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1、1,大气是指包围在地球表面并随地球旋转的空气层，也称大气圈。可分为：对流层 平流层 中间层 电离层 散逸层,4.1.1 大气环境结构,2,对流层：是大气圈的最低一层，厚度随纬度和季节而变化，平均为12km。整个大气圈的质量约有8095来自这一层。主要特征：1)一般情况下，温度随高度增加而递减，垂直降温率0.65/100m。2)大气对流运动强烈，云、雾、雨、雪等主要天气现象都发生在这一层。3)受地面状况和人为活动影响最为显著，大气的温度、湿度等气象要素水平分布差异大，从而形成不同的大气环境和产生各种大气污染现象。,3,平流层：从对流层顶到50km左右这一层称为平流层。主要特征是：1)温度先随高度
2、升高缓慢升高，从3035km起，温度随高度增加升温迅速。2)大气多为平流运动，整个大气层比较平稳。3)水汽和尘埃的含量很少，云也很少。在对流层顶以上O3开始增加，至2225km附近臭氧浓度达极大值，然后减少，到50km处O3就极微了，因此主要的O3带包含在平流层内。,4,中间层：自50km85km左右这一层称为中间层。中间层的温度随高度迅速降低。顶界温度下降至约-100附近时，再次出现空气的对流运动。电离层：从中间层顶至800km高度这一层称为电离层。此层的温度随高度迅速升高，大气处于高度电离状态，具有反射无线电波的能力，故有电离层之称。散逸层：高度800km以上的大气层。大气向星际空间的过渡
3、地带。空气极其稀薄，气温很高，并随高度增加而继续升高。地球引力作用很小，空气质点经常散逸至星际空间。,5,4.1.2 大气组成,自然状态下的大气由干燥清洁的空气、水蒸气和悬浮微粒三部分组成。在85km以下的低层大气中，干洁空气的组成基本上是不变的。主要成分是N2、O2和Ar，体积分数分别为78.09、20.95、0.93，三者合计为99.97以上。其他还有少量的CO2、H2、He、Ne、Kr、O3等，总和不超过0.03。,6,4.1.3 环境空气质量标准,环境空气质量标准：规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值，采样与分析方法及数据统计的有效性规定。2012年2
4、月，国务院发布空气质量新标准，增加了PM2.5值监测。,7,本次修订的主要内容：调整了环境空气功能区分类，将三类区并入二类区；增设了颗粒物（粒径小于等于2.5 m）浓度限值和臭氧8 小时平均浓度限值；调整了颗粒物（粒径小于等于10 m）、二氧化氮、铅和苯并a芘等的浓度限值；调整了数据统计的有效性规定，将有效数据要求由50%-75%提高至75%90%；更新了二氧化硫、二氧化氮、臭氧、颗粒物等的分析方法标准，增加自动监测分析方法。,8,第4章 大气污染及其控制技术,1 大气概述2 大气污染3 影响污染物在大气中扩散的气象因素4 大气污染物控制技术,9,4.2.1 大气污染的含义,大气污染：是指由于
5、人类活动和自然过程引起某种进入大气层的污染物的含量超过环境所能允许的极限，使大气质量恶化，从而危害生物的生活环境，影响人类健康，给正常的工农业生产带来不良后果的现象。根据大气污染影响所及的范围可分为四类：局部性污染 地区性污染 广域性污染 全球性污染,10,根据能源性质和大气污染物的组成和反应将大气污染划分为：煤炭型、石油型、混合型和特殊型污染。根据污染物的化学性质及其存在的大气环境状况将大气污染划分为：还原型和氧化型污染。,11,造成大气污染的原因：一是人类活动，人类在从事生产和生活过程中，要向大气排放各种污染物。二是自然过程，如火山爆发、森林火灾、岩石风化等也会向大气释放各种污染物质。大气
