大气污染控制技术

1、大气污染控制技术 1第1页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二大气污染的基本知识1、大气污染的概念2、大气污染的原因3、大气污染的危害4、大气污染的类型5、大气污染控制的主要对象2第2页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二大气污染的类型煤烟型污染石油型污染混合型污染特殊型污染3第3页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二燃料与洁净燃煤技术本章内容：1、燃料的种类与特性；硫的存在形式2、燃料的燃烧过程；3、燃烧过程主要污染物的形成；4、洁净燃烧技术；5、污染物排放量的计算；4第4页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二燃

2、料的种类与性质按燃料的来源分为天然燃料和加工燃料；按使用量可分为常规燃料和非常规燃料；按物态可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料；5第5页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二燃烧过程影响燃烧过程的主要因素：燃烧过程提供的空气量燃烧过程着火温度和炉膛温度；燃料与氧气在炉膛高温区停留的时间；燃料与空气的混合状况；6第6页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二燃料的燃烧过程燃烧过程3T因素温度Temperature时间Time湍流Torrent7第7页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二燃烧计算的基本假设1、空气中氮氧的组成 体积比79/21=

3、3.76 质量比76.8/23.2=3.31 空气的在标准状态下的摩尔体积22.414m3/kmol2、理论空气量：单位燃料完全燃烧所需空气量；3、实际空气量8第8页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二氮氧化物的形成机制氮氧化物：N2O 、NO、NO2、NO3、N2O3、N2O4、N2O5NO2是主要的污染物，来源于化石类燃烧热力型 空气中燃料型快速型（少）9第9页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二影响烟气扩散的因素 影响烟气扩散的气象条件：风向风速大气湍流温度的垂直分布大气稳定度10第10页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二烟气

4、抬升大致分为以下四个阶段定性研究：（1）喷出阶段（2）浮升阶段（3）瓦解阶段（4）变平阶段11第11页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二下垫面热岛环流12第12页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二例题 某城市火电厂的烟筒高100m,出口内径5m，出口烟气流速12.7m/s,温度1000C，流量250m3/s,烟筒出口处的风速4m/s,试确定烟气抬升高度既有效源高度。13第13页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二烟筒高度的设计及厂址的选择确定依据：既满足大气污染扩散稀释的要求，又考虑节省投资。计算烟筒高度的方法：1、地面最大允许浓

5、度计算法；2、地面绝对最大浓度计算法；3、P值法；4、按一定保证率计算法；14第14页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二烟流扩散形状和特点1、翻卷型2、锥形3、扇形4、屋脊型5、漫烟型15第15页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二烟囱按地面最大允许浓度计算法依据大气环境质量标准，依据污染物地面浓度的高斯模式，计算公式：Hs=C0国家大气质量标准规定的污染物浓度；Cb该地区的背景浓度；最大浓度Cmax（C0-Cb）16第16页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二按地面绝对最大浓度计算法地面最大浓度的计算公式：Cmax= 风速对于地面

6、最大浓度具有双重影响：1、风速增大的时候Cmax减小；2、从H的计算公式看，风速增大的时候， H减小，这样Cmax增大；17第17页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二按允许排放指标P值法有三种模式：1、SO2排放源模式；2、其他有害气体排放源模式；3、颗粒物排放源模式；18第18页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二稳定度与逆温大气稳定度：空气块在竖直方向的稳定程度；大气稳定度对烟流扩散有很大的影响。逆温层：逆温层和逆温层对烟气扩散的影响19第19页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二设计烟囱时要注意的几个问题1、考虑逆温层的影响；

7、2、选择公式的适用性；3、气象参数的取值方法；4、烟囱高度不得低于建筑物的2倍。20第20页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二基本概念平均粒径： 不同粒径的实际颗粒群和相同粒径的圆形颗粒物的物理特征相同，那么就叫这个圆形颗粒直径为平均粒径。粒径分布：不同粒径范围内的粒径个数所占的比例。21第21页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二描述粉尘的物理性质粉尘的密度粉尘的比表面积粉尘的安息角和滑动角粉尘的含水率粉尘的润湿性粉尘的荷电性和导电性 粉尘的黏附性粉尘的自燃性和爆炸性22第22页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二除尘器的分类除尘

8、器：从含尘气体中分离并捕捉粉尘或雾滴的装置。作用：净化、回收。根据是否采用液体除尘和清灰可分为：干式、湿式根据捕集粉尘的机理不同，可分为：机械式除尘器、过滤式除尘器、电除尘器、湿式除尘器四类。23第23页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二除尘效率除尘效率是表示除尘器性能的重要技术指标。有总效率和分级效率两种表示方式。1、总效率：在同一时间内被除尘装置捕集的粉尘质量占进入除尘器装置的粉尘质量的百分数。C1表示进口气体的含尘浓度，C2表示出口气体的含尘浓度，24第24页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二2、分级效率对某一粒径或一定范围内的粒径粉尘的除尘效

