81

2．2快速型NOx的抑制原理81

3．1抑制燃料型NOx生成的基本观点82

3．2利用燃烧方法抑制燃料型NOx生成的原理82

3燃料型NOx的抑制原理82

4烟气处理抑制NOx生成的原理85

4．1催化法（氨催化还原法）86

4．2无催化剂法87

4．3其他方法87

第5节N2O的抑制原理和技术 守富宽89

1通过改善燃烧抑制N2O的生成89

1．1吹入辅助燃料90

1．2添加分解用催化剂颗粒91

2．1烟气再燃料92

2烟气处理抑制N2O的生成92

2．2加热分解93

2．3促进氧化93

2．4催化分解94

1．1硫（S）96

2．1无机硫的形成和形态96

2煤炭中硫化合物的形成和形态96

1．3三氧化硫（SO3）96

1．2二氧化硫（SO2）96

1硫、二氧化硫、三氧化硫的化学性质和物理性质96

绪言96

第1节 燃料中的硫化合物 定方正毅 金熙浚96

第3章 硫化合物的发生机理 责任编辑 定方正毅/王昶译96

2．2有机硫的形成和形态97

2．3硫的形态及其定量法97

3液体燃料中硫化合物的形态98

第2节 燃烧及气化过程中SOx、COS、CS2的发生 定方正毅 金熙浚99

1燃烧过程中SOx的发生99

2燃料中硫的化学反应99

2．1黄铁矿（无机）硫的化学反应99

2．2有机硫的化学反应101

3气体燃料火焰中硫的氧化反应102

4煤燃烧过程中SOx、H2S、COS、CS2的发生103

5煤气化过程中SOx、H2S、COS、CS2的生成104

第3节 硫化物的脱除方法 定方正毅 金熙竣106

1气体燃料的脱硫方法106

1．1干法107

1．2湿法107

2．1脱硫反应109

2．2直接脱硫法109

2重油的预脱硫方法109

2．3间接脱硫法111

3煤炭的预脱硫方法112

3．1微生物脱硫113

4燃烧炉内的SO2脱除方法116

4．1脱硫剂吹入法116

4．2流化床燃烧炉内脱硫法123

4．3型煤的自行脱硫法125

5燃烧烟气中SO2的脱除方法127

5．1湿式SO2脱除方法127

5．2干式SO2脱除方法133

5．3半干式排烟脱硫法136

第4节SO3的抑制反应 定方正毅 金熙浚138

绪言138

1根据热力学平衡理论计算理论转化率138

2火焰中SO3的生成和空气比对SO3生成的影响139

3 SO2向SO3转化过程中催化剂的影响141

4 SO3引起的锅炉腐蚀141

绪言142

1高温还原性气体中H2S的脱除反应142

第5节H2S的脱除反应 定方正毅 金熙浚142

1．1钙系脱硫剂的脱硫反应144

1．2铁系脱硫剂的脱硫反应146

1．3铜系脱硫剂的脱硫反应147

2低温还原性气体中H2S的脱除反应147

第4章 煤烟发生机理 责任编辑 新井雅隆/吴云影译149

第1节 煤烟及其微粒的特性 新井雅隆149

1煤烟及其微粒的分类149

1．1燃烧产生的煤烟149

1．3碳粒的晶体构造150

1．2液滴和固体微粒150

1．4尘埃和飞灰151

2微料的特性151

2．1微粒形状的表示方法151

2．2粒径分布的表示方法151

2．3微粒的运动特性153

2．4微粒的光学特性153

3煤烟的特性155

3．1煤烟的成分155

3．2煤烟的形态156

3．3气相析出型煤烟157

3．4液相析出型煤烟158

3．5残炭型煤烟和灰分158

3．6碳微粒和气溶胶158

第2节 煤烟的形成 新井雅隆159

1煤烟形成的机理159

1．1基本原理159

1．3一氧化碳论160

1．4有机物聚合论160

1．2 C2、C3自由基论160

1．5核表面反应论161

1．6不稳定大分子论161

1．7微粒的生成161

2从火焰产生的煤烟162

2．1辉焰和无辉焰162

2．2预混合气体的火焰162

2．3气体扩散火焰163

2．4液滴火焰164

2．5喷雾火焰165

2．6煤粉燃烧166

3柴油发动机排出的煤烟167

3．1柴油发动机内煤烟的生成过程167

3．2燃烧室内碳微粒浓度的测定167