6、污染的形成过程由三个部分组成：污染源，大气运动，接受者。由污染源排放污染物进人大气中，经过混合、扩散、化学转化等一系列大气运动过程，最后到达接受者，对接受者施加作用。缺少任何一个环节，就构不成空气污染。,12,4.2.2 大气污染源,大气污染源分为自然源和人工源两大类。自然源是指火山喷发、森林火灾、土壤风化等自然原因产生的沙尘、二氧化硫、一氧化碳等。人工源是指任何向大气排放一次污染物的工厂、设备、车辆或行为等。人为造成大气污染的污染源较多，根据不同的研究目的以及污染源的特点，人工源又可分为不同的类型。,13,人工源的分类,14,4.2.3 大气污染物,人类活动排出的污染物扩散到室外空气中称为大
7、气污染物。这些物质是那些能在大气中传播的天然的或人造的元素或化合物。在化学性质上可以是有毒的也可以是无毒的，关键是能够引起可以测量的有害影响。大气污染物，尤其是城市大气污染物，主要有PM、SO2、CO、CO2、NOx、O3及CmHn和一些有毒重金属等。,15,4.2.4 大气污染物的物理状态,大气污染物以气体形式和气溶胶形式存在，其中气体形式约占90(CV)，气溶胶形式约占10(CV)。气体形式污染物气体形式污染物是指在常温常压下以气体形式分散在大气中的污染物质。常见的气态污染物有：CO、NOx、Cl2、HCl、HF、O3等。它们的运动速度较快，扩散快、易受气流影响。,16,气溶胶形式污染物任
8、何固态或液态物质当以小的颗粒物形式分散在气流或大气中时都称为气溶胶。气溶胶颗粒的粒度范围大体在0.0002500 m 之间。由于其粒度大小不同，所以这些气溶胶颗粒的化学和物理性质有很大的差异。我们常见的雾、烟、粉尘和烟雾，就是不同形式的气溶胶。,17,4.2.5 大气污染物的类别,大气中的污染物可分为一次污染物和二次污染物两类。大气一次污染物直接从各类污染源排出进入大气的各种物质，如气体、蒸汽及尘埃。常见的有HC、CO、NO、SO2和PM等。一次污染物又可以分为反应性污染物和非反应性污染物两类。1)反应性污染物的性质不稳定，在大气中常与某些物质产生化学反应，或作为催化剂促进其他污染物发生化学反
9、应。2)非反应性污染物的性质较为稳定，它不发生化学反应，或反应速度很缓慢。,18,一次污染物在大气中的物理作用或化学反应可分为以下几种：1）气体污染物之间的化学反应(可在有催化剂或无催化剂作用下发生)。常温下，有催化剂存在时，H2S和SO2气体污染物之间的反应是其中的一例：2H2S+SO23S+2H2O,大气一次污染物,19,2)空气中颗粒状污染物对气体污染物的吸附作用，或颗粒状污染物表面上的化学物质与气体污染物之间的化学反应。例如尘粒中的某些金属氧化物与SO2直接反应，生成硫酸盐：4MgO十4SO23MgSO4十MgS3)气体污染物在气溶胶中的溶解作用。4)气体污染物在太阳光作用下的光化学反
10、应。,20,大气二次污染物大气二次污染物由进入大气的一次污染物互相作用或与大气正常组分经过一系列的化学反应生成的，以及在太阳辐射线的参与下引发光化学反应而产生的新的污染物。常见的有臭氧、过氧化乙酰硝酸酯(PAN)、硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶，以及一些活性中间产物，如过氧化氢基(HO2)、羟基(OH)、过氧化氮基(NO3)和氧原子(O)等。,21,例如二次污染物硫酸烟雾(又称硫酸气溶胶)就是通过下面变化过程而形成的：生成物(H2SO4)m(H2O)n气溶胶，继续吸附大量的SO2、SO3和H2SO4H2O，长成较大的粒子，这些小微粒分散在空气中，即形成硫酸气溶胶。SO2在干燥空气中，其
