大气污染控制工程 第四复习重点资料.docx

《大气污染控制工程 第四复习重点资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气污染控制工程 第四复习重点资料.docx（52页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、大气污染控制工程 第四 复习重点资料第一章 概论 . 3 第一节 大气与大气污染 . 3 第二节 大气污染物及其来源 . 3 第三节大气污染的影响 . 4 第四节 大气污染物综合防治 . 4 第五节 环境空气质量控制标准 . 5 一、 环境空气质量控制标准的种类和作用P22 . 5 二、 环境空气质量标准中：P23 . 6 三、 工业企业设计卫生标准 . 6 四、 大气污染物排放准则 . 6 五、 空气污染指数及报告 . 6 第二章 燃烧与大气污染 . 7 第一节：燃料的性质. 7 一、 煤 . 7 二、 石油. 7 三、 天然气. 7 四、 非常规燃料 . 7 第二节：燃料燃烧过程 . 7

2、第三节：烟气体积及污染物排放量计算 . 9 第四节 燃烧过程硫氧化物的形成 . 9 第三章 污染气象学基础知识 . 9 第一节 大气圈结构及气象要素 . 9 第二节 大气的热力过程 . 10 第三节 大气的运动和风 . 12 第四章 大气扩散浓度估算模式 . 13 第一节 湍流扩散的基本理论 . 13 第二节 高斯扩散模式 . 13 第三节 污染物浓度的估算 . 14 一 烟气抬升高度计算 . 14 二 扩散参数的确定 . 14 第四节 特殊条件下的扩散模式 . 15 一 封闭型扩散模式 . 15 二 烟熏型扩散模式 . 15 第五节 城市山区的扩散模式 . 15 第六节 区域大气环境质量模式

3、 . 15 第七节 烟囱高度的设计P117P120 . 15 一 烟囱高度的计算 . 15 二 烟囱设计中的几个问题 . 15 第八节 厂址的选择. 15 第五章 颗粒污染物控制技术基础 . 16 第一节：颗粒的粒径及粒径分布 . 16 一 颗粒粒径. 16 二 粒径分布. 16 三 平均粒径. 17 四 粒径分布函数 . 17 第二节：粉尘的物理性质 . 17 1 第三节：净化装置的性能 . 18 一 净化装置技术性能的表示方法 . 19 二 净化效率的表示方法 . 19 第四节 颗粒捕集的理论基础 . 19 第六章 除尘装置 . 19 第一节 机械除尘器. 19 第二节 电除尘器. 21

4、一 电除尘器的工作原理 . 21 二 电晕放电. 22 三 粒子荷电. 22 四 荷电粒子的运动和捕集 . 22 五 被捕集粉尘的清除 . 23 六 电除尘器的结构 . 23 第三节 袋式除尘. 23 第四节 湿式除尘器. 24 一 概述 . 24 第七章 气态污染物控制技术基础 . 25 第一节 吸收净化气态污染物 . 25 第二节 吸附法净化气态污染物 . 26 第八章 硫氧化物的污染控制 . 28 第一节：硫循环及硫排放 . 28 第二节：燃烧前燃料脱硫 . 28 第三节：流化床燃烧脱硫 . 28 第五节：低浓度二氧化硫烟气脱硫 . 28 第九章 固定源氮氧化物污染控制 . 29 第十三

5、章 净化系统的设计 . 30 2 第一章 概论 第一节 大气与大气污染 1. 大气：是指环绕地球全部空气的总和。 环境空气：是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气。 2. 大气的组成：干燥洁净空气、水蒸气、各种杂质。 3. 大气污染：国际标准组织定义定义：大气污染通常系指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。 4. 大气污染源的分类： 大气污染按范围来分： 局部地区污染； 地区性污染； 广域污染； 全球性污染。 5. 全球性大气污染问题：温室效应、臭氧层破坏、酸雨。 温室效应:大气中的二氧化

6、碳气体和其他微量气体如甲烷、一氧化氮、臭氧、氟氯烃、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减的的通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象。 臭氧层破坏：氟氯烃、NOx等物质向大气排放量的逐渐增多，是导致臭氧层破换的主要原因。 酸雨：在清洁的空气中被CO2饱和的雨水pH为5.6，故将pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水称为酸雨。 第二节 大气污染物及其来源 1、 大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的，并对人和环境产生有害影响的物质。 2、 大气污染物分类：气溶胶状污染物和气态状污染物。 1) 在大气污染中，气溶胶粒子系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或固

7、液混合粒子。 从大气污染控制的角度，按照气溶胶粒子的来源和物理性质，可将其分为如下： (1) 粉尘：系指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。 (2) 烟：一般系指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。 (3) 飞灰：系指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。 (4) 黑烟：一般系指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。 (5) 霾：是大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊，能见度小于10km的天气。 (6) 雾：气体中液滴悬浮物的总称。 在气象中，系指造成能见度小于1km的小水滴悬浮体。 在工程中，一般指小液体粒子的悬浮体，它可能是由于液体蒸汽的凝结、液体的雾化

