燃燒理論與污染控制

《燃燒理論與污染控制》是2004年機械工業出版社出版的圖書，作者是岑可法 。

基本介紹

• 書名：燃燒理論與污染控制
• 作者：岑可法 
• ISBN：9787111140221
• 定價：49元
• 出版社： 機械工業出版社
• 出版時間：2004-01-01
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

本書是根據高等學校能源動力領域人才培養的要求來編寫的。考慮到污染控制已是燃燒理論發展的的一個重要方面，本書在傳統燃燒理論的基礎上著重增加了這方面的內容，以供各個學校在教學中選擇。本書主要分為2篇，在第1篇中主要燃燒討論燃燒學的基礎理論、著火、火焰傳播、湍流燃燒、液體燃料、固體燃料的燃燒等內容，第2篇中主要介紹了燃燒過程產生的主要污染物SO2，NO和碳黑的形成控制理論。

本書可作為動力工程與工程熱物理專業領域本科生燃燒學的基本教材；也可作為其他相關專業的燃燒學和環境污染方面的教材；還可作為相關科學技術工作者學習與參考。各專業可根據一專業的需要選擇其中的有關章節。

作者簡介

岑可法，男，1935年1月15日出生於廣東省南海，浙江大學能源工程學院[1]教授，工程熱物理學家，能源環境工程專家，中國工程院院士。

1956年於華中工學院動力系畢業後到浙江大學任教，1958年公派到前蘇聯莫斯科包曼高等工業大學留學，1962年獲副博士學位後回國。

提出的洗煤泥流化床燃燒發電技術、預熱層燃燒技術以及計算機輔助最佳化數值試驗（CAT）和氣固多相流理論等方面，取得了國際領先的成果。在水煤漿燃燒技術、流化床技術、煤的清潔、高效燃燒及強化傳熱、煤炭多聯產綜合利用及污染防治等方面作出了具有國際先進水平的成果[2]。

目錄信息

前言

第1章 導論、化學熱力學和化學動力學基礎

1．1 燃燒科學的發展、套用和研究方法

1．1．1 燃燒科學的發展簡史

1．1．2 燃燒科學的套用

1．1．3 燃燒造成的污染

1．1．4 燃燒科學的研究方法

1．2 化學平衡

1．2．1 基本概念

1．2．2 標準平衡常數

1．3 熱化學

1．3．1 化合物的生成焓和標準摩爾生成焓

1．3．2 標準摩爾反應焓

1．3．3 根據鍵能計算標準摩爾反應焓

1．3．4 任意溫度下摩爾反應焓的計算——基爾霍夫(G.kIRCHHOFF)定律

1．3．5 標準摩爾燃燒焓

1．3．6 熱化學定律

1．3．7 絕熱燃燒溫度

1．4 化學反應速率

1．4．1 基本定義

1．4．2 質量作用定律

1．4．3 反應級數

1．4．4 一級反應

1．4．5 二級反應

1．4．6 複合反應

1．5 各種參數對化學反應速率

的影響

1．5．1 溫度對化學反應速率的影響——阿累尼烏斯(Arrhenius)定律

1．5．2 壓力對反應速率的影響

1．5．3 在定溫定壓下，反應物濃度對反應速率的影響

1．6 反應速率理論

1．7 鏈反應

1．7．1 基本理論

1．7．2 不分支的鏈反應——氯和氫的結合

1．7．3 分支鏈反應——氫和氧的化合

1．7．4 鏈反應速率與時間的關係鏈著火

1．7．5 鏈著火的界限

1．8 思考題與習題

第2章 燃料的著火理論

2．1 燃燒過程的熱力爆燃理論

2．1．1 謝苗諾夫的可燃氣體混合物的熱力著火理論

2．1．2 爆燃感應期

2．2 鏈爆燃理論

2．2．1 鏈分支反應的發展條件(鏈爆燃條件)