4煤烟的生成模型169

4．1碳微粒生成过程的模型169

4．2煤烟的氧化模型170

4．3煤烟生成的预测计算模型173

1．2控制当量比176

1．1对火焰中煤烟生成的抑制176

1煤烟抑制的基本技术176

第3节 煤烟的抑制技术 新井雅隆176

1．3提高火焰温度178

1．4促进雾化178

1．5排烟气再循环179

1．6在燃料中添加碱土金属180

1．7利用电场、磁场及声场抑制煤烟生成181

1．8自由基对煤烟的抑制181

2煤烟氧化的基础技术181

2．1火焰中煤烟的氧化速度181

2．2喷雾火焰内的煤烟氧化182

2．3柴油发动机燃料中煤烟的氧化183

2．4煤粉燃烧中氧化过程的促进184

第4节 燃烧器及炉内燃料产生的煤烟 新井雅隆186

1降低航空用燃气轮机燃烧器排烟浓度的技术186

2燃烧特性和煤烟生成的关系187

3由喷雾无辉焰燃烧抑制煤烟189

4燃烧炉的控制技术与煤烟的抑制189

1碳氢化合物的发生191

绪言191

第1节 碳氢化合物 小椋弘治191

第5章 其他有害排出物质 责任编辑 小椋弘治/赵哲石译191

1．1氧气供给量不足193

1．2燃烧温度不够高193

1．3滞留时间不够长193

1．4气体混合不充分193

2多环芳香族碳氢化合物（PAH）194

2．1多环芳香族碳氢化合物（PAH）的特性194

2．2多环芳香族碳氢化合物（PAH）的生成194

3抑制碳氢化合物发生的技术195

3．1确保燃烧所需要的氧气196

3．2确保燃烧温度196

3．3确保滞留时间196

3．4加强气体混合196

4碳氢化合物的处理技术196

4．1恶臭196

4．2脱臭技术198

1一氧化碳的特性210

第2节 一氧化碳 小椋弘治210

2一氧化碳的发生212

3一氧化碳的燃烧213

4家用燃烧器214

第3节 二恶英类 小椋弘治215

1 二恶英类215

1．1二恶英类的名称215

1．2二恶英类的特性215

1．3二恶英类的毒性216

1．4防止二恶英类发生的指南216

2．1二恶英类的排放源及其类型218

2 二恶英类的发生218

2．2二恶英类的发生形态219

2．3与二恶英类发生有关的因素219

2．4二恶英类的发生反应220

3减少二恶英类排放的技术措施221

3．1减少二恶英类排放的技术措施221

3．2减少燃烧过程中二恶英类发生的技术221

3．3在热回收一气体冷却以及除尘过程中减少二恶英类发生的技术223

4．1二恶英类的捕集技术224

4 二恶英类的处理技术224

4．2二恶英类的分解技术226

第4节 氯化氢 小椋弘治230

1氯化氢的特性230

2氯化氢的发生230

2．1从有机氯化合物产生氯化氢231

2．2从无机氯化合物产生氯化氢232

3氯化氢的处理技术232

3．2后处理技术233

3．1前处理技术233

第5节 水银（汞） 小椋弘治238

1水银的特性238

2水银的发生239

3水银的处理技术240

3．1湿法240

3．2干法242

2控制方程式244

1模拟的目的244

第1节 计算机模拟的概要 三浦隆利 古？朋彦244

第6章 数值解析技术 责任编辑 三浦隆利/赵黛青译244

3离散化方法245

4湍流模型245

5湍流燃烧模型246

6辐射传热解析法247

7喷雾流的解析方法248

7．1欧拉法248

7．3欧拉法和拉格朗日法的比较249

7．2拉格朗日法249

7．4喷雾液滴的传热一蒸发模型251

8喷雾燃烧的数值模拟例252

第2节NOx的数值计算 三浦隆利 古？朋彦255

绪言255

1通过燃烧的计算机模拟预测NO的浓度分布255

1．1热力型NO256

1．2燃料型NO257

1．3快速型NO257

1．4燃烧器内NOx浓度分布的模拟例258

2化学动力学计算解明NOx的反应机理260

第3节SOx的数值计算 三浦隆利 古？朋彦263

第4节 煤烟的数值解析 三浦隆利 古？朋彦264

绪言264

1通过化学动力学计算探讨煤烟的生成机理265