9、率称为除尘装置的分级效率，用i表示。分级效率可以反映出除尘装置对于不同粉尘粒径，特别是对于大气环境或者是人体危害较大的细微粉尘的捕集能力。可以用质量法或浓度法表示。25第25页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二机械式除尘器原理：利用重力惯性力和离心力的作用使粉尘与气流分离。结构：重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器。特点：结构简单、造价低、维护方便、除尘效率不高，多用于多级除尘的前级预除尘。26第26页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二过滤式除尘器原理：通过织物或者是多孔的填料层进行分离。结构：袋式除尘器、颗粒层除尘器。特点：除尘效率高筛滤效应、惯性碰

10、撞效应、钩住效应、扩散效应和静电效应。27第27页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二湿式除尘器原理：利用液滴或液膜洗涤含尘气流，使粉尘与气流分离。低能洗涤式除尘器：重力喷淋除尘器、水膜除尘器；高能洗涤式除尘器：文丘里除尘器特点：除尘效率高用水作为除尘介质。缺点：耗能高，必须对产生的污水进行处理。28第28页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二湿式除尘器的四种除尘方式1、液体介质和尘粒之间的惯性碰撞和截留；2、细微尘粒与液滴之间的扩散接触；3、加湿的尘粒相互凝并；4、饱和态高温烟气降温时，以尘粒为凝结核凝结。湿式除尘过程是惯性碰撞、截留、扩散、凝并等多种

11、效应的共同结果。29第29页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二各类型除尘器的适用范围1、机械式除尘器适宜含湿量大的气烟气，对于5微米以下的粉尘去除效率低。可以作为初级除尘。2、湿式除尘器既可以除小粒径粉尘也可以除有害气体。用于火电厂的烟气脱硫除尘一体化。3、过滤式除尘器适宜处理有回收价值的细小颗粒。30第30页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二各类型除尘器的适用范围广泛适用于各种工业生产的除尘过程。冶炼厂、铁合金、钢铁厂。4、电除尘器电除尘器的结构：电晕极、集尘极、气流分布装置、外壳、高压供电装置；用于处理气量大，排放要求高的行业。31第31页，共4

12、4页，2022年，5月20日，14点49分，星期二除尘效率和分级效率的计算除尘效率分级效率的计算32第32页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二气态污染物控制技术1、气态污染物的净化方法；2、烟气脱硫技术；3、烟气脱氮技术；4、含氟废气净化技术；5、挥发性有机废气净化技术；6、其他废气净化技术；33第33页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二气态污染物净化方法气态污染物的净化常用方法：吸收法、吸附法、催化转化法、燃烧法、冷凝法等五种。34第34页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二吸收法的基本问题1、吸收的概念和原理；2、吸收剂；3、

13、吸收质；4、吸收液；5、吸收尾气；35第35页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二吸附法吸附：气体吸附在固体表面上。物理吸附和化学吸附物理吸附的特点：1、吸附剂和吸附质间不发生化学反应；2、吸附过程较快；3、放热过程；4、吸附过程可逆；36第36页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二催化转化法 利用催化剂的催化作用，将废气中的有害物质转变为无害物质或易于去除物质的方法。去除SO2、NOx、CO，特别是CO、碳氢化合物和NOx的净化。常用催化剂：V2O5；Pt、Pd(铂钯合金)；CuCrO2（亚铬酸亚铜 ）； Pt、Pd、Rh（铂钯铑合金）；CuO、Cr2

14、O3、Mn2O337第37页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二催化剂的性能主要是指催化剂的活性、选择性和稳定性。1、催化剂的活性；2、催化剂的选择性；3、催化剂的稳定性；4、催化剂选择；38第38页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二污染控制技术-燃烧法直接燃烧、热力燃烧、催化燃烧。1、直接燃烧；在石油、化工中主要是“火炬”燃烧。特点：温度1100，适合净化可燃有害组分火燃烧值较高的气体。2、热力燃烧法；利用辅助燃料燃烧，一般使用：天然气、煤气、油等。39第39页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二冷凝法依据废气不同温度下饱和蒸气压

15、不同的性质，采取降温、增压的方法，使污染物冷凝分离出来的方法。将气体中的有害组分冷凝为液体。适用于净化浓度大的有机溶剂蒸气。40第40页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二烟气脱硫技术湿法、半干法、干法湿法烟气脱硫：用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下吸收烟气中的SO2和处理脱硫产物。工艺方法：石灰石/石灰洗涤法、钠碱吸收、碱式硫酸铝-石膏法、氨吸收法、海水脱硫法、磷铵肥脱硫法。41第41页，共44页，2022年，5月20日，14点49分，星期二活性炭吸附法用固体活性炭吸附剂来吸附烟气中的SO2，再用一定的方法把吸收的SO2释放出来，使吸附剂再生供循环使用。吸附：物理吸附SO2 -SO2O2 -O2 H2O -H2O 42第42页，共44页，2022年，5月20日，14点49