大气污染控制工程知识点归纳期末复习总结

概论1、大气污染: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、健康和福利或环境的现象。2、大气污染源的分类：大气污染按范围来分：（1）局部地区污染；（2）地区性污染；（3）广域污染；（4）全球性污染3、大气污染物：气溶胶状污染物：指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或固液混合粒子。分类：飘尘、可吸入颗粒物、PM10（<10μm）；降尘（>10μm）TSP（<100μm的颗粒）气态状污染物：1234为一次污染物，56为二次污染物。一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质二次污染物是指有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生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。毒性更强。（1）CO、CO2：主要来源：燃料燃烧和机动车车排气。危害：①CO与血红蛋白结合危害人体；②CO2排量多会使空气中O2量降低，其浓度的增加，能产生“温室效应”。NOx、NO、NO2：来源：①由燃料燃烧产生的NOx约占83%；②硝酸生产、硝化过程、炸药生产及金属表面处理等过程。危害：①对动植物体有强的腐蚀性；②光化学烟雾的主要成分。（3）硫氧化物：来源：①化石燃料燃烧；②有色金属冶炼；③民用燃烧炉灶。危害：①产生酸雨；②产生硫酸烟雾；③腐蚀生物的机体。大气中的挥发性有机化合物VOCs：是光化学氧化剂臭氧和过氧乙酰硝酸酯（PAN）的主要贡献者，也是温室效应的贡献者之一。来源：①燃料燃烧和机动车排气；②石油炼制和有机化工生产。硫酸烟雾：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，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。其引起的刺激作用和生理反应等危害，要比SO2气体大的多。（6）光化学烟雾：在阳光照射下，大气中的氮氧化物NOx、碳氢化合物HC（又称烃）和氧化剂（主要成分有臭氧O3、过氧乙酰硝酸酯PAN、酮类和醛类等）之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。其刺激性和危害要比一次污染物严重得多。4、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。危害：①人体健康危害。②对植物的危害：叶萎缩、枯烂、吸入到果实中；③对金属制品、油漆、涂料、建筑、古物等的危害（重庆、长江大桥的桥梁）；④对能见度影响；⑤局部气候的影响；⑥对臭氧层的破坏能见度、——颗粒密度kg/m3、颗粒直径μm；K——散射率，即受颗粒作用的波阵面积与颗粒面积之比值；ρ——视线方向上的颗粒深度，mg/m3。5、主要污染物的影响（1）二氧化硫SO2A、形成硫酸烟雾B、进入大气层后，氧化为硫酸（H2SO4）在云中形成酸雨C、形成悬浮颗粒物（2）悬浮颗粒物TSP（如：粉尘、烟雾、PM10）A、随呼吸进入肺，可沉积于肺，引起呼吸系统的疾病。B、沉积在绿色植物叶面，干扰植物吸收阳光和二氧化碳与放出氧气和水分的过程，从而影响植物的健康和生长。C、表面可以吸附空气中的各种有害气体及其他污染物，作为载体。（3）氮氧化物NOxA、刺激人的眼、鼻、喉和肺，会迅速破坏肺细胞。B、在空中形成硝酸小滴，产生酸雨。C、在有水雾、硫氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应，生成硫酸烟雾。D、与碳氢化合物和光化学氧化剂混合时，在光照下发生光化学反应生成危害更加严重的光化学烟雾。（4）一氧化碳COA、极易与血液中运载氧的血红蛋白结合，结合速度比氧气快200多倍，因此，在极低浓度时就能使人或动物遭到缺氧性伤害。轻者眩晕头疼，重者脑细胞受到永久性损伤，甚至窒息死亡。