1．1多环芳香族碳氢化合物（PAH）模型265

1．2碳原子群模型266

2用于燃烧模拟的煤烟生成一氧化模型266

2．2煤烟氧化模型267

2．1煤烟生成模型267

第7章 装置放大对燃烧生成物的影响 责任编辑 宫前茂广/吴云影译270

第1节 燃烧装置的放大 宫前茂广270

1燃烧装置的放大准则270

1．1流动状态的相似性272

1．2混合特性的装置放大效应272

第2节 放大准则对燃烧生成物的影响 宫前茂广275

1装置容量和燃烧生成物的关系275

1．1发电用锅炉275

1．2中小型锅炉276

2．1燃油喷嘴的评价278

2燃烧喷嘴的放大准则和对燃烧生成物的影响278

2．2煤粉燃烧炉的评价280

第3节 装置规模对燃烧生成物抑制效果的影响 宫前茂广282

1装置规模对火焰下游区域NOx分解的影响282

1．1装置规模对二段燃烧射流的影响282

1．2装置规模对再燃烧的影响283

2装置规模对火焰内NOx还原的影响283

1煤炭的性质286

第8章 煤炭的燃烧 责任编辑 宫前茂广/王昶译286

第1节 煤炭的性质及特征 宫前茂广286

2燃烧产物的现状292

2．1 NOx、NO2发生现状296

2．2 SOx发生现状297

2．3 CO发生现状298

2．4飞灰、煤渣的发生现状298

2．5煤炭中稀有元素的排放现状300

1低NOx燃烧技术301

第2节 煤粉燃烧的抑制技术 宫前茂广301

1．1低NOx燃烧喷嘴技术302

1．2二次燃烧技术304

1．3排气再循环技术306

1．4煤炭性质的影响307

2炉内脱硫技术308

2．1炉内投放石灰石的脱硫技术308

2．2简易脱硫技术308

3．1未燃分的影响因素309

3飞灰中未燃分的抑制技术309

3．2未燃分的抑制技术310

第3节 流化床燃烧的抑制技术 守富宽311

1低NOx燃烧技术311

1．1鼓泡流化床燃烧311

1．2循环流化床燃烧314

1．3加压流化床燃烧315

2炉内脱硫技术315

2．1鼓泡流化床燃烧315

2．3加压流化床燃烧316

2．2循环流化床燃烧316

3 N2O抑制技术317

3．1燃烧条件对N2O发生的影响317

3．2炉内脱硫对N2O发生的影响317

3．3 N2O的生成抑制318

第4节 其他燃烧抑制技术 土木信孝320

1机动炉排燃烧320

1．1机动炉排燃烧的特征320

1．2机动炉排燃烧的燃烧产物320

1．3抛煤机动炉排燃烧锅炉中的NOx抑制技术322

2煤的气化323

2．1气化炉324

2．2煤气精制324

2．3气化系统排放大气污染物质的现状329

2．4气化煤气经燃烧器产生的燃烧产物331

第5节 防腐蚀措施 盾ヶ谷一郎332

1燃烧条件对腐蚀发生的影响332

1．1燃烧产物332

1．2腐蚀的发生机理334

2．1锅炉的防腐措施336

2防腐蚀措施336

2．2煤气化气体的腐蚀问题以及防止措施338

第9章 液体燃料的燃烧 责任编辑 佐藤一教/王昶译340

第1节 液体燃料的性质和污染物发生的现状 佐藤一教340

1液体燃料的分类340

1．1石油类燃料340

1．2煤浆燃料343

1．3乳化燃料345

1．4替代燃料346

1．5产业废弃物347

2具有代表性的污染物质348

2．1氮氧化物348

2．2硫氧化物（SOx）349

2．3煤尘349

2．4煤烟和CO349

3燃烧技术350

3．1锅炉和工业燃烧炉的燃烧技术350

3．2燃气轮机的燃烧技术352

3．3柴油发动机的燃烧技术353

3．4其他355

4．1油水混合喷嘴356

4．2喷射流混合喷嘴356

4．3减压沸腾雾化法356

4课题及新技术356

第2节 液体喷雾燃烧的抑制技术 平井哲郎358

1喷雾燃烧过程中污染物产生的特征358

2．1液体雾化的目的及方法359

2．2旋流式喷雾器的结构和特性359

2液体雾化技术和燃烧喷嘴的构造359

2．3二流体喷雾器的结构和特征361

3燃烧技术和喷嘴的结构362

4以NOx低减措施为中心的抑制技术363