11、质量浓度达2285mg/m3时，人还可以忍受。但形成硫酸气溶胶后，其质量浓度仅2.28mg/m3人即不可忍受，因此大气中的二次污染物对环境危害很大。,22,4.2.6 大气污染物简介,PM空气中分散的液态或固态物质，直径约0.0002500m之间。颗粒污染物可分为以下几类：1)尘粒。一般是指d75m的颗粒物。这类颗粒物由于粒径较大，在气体分散介质中具有一定的沉降速度，因而易于沉降到地面。2)粉尘。一般是指d10m，可沉降到地面。飘尘：粒径小于d10m，不易沉降，长期飘浮。3)烟尘。烟尘一般是指粒径小于1m的固体颗粒。,23,4)雾尘。雾尘是小液体微粒悬浮于大气中的悬浮物总称，其粒子粒径小于10
12、0m。这种小液体粒子一般是由于蒸汽的凝结、液体的喷雾、雾化以及化学反应过程中形成的。5)煤尘。煤尘一般是指粒径大约在120m的粉尘。例如煤在燃烧过程中未被完全燃烧的粉尘，大、中型煤码头的煤扬尘以及露天煤矿的煤扬尘等。其中最重要的是粉尘污染物。粉尘的危害，不仅取决于它的暴露含量，还在很大程度上取决于它的组成成分、理化性质、粒径和生物活性等。,24,硫化合物SOx、H2S主要是指SO2和SO3。硫以多种形式进入大气，特别作为SO2和H2S气体进入大气，但也有以亚硫酸、硫酸以及硫酸盐微粒形式进人大气的。人类活动释放到大气中的硫以SO2最为重要，其主要由含S燃料在燃烧过程中作为废气被排出的。冶炼厂和石
13、油精炼厂也可以排出大量的SO2。SO2是一种无色的中等强度刺激性气体。在低浓度下，主要影响呼吸道。含量较高时，造成支气管炎、哮喘病，严重的可以引起肺气肿，甚至死亡。,25,氮氧化物NOxNOx种类很多，它是NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等的总称。造成大气污染的NOx主要是NO、NO2。人为的NOx大部分来源于矿物燃料的燃烧过程，也有来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气等。NO是无色、无刺激、不活泼的气体，在阳光照射下，并有碳氢化合物存在时，能迅速地氧化为NO2。NO2是红棕色气体，对呼吸器官有强烈刺激，能引起急性哮喘病。在大气环境中，NO2除与碳氢化合物反应生成光化学烟雾外，
14、同时也能与SO2、CO等污染物并存，在这种情况下将加剧NO2的危害性。,26,碳氧化物大气中的碳氧化物主要是CO和CO2。CO是大气的主要污染物之一，是一种无色、无臭、有毒的气体。CO是某些过程包括含碳物质不完全燃烧的产物。天然源相对比较少，主要的人为源为内燃机。CO是一种特别稳定的气体，它可以氧化成CO2或被海洋所吸收。燃料燃烧产生CO2。植物和海洋是CO2的天然源。但是现今它们的消耗量已经无法和人为产生的CO2增加速率相平衡，因此全球CO2含量一直在增加。,27,碳氢化合物CmHn大气中的CmHn 通常是指C1C8可挥发性的所有碳氢化合物。自然界中的碳氢化合物，主要是由生物的分解作用产生的
15、。人为的碳氢化合物的来源有二，即不完全的燃烧和有机化合物的蒸发。,28,臭氧有特殊的臭味，是已知的仅次于氟(F2)的最强氧化剂。O3的质量浓度在0.214mg/m3时，呼吸2h将使肺活量减少20；质量浓度在0.623mg/m3时，对鼻子和脑部有刺激；质量浓度达14.29mg/m3时，呼吸12h后，眼和呼吸器官发干，有急性烧灼感，头痛，中枢神经发生障碍，时间再长，思维还会紊乱。,29,多环芳烃PAH指多环结构的碳氢化合物，其种类很多，如笓、蒽、菲、萤蒽、苯并蒽、苯并b萤蒽及苯并a笓等。这类物质大多数有致癌作用，其中苯并a笓是国际上公认的致癌能力很强的物质，并作为计量大气PAH污染的依据。城市大气
