大气污染控制复习

1、大气重点1.大气中的CO2 N2O O3 氟氯氢，水蒸气等引起温室效应，二氧化碳和上述微量 气体统称为温室气体。2.一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 二次污染物：指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列 的化学变化或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质3.燃料完全燃烧的条件：1.空气条件2.温度条件3.时间条件4.燃料与空气的混 合条件（取决于空气的湍流度）4.3T:通常把温度，时间，湍流度称为燃烧过程的3T5.空燃比：单位质量燃料燃烧所需空气。 高位发热量： 燃料完全燃烧时，包括其生成物中水蒸气的汽化潜热，所发 生的热量变化。 低位发热量：

2、 燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热 量。6.大气中的温度层结有哪些类型？如何判断大气的静力稳定度？ 答：大气中的温度层有四种类型： 正常分布层结或递减层结：气温随高度增加而递减 中性层结：气温直减率接近等于1K/100m 等温层结：气温不随高度变化 逆温层结：气温随高度增加而增加， 判断大气是否稳定，可用气块法来说明： 当Z>0时，有以下判据： r-rd>0 ,a>0 不稳定 r-rd<0 ,a<0 稳定 r-rd=0 ,a=0 中性 r< 0 ,a<0 逆温，非常稳定7.根据逆温形成的过程，可将逆温分为哪些类型？ 答：可分为5中类

3、型：辐射逆温，下沉逆温，平流逆温，湍流逆温，锋面逆温8.烟流在大气中扩散的形状有哪些类型？它们与大气稳定度有什么关系？ 答：以下5中类型：气温垂直递减率r ，干绝热直减率rd 。 波浪型：发生在不稳定的大气中 r>rd 锥型：发生在中性条件下 r=rd 扇型：发生在逆温层中 r-rd<-1 爬升型：发生在下部稳定上部不稳定大气 漫烟型：烟气下部 r-rd>0 烟气上部r-rd<09.污染系数=风向频率/平均风速10.da：为空气动力学当量直径，指在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密 度的圆球直径。 ds：指斯托克斯直径，指在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的 圆

4、球直径。 d50：即是个数中位粒径，指累计频率F=0.5时对应的粒径。11.什么叫斯托克斯直径和空气动力学直径？二者有什么相同和不同之处？它们 之间如何换算？ 答：定义见名词解释。 两者都是用沉降法测定的，不同之处在于ds中的圆球 密度与颗粒密度相等，而da中的圆球密度为单位密度。=1g/cm3 。 两者的 换算公式：da=ds*12.正态分布判断 ，对数正态分布p137 13813.说明粉尘和粉尘层导电机理，电除尘器对粉尘比电阻值有什么要求。 答：粉尘的导电机制有两种，取决于粉尘，气体温度和组成成分。在高温范 围内，粉尘层的导电主要靠粉尘本体内部的电子或离子进行。 在低温范围内， 粉尘的导电

5、主要靠尘粒表面吸附的水分或其他化学物质中的离子进行。 在中 间 温度范围内两种导电机制皆起作用。 粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大影响，最适宜于电除尘器的比电阻范围为 1041010cm。14.总效率，分级除尘效率，p153 155第6章 ：除尘设备1.旋风除尘器由进气管，筒体椎体和排气管组成2.旋风除尘器内气流的径向速度、轴向速度的大小与哪些因素有关？如何确定？ 它们对旋风除尘器的除尘效率有什么影响？ 答：径向速度因内，外旋流性质不同，其矢量方向不同，可近似认为外涡旋气 流均匀地经过内，外涡旋交界圆柱面进入内涡旋，即Vr=Q/（2r0h0）。增 大内涡旋的径向速度对分离粉尘有利，增大外涡旋的