8、及化学反应等过程形成的，如水雾、酸雾、碱雾、油污等。 总悬浮颗粒物：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径=100um的颗粒物。 可吸入颗粒物：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径=10m的颗粒物。 3 2) 气态状污染物： 含硫化合物 含氮化合物 碳的氧化物 有机化合物 卤素化合物 还可分为：一次污染物和二次污染物 一次污染物：直接从污染源排到大气中的原始污染物质； 二次污染物：由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物的性质不同的新污染物质。 硫酸烟雾：是大气中的SO2等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时，发生一系列

9、化学或光化学反应而生成硫酸雾或硫酸盐气溶胶。 光化学烟雾：是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类及醛类等。 3.大气污染源 自然污染源：点源、面源； 人为污染源：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。 根据主要大气污染物的分类统计分析，大气污染源可概括为三大方面：燃料燃烧、工业生产和交通运输。前两类统称固定源，后者为流动源。 第三节大气污染的影响 1、大气污染的影响 大气污染物侵入人体途径： (1) 表面接触； (2) 食入含有大气污染物的食物和水； (3) 吸入被污染的空气。 3、 主要污染物的影

10、响 (1) 对人体健康的影响：颗粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、光化学氧化剂、有机化合物 (2) 对植物的伤害 (3) 对器物和材料的影响 (4) 对大气能见度和气候的影响 第四节 大气污染物综合防治 1.大气污染物综合防治的含义 大气污染物综合防治的基本点是防与治的综合。 实质上是为了达到区域环境空气质量的控制指标，对多种大气污染控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化的选择和评价，从而得出最优的控制技术方案和工程措施。 4 2.大气污染物综合防治措施 全面规划、合理布局 影响环境空气质量的因素很多，因此，为了控制城市和工业区的大气污染，必须在进行区域性经济和

11、社会发展规划的同时，做好全面环境规划，采取区域性综合防治措施。 严格环境管理 环境管理的概念一般有两种范畴： 一种是狭义的环境管理，即对环境污染源和污染物的管理，通过对污染物的排放、传输承受三个环节的调控达到改善环境的目的； 另一种是广义的环境管理，即从环境经济、环境资源、环境生态的平衡管理，通过经济发展的全面规划和自然资源的合理利用，达到保护生态和改善环境的目的。 控制大气污染的技术措施 实施清洁生产； 实施可持续发展的能源战略； 建立综合性工业基地，开展综合利用，使各企业之间相互利用原材料和废弃物，减少污染物的排放总量； 对SO2实施重量控制。 控制污染的经济政策 保证必要的环境保护投资，

12、并随着经济的发展逐年增加； 实行“污染者和使用者支付原则” 控制污染的产业政策 鼓励类 限制类 淘汰类 绿化造林 绿化造林是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分，绿化造林不仅能美化化境，调节空气温湿度或城市小气候，保持水土，防治风沙，而且在净化空气和降低噪声方面皆会起到显著作用。 安装废气净化装置 安装废气净化装置，是控制环境空气质量的基础，也是实行环境规划与管理等项综合防治措施的前提。 第五节 环境空气质量控制标准 环境空气质量控制标准是执行环境保护法和大气污染防治法、实施环境空气质量管理及防治大气污染的依据和手段。 一、 环境空气质量控制标准的种类和作用P22 分类 按用途： (1) (2

13、) (3) (4) 环境空气质量标准 大气污染物排放标准 大气污染控制技术标准 警报标准：车间 5 按使用范围： (1) 国家标准 (2) 地方标准 (3) 行业标准 二、 环境空气质量标准中：P23 环境空气环境质量分类 一级标准：为了保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求。 二级标准：为了保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短时间接触情况下，不发生伤害的空气质量要求。 三级标准：为了保护人群不发生急性、慢性中毒和城市一般动、植物正常生产的空气质量要求。 该标准将环境空气质量功能分区分为三类： 一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区。

14、 二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。 三类区为特定工业区。 一类执行一级标准，以此类推。 三、 工业企业设计卫生标准 工作场所空气中有害物质最高容许浓度，是指工人在该浓度下长期进行生产劳动，不致引起急性和慢性职业性危害的数值，在具有代表性的采样测定中均不应超过。 四、 大气污染物排放准则 大气污染物综合排放标准规定：任何一个排气筒必须同时遵守最高允许排放浓度和最高允许排放速率两项超标，超过其中任何一项均为超标排放。P24 大气污染物综合排放标准中，按照综合排放标准与行业性排放标准不交叉执行的原则，仍继续执行行业性标准。P25 五、 空气污染指数及