例：受污染空气中CO浓度为100×10，如果吸入人体肺中的CO全被血液吸，试估算人体血液中COHb（CO与血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白，血红蛋白对CO的亲和力大约为对氧的亲和力的210倍）的饱和度。解：设人体肺部气体中氧的含量与环境空气中氧含量相同，即为21%，取M=210，则式中、——吸入气体中CO和的分压；——玩赖常数，取210.即血液中COHb与O2Hb之比为1:10，则血液中COHb的饱和度为：（5）挥发性有机化合物VOCs是光化学氧化剂臭氧和过氧乙酰硝酸酯（PAN）的主要贡献者，也是温室效应的贡献者之一。（6）有机化合物特别是多环芳烃（PAHs），大多数有致癌作用。（7）光化学氧化物伤害眼睛和呼吸系统，加重哮喘类过敏症。大气污染物综合防治含义：实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目标，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选择和评价，从而得出最优的控制技术方案和工程措施。措施：（1）全面规划、合理布局；（2）严格环境管理；（3）合理利用能源；（4）控制大气污染物的排放；（5）提倡清洁生产；（6）绿化造林；（7）安装废气净化装置7、环境空气质量标准一级标准：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（敏感者除外）正常生产的空气质量要求。还有大气污染物排放标准、大气污染控制技术标准、大气污染警报标准。8、空气污染指数API污染分指数都计算出后，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。API<50时，则不报告首要污染物。空气污染指数API日均值PM10500.0501000.1502000.3503000.420....例：实测PM10浓度值=0.215则第二章燃烧与大气污染1、影响燃烧过程的主要因素：（1）燃烧过程及燃烧产物。多数化石燃料完全燃烧的产物是二氧化碳和水蒸汽。然而不完全燃烧过程将产生黑烟、一氧化碳和其他部分氧化产物等大气污染物；（2）燃料完全燃烧的条件是适量的空气、足够的温度、必要的燃烧时间、燃料与空气的充分混合。2、发热量：单位量燃料完全燃烧产生的热量。即反应物开始状态和反应物终了状态相同情况下（常温298K,101325Pa）的热量变化值，称为燃料的发热量，单位是KJ/Kg（固体、液体）。KJ/m3(气体)。发热量有高位、低位之分。高位：包括燃料燃烧生成物中水蒸汽的汽化潜热，Qh低位：指燃料燃烧生成物中水蒸汽仍以气态存在时，完全燃烧释放的热量。Ql3、燃烧产生的污染物硫氧化物SOx：随温度变化不大，主要是煤中S。粉尘：随燃烧温度而变化(增高、降低均有变化)。CO及HC化合物：随燃烧温度而变化(增高、降低均有变化)。NOx：随燃烧温度而变化(增高、降低均有变化)。4、理论空气量：单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需的空气量称为理论空气量。建立燃烧化学方程式时，假定：（1）空气仅由N2和O2组成，其体积比为79.1/20.9=3.78；（2）

燃料中的固态氧可用于燃烧；（3）燃料中的硫被氧化成SO2；（4）计算理论空气量时忽略NOX的生成量；（5）燃料的化学时为CxHySzOw，其中下标x、y、z、w分别代表C、H、S、O的原子数。完全燃烧的化学反应方程式：理论空气量：（m3/kg）例：计算辛烷C8H18在理论空气量条件下燃烧是的燃料/空气质量比，并确定燃料产物气体的组成。解：辛烷在理论空气量下燃烧，可表示为燃料/空气的质量比为：气体的组成通常以摩尔分数表示：=8/（8+9+47.25）=12.5%=9/64.25=14.0%=47.25/64.25=73.5%5、空气过剩系数α：实际空气量Va与理论空气量Va0之比为空气过剩系数a通常α>16、空燃比（AF）定义：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。