大气污染控制工程重点

1、.：.；66. 大气构造对流层：温度随高度添加而下降(地面长波辐射加热)，空气对流，温度湿度程度分布不均匀。平流层(臭氧)：温度随高度添加而升高。中间层，暖层(电离层)，散逸层。67. 大气污染物种类大气污染物可分为两大类包括粒污染物和气态污染物。根据颗粒污染物物理性质不同分为：粉尘：悬浮于气体介质中细小固体粒子。由固体物质的破碎分级研磨等机械过程和土壤岩石风化等自然过程构成的。粒径在1100微米之间，大于10微米的，靠重力作用能在较短的时间沉降至地面，称为降尘；小于10微米的，能长期在大气中飘浮，称为飘尘。烟：冶金过程中构成的固体粒子的气溶胶。在消费过程中总伴有氧化之类的化学反响，其熔融物质

2、挥发后生成的气态物质冷凝时便生成了各种烟，粒径在0.011微米之间。飞灰：由燃料熄灭后产生的烟气带走的灰分中分散的较细的粒子。灰分是含碳物质熄灭后残留的固体渣，在分析测定时假定完全熄灭。黑烟：由熄灭产生的能见气溶胶，不包括水蒸气，粒径在0.051微米之间。雾：小液体粒子的悬浮物，由于液体蒸汽的凝结液体的雾化以及化学反响等过程构成的，粒径在200微米以下。总悬浮颗粒物(TSP)：大气中粒径小于100微米的一切固体颗粒，为顺应我国目前普遍采取的低容量滤膜采样法而规定的。气态污染物：以二氧化硫为主的含硫化合物以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物碳的化合物碳氢化合物及卤素化合物等。假设大气污染物是从污

3、染源直接排放的原始物质，那么称为一次污染物；假设是由一次污染物与大气中原有成分之间，或几种一次污染物之间，经过一系列化学光化学反响而生成与一次污染物性质不同的新污染物，那么称之为二次污染物。人类活动排放源主要有：燃料熄灭(固定源)工业消费过程(固定源)和交通运输(流动源)。区域性大气污染中应留意：SOxNOxCmHnCOx飘尘和重金属；全球性大气污染中应留意：SO2NOxCO2氟氯烃化合物飘尘和铁汞等重金属；二次污染物应留意：光化学烟雾和硫酸烟雾。68. 光化学烟雾和硫酸烟雾的构成硫酸烟雾：大气中二氧化硫等硫化物在有水雾含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学光化学反响而生成的硫酸雾或

4、硫酸盐气溶胶。光化学烟雾：在阳光照射下大气中的氮氧化物碳氧化物碳氢化合物和氧化剂发生一系列的光化学反响而成的蓝色(紫色或黄褐色)烟雾，其主要成分有臭氧过氧乙酰基硝酸酯(PAN)酮类和醛类等。69. 大气质量控制规范大气环境质量规范：一级规范：为维护自然生态和人群安康，在长期接触的情况下，不发生任何影响的空气质量要求。二级规范：为维护人群安康和城市乡村的动植物在长期和短期接触的情况下，不发生损伤的空气质量要求。三级规范：为维护人群不发生急性慢性中毒和城市普通动植物(敏感的除外)正常生长的空气质量要求。根据各地域情况和大气污染程度大气质量分为三类空气污染物排放规范：按污染物规律推算排放规范；K值法

5、计算排放规范(地域不同K值不同)(我国P值)；总量控制规范。70. 废气排放控制系统为使污染物能达标排放通常采用典型的控制系统：用集气罩将污染源产生的污染物搜集起来，经颗粒除尘安装，再进入气态污染物净化安装，经风机，进入烟囱由此排入大气，在阅历分散稀释过程，到达大气质量规范。TOP 71. 大气污染物控制的根本方法 大气污染控制的重点是控制污染源，将污染工艺改换为少污染或无污染的工艺是最理想的方法。讨论降低大气污染程度的工程问题，主要是讨论向大气排放的各种废气中污染物的去除问题。污染物的捕集：环境能否到达卫生规范的关键步骤。捕集安装：集气罩。颗粒污染物控制：机械除尘器：重力沉降室惯性除尘器和旋