6、径向速度则相反。 有些 细小粉尘在向心气流的带动下，进入内涡旋而被排出。 轴向速度和径向速度相似，视内外涡旋而定。外涡旋的轴向速度向下，内涡 旋的轴向速度向上。在内涡旋中，随气流逐渐上升，轴向速度不断增大，在排 出管底部达到最大值。3.影响旋风除尘器的除尘效率的主要因素有哪些？ 答：有二次效应，比例尺寸，烟尘的物理性质和操作变量。4.旋风除尘器下部漏风为什么会降低其除尘效率？ 答：除尘器的锥体底部是处于负压状态的，如果底部不严密，漏入外部空气， 会把正在落入灰斗的粉尘重新带走，使除尘效率下降。5.P180推导6.结构形式：直入切向进入式，蜗壳切向进入式，轴向进入式7.电除尘器原理：1.悬浮粒子

7、荷电，2.带电粒子在电场内的迁移和捕集，3.以及将捕集物从集尘表面上清除8.电除尘器优点：压力损失小；处理烟气量大；能耗低；对细粉尘有很高的捕集 率；可在高温或强腐蚀性气体下操作 缺点：一次性投资高，安装精度高9.电除尘过程：（1）气体电离；（2）粉尘荷电；（3）粉尘沉集；（4）清灰10.电除尘器的结构：电晕电极，集尘器，高压供电设备，气流分布板，11.克服高电阻率粉尘影响的方法：保持电极表面尽可能清洁，采用较好的供电 系统，烟气调质，以及发展新型电除尘器袋式除尘的原理1.除尘过程当含尘气流穿过滤袋时，粉尘便捕集在滤袋上，净化后的气体从出口 排除。经过一段时间，启开空气反吹系统，粉尘被反吹气流

8、吹入灰斗。2.除尘机理 a、筛过作用：当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时，粉 尘即被截留下来。 b、惯性碰撞：当含尘气流接近滤布纤维时，气流将绕过纤维，而尘粒由于惯 性作用继续直线前进，撞击到纤维上即会被捕集。 c、扩散和静电作用：小于1微米的尘粒，在气体分子的掩击下脱离流线，象 气体分子一样作布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离 出来，这种现象称为扩散作用 。 d、重力沉降：当缓慢运动的含尘气体进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒，可 能因重力作用自然沉降下来。3.什么叫过滤速度，它对袋式除尘器的设计有什么意义？ 答：过滤速度指烟气实际体积流量与滤布面积之比，也

9、称气布比 过滤速度是一个重要的技术经济指标。选用高的过滤速度，所需要的滤布面积 小，除尘器体积、占地面积和一次投资等都会减小，但除尘器的压力损失却会加大。3.袋式除尘器清灰方式：机械振动清灰，逆气流清灰，脉冲喷嘴清灰，4.电袋除尘器：串联式电袋除尘器是前级电除尘，和后级袋式除尘器串联而成一 体的电袋结合形式5.湿式除尘是利用洗涤液来捕集粉尘，利用粉尘与液滴的碰撞及其它作用来使气 体净化的方法 6特点（优点）：1、不仅可以除去粉尘，还可净化气体；2、效率较高，可去除 的粉尘粒径较小；3、体积小，占地面积小；4、能处理高温、高湿的气流。 缺点：1、有泥渣；2、防冻设备（冬天）；3、易腐蚀设备；4、

10、动力消耗大。 7.湿式除尘机理:湿式除尘机理涉及各种机理中的一种或几种。主要是惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移、凝聚等作用。8.适用范围：不适用含有憎水性粉尘的气体9.根据湿式除尘器的净化机理，可将其大致分为七类： 重力喷雾洗涤器；旋风洗涤器；自激喷雾洗涤器；板式洗涤器；填料洗涤器； 文丘里洗涤器；机械诱导喷雾洗涤器。10.旋风洗涤器，文丘里洗涤器的特点？第七章1.物理、化学吸收净化法异同点 （1）物理吸收：较简单，可看成是单纯的物理溶解过程。 吸收限度取决于气体在液体中的平衡浓度； 吸收速率主要取决于污染物从气相转入液相的扩散速度 （2）化学吸收：吸收过程中组分与吸收剂发生化学反应