16、中的苯并a笓主要来自煤、油等燃料的不完全燃烧，以及机动车的排气。大气中的苯并a笓主要通过呼吸道侵入肺部，并引起肺癌。实测数据说明，肺癌与大气污染、苯并a笓含量的相关性是显著的，从世界范围来看，城市肺癌死亡率约比农村高2倍，有的城市高达9倍。,30,第4章 大气污染及其控制技术,1 大气概述2 大气污染3 影响污染物在大气中扩散的气象因素4 大气污染物控制技术,31,4.3.1 风对大气污染物扩散的影响,风是空气的水平运动。风对大气污染扩散的影响包括风向和风速两个方面：1)风向影响着污染物的扩散方向，决定着污染物排放以后所遵循的路径。2)风速常用风压表示，在气象服务中，常用风力等级(分为十三级)
17、表示风速大小。风速大小决定着污染物的扩散和稀释的速度，以及污染物输送距离。最大的污染潜势经常出现在风力微弱的时候，因为风速小，水平输送和湍流扩散都很微弱，有利于污染物的积累，浓度上升。,32,通常采用风向频率和污染系数来表示风向和风速对空气污染物扩散的影响。1)风向频率：是指某方向的风占全年各风向总和的百分率。2)污染系数：风向、风速联合作用对空气污染物的扩散影响。污染系数=风向频率/该风向的平均风速 显然，不同方向的污染系数不尽相同，某方向污染系数的大小正好表示该方向空气污染的轻重不同。,33,4.3.2 湍流对大气污染物扩散的影响,大气湍流：大气成无规则的杂乱无章的运动。大气中各种不同尺度
18、的湍涡的无规则运动造成了流体各部分之间的强烈混合。此时，只要是在流场中存在或出现某种属性的不均匀性，就会因湍流的混合和交换作用将这种属性从它的高值区向低值区传输，进行再分布。同样，当污染物从排放源进入大气时，就在流场中造成了污染物质分布的不均匀，形成浓度梯度。,34,污染物除了随气流做整体的飘移以外，由于湍流混合作用，还不断将周围的清洁空气卷入污染的烟气，同时将烟气带到周围的空气中。湍流混合和交换的结果，造成污染物质从高浓度区向低浓度区的输送，使它们逐渐被分散、稀释，这样的过程称为湍流扩散过程。在低空这种湍流扩散比分子扩散速率要大几个数量级。只有到了120km高度以上，分子扩散才变成占优势的因
19、素。,35,4.3.3 温度层结对大气污染物扩散的影响,温度层结是指大气温度随高度而变化的情况，即大气温度的垂直分布，它决定着大气的稳定度。而大气的稳定度又影响湍流强度。因而温度层结与大气污染状况密切相关。气温垂直变化的趋势常用气温垂直递减率来表示。它是指在垂直方向上每升高100m气温的变化值。标准大气，在对流层下层的=0.30.4/100m；中层=0.50.6/100m；上层=0.650.75/100m。整个对流层内平均值为0.65/100m。,36,由于近地层气象和地形条件的复杂性，因此，气温垂直递减率是随时随地变化的。当0时，气温随高度增加而下降，空气形成上下对流，随之湍流发展，对污染物
20、扩散有利，越大，对流越快，污染物扩散越快。当=0时，温度随高度不变，形成等温层，空气没有垂直运动，大气较稳定，不利于污染物的扩散和稀释。当0时，大气层的温度分布与标准大气情况下气温分布相反，形成“逆温层”，由于气温随高度增加而增加，空气的对流和湍流运动将被抑制，污染物极难扩散。,37,4.3.4 逆温层的形成及其对扩散的影响,由于气象条件不同，当气温垂直递减率小于零时，大气层的温度分布与标准情况下气温分布相反，称为逆温。1)辐射逆温例如：在经过一个寒冷而晴朗的夜晚后，次日早晨地表就会出现逆温现象。这是因为在夜里地表将热量辐射到空间后变冷了。如果当时有云，则有些能量可借云层反射回地面，使地表温度