7、理论空气量的经验计算公式例：重油燃料成分分析结果如下（质量分数）：C：88.3%；H：9.5%；S：1.6%；其他没用试确定燃烧1kg重油所需要的理论空气量。解：以1kg重油燃烧为基础，则：质量/g重油成分物质的量/mol理论需氧量/molC88373.5873.58H959523.75S160.50.5所以理论需氧量为（73.58+23.75+0.5）mol/kg=97.83mol/kg（重油）理论空气量为97.83×4.78=467.63mol/kg即467.63×22.4/1000=10.47/kg8、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Vfg0表示，烟气成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸气。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。Vfg0=V干烟气+V水蒸气9、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（273K、1atm）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（Ts、Ps下）：烟气的体积为Vs，密度为ρs。标态下（TN、PN下）：烟气的体积为VN，密度为ρN。标态下体积为：标态下密度为：10、过剩空气较正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。空气过剩系数为=m-----过剩空气中O2的过剩物质的量设燃烧是完全燃烧，过剩空气中的氧只以O2形式存在，燃烧产物用下标P表示，假设空气只有O2、N2,分别为20.9%、79.1%，则实际需氧量=0.264N2P理论需氧量=实际需氧量—过剩氧量=0.264N2P-O2P所以（燃烧完全时）若燃烧不完全会产生CO，须校正。即从测得的过剩氧中减去CO氧化为CO2所需的O2此时各组分的量均为奥氏分析仪所测得的百分数。例：CO2=10%、O2=4%、CO=1%，那么N2=85%，则：11、污染物排放量的计算：例：已知某电厂烟气温度为473K，压力等于96.93kPa，湿烟气量=10400/min，含水汽6.25%(体积分数)。奥萨特仪分析结果是：CO2=10.7%，O2=8.2%，不含CO。污染物排放的质量流量是22.7kg/min。求：1.污染物排放的质量流量（以t/d表示）；2.污染物在烟气中的浓度；3.燃烧时的空气过剩系数；4.校正至空气过剩系数=1.4时污染物在烟气中的浓度。解：1.质量流量换算：2.干烟气量：在干烟气中的浓度：换算成标态：：3.空气过剩系数（同上）4.根据近似推算校正：12、燃烧时降低SO3及其酸雾生成量的方法：（1）降低炉膛中的空气过剩系数；（2）不要用Fe、V等金属作受热面；（3）及时清理受热面的燃料灰；（4）炉膛内温度越高越好。第三章污染气象学基础知识1、影响大气污染的主要气象要素气象要素（因子）：表示大气状态的物理量和物理现象。主要有：气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度、降水、蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等。（1）气温：指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。（2）气压（3）气湿：表示空气中水汽含量的多少。例：已知大气压力p=101325Pa，气温t=28℃，相对湿度=70%，确定空气的含湿量、水汽体积分数。解：查表得t=28℃时饱和水汽压=3746.5Pa，则空气含湿量（干空气）工程含湿量（干空气）水汽体积分数风向和风速：风从东方来称东风；风往北吹称南风。若用F表示风力等级，则风速u（km/h）为：u≈3.02（5）云：形成的基本条件：水蒸汽和使水蒸汽达到饱和凝结的环境。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。