6、风除尘器；过滤式除尘器(高效)：袋式过滤器和颗粒层过滤器；静电除尘器(高效)：干式静电除尘器和湿式静电除尘器；湿式除尘器：泡沫除尘器喷雾塔填料塔冲击式除尘器和文丘里洗涤器(高效)。一种机械除尘器和三种高效除尘器中的一种配合运用。气态污染物控制：可分为分别法和转化法。分别法是利用污染物与废气中其他组分的物理性质的差别使污染物从废气中分别出来，详细方法有物理吸收吸附冷凝和膜分别；转化法是使废气中的污染物发生某些化学反响，把污染物转化为无害物质或易于分别的物质，如催化转化熄灭法生物处置法电子束法。污染物的稀释法控制：稀释法就是采用烟囱排放污染物，经过大气的保送和分散作用降低其着地浓度，使污染物的地面

7、浓度到达规定的环境质量规范。对于那些难于去除的有毒物质要降低到很低的浓度净化费用相当高，而以净化脱除为主，辅以烟囱排放稀释，经济上是合理的。稀释法控制包括大气分散和烟囱设计两个方面。72. 酸雨温室效应和臭氧层破坏酸雨：pH小于5.6的酸性降水。酸雨的构成是一种复杂的大气化学物理景象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸(硫酸和硝酸，以硫酸为主)，其是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的(当地排放或迁移而来)。煤和石油熄灭以及金属冶炼等工业活动会释放SO2，经过气相或液相氧化反响生成硫酸，同时高温熄灭会使空气中的氮气和氧气生成一氧化氮，其在大气中与氧继续作用，大部分转化为NO2，遇水或水蒸气就会生

8、成硝酸和亚硝酸。温室效应：大气中二氧化碳浓度添加，阻止地球热量散失，使地球发生气温升高的景象。大气中的二氧化碳不仅能选择性的吸收太阳辐射能，而且还能吸收地球外表辐射出的红外线能量，由于近地面大气中二氧化碳浓度添加，使蕴藏在大气中的能量添加，导致升温，升温的二氧化碳大气层再将能量逆辐射到地球外表，大气中的CO2阻隔地球散热的屏蔽作用加强了近地层的热效应。臭氧层破坏：氟氯烃一旦进入平流层可滞留几个月甚至几年，其降解产生的Cl原子与O3反响破坏臭氧层，Cl+O3ClO+O2，ClO+OCl+O2。氮氧化物与臭氧发生反响生成二氧化氮和氧，而氧化氮再和自在氧原子反响生成氧化氮和和氧分子，使平流层中的臭氧

9、减少，NO+O3NO2+O2，NO2+ONO+O2，O3+O2O2(净反响)。73. 逆温景象逆温：气温随高度的添加而添加，其温度垂直分布与规范大气的相反。出现逆温的气层叫逆温层。逆温层的出现将阻止气团的上升运动，使逆温层以下的污染物不能穿过逆温层，只能在其下方分散，因此能够呵斥高浓度污染。逆温分为接地逆温及上层逆温。假设从地面开场就出现逆温，称为接地逆温，这时把从地面到某一高度的气层，称为接地逆温层；假设在空中某一高度区间出现逆温，称其为上层逆温，该气层称为上部逆温层。逆温层的下限距地面的高度称为逆温高度，逆温层上、下限的高度差称为逆温厚度，上、下限间的温差称为逆温强度。根据逆温层构成的缘由

10、，可将逆温分为辐射逆温、下沉逆温、地形逆温、锋面逆温暖平流逆温等几种类型，其中与空气污染关系最亲密的是辐射逆温。74. 重力沉降重力沉降是利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降的原理，将颗粒污染物与气体分别的过程。重力沉降室构造简单，造价低，便于维护管理，压力损失小，而且可以处置高温气体。缺陷是：沉降小颗粒的效率低，普通只能处置50 微米以上的大颗粒。其主要用于高效除尘安装的前期除尘。沉降速度Vt=(p-)gdp2/18，(p-：颗粒与流体密度差，：流体粘度)75. 旋风除尘器及任务原理旋风除尘器是利用旋转的含尘气流所产生的离心力，将颗粒污染物从气体中分别出来的，其构造简单占地面积小投资低操