11、。 吸收限度同时取决于气液平衡和液相反应的平衡条件； 吸收速率同时取决于扩散速度和反应速度。 同：两类吸收所依据的基本原理以及所采用的吸收设备大致相同。 异：一般来说，化学反应的存在能提高反应速度，并使吸收的程度更趋于完全。具有气量大，污染物浓度低等特点，实际中多采用化学吸收法。2.吸收的基本理论吸收过程的实质是物质由气相转入液相的传质过程。可溶组分在气液两相中的浓度距离操作条件下的平衡愈远，则传质的推动力越大，传质速率也越快，因此按气液两相的平衡关系和传质速率来分析吸收过程，掌握吸收操作的规律。 3.气体吸附吸附净化的概念：（1）多孔性固体物质具有选择性吸附废气中的一种或多种有害组分的特点。

12、（2）吸附净化是利用多孔性固体物质的这一特点，实现净化废气的一种方法。4.吸附净化法的特点（1）适用范围 常用于浓度低，毒性大的有害气体的净化，但处理的气体量不宜过大； 对有机溶剂蒸汽具有较高的净化效率； 当处理的气体量较小时，用吸附法灵活方便。（2）优点：净化效率高，可回收有用组分，设备简单，易实现自动化控制。（3）缺点：吸附容量小，设备体积大；吸附剂容量往往有限，需频繁再生，间歇吸附过程的再生操作麻烦且设备利用率低。（4）应用：广泛应用于有机化工、石油化工等部门。环境治理方面：废气治理中，脱除水分、有机蒸汽、恶臭、HF 、SO2、NOX等。5.吸附过程：是用多孔固体（吸附剂）将流体（气体或

13、液体）混合物中一种或多种组分积聚或凝缩在表面达到分离目的操作。 6.影响气体吸附的因素（1）操作条件：低温（有利）：物理吸附；高温（有利）：化学吸附。吸附 质分压上升，吸附量增加。气流速度：对固定床为0.20.6m/s（2）吸附剂的性质：如孔隙率、孔径、粒度，比表面积，吸附效果（3）吸附质的性质与浓度：如临界直径、分子量、沸点、饱和性。（4）吸附剂的活性：定义：以被吸附物质的重量对吸附剂的重量或体积分数表 示，是吸附剂吸附能力的标志。 静活性：是指在一定温度下，与气相中被吸附物质的初始浓度平衡时的最 大吸 附量，即在该条件下，吸附达到饱和时的吸附量。 动活性：气体通过吸附层时，一般认为当流出吸

14、附层的气体中刚刚出现被 吸附物质时即认为此吸附层已失效。这时单位吸附剂所吸附的吸附质的量 称为动活性。 （5） 接触时间（6） 吸附器性能7.吸附剂的再生再生方法：（1）加热解吸再生；（2）降压或真空解吸再生；（3）溶剂萃取再生；（4）置换再生；（5）化学转化再生8.气态污染物的催化净化催化转化：是指废气通过催化剂床层的催化反应，使其中的污染物转化为无害或易于处理与回收利用物质的净化方法。优点：（1）对不同浓度的污染物具有很高转化率；（2）污染物与主气流不需要分离，避免了可能产生的第二次污染；（3）操作过程简化。 缺点：催化剂较贵，且废气预热需耗一定能量，这样使净化处理的费用增加。 9.催化作

15、用 概念：化学反应速度因加入某种物质而改变，而被加入物质的数量和性质，在反应终止时不变的作用称为催化作用10.工业吸附剂必须具备什么条件？工业吸附剂需具备的特性：内表面积大具有选择性吸附作用高机械强度、化学和热稳定性吸附容量大来源广泛，造价低廉良好的再生性能 11.几种低浓度烟气脱硫方式 烟气脱硫方法可分为抛弃法和再生法，炮齐发即使在脱硫过程中将形成的固体产物废弃，需要不断的加入新鲜的化学吸收剂。再生法，吸收剂在与SO2反应后可连续地在一个密闭系统中再生，再生后的脱硫剂和由于损耗补充的新鲜吸收剂在回到脱硫系统中循环使用，抛弃法同时用于除尘，只要系统可以有效地捕集灰尘并有足够的容量，再生法需要在