（6）能见度：在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大距离（m，Km）。表示大气清洁、透明的程度。雾、水汽、烟尘等，可使能见度降低。2、气温的垂直变化干绝热直减率γd：干空气块绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值。根据计算，得到γd约为0.98℃/100m，近似1℃/100m。负号“—”表示气块在干绝热上升过程中温度随高度的升高而降低，若不计高度、纬度影响，取g=9.81m/s2，CP=1004.8J/(Kg·K)则γd=0.98K/100m≈1K/100m。表示干空气在作干绝热上升（或下降）运动时，每升高（或下降）100m，温度降低（或升高）1℃。3、温度层结类型（1）温度随高度的增加而降低（Z↗t↘），且正常分布层结，或递减层结。（2）温度梯度等于或近似于1℃/100m，即，称中性层结。（3）温度不随高度变化，称为等温层结。（4）温度随高度增加而升高（Z↗t↗），称为逆温层结。4、大气的稳定度：污染物在大气中的扩散与大气稳定度有密切关系。（1）大气稳定度：是指在垂直方向上大气的稳定程度，即是否易于发生对流。（2）分类：如果一空气块受到外力的作用，产生了上升或者下降的运动，当外力消除后，可能发生三种情况：①气块减速并有返回原来高度的趋势，此时大气是稳定的。②气块加速上升或下降，此时大气是不稳定的。③气块停留在外力消失时所处的位置，或者做等速运动，这时大气是中性的。（3）判别:时，气块的加速度与其位移方向相同，大气不稳定；时，相反，大气稳定；时，大气是中性的。5、逆温：温度随高度的增加而增加。某一高度上的逆温层像一个盖子一样阻碍着气流的垂直运动，所以也叫阻挡层。由于污染的空气不能穿过逆温层，而只能在其下面积聚或扩散，所以可能造成严重污染。逆温的最危险状况是逆温层正好处于烟囱排放口。形成逆温的过程多种多样，最主要有以下几种：①辐射逆温（较常见）；②下沉逆温；③平流逆温；④湍流逆温；5.封面逆温。6、辐射逆温由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。在晴朗无云、风速不大的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面的气层冷却最快，较高的气层冷却较慢，因而形成了自地面开始逐渐向上发展的逆温层，即辐射逆温。[以冬季最强]7、五种典型烟流和大气稳定度（1）波浪型r＞o，r＞rd很不稳定（2）锥型：r＞o，r=rd中性或稳定（3）扇型：r＜o，r＜rd稳定（4）屋脊型：大气处于向逆温过渡。在排出口上方：r＞o，r＞rd不稳定;在排出下方；r＜o，r＜rd，大气处于稳定状态。（5）熏烟型：大气逆温向不稳定过渡时，排出口上方：r＜o，r＜rd，大气处于稳定状态；大气的运动和风水平气压梯度力是引起大气运动的直接动力。海陆风：白天，由于太阳辐射，陆地升温比海洋快，低空大气由海洋流向陆地，形成海风，高空大气形成反海风，同陆地上的上升气流和海洋上的下降气流形成了局地环流。在夜晚，陆地降温比海洋快，同理形成相反的环流。山谷风：白天，太阳先照射到山坡上，使山坡比谷地温度高，形成了由谷地吹向山坡的谷风，高空形成了反谷风。同山坡上的上升气流和谷地上的下降气流形成了局地环流。在夜间，山坡比谷地冷却得快，同理形成相反的环流。城市热岛环流：产生城乡温度差异的主要原因是：①城市人口密集、工业集中，使得能耗水平高；②城市的覆盖物热容量大，白天吸收太阳辐射热，夜间放热缓慢，使低层空气冷却变缓；③城市上空笼罩着一层烟雾和二氧化碳，使地面有效辐射减弱。第四章大气扩散浓度估算1、有效源高烟囱的有效高度H（烟轴高度，它由烟囱几何高度Hs和烟流（最大）抬升高度ΔH组成，即H=Hs+ΔH），要得到H，只要求出ΔH即可。ΔH：烟囱顶层距烟轴的距离，随x而变化的。（1）烟气抬升：烟气从烟囱排出，有风时，大致有四个阶段:a）喷出阶段；b）浮升阶段；c）瓦解阶段；d）变平阶段：（2）烟云抬升的原因有两个：①是烟囱出口处的烟流具有一初始动量（使它们继续垂直上升）；②是因烟流温度高于环境温度产生的静浮力。