2．2．2 不同溫度時分支鏈反應速率隨時間的變化

2．2．3 感應期的確定

2．2．4 著火半島現象

2．3 熱力著火的自燃範圍和感應周期

2．3．1 熱力著火的自燃範圍

2．3．2 各種參數對著火溫度的影響

2．4 強迫著火的基本概念

2．4．1 實現強迫著火的條件

2．4．2 強迫著火的熱理論

2．4．3 各種點燃方法的分析

2．5 煤的著火理論

2．5．1 煤的著火及其判據

2．5．2 煤的著火模式

2．5．3 謝苗諾夫熱力著火理論用於碳粒著火的分析

2．5．4 影響煤粒著火的因素分析

2．5．5 煤粉空氣混合物的著火

2．6 思考題與習題

第3章 火焰傳播與穩定理論

3．1 火焰傳播的基本方式——火焰正常傳播與爆燃

3．2 可燃氣體的火焰正常傳播，

3．3 火焰正常傳播的理論

3．3．1 用於簡化近似分析的熱理論

3．3．2 澤利多維奇(Zel’dovich)等的分區近似解法

3．3．3 火焰傳播的精確解法

3．3．4 坦福特等的擴散理論

3．4 火焰正常傳播速度

3．4．1 影響火焰正常傳播速度的主要因素

3．4．2 火焰傳播界限

3．4．3 火焰正常傳播速度的測量

3．5 可燃氣體層流動力燃燒和擴散燃燒

3．5．1 概述

3．5．2 化學均勻可燃氣體混合物的動力燃燒

3．5．3 可燃氣體的擴散燃 燒

3．6 火焰穩定的基本原理和方法

3．6．1 火焰穩定的幾個特徵

3．6．2 火焰的回火和吹熄的臨界條件

3．6．3 鈍體後回流區火焰穩定原理

3．6．4 火焰穩定的基本方法

3．7 思考題與習題

第4章 湍流燃燒理論及模型

4．1 湍流燃燒及其特點

4．2 湍流氣流中火焰傳播的表面燃燒模型

4．3 湍流氣流中火焰傳播的容積燃燒模型

4．3．1 湍流擴散

4．3．2 湍流容積燃燒模型的計算

4．3．3 決定湍流火焰傳播速度的實驗結果

4．3．4 火焰自湍化理論初步

4．4 湍流燃燒的時均反應速率和混合分數

4．4．1 時均反應速率

4．4．2 簡單化學反應系統

4．4．3 守恆量和混合分數

4．4．4 守恆量之間的線性關係

4．5 湍流擴散火焰的k-ε-g模型

4．6 湍流預混火焰模型

4．6．1 渦旋破碎模型

4．6．2 拉—切—滑模型

4．7 機率密度函式的輸運方程模型

4．8 斯波爾丁的ESCIMO湍流燃燒理論

4．8．1 概述

4．8．2 “經歷”理論

4．8．3 “統計”理論

4．9 思考題與習題

第5章 液體燃料的燃燒

5．1 液體燃料的特性

5．1．1 石油的組成元素及化合物

5．1．2 燃油種類及石油煉製的方法

5．1．3 燃料油品物理和化學性能

5．1．4 漿體燃料的主要技術特性

5．2 液體燃料的燃燒過程概述

5．2．1 液體燃料燃燒的基本過程

5．2．2 液體燃料的燃燒特點

5．2．3 常見噴霧燃燒系統

5．3 液體燃料的霧化理論及技術

5．3．1 霧化過程及機理

5．3．2 霧化方式和噴嘴

5．3．3 液體燃料霧化的性能

5．4 液滴的蒸發

5．4．1 液滴蒸發時的史蒂芬流

5．4．2 相對靜止環境中液滴的蒸發

5．4．3 強迫氣流中液滴蒸發的折算膜理論

5．4．4 液滴群的蒸發

5．4．5 液滴非穩態蒸發的數值計算

5．5 燃料液滴的擴散燃燒

5．5．1 相對靜止環境中液滴的擴散燃燒

5．5．2 強迫對流環境中液滴的擴散燃燒(折算薄膜理論)