11、作维护方便压力损失中等动力耗费不大，可用各种资料制造，能用于高温高压和有腐蚀性的气体，并可直接回收干颗粒物。其普通用于捕集515微米以上的颗粒物，除尘效率可达80%，但对5微米以下的颗粒效率不高，普通用于预处置。任务原理：含尘气流由进气管进入除尘器时，气流由直线运动变为圆周运动。旋转气流大部分沿器壁和圆筒体螺旋形线下，朝锥体运动，即外旋流。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的颗粒甩向器壁，与器壁接触，失去惯性沿壁面下落进入排灰管。外旋气流在到达锥体时，其切向速度不断提高，在锥体下端某一位置，便以同样的旋转方向在旋风除尘器中由下回转而上，继续作螺旋运动，即内旋流。最后净化气体经上部排

12、气管排出器外，一部分未被捕集的也随之带出。捕集效率d=1-exp-0.693(dp/dc50)1/(n+1)，n=1-(1-0.67D0.14)(T/283)0.33，(D：旋风除尘器直径，T气体绝对温度)影响捕集效率的要素：入口风速除尘器构造尺寸粉尘粒径与密度气体温度和灰斗气密性。76. 静电除尘器的特点静电除尘是利用静电力从气体中分别悬浮粒子的一种方法。其分别能量经过静电力直接作用于尘粒上，而不是作用于整个气流上，因此耗费能量很低，气压损失很小。相对大的静电力作用于粒子上，既是对微小的粒子也能有效地捕集，故除尘效率很高(大于99%)。此外，还具有处置气量大，能延续操作，可用于高温高压场所等

13、特点，运用相当广泛。其主要缺陷有设备庞大，占地，一次性投资费用高，不易实现对高比电阻粉尘的捕集。77. 静电除尘原理静电除尘器有放电电极和集尘电极组成。放电极(电晕极)是一根曲率半径很小的纤细裸露电线，上端与直流电源的一级相连，下端有一吊锤固定其位置；集尘极是具有一定面积的管或板，与电极另一端相连。在两极间加一较高电压，那么在放电极附近电场强度很大，而在集尘极相对很小，在两极间构成不均匀电场。其除尘过程包括：气体电离粒子荷电荷电粒子的迁移和堆积与去除。气体电离：利用放电极周围的电晕景象使气体电离。粒子荷电：离子在电场力的作用下定向运动，并于粒子碰撞使粒子荷电，称为电场荷电；离子分散而使粒子荷电

14、，称为分散荷电。荷电粒子的迁移和堆积：荷电粒子在电场力的作用下，朝着与其电性相反的集尘极挪动，到达集尘极时，颗粒上的电荷便与集尘极上电荷中和，粒子恢复电中性，即颗粒的放电过程。颗粒的去除：气流中的颗粒在集尘极上延续堆积，厚度不断增大，最接近集尘极的颗粒已把大部分电荷传导给极板，使极板与颗粒之间静电力减弱，颗粒有脱离极板的趋势。但由于颗粒层电阻的存在，外层颗粒没有失去电荷，其与极板间的静电力足以使接近极板的非荷电颗粒被压在极板上，需用振打或其他清灰方式将这些颗粒层强迫破坏，使其落入灰斗而去除。78. 袋式除尘器特点袋式除尘器是利用棉毛或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程。其除尘效率高，特别是对细