这两种动力引起的烟气浮力运动称烟云抬升，烟云抬升有利于降低地面的污染物浓度。（3）影响烟云抬升的因素：影响烟云抬升的因素很多，这里只考虑几种重要因素：1）烟气本身的因素：a）烟气出口速度（Vs）：决定了烟起初始动力的大小；b）热排放率（QH）—烟囱口排出热量的速率。QH越高烟云抬升的浮力就越大，大多数烟云抬升模式认为，其中α=1/4～1，常取α为2/3。c）烟囱几何高度（看法不一）有人认为有影响：；有人认为无影响。2）环境大气因素：a）烟囱出口高度处风速越大，抬升高度愈低；b）大气稳定度：不稳时，抬升较高；中性时，抬升稍高；稳定时，抬升低。c）大气湍流的影响：大气湍流越强，抬升高度愈低。3）下垫面等因素的影响。我国国家标准中规定的公式例：某城市火电厂的烟囱高100m，出口内径5m。出口烟气流速12.7m/s，温度140℃，流量250/s。烟囱出口处平均风速4m/s，大气温度20℃，当地气压978.4hPa，确定烟气抬升高度及有效源高。解：烟气热释放率查表得系数（城区），求得烟气抬升高度：有效源高：3、高斯扩散模式的基本形式a.x轴沿平均风向水平延伸，b.y轴在水平面上垂直于X轴，c.Z轴垂直xy平面向上延伸四点假定:（1）烟羽的扩散在水平和垂直方向都是正态分布；（2）在扩散的整个空间风速是均匀的、稳定的；（3）污染源排放是连续的、均匀的；（4）污染物在扩散过程中是质量守恒的。4、高架连续点源扩散模式（1）地面浓度模式：我们时常关心的是地面污染物浓度。地面轴线浓度模式：地面最大浓度模式：出现位置：——距原点处烟流中的污染物在向分布的标准差，m；例：某污染源SO2排放率为80g/s，有效源高为60m，烟囱出口处平均风速为6m/s。在当时的气象条件下，正下风方向500m处的=35.3m，=18.1m，试求正下风方向500处的SO2地面浓度。及在这条件下，当时天气是阴天，试计算下风向=500m、=50m处的SO2的地面浓度和地面最大浓度。解1.阴天稳定度为D级，查表得=500m时，=35.3m，=18.1m3.地面最大浓度：出现位置：查表校正第五章除尘技术基础1、粉尘粒径（1）斯托克斯直径，在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球直径。（2）空气动力学当量直径，在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度的圆球直径。2、粒径分布（1）个数分布：以粒子的个数所占的比例来表示；分级号粒径范围颗粒个数个数频率间隔上限粒径个数筛下累积频率粒径间隔个数频率密度1）个数频率：为第i间隔的颗粒个数ni与颗粒总个数之比（或百分比），即：2）个数筛下累积频率：为小于第i间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比。或3）个数频率密度函数，即单位粒径间的频率（2）质量分布：以粒子质量表示。质量频率质量筛下累积频率质量频率密度。4、粉尘的物理性质粉尘的物理性质包括：粉尘密度、安息角与滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性和导电性、粘附性及自燃性和爆炸性。（1）粉尘的密度1）真密度：不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙，而指粉尘自身所占的真实体积，称之为真密度。以表示。2）堆积密度：若包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙，而指粉尘堆积所占的体积称之为堆积密度。以表示。3）粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙的体积与堆积体积之比，称之为空隙率。（2）粉尘的安息角和滑动角1）安息角：粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成一个圆锥体，圆锥体母线与水平面的夹角称为粉尘安息角或堆积角。一般为350-550。