5．5．3 液滴擴散燃燒的有關實驗和理論研究

5．5．4 液滴群的燃燒

5．6 噴霧燃燒的理論模型

5．6．1 霧滴燃燒模型

5．6．2 局部均相流(LHF)模型

5．6．3 分離兩相流(SF)模型

5．7 工業噴霧燃燒的技術基礎

5．7．1 液體燃料噴霧燃燒的組織

5．7．2 噴霧燃燒的合理配風

5．7．3 重質油的燃燒技術

5．7．4 乳化燃料的燃燒技術

5．8 思考題與習題

第6章 煤的熱解及揮發分的燃燒

6．1 煤的組成與特性

6．1．1 煤岩學

6．1．2 煤化學

6．1．3 煤結構與熱解反應的關係

6．1．4 物理因素

6．2．煤的熱解

6．2．1 概述

6．2．2 溫度對熱解的影響

6．2．3 加熱速率的影響

6．2．4 壓力的影響

6．2．5 顆粒粒度的影響

6．2．6 煤種的影響

6．2．7 氣氛的影響

6．3 熱解產物的組成

6．3．1 概述

6．3．2 溫度的影響

6．3．3 加熱速度的影響

6．3．4 壓力的影響

6．3．5 顆粒粒度的影響

6．3．6 煤種的影響

6．3．7 氣氛的影響

6．4 煤熱解反應動力學模型

6．4．1 單方程模型

6．4．2 雙方程模型

6．4．3 多方程熱解模型

6．4．4 熱解產物的組分模型

6．4．5 機理性模型

6．4．6 考慮二次反應的競爭反應模型

6．4．7 熱解通用模型

6．4．8 考慮非動力學控制因素的熱解模型

6．5 熱解產物的燃燒

6．5．1 概述

6．5．2 局部平衡法

6．5．3 總體反應方法

6．5．4 完全反應方法

6．6 思考題與習題

第7章 煤的燃燒理論(碳及焦炭的燃燒)