15、报告 1.目前计入空气污染指数的项目定为：可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧。P25 2.污染指数的计算结果只保留整数，小数点后的数值全部进位。P27 3.各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。API1。P41 6. 空燃比：单位质量燃料燃烧所需的空气质量，它可由燃烧方程直接求得。P42 7. 燃烧产生的污染物 二氧化碳、一氧化碳、硫氧化物Sox、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、酮和稠环碳氢化物等。 8. 发热量：单位燃料完全燃烧时发生的热量变化，即在反应物开始状态和反应

16、产物终了状态相同的情况下的热量变化，称为燃料的发热量，单位是kJ/kg或kJ/m3。燃料的发热量有：高位发热量和低位发热量P44 高位发热量：包括燃料燃烧生成物中水蒸气的汽化潜热。 低位发热量：是指燃烧产物中的水蒸气任以气态存在时，完全燃烧过程所释放的热量。 一般燃烧设备的排烟温度远远超高水蒸气的凝结温度，因此大都按低位发热量计算燃烧的发热量。 9. 燃料设备的热损失： (1) 排烟热损失 (2) 不完全燃烧热损失 (3) 炉体散热损失 8 第三节：烟气体积及污染物排放量计算 1. 理论烟气体积：在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为理论烟气体积，以Vfg表示。烟气成分主要是CO2、

17、SO2、N2和水蒸气。P46 理论烟气体积：等于干烟气体积和水蒸气体积之和。P46 干烟气：除水蒸气以外的成分称为干烟气； 湿烟气：包括水蒸气在内的烟气。 0Vfg=V干烟气+V水蒸气 V理论水蒸气=V燃料中氢燃烧后的水蒸气+V燃料中水+V理论空气量带入的 实际烟气体积 Vfg = Vfg0 + (a-1)Va0 2. 烟气体积和密度的校正 燃烧产生的烟气其T、P总高于标态故需换算成标态。大多数烟气可视为理想气体，故可应用理想气体方程。设观测状态下：烟气的体积为Vs，密度为s。标态下： 烟气的体积为VN，密度为N。 PT标态下体积为： VN=VSSN PNTS标态下密度为： PTrN=rSNS

18、3. 过剩空气较正 PSTN因为实际燃烧过程是有过剩空气的，所以燃烧过程中的实际烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和。 标况下烟气量计算式： 0Vfg=Vfg+Va(a-1)4. 污染物排放量的计算P47 0第四节 燃烧过程硫氧化物的形成 燃料中硫的氧化机理： 燃料中的硫在燃烧过程中与氧反应，主要产物是SO2和SO3，但SO3的浓度相当低，即使在贫燃料状态下，生成的SO3也只占SO2生成量的百分之几。在富燃料状态下，除SO2外，还有一些其它S的氧化物，如SO及其二聚物2，还有少量一氧化二硫S2O。这些产物化学反应能力强，所以仅在各种氧化反应中以中间体形式出现。 故一般主要生成SO2,计算时

19、可忽略SO3。 第三章 污染气象学基础知识 第一节 大气圈结构及气象要素 1.大气结构 (1) 对流层 大气最接近地面的一层，平均厚度12km(赤道1618km，两极地区为79km)。大气总质量的90%集中在这一层。 9 (2) 平流层 距地面5060km，从对流层顶到3545km左右气温不随高度而变化，35km以上HT，15 35km集中大部分臭氧，形成臭氧层。 (3) 中间层 距地面8085km，由于没有臭氧吸收紫外线，故 (4) 暖层 (5) 散逸层 2.主要气象要素 气象要素：表示大气状态的物理现象和物理量，称为。 气象要素主要有：气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度、等。 气温

20、：表示大气温度高低的物理量。通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。 气压：指大气压力。 气湿：表示空气中水汽含量的多少。 风向和风速： 气象上把水平方向的空气运动称为风，垂直方向的空气运动称为升降气流。 风速：指单位时间内空气在水平方向运动的距离，单位m/s或km/s表示。通常气象台站所测定的风向、风速，都是指一定的时间内的平均值。 风力分为13个等级，用F表示，风速用u表示 u3.02F3 云况：云是漂浮在空中的水汽凝结物 云高：云底距地面的高度。 云量：云遮蔽天空的成数。我国将天空分为十份，云遮蔽了几份，云量就是几，碧空无云，云量为零，阴天云量为十。国外分八份 国外云量与我国云量间的关系，国外云量1.25=我国云量。 总云量：指所有云遮蔽天空的成数，不论云的层次和高度。 能见度：视力正常的人在当时的天气条件下，能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大水平距离，单位：m，Km。 能见度表示大气清洁、透明的程度。 第二节 大气的热力过程 1. 干绝热垂直递减率: 干气块绝热上升或下降单位高度时，温度降低或升高的数值，称为干空气温度