2）粉尘滑动角：指自然堆放在光滑平板的粉尘，随平板做倾斜运动时，粉尘开始发生滑动时平板的倾斜角，也称为静安息角。一般为400-550。影响粉尘安息角和滑动角的因素主要有：粉尘粒径、粉尘含水率、颗粒形状、颗粒表面光滑度及粉尘粘性等。（3）粉尘的比表面积：单位体积（或质量）粉尘所具有表面积。如果以粉尘质量表示比表面积，单位(cm2/g)，则为：（4）粉尘的含水率：粉尘中一般有一定的水分，一般包括自由水、结合水、化学结晶水等。粉尘含水率，影响到粉尘的导电性、粘附性、流动性等。（5）粉尘的润湿性：粉尘颗粒与液体接触后能否相互附着或附着难易程度的性质称为粉尘的润湿性。润湿速度：用液体对试管中粉尘的润湿速度来表示（6）粉尘的荷电性和导电性1）荷电性：粉尘粒子能捕获电离辐射、高压放电或高温产生的离子或电子而荷电，亦能在相互碰撞或与壁面碰撞过程中荷电。2）导电性：粉尘的导电性用比电阻来表示单位：QcmV通过粉尘层的电压，V；J：通过粉尘层的电流密度，A/cm2；：粉尘层的厚度，cm。（7）粉尘的粘附性粉尘颗粒附着在固体表面上，或都颗粒彼此相互附着的现象称为粘附。粘附力：克服附着现象所需要的力（垂直作用于颗粒重心上），亦称为附着强度。粉尘颗粒之间粘附力包括：分子力（范德华力）、毛细力和静电力（库仑力）。根据断裂强度大小分为四类：不粘性粉尘、微粘性粉尘、中等粘性粉尘和强粘性粉尘。（8）粉尘的自燃性和爆炸性粉尘自燃是指粉尘在常温存放过程中自燃发热，此热量经长时间的积累，达到该粉尘的燃点而引起燃烧的现象。主要原因是自然发热，而其放热速度较低，使热量不断积累所致。引起粉尘发热的原因有：氧化热、分解热、聚合热、发酵热等。可燃物在剧烈氧化作用，在瞬间产生大量的热量和燃烧产物，在空间造成很高的温度和压力，引起爆炸。引起爆炸条件：可燃物与空气或氧构成的可燃混合物达到一定浓度；存在能量足够的火源。流体阻力例：试确定一个球形颗粒在静止的干空气中运动时的阻力，已知：=100μm，u=1.0m/s，T=293K，p=101325Pa；=1μm，u=0.1m/s，T=373K，p=101325Pa。解：（1）干空气黏度，密度，则雷诺数：处于湍流过渡区，得阻力系数：，代入除尘装置分割粒径：分级效率ηd=50%时颗粒的直径，以dc表示。它是除尘装置除尘效率的简明表示，除尘装置的分割直径愈小，装置的除尘性能愈好。气布比：又称表面过滤速度，是单位时间处理含尘气体的体积与滤布面积之比。机械除尘器机械力除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。重力沉降室除尘原理利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降的原理。含尘气流进入沉降室后，引流动截面积扩大，流速迅速下降，气流为层流，尘粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。层流模式重力沉降室的计算（1）沉降时间计算尘粒的沉降速度为Vt，沉降室的长、宽、高分别为L、W、H，要使沉降速度为Vt的尘粒在沉降室全部去除，气流在沉降室内的停留时间t（QUOTE）应大于或等于尘粒从顶部沉降到灰斗的时间（QUOTE），即QUOTE（2）斯托克斯公式求沉降速度（3）沉降室长度：重力沉降室实际性能：只能作为气体的初级净化，除去最大和最重的颗粒，沉降室的除尘效率约为40-70%；仅用于分离dp>50ηm的尘粒。优点：结构简单、投资少、易维护管理、压损小。缺点：占地面积大、除尘效率低。惯性除尘器惯性除尘器除尘机理为了改善沉降室的除尘效果，往往在沉降室内设置各种形式的档板，使含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒的惯性力作用，使粉尘粒与气流分离。惯性除尘器的应用：惯性除尘器的除尘效率，与气流速度越大、气流方向转变角度越大、转变次数越多、其净化效率愈高，压力损失愈大。一般适合于净化密度大和粒径大的金属或矿物性粉尘除尘。对于粘性较强或纤维性粉尘一般不适合。惯性除尘一般效率不高，因此，一般只适合于多级除尘中的第一级除尘。捕集粒径一般在10-20μm以上的粗尘。压力损失一般为100-1000pa。