4．1低thermal NOx燃烧363

4．2低fuel NOx燃烧363

第3节 浆状燃料在喷雾燃烧时的抑制技术 津村俊一365

1浆状燃料的种类365

2．1喷雾燃烧方法366

2 CWM的雾化技术366

1．2 CWM366

1．1 COM366

2．2气液比及喷射速度的影响367

2．3喷射孔长度的影响368

2．4喷射孔排列形式的影响369

2．5 CWM的流变学特性和喷雾液滴直径369

3 CWM燃烧的控制技术370

3．1 CWM的燃烧形态370

3．2 CWM燃烧的控制技术371

3．3 NOx低减技术372

3．4未燃物低减技术373

4．应用上要考虑的事项375

4．1堵塞防止措施375

4．2摩擦损耗防止措施375

第4节 内燃机燃烧的控制技术 斋藤昭则376

1有关内燃机的研究课题376

1．1排气规定376

1．2排气规定的现状376

2．1空气燃烧比和排气特性377

2汽油发动机有害排放物的抑制技术377

1．3有关汽车发动机的课题377

2．2排气催化剂的净化特性378

2．3空燃比的控制技术378

2．4燃料喷雾的性质和排气特性379

3柴油机的抑制技术381

3．1柴油机的有害排放物381

3．2柴油机排放物的抑制技术381

3．3燃料喷射的控制383

1．1低化学氧需求量（COD）的有机废液386

1．2自然性废油386

1废液的种类及其相应的焚烧法386

第5节 废液燃烧的抑制技术 河内敏386

1．3高化学氧需求量的有机废液387

1．4无机盐含量高的COD有机废液387

1．5有机氯化物废液387

1．6实验、研究产生的废液387

2焚烧设备概要387

2．1喷雾焚烧炉387

2．3回转炉388

2．2流化床燃烧炉388

3．1含有害物质的废液在锅炉中燃烧时的抑制技术389

3抑制技术389

3．2喷雾焚烧炉中不完全燃烧产物（PIC）的抑制390

3．3液中燃烧炉的废液处理技术393

1小型燃烧装置的燃烧方法396

2 CO和NOx的生成特性396

2．1本生喷嘴396

第1节 小型燃烧装置的生成物抑制技术 长谷耕志396

第10章 气体燃料的燃烧 责任编辑 中村恒明/赵黛青 译396

2．2预混合燃烧399

2．3浓淡燃烧401

第2节 燃气轮机燃烧器中燃烧生成物的抑制技术 矢作正博404

1燃气轮机概述404

绪言404

1．1燃气轮机的用途404

1．2燃气轮机的结构405

1．3燃气轮机的性能406

2．1燃烧器的构造407

2燃气轮机的燃烧407

绪言407

3燃气轮机的低NOx技术408

3．1低NOx技术的种类408

3．2主要的实用化技术409

3．3开发中的低NOx技术411

第3节 催化燃烧抑制生成物的技术 贞森博已420

1催化燃烧的原理和特点420

3催化燃烧技术概要421

2．1扩散催化燃烧法421

2．2预混合化燃烧法422

3燃烧催化剂423

3．1扩散燃烧用催化剂424

3．2预混合燃烧用催化剂424

4预混合催化燃烧的应用研究和燃烧生成物的抑制427

4．1在大型发电用燃气轮机燃烧器上的应用427

4．2在固定型热电联产用燃气轮机上的应用429

4．3在汽车燃气轮机燃烧器上的应用432

4．4在民用取暖设备上的应用432

1高温预热空气燃烧434

第4节 高温预热空气燃烧过程中的生成物抑制技术 仲町一郎434

2预热空气温度和NOx的生成435

3 NOx的一般抑制技术436

4 FDI燃烧437

4．1有关FDI燃烧技术437

4．2 FDI喷嘴的构成437

4．3超FDI燃烧437

4．4燃料和空气射流及炉内气体的流动438

4．5影响NOx生成的因素439

5．2 FDI蓄热式热交换燃烧器440

5实际应用举例440

5．1加热炉用FDI燃烧喷嘴440

5．3新型FDI蓄热式热交换法441

第11章 废弃物燃烧 责任编辑 西川进/赵哲石译444

第1节 废弃物的性状和燃烧技术 西川进444

1分类及处理方法444