15、粉也有很高的捕集效率(99%以上)；顺应性强，可处置不同类型的颗粒污染物，根据处置气量可设计成小型袋滤器，也可设计成大型袋房；操作弹性大，入气口含尘浓度变化较大时，对除尘效率影响不大，对气流速度的变化也有一定的稳定性；构造简单，运用灵敏，便于回收干料，不存在污泥处置。袋式除尘器运用主要受滤布的耐温耐腐等操作性能的限制，滤布运用温度应小于300，不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒，烟气温度不能低于露点温度，否那么会在滤布上结露，导致滤袋堵塞。滤布具有：容尘量大，可保管永久性尘粉；透气性好，过滤阻力低；抗皱拆性耐磨耐温耐腐蚀，运用寿命长；吸湿性好，容易除尘；本钱低的特点。79. 袋式除尘机理袋式除尘分

16、两个阶段：首先是含尘气体经过清洁滤布，这时起捕尘作用的主要是纤维，清洁滤布由于空隙率很大，故除尘效率不高；当捕集的尘量不断添加，一部分粉尘嵌于滤料内部，一部分覆盖在外表上构成一层粉尘层，此时含尘气体的过滤主要依托粉尘层进展，是除尘效率大大提高，随着粉尘层的增厚，除尘效率不断添加，但气体的阻力损失也同时添加，因此粉尘层积累到一定厚度后，须利用各种清灰方式将粉尘排除除尘器。除尘机理：筛滤作用：当粉尘粒径大于滤布孔隙或堆积在滤布上的尘粒间孔隙时，粉尘被截留下来。惯性碰撞：当含尘气流接近滤布纤维时，气流绕过纤维，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，碰撞到纤维而被捕集。分散和静电作用：小于一微米的尘粒，在气

17、体分子的碰撞下脱离流线，向气体分子一样做布朗运动，假设在运动过程中和纤维接触，便可从气流中分别出来，即分散作用。普通滤布和粉尘都能够带电荷，假设有外加电场，可强化静电效应，提高除尘效率。重力沉降：当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒可在重力作用下自然沉降下来。(以上捕集机理通常不是同时有效)80. 湿式除尘特点湿式除尘是利用洗涤剂(水)与含尘气体充分接触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。其除尘效率高，除尘器构造简单，造价低，占地面积小，操作维修方便，特别适于处置高温高湿易燃易爆的含尘气体，在除尘的同时还能除去部分气态污染物，运用很广。其缺陷是需对洗涤后含尘污水污泥进展处置；对

18、于净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水将具有一定程度的腐蚀性，设备易受腐蚀，应采取防腐措施，比普通干式除尘器操作费用高。TOP 81. 湿式除尘机理惯性碰撞：当含尘气流经过妨碍物(液滴)时，气流改动方向，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，脱离气流碰撞到液滴而被捕集。碰撞效率=(d0/dL)2。分散：小于0.3微米的尘粒，向气体分子一样做布朗运动，假设在运动过程中和液滴接触而被捕集。粘附：当尘粒半径大于粉尘中心到液滴边缘间隔 时，粉尘被液滴粘附而被捕集。分散漂移和热漂移：假设气流中含有饱和蒸汽，当其与较冷的液滴接触时，饱和蒸汽会在液滴外表凝结，构成一个向液滴运动的附加气流，这种气流促使尘粒向液滴挪

19、动，并堆积于液滴外表而被捕集。凝聚作用：经过排烟系统排出的烟雾通常含有水蒸气硫酸酐和气态有机物，当温度降低时，这些凝结成份就会被吸附在尘粒外表，使尘粒彼此凝结成较大的二次颗粒，易于被液滴捕集。单个液滴的捕集效率S=1-(1-L)(1-R)(1-D)，即各种捕集作用的串联。文丘里洗涤器由文丘里管和脱水安装两部分组成，原理：由于高速气流的摩擦力使液体分裂为很多细小的液滴，增大了气液界面，使尘粒与液滴发生有效碰撞而捕集。82. 除尘器性能目的技术目的：处置气量压力损失捕集效率。经济目的：基建投资运转管理费用占地面积和运用寿命。83. 气体吸附和吸附过程气体吸附：气体混合物与适当的多孔性固体接触时，利