21、不至于降得太多。但如晴朗无云，则地表会迅速冷下来，紧接着使地面的空气也变冷了，以致其温度低于其上部空气的温度，从而产生逆温现象。只有到了白天，太阳晒热地表后，逆温现象才能消失。,38,2)下沉逆温指由于空气的下沉压缩增温作用而形成的逆温。一般出现在高气压区里，范围广，厚度大。在副热带，反气旋(即高气压)是半永久性的，大范围的下沉逆温对广大地区的近地层混合层形成一个非常严密的盖子，使地面污染物浓度增大。3)平流逆温当暖空气流到冷的下垫面上，使近地面空气因接触冷却作用而形成的逆温。平流逆温的强弱，主要取决于暖空气和冷地面的温差，温差越大，逆温越强。冬季当海洋上的较暖空气流到大陆上时，就出现强的平流
22、逆温。它的厚度不大、水平范围较广。,39,4)地形逆温这种逆温是由于局部地区的地形造成的。例如，盆地和谷地的逆温，山脉背风侧的逆温，都属于地形逆温。冬天在山脉背风侧，由于辐射冷却形成一个寒冷的气团，气团紧靠山脉堆积成一个冷空气塘，越过山脉下降的暖空气在这个停滞的冷空气池的顶部展开，对向上扩散来说，形成一顶几乎不能透过的帽子。,40,5）锋面逆温大气中冷暖空气团相遇形成的一个倾斜的过渡层称为锋面，较暖空气总是位于较冷空气之上而形成的逆温。一般锋面都在移动，因此在空气污染考虑中不是很重要。但是移动缓慢的暖锋(暖气团推动锋面向冷气团一侧移动的锋)就可能发生污染问题。因为暖锋坡度小，暖空气接近地面。,
23、41,由于逆温层能阻碍空气上升运动的发展，使空气中的杂质、尘埃聚集在逆温层的底部，往往使低层大气能见度变差、污染物积聚、空气质量下降。城市和工业区的上空，逆温层的形成可以加剧大气污染，使有毒物质不易扩散，造成很大危害。逆温强度越大，厚度越厚，维持时间越长，污染物越不易扩散和稀释，造成的危害也越大。造成一个地区高浓度大气污染的逆温，往往是好几种逆温结合在一起。但最受注意的是辐射逆温、下沉逆温和地形逆温。,42,世界上一些严重的大气污染事件多与逆温存在有关。如美国洛杉矾的光化学烟雾的发生除了它的盆地地形以外，还与它的特定地理位置经常有强的逆温有关。洛杉矾处于副热带纬度的美国西海岸，位于北太平洋副热
24、带高压东侧，强烈的下沉作用，一年差不多有300d左右会出现下沉逆温，加上沿岸又有冷洋流经过，流经其上的空气由于受冷洋流的影响，低层接触冷却，所以气层特别稳定，这就是为什么洛杉矾多严重烟雾的一个很重要的气象原因。,43,4.3.5 大气稳定度与烟型,大气温度层结不同，烟囱排出的烟羽大概有五种类型烟流型。,44,(1)波浪型(翻卷型)这种情况出现在不稳定条件下。此时流场中较大尺度的湍涡活动相当活跃，扩散十分迅速，于是可见浓烟滚滚，在污染源附近浓度较大，但能很快扩散。这种情况多见于晴天中午前后。夏季晴天出现时间更长更典型。,45,(2)扇形(平展型)这种情形出现在稳定条件下。此时，湍流受到抑制，特别
25、是铅直湍流交换十分微弱，烟流在铅直方向的伸展很小，像扁平的飘带伸向远方。烟流在水平方向是缓慢弯曲偏转的，从长时间来看，会造成有效的侧向扩散。,46,(3)锥型这种情况出现在近中性条件下。此时，湍流强度比平展型大，但比不稳定时要小。这种扩散一般是烈风和云天的特征。,47,(4)屋背型(上升型)温度层结与漫烟型相反，逆温层处在烟囱高度以下，烟囱高度以上不稳定，因而烟云主要向上扩散，使地面层比较清洁。这种烟羽一般出现在日落后一个短时间内。日落后地面辐射降温，并自下而上逐渐形成逆温，在烟囱高度以上仍保持递减状态，所以烟云不向下方扩散。,48,(5)熏烟型(黑蒸型)日出以后，由于地面增温，低层空气被加热