7．1 煤燃燒涉及的物理化學過程

7．1．1 焦炭反應的控制區及煤燃燒的速率

7．1．2 碳的形態與結構

7．1．3 焦炭燃燒過程中的吸附

7．1．4 焦炭燃燒過程中的擴散

7．1．5 先生成一氧化碳還是直接生成二氧化碳

7．2 碳的動力擴散燃燒特點及燃燒化學反應

7．2．1 碳的動力擴散燃燒特點

7．2．2 碳的燃燒化學反應

7．3 碳球的燃燒速度299

7．3．1 溫度較低或顆粒很小(可略去)時空間氣相反應的情況

7．3．2 碳球在高溫下的擴散燃燒情況

7．4 考慮二次反應的碳球燃燒

7．4．1 考慮二次反應作用的碳球燃燒模型

7．4．2 有凹空間反應時碳球燃燒速率的計算

7．5 多孔性碳球的燃燒

7．5．1 內部反應對碳粒燃燒的影響

7．5．2 總的表觀反應速度常數

7．6 各種因素對焦炭燃燒的影響

7．6．1 煤中揮發分析出對燃燒的影響

7．6．2 灰分對燃燒的影響

7．7 煤燃燒過程數學模型方法簡介

7．7．1 燃燒過程模化的一般研究

7．7．2 煤燃燒的基本過程

7．7．3 流動基本方程及湍流模型

7．7．4 兩相流及顆粒湍流擴散

7．7．5 爐內輻射

7．7．6 煤粉火焰模型求解及示例

7．8 思考題與習題

第8章 硫燃燒反應動力學及固硫機理

8．1 硫的存在形態及燃燒轉化過程

8．1．1 燃料中硫的存在形態

8．1．2 燃料中硫的測定方法

8．1．3 硫燃燒轉化的總體特性

8．2 燃料硫的高溫熱分解及SO2的生成動力學

8．2．1 有機硫的高溫熱分解及氧化反應

8．2．2 黃鐵礦的高溫熱分解

8．2. 3 黃鐵礦的氧化反應

8．2．4 燃料中單質硫的化學轉化

8．2．5 SO2生成的反應動力學

8．3 燃燒過程中SO3及H2S的生成

8．3．1 SO3的生成機理

8．3．2 SO3生成的反應動力學

8．3．3 H2S的生成途徑及反應動力學

8．4 石灰石燃燒固硫的機理

8．4．1 燃燒固硫的基本過程

8．4. 2 石灰石煅燒反應動力學

8．4．3 煅燒石灰石的固硫反應動力學

8．4．4 石灰石煅燒和固硫過程孔隙結構的變化

8。5 石灰石燃燒固硫的數學模型

8．5．1 多孔介質內部的氣體擴散

8．5．2 單顆粒石灰石脫硫模型

8．5．3 燃燒固硫總體模型

8．6 燃燒脫硫技術及工業套用

8．6. 1 燃燒脫硫技術

8．6. 2 運行參數對燃燒脫硫的影響

8．6. 3 燃燒脫硫對NOx排放的影響

8．6．4 高效人工固硫劑

8．7 思考題與習題

第9章 燃燒過程中氮氧化物的生成及分解機理

9．1 燃燒過程中氮氧化物的生成及危害

9．1．1 氮氧化物的危害

9. 1．2 各種燃燒方式的NOx排放量

9．1．3 NOx均相反應的動力學參數

9．1．4 NOx生成的機理

9．2 熱力NOx的生成

9．2．1 熱力NOx的生成機理

9．2. 2 影響熱力NOx生成的因素

9．3 快速NOx的生成

9. 3．1 快速NOx生成機理

9．3．2 影響快速NOx生成的幾個因素

9．4 燃料NOx的生成

9．4．1 燃料NOx的生成途徑

9．4．2 溫度對燃料NOx生成的影響

9．4．3 氧濃度對燃料NOx生成的影響

9．4．4 燃料性質對燃料NOx生成的影響

9，4．5 流化床鍋爐床料中金屬氧化物的作用

9．4．6 水分的影響

9．4．7 燃料氮轉化為NOx的化學動力學

9．5 氣體燃料燃燒時NOx的生成

9．6 液體燃料燃燒時NOx的生成

9．6．1 噴霧燃燒時NOx的生成

9．6．2 預蒸發、預混合火焰的NOx生成

9．7 煤燃燒時NOx生成機理

9．7．1 揮發分NOx

9．7．2 焦炭NOx

9．7．3 煤粉爐內燃燒時NOx的生成

9．7．4 流化床燃燒時NOx的析出

9．7．5 燃煤鍋爐內NOx生成量的預測

9．8 降低NOx排放的措施

9. 8．1 空氣分級降低NOx排放

9. 8．2 燃料分級降低NOx排放

9．8．3 低氧燃燒降低NOx排放

9．8．4 煙氣再循環降低NOx排放

9．8．5 濃淡偏差燃燒

9．8．6 煙氣脫硝

9．9 燃燒過程中N2O的生成及控制

9．9．1 N2O的危害

9．9．2 N2O的生成及分解機理

9．9．3 燃燒過程中降低N2O的方法

9．10 思考題與習題

第10章 燃燒過程中碳黑形成機理

10．1 燃燒過程中碳黑形成的類型及性質

10．1．1 氣相析出型碳黑

10．1．2 剩餘型碳黑

10．1．3 雪片

10．1．4 積炭

10．1．5 碳黑的特性

10．1. 6 碳黑的危害

10．2 氣體燃料燃燒時碳黑的生成

10．2. 1 預混合火焰中碳黑的生成機理

10．2．2 預混火焰中碳黑生成的影響因素

10．2．3 擴散型火焰中碳黑的生成機理

10．2．4 降低碳黑排放的措施

10．3 油燃燒時碳黑的生成

10．3．1 油燃燒時碳黑的生成機理

10．3．2 液體燃料燃燒時碳黑生成的影響因素

10．3．3 液體燃料燃燒時碳黑排放量的控制

10．4 煤燃燒時碳黑的生成

10．5 碳黑生成的數學模型

10．5．1 碳黑生成的機理性模型

10．5．2 碳黑生成的綜合模型

10．6 思考題與習題

附錄

附錄A 17種反應及其標準平衡常數

附錄B 幾種物質的標準摩爾生成焓

附錄C 25度時的標準摩爾燃燒焓(產物N2、H2O(1)和C02)

附錄D 部分形成NOx和N2O的均相化學反應的動力學參數

參考文獻