20、用固体外表存在的未平衡分子的分子引力或化学键力，把混合物中的某一组分或某些组分留在固体外表上的分别气体混合物的过程。吸附净化法的优点是效率高，能回收有用组分，设备简单操作方便，易于实现自动控制，但吸附容量普通不高。吸附过程可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要是靠分子间的范德华力产生的，可以是单层吸附，也可以是多层吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力产生的，只能是单层吸附。同一物质在较低温度下能够发生的是物理吸附，而在较高温度下多是化学吸附，即物理吸附发生在化学吸附之前，当吸附剂有了足够的活化能后发生化学吸附。吸附安装可分为固定床流动床和沸腾床。84. 吸附剂的要求和再生吸附剂的要求

21、：有大的比外表积；选择性好，有利于混合气体的分别；有一定的粒度机械强度化学稳定性和热稳定性；大的吸附容量；来源广泛，价钱低廉。吸附剂再生方法：加热解析再生：利用吸附剂的吸附容量在等压条件下随温度升高而降低的特点，在低温下吸附，然后提高温度，在高温下吹扫脱附，也称变温吸附。降压或真空解吸：利用吸附容量在等温条件下随压力降低而降低的特点，在加压下吸附，然后在降压或真空下解吸，或用无吸附性的吹洗气解吸，也称变压吸附。置换再生法：对某些热敏性物质，在高温下容易聚合，可采用亲和力较强的试剂进展置换，使吸附质脱附，又称变浓吸附。85. 工业上常用的吸附剂和其常用领域工业上常用的吸附剂有：活性炭活性氧化铝硅

22、胶和沸石分子筛。活性炭：比外表极大，化学稳定性好，抗酸耐碱，热稳定性高，主要用于有机蒸汽的吸附，也可用于吸附氮氧化物和SO2。活性氧化铝：一种极性吸附剂，用于气体枯燥和含氟废气的枯燥。硅胶：吸水性强常用于气体枯燥。沸石分子筛：强极性吸附剂，在高温暖低压下吸附才干强，常用于气体枯燥。86. 催化转化相关内容催化转化是使气态污染物经过催化剂床层，经催化反响，转化为无害物质或易于处置和回收利用的物质的方法，其与其他净化法的区别在于，无需使污染物与住气流分别，防止了其他方法能够产生的二次污染，又使操作过程得到简化。催化转化对不同浓度的污染物都具有很高的转化率。其缺陷是催化剂价钱较高，废气预热要耗费一定

23、的才干。催化剂由主活性物质载体和助催剂组成。其特性有：只能缩短反响到达平衡的时间；具有选择性；有一定的活性温度范围；有中毒衰老的特性。反响速度常数k=fexp(E/RT)，(f：频率因子，E：活化能，R：气体常数，T：绝对温度)87. 熄灭相关内容熄灭法是经过热氧化作用将废气中的可燃有害成分转化为无害或易于进一步处置和回收物质的方法(有消烟，除臭作用)。熄灭类型：直接熄灭：可燃性气体浓度高于爆炸下限时，熄灭放热可使熄灭温度达1100，这样的气体可用明火点燃。热力熄灭：工业废气中可燃成份的浓度普通低于爆炸下限，熄灭放热达不到600以上，不能用明火点燃，需预热到600以上，才干进展熄灭反响。催化熄

24、灭：废气中可燃成份的浓度低于爆炸下限，在催化剂的参与下废气预热至200400，便可进展熄灭。混合爆炸极限Cm=100/(a/c1)+(b/c2)+，(a，b：各组分浓度百分含量；c1，c2：组分爆炸极限)88. 冷凝法及其特点冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压的性质，采用降低系统温度或提高系统压力，使处于蒸汽形状的污染物冷凝从废气中分别出来的过程。其特别适用于处置废气浓度在10000ppm以上的有机溶剂蒸汽。冷凝法在实际上可到达很高的净化程度，但对于害物质，能够要进展两步冷凝才干到达要求，第一步水冷凝，第二步进展冷冻，这样费用就会增高。所以冷凝法不适宜处置低浓度废气，常作为吸附熄