26、，其结果自下而上地逐渐破坏了于夜间形成的逆温。但此时气温的垂直分布虽然下部已变成递减，而上部仍保持着逆温状态，便出现了这种烟型。此时一般风力较弱，由于烟气不能向上方扩散，只能向下方扩散，因此导致地面浓度上升，往往形成近地面污染危害。,49,第4章 大气污染及其控制技术,1 大气概述2 大气污染3 影响污染物在大气中扩散的气象因素4 大气污染物控制技术,50,4.4.1 大气污染防治技术,一、实施大气污染防治的两个方面1.运用法律的手段限制和控制污染物排放数量和扩散影响范围。2.运用技术手段(包括各种人为的技术途径和技术措施)减少或防止污染物的排放，治理排出的污染物，合理利用环境的自净能力，从而
27、达到保护环境的目的。,51,二、控制大气污染的基本原则和措施,控制大气污染应以合理利用资源为基点，以预防为主、防治结合、标本兼治为原则。（1）改善能源结构一个城市若将煤燃料大部分改成油燃料和气燃料后，大气环境质量会显著改善。开发利用太阳能、地热能、风能、水能、生物能、核能等较洁净的能源来代替燃煤，可使大气中的粉尘降低。这是一种根本性控制和防治大气污染的方法，对改善城市大气环境质量、节约能源、方便人民生活等方面都有重大意义。,52,（2）对燃料进行预处理原煤经过洗选、筛分、成型及添加脱硫剂等加工处理，不仅可大大降低含硫量，减少二氧化硫的排放量，而且有可观的经济效益。民用固硫型煤与燃用原煤相比，节
28、煤25左右，CO排放量减少7080，烟尘排放量减少90，SO2排放量减少4050。据初步估算，洗煤带来的直接和间接效益为洗煤成本的34倍。这是最基本最现实的防治燃煤型大气污染的有效途径。,53,（3）改革工艺设备、改善燃烧过程 通过改革工艺及改造锅炉、改变燃烧方式等办法，以减少燃煤量来相应减少排尘量。诸如通过改革工艺，力争把某一生产过程中产生的废气作为另一生产中的原料加以利用，这样就可以取得减少污染的排放和变废为宝的双重经济效益。,54,（4）采用集中供热和联片供暖采用集中供热取代分散供热的锅炉，是城市基础设施建设的重要内容，是综合防治大气污染的有效途径。集中供热比分散供热可节约30.535的
29、燃煤，且便于采取除尘和脱硫措施。分散的小炉灶，由于燃烧效率低，烟囱矮，同集中供热相比，使用相同数量的煤所产生的烟尘高12倍，飘尘多34倍。（5）综合防治汽车尾气及扬尘污染随着经济的持续高速发展，我国汽车的持有量急剧增加，因而汽车排气的污染危害日益明显，综合治理汽车尾气、普及无铅汽油、开发环保汽车、减少城市的裸地，是对大气环境保护的重要措施。,55,4.4.2 大气污染控制技术,目标：对排气施以某种工艺性方法，使污染物以有用物质形态得以回收或将其转为无害状态。途径：改变生产过程中所用的原材料以避免或减少污染物生成。改变生产工艺条件以减少排气或排污。稀释排放。在对污染源的治理中，除尘技术常用干法(
30、多为物理法)；净气技术常用湿法(多为化学法)。对于组成复杂的废气，常需要将几种方法组合使用，才能达到深度去污的目的。,56,4.4.3 烟尘控制技术,从废气中除去或收集固态或液态粒子的设备，称为除尘(集尘)装置，或叫除尘(集尘)器。1、除尘装置的技术性能指标（1）烟尘的浓度表示烟尘颗粒的个数浓度。单位气体体积中所含烟尘颗粒的个数，称为个数浓度，单位为个cm3；在粉尘浓度极低时用此单位。烟尘的质量浓度。单位标准体积含尘气体中烟尘质量数，称为质量浓度，单位为gm3，或；mgm3。,57,(2)除尘装置的处理量 除尘装置在单位时间内所能处理烟气量，用标准状态下的体积流量表示，单位为m3h、m3s。(
