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煤的类型和燃烧条件对烟气中气溶胶光吸收特性及其碳质成分的影响

发布时间:2022-03-21      点击次数:184

中国农村地区的冬季主要依靠燃煤取暖,煤炭的不完全燃烧过程会排放大量的气溶胶(包括含碳颗粒物)。本研究采用特殊的落管炉系统,模拟了单个煤燃烧过程中产生的颗粒物。探究四种常用煤在各种燃烧条件下,气溶胶的形成及其光吸收特性。重点讨论了煤的类型、氧气浓度和燃烧环境对烟气中含碳气溶胶形成特性的影响。

结果表明,烟煤燃烧产生的烟气中有机碳(OC)和元素碳(EC)的含量低于褐煤。同时,随着氧浓度的增加,OC和EC的产量均有所下降,但EC对氧浓度的敏感性高于OC,说明OC和EC的形成机理存在极大差异。

值得注意的是,可溶于甲醇的有机碳(MSOC)的吸收埃指数(AAE)高于水溶性有机碳(WSOC),这表明大量可溶于甲醇而不溶于水的棕碳对波长330 ~ 550 nm之间的光具有较强的光吸收能力,且其光吸收能力倾向于在短波区。煤燃烧产生的棕碳的质量吸收效率(MAE)为0.1-1 m2/gC)与大气气溶胶(0.3-1.8 m2 /gC),表明煤燃烧产生的棕碳对大气气溶胶光吸收能力的贡献不可低估。