25、灭等处置高浓废气的前处置，以便减轻负荷。89. 冷凝原理冷凝法是利用气态污染物在不同温度及压力下具有不同的饱和蒸汽压，在降低温度或提高压力下，某些污染物凝结出来，以到达净化回收的目的。对应于废气中有害物质的饱和蒸汽压下的温度，即为混合气体的露点温度(在一定温度下，某气体物质开场冷凝出现第一个液滴的温度)。混合气体中有害物质必需在露点一下，才干冷凝出来。另外，在恒压下加热液体，液体出现第一个气泡是的温度为泡点。冷凝温度普通在露点和泡点之间，越接近泡点，净化程度越高。紧缩法是使气态有害物质在临界温度和压力下变成液态，从而去除回收有害物质，但费用高，运用少。接触冷凝是被冷却的气体与冷却液直接接触。优

26、点是有利于传热，但冷凝液需进一步处置。外表冷凝(间接冷凝)是冷却壁把废气和冷却液分开，因此冷却液体很纯，可以直接回收利用。总换热量q=kAt，(k：传热系数，A：传热面积，t：温差)回收有害物质的最大量G=0.12P1/T1-P2/T2(101325-P1)/(101325-P2)QM，(Q：废气处置量；M：有害物质分子量；1，2：冷凝前后)90. 废气生物处置废气的生物处置是利用微生物的生命活动过程把废气中的气态污染物装化成少害甚至无害的物质。生物处置不需求再生过程和其他高级处置，其有设备简单费用低等优点。废气的生物处置是利用微生物新陈代谢过程需求营养物质这一特点，把废气中有害物质转化为无害

27、物质。按获取营养方式不同，微生物分为自养菌和异养菌。影响微生物生长的要素就是影响废气生物处置的要素，包括温度和pH。生物处置废气有两种方式：生物吸收法：先把污染物从气相转移到水中，然后进展废水的微生物处置；生物过滤法：用附着于固体过滤资料外表的微生物完成。生物处置设备：生物吸收安装：包括吸收器和废水生物处置反响器，废气从吸收器底部通入，与水逆流接触污染物被水吸收后由顶部排出，污染了的水从吸收器底部流出，进入生物反响器经微生物再生后循环运用。生物过滤安装：生物过滤法常用于有臭味废气的降解。采用生物过滤法必需满足：废气中所含污染物成分必需能被过滤资料吸收；这些污染物可被微生物降解；生物转化产物不妨

28、碍主要的转化过程。最好的过滤资料是可供微生物生长的培育基。TOP 91. 烟尘脱硫氮控制措施喷雾枯燥脱硫：以石灰为吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，由泵打入位于吸收塔内的雾化安装，雾化成细小液滴与烟气混合接触，与SO2反响生成CaSO3，SO2被去除，同时吸收剂带入的水分迅速被蒸干，烟气温度降低，脱硫产物和多余吸收剂以枯燥的颗粒物的方式随烟气带出吸收塔，进入除尘器被搜集，脱硫后的烟气经除尘器后排放。氨水洗涤法脱硫：以氨水为吸收剂，排出的烟气经换热器冷却至90100，进入预洗涤器除去HCl和HF，然后经液滴分别器去除H2O后进入前置洗涤器，氨水自塔顶喷淋洗涤烟气， SO2被吸收去除，经洗涤的

29、烟气再一次经液滴分别器去除水分，进入脱硫洗涤器进一步洗涤，经洗涤塔顶去除雾滴，再进入脱硫洗涤器，最后烟气经换热器加热后经烟囱排放，此过程中产生硫酸铵化肥。选择性催化复原法脱氮：在固体催化剂存在的条件下利用各种复原性气体，如：H2CO烃类NH3和NO反响使之转化为N2的方法。92. 电子束法和膜分别法电子束法：将排放的废气冷却到70左右，根据排除气体中SO2及NOx的浓度确定参与微量的氨量，然后将含有氨的混合气体送入反响器。经电子束照射，SO2和NOx受电子束剧烈氧化，在极短的时间内转化成H2SO4和HNO3，这些酸与周围的氨气反响生成(NH4)2SO4和NH4NO3的微细粉粒，粉粒经捕集器回收作农肥，