顆粒物（Particulate Matter,PM）是我國城市空氣的首要污染物,對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。燃煤過程是大氣顆粒物的重要來源,其貢獻(xiàn)已超過33%,對燃煤顆粒物的深入研究是進(jìn)行顆粒物危害評價、法規(guī)制定和有效控制的重要基礎(chǔ)。國內(nèi)外學(xué)者雖然在此方面已經(jīng)開展了大量研究,取得了較大進(jìn)展,但是相關(guān)理論還遠(yuǎn)未完善。一方面,傳統(tǒng)的基于質(zhì)量或體積粒徑分布的顆粒物模態(tài)識別方法往往不能有效識別顆粒物中間模態(tài),并且不能準(zhǔn)確定義各模態(tài)的粒徑范圍,因此難以深入揭示顆粒物的形成機(jī)理,而且常常存在研究結(jié)果不一致的情況;另一方面,由于常用體分析（bulk analysis）技術(shù)的局限性,對燃煤顆粒物形成機(jī)理的大多數(shù)研究都還只能停留在定性的層面,因此阻礙了認(rèn)知水平的提高。本論文研究的主要目標(biāo)在于開發(fā)更為有效的顆粒物模態(tài)識別方法,驗證燃煤顆粒物三模態(tài)分布的合理性,并基于此顆粒物模態(tài)識別方法,對各模態(tài)（尤其是中間模態(tài)）顆粒物的形成機(jī)理及其影響因素進(jìn)行定性揭示;同時,利用逐粒統(tǒng)計分析技術(shù)對顆粒物的形成機(jī)理進(jìn)行更深入的定量揭示,從而為燃煤顆粒物控制技術(shù)的研究與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。本論文取得的主要研究成果包括:（1... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

煤中礦物質(zhì)的空間分布

同時，由于揮發(fā)分和固定碳的燃燒，內(nèi)在礦物質(zhì)溫度往往高于周圍究表明燃燒中的焦炭顆粒溫度可能比煙氣溫度高出 200～300K，甚至達(dá)到此外，處于同一焦炭顆粒內(nèi)的礦物質(zhì)在燃燒過程中很容易相互影響，如無移、礦物顆粒的熔化和聚合等等。由于內(nèi)在與外在礦物質(zhì)經(jīng)歷的燃燒過程不同，因此它們向顆粒物轉(zhuǎn)化許多差異，需要區(qū)別對待。圖 1.2 揭示了內(nèi)在礦物質(zhì)的成灰機(jī)理。煤粉顆不同結(jié)構(gòu)的焦炭，其中多孔或煤胞型焦炭在燃燒過程中很容易發(fā)生破碎，小碎片，碎片中礦物顆粒經(jīng)過熔化、聚合生成超微米顆粒（>1μm）；而無炭則不發(fā)生破碎，焦粒中礦物經(jīng)過熔化、聚合生成一個較大的超微米顆粒線所示）。在煤粉熱解和燃燒過程中，原子態(tài)無機(jī)質(zhì)和內(nèi)在礦物中部分無氣化，形成無機(jī)蒸汽，當(dāng)溫度降低時，這些無機(jī)蒸汽通過凝結(jié)、凝并形成（如圖中虛線所示）。破碎、聚合超

圖 1.3 外在礦物質(zhì)的成灰機(jī)理[65, 83-85]實際研究中，外在礦物對顆粒物的貢獻(xiàn)常常被忽略，原因之一是絕大以在洗煤過程中除去，因此只有內(nèi)在礦物質(zhì)才是顆粒物的主要來源外在礦物所經(jīng)歷的燃燒環(huán)境及其轉(zhuǎn)化行為比內(nèi)在礦物質(zhì)要顯得簡單理的認(rèn)識已經(jīng)相對比較深入。外在礦物對顆粒物的貢獻(xiàn)還存在爭議成超微米顆粒，但是事實上它可能是亞微米顆粒物的重要來源[65, 67,于煤中礦物質(zhì)的分布存在很大差異，同時也對其燃燒轉(zhuǎn)化行為產(chǎn)生煤中礦物的詳細(xì)表征是深入理解顆粒物形成過程的重要基礎(chǔ)。從上中礦物分布存在高度非均一性的特點(diǎn)，常規(guī)的體分析技術(shù)如 X 射線衍ction, XRD）、X 射線熒光（X-Ray Fluorescence，XRF）和電感耦合等譜和質(zhì)譜（Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrosroscopy，ICP-AES/MS）都不能獲得這種非均一分布信息，如不能得到

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2942885