16、脱硫前配高效的除尘系统，飞灰会影响回收过程的操作。12.烟气脱硫也可以按脱硫剂是否以溶液状态进行脱硫而分为湿法和干法脱硫 12.主要介绍石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术它采用石灰石或石灰浆液脱除烟气中的二氧化硫，开发较早，工艺成熟，吸收剂廉价易得，因而应用广泛，写出石灰石灰石法烟气脱硫的化学反应方程式。答：石灰石：SO2+CaCO3+2H2OCaSO4·2H2O+CO2 石灰：SO2+CaO+2H2OCaSO3·2H2O13.说明石灰石灰石法烟气脱硫的典型操作条件、操作上存在的主要问题。答：典型操作条件：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、SO2浓度、吸收塔结构。

17、解决的问题：设备腐蚀；结垢和堵塞；除雾器阻塞；脱硫剂的利用率；液固分离；固体废物的处理处置。第九章1.燃烧过程中氮氧化物的形成机理2.燃料型NOx (fuel NOx)：由燃料中固定氮生成的NOx。 3.热力型NOx (thermal NOx)：燃烧中形成的NOx由大气中氮生成，主要产生于原子氧和氮之间的化学反应。这种NOx，只在高温下形成。4、瞬时NO(prompt NO)：在低温火焰中由于含碳自由基的存在还会生成第三类NO。第十章烟气脱硝SCR 1.名词解释： SCR，选择性催化还原法脱硝。其过程是以氨作为还原剂 一道简答题，2. 烟气脱硝技术有哪些方面？（6分）答：选择性催化反应法（SC

18、R）脱硝（1.5分）选择性非催化还原法（SNCR）脱硝（1.5分）吸收法净化烟气中的NOx（1.5分）吸附法净化烟气中的NOx。（1.5分）。3.简要分析机动车可能造成的大气污染， 包括一次污染物和二次污染物？（6分）答：一次污染物：CO、HC、NOx、颗粒物、SO2、铅、CO2等（2分）；二次污染物：HC和NOx反应形成光化学烟雾（2分），SO2和NOx形成酸雨和二次颗粒物（1分）；HC形成二次有机颗粒物（1分）。4.挥发性有机物(简称VOCs)：指在常温下它们的蒸发速率大，易挥发有机物总称。主要来自油漆、涂料、制革等化工行业；及有机溶剂使用过程中。5.VOCs污染预防：（1）预防性措施：是

19、以改进工艺技术、更换设备和防止泄漏为主；（2）控制性措施：是以末端治理为主。6.燃烧工艺：（1）直接燃烧；（2）热力燃烧；（3）催化燃烧。7.多组分吸附：当气流中含有两种或两种以上的挥发性有机化合物时：1.可实现轻重组分的分离，另外多组分蒸气同时吸附增大了传质难度，可能要增加吸附床的长度2.炭的保持力可能会减弱3.多组分有机物吸附时，系统给定的效率会降低4.混合组分的爆炸下限会直接随着个单一组分的下限变化，注意安全问题。十一章汽油车尾气后处理常见的排气后处理装置有空气喷射装置，热反应器，氧化型催化转化器，还原性催化转化器，三效催化转化器它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和

20、还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化十三章局部排气净化系统的组成：集气罩：用以捕集污染空气的。其性能对净化系统的技术经济指标和净化效果有直接影响。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同，集气罩的形式是多种多样的。风管（通风管道）：在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体,即整个净化系统连成一体。净化设备：是净化系统的核心部分，为了防止大气污染，当排气中污染物含量超过排放标准时，必须采用净化设备进行处理，达到排放标准后，才能排入大气。通风机：由于气体在流动过程中存在压力损失，通风机为系统中流体提供动力，以保证气体的流动速度，是系统中气体流动的动力装置为了防止