31、3)除尘装置的效率是表示装置捕集粉尘效果的重要指标，也是选择、评价装置的最主要参数。,除尘效率：是指在同一时间内，由除尘装置除下的粉尘量与进入除尘装置的粉尘量的百分比。=M3/M1100%=(M1-M2)/M1100%,58,通过率s：是指没有被除尘装置除下的烟尘量与除尘装置入口烟尘量的百分比。s=M2/M1100%=(M1-M3)/M1100%分级除尘效率d：对某一粒径为中心，粒径宽度 d范围内烟尘的去除效率。除尘装置的压力损失P。压力损失是表示除尘装置消耗能量大小的指标，用除尘装置进出口处气流的压力差来表示 P=P1-P2,59,2、除尘装置的分类依照除尘器除尘的主要机制可将其分为机械式除
32、尘器、过滤式除尘器、静电除尘器。根据在除尘过程中是否使用水或其他液体可分为湿式除尘器、干式除尘器。根据除尘过程中的粒子分离原理，除尘装置又可分为重力除尘装置、惯性力除尘装置、离心力除尘装置、洗涤式除尘装置、过滤式除尘装置、电除尘装置、声波除尘装置。,60,4.4.4 几种主要的除尘装置,1、重力除尘装置 重力除尘装置是使含尘气体中的尘粒借助重力作用使之沉降，并将其分离捕集的装置。重力除尘装置分为单层沉降室和多层沉降室两种形式，是各种除尘器中最简单的一种，只对50m以上的尘粒有较好的捕集作用。烟气水平流速12m/s，除尘效率40%60%。,单层沉降室,多层沉降室,61,2、惯性除尘装置惯性除尘装
33、置是使含尘气流冲击挡板，气流方向发生急剧转变，然后借助尘粒本身惯性力作用，将尘粒从气流中分离的一种除尘装置。它有两种形式：一种是以含尘气体中的粒子冲击挡板来收集较粗粒子的冲击式除尘装置；另一种是通过改变含尘气流流动方向以收集较细粒子的反转式除尘装置。,62,3、离心力除尘装置 离心力除尘装置使含尘气体进入装置后，其中的尘粒主要由于离心力的作用而被分离。离心力除尘装置的结构类型主要有切线进入式旋风除尘器和轴向进入式旋风除尘器两种。,63,4、洗涤式除尘装置洗涤式除尘装置是用液体所形成的液滴、液膜、雾沫等洗涤含尘烟气，将尘粒分离的装置。捕尘机理1)尘粒直接与液滴碰撞。2)作扩散运动的微粒与液滴碰撞
34、。3)对烟气增湿，使尘粒凝聚增大。4)烟气中蒸汽以尘粒为凝结核，增大尘粒的凝聚性。5)尘粒与液膜或气泡接触而被捕获。,64,5、过滤式除尘装置过滤式除尘装置是使含尘气体通过滤料，将尘粒分离捕集的装置。分内部过滤和外部过滤两种形式。内部过滤把松散多孔的滤料填充框架内作为过滤层，尘粒在过滤材料内部进行捕集。外部过滤是用滤布或滤纸等作滤料，以最初粘附在滤料表面上的粒层(初层)作为过滤层，在新的滤料上可阻隔粒径1m以上的尘粒形成初层。初层可阻隔粒径小于1m的尘粒。当滤料上粉尘粘附到一定厚度时，阻力增大，则要进行清灰收尘。清灰后的初层仍附在滤料上。,65,袋式除尘器,采用纤维织物作滤科的袋式除尘器，在工
35、业尾气的除尘方面应用较广。除尘效率一般可达99.9%以上。效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用。,66,6、电除尘装置电除尘器是含尘气流在高压直流电源产生的不均匀电场中使尘粒荷电，荷电的尘粒在电场库仑力的作用下，集向集尘极而达到除尘目的的一种除尘装置。电除尘器有多种分类方法：根据尘粒荷电与集尘是否在同一区域中完成，电除尘器分为单区电除尘器和双区电除尘器。根据电极形状的不同，电除尘器分为平板型电除尘器和圆筒型电除尘器。根据在除尘过程中是否采用液体或蒸汽介质，又分为湿式和干式电除尘器。影响干式电除尘器性能的最主要因素之一是粉尘的电阻率。,67,电除尘器具有以下特点：除尘效率高，可达999以上。能捕集粒径为0.1m或更小的烟雾。阻力损失小。一般300Pa.维护简单，处理烟气量大，操作费用低，多用于处理大烟气量、含微细粉尘的气体净化。可处理各种不同性质的烟雾，工作温度可达500，湿度可达100，也能处理易燃易爆气体。,