1．1城市垃圾444

1．2产业废弃物446

2．1性状451

2燃料的性状451

2．2燃烧特性456

3燃烧技术458

3．1燃烧系统458

3．2炉排炉459

3．3流化床炉460

3．4回转炉461

4燃烧生成物462

4．1 HCI、SOx463

4．4重金属类464

4．2 NOx464

4．3二恶英类（DXN）、CO464

第2节 降低氮氧化物的技术 藤间幸久465

1废弃物的构成465

1．1废弃物的组成465

1．2元素分析465

1．3固定碳和挥发分之比467

1．4氮含量467

2燃烧炉和NOx发生量468

3燃烧炉内的NOx发生过程471

4低NOx燃烧技术和课题473

5排烟脱硝技术和课题476

6一氧化二氮（N2O）477

第3节 氯等卤素化合物的发生和抑制技术 小川弘479

绪言479

1．1含氟废弃物480

1．2含氯和溴的废弃物480

1卤素化合物的构成480

1．3城市垃圾中的卤素化合物构成481

2二恶英类的生成和抑制481

2．1有机卤素化合物的发生过程481

2．2二恶英类的生成机理486

2．3抑制二恶英的燃烧技术489

2．4排放气体中二恶英的去除技术493

3难分解性有机卤素化合物的燃烧、热分解技术499

3．1氟利昂等物质的分解技术499

3．2 PCB的分解技术500

3．3三氯乙烯的分解技术503

第4节 固体燃料化（RDF）及其利用 西川进507

1固体燃料化技术的沿革507

1．1分类和用途507

1．2 RDF的特点509

2 RDF的制造和利用系统509

2．1制造技术509

2．2燃烧特性513

2．3利用系统514

3今后的展望516

第5节 排放气体和捕集灰的处理技术 鱼屋和夫517

1排放气体的特性517

2排放气体处理技术518

2．1袋式过滤器518

2．2脱硝袋式过滤器520

2．3电子束方法521

3捕集灰的特性522

4．1水泥固化法524

4捕集灰处理技术524

4．2药剂处理法525

4．3使用酸或其他溶剂的稳定化法525

4．4熔融固化法525

第12章 排烟处理技术 责任编辑 宫前茂广/吴云影译527

第1节 排烟脱硝装置 幸树明宪527

1脱硝工艺过程527

1．1工艺过程的原理527

2．1催化剂种类528

2．2催化剂性能528

1．3适用范围528

2脱硝催化剂528

1．2工艺过程的特点528

2．3催化剂性能随时间的变化530

2．4副反应531

2．5 NO2的去除531

2．6 N2O的去除531

3脱硝装置的规划532

3．1脱硝系统的规划532

3．3氨的注入设备534

3．2脱硝反应器534

第2节 排烟脱硫装置 井上博雄 田中雅535

1湿法脱硫技术535

1．1脱硫方法的种类535

1．2石灰石一石膏法535

2干法脱硫技术543

绪言543

2．1煤气化气体的脱硫处理技术544

3同时脱硫脱硝技术545

3．1活性炭脱硫脱硝技术546

3．1电子束法脱硫脱硝技术547

第3节 除尘装置 池野荣宣 牧野尚夫549

1电除尘器549

1．1电除尘器的原理549

1．2电除尘器的性能550

1．3灰尘的性质对电除尘器性能的影响551

1．4电除尘器的新技术552

2．1装置的种类和选择553

2袋式过滤器553

2．2装置的设计554

2．3有害物质去除系统556

2．4控制技术557

3陶瓷过滤器558

3．1多孔陶瓷过滤器的概要559

3．2多孔陶瓷过滤器的除尘性能559

3．3多孔陶瓷过滤器的压力损失特性559

3．4多孔陶瓷过滤器的课题561

1．1煤灰的处理、分级、输送562

第4节 捕集灰的处理技术 筱崎贞行562

1煤灰的处理技术562

2煤灰的利用技术567

2．1煤灰的发生量和不同途径的利用量567

2．2利用技术的分类568

2．3在水泥工业中的利用569

2．4在填料方面的利用570

2．5在建筑行业中的利用572

2．7在农业水产方面的利用579

2．8其他利用途径582