旋风除尘器机理：是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于5-10μm以上的的颗粒物。旋风除尘器特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。优点：效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用。影响效率的因素1、工作条件（1）进口速度：V=12—25m/s。（2）除尘器的结构尺寸(比例尺寸、筒体直径等）（3）分离器的气密性漏风率：0%、5%、15%η：90%、50%、0要求保证旋风器的严密性。2、二次效应在较小粒径区间，理论上逸出的粒子由于聚集或被较大粒尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率。在较大粒径区间，理论上应沉降进入灰斗的尘粒，由于碰撞作用，气体的扩散作用、反弹作用等，随净化后的气流一起排走，实际效率低于理论效率。控制二次效应有效方法是通过环状雾化器增加旋风器内壁的湿度，控制二次效应。电除尘器机理：电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，使尘粒子从含尘气体中分离出来的装置。电除尘与一切机械方法的区别在于分离力直接作用在尘粒子上，使粒子与气体分离的力，而不是作用在整个粉尘气体上。电除尘的性能特点1、分离的作用力直接施之于粒子本身；2、能耗最低，气流阻力最小；处理1000m3/h的气体，耗电0.2-0.4度，ΔP=200～500Pa。3、能回收宽范围粒子（1μm以上的）4、除尘效率高，一般在95-99%。处理气量大105-106m3/h，5、实用范围广，可在高温和强腐蚀性工况下工作。电除尘的性能缺点除尘器的主要缺点是设备庞大，消耗钢材多，初投资大，要求安装和运行管理技术较高，故目前我国电除尘的应用还不太普遍。电除尘的工作原理两电极间加一电压。一对电极的电位差必须大得使放电极周围产生电晕（常常加直流），高电压使含尘气体通过这对电极之间时，形成气体离子（正离子、负离子）这些负离子迅速向集尘极运动，并且由于同粒子相撞而把电荷转移给粉尘荷电，然后与粒子上的电荷互相作用的电场就使它们向收尘电极漂移，并沉积在集尘电极上，形成灰尘层。当集尘电极表面粉尘沉集到一定厚度后，用机械振打等方法将沉集的粉尘层清除掉落入灰斗中。电除尘过程：（1）气体电离；（2）粉尘荷电；（3）粉尘沉集；（4）清灰。电晕放电在电晕中产生离子的主要机制是由于气体中的自由电子从电场中获得能量，和气体分子激烈碰撞，是电子脱离气体分子，结果产生带阳电荷的气体离子并增加了自由电子，这种现象称为电离。影响电晕特性的因素1、电极的形状、电极间距离；2、粉尘的浓度、粒度、比电阻；3、气体组成的影响；4、温度和压力的影响。增加电压—电流特性方法改变电荷载体的有效迁移率，从而改变电压—电流特性。1、温度，场强不变，减小气体密度；2、气体密度，场强不变，提高温度；3、温度，气体密度不变，增大场强。粉尘荷电电除尘过程的基本要求就是：相同条件下荷电速度快，荷电量大。粒子荷电种类1、离子在电场力作用下作定向运动，并与粒子碰撞而使粒子荷电，称为电场荷电；2、气体吸附电子而成为负气体离子，由离子的扩散而使粒子荷电，称为扩散荷电；3、场电荷和扩散电荷的综合作用。影响荷电时间的因素1、电流影响；电晕电流增加则荷电时间变短；2、不规则电场影响；由于是经整流的不平滑变电压（未达稳定）故在部分周期内荷电间断，粉尘上的电荷过剩，增长了荷电时间，降低了除尘效率。影响粉尘捕集的理论因素1、有效驱进速度2、粉尘粒径dp3、气流速度v，0.5-2.5m/s；板式电除尘器的气流速度为1.0-1.5m/s湿式除尘器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、动力消耗大。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。1、惯性碰撞惯性碰撞是湿式除尘的一个主要机理。现讨论尘粒、液滴和气流性质对碰撞的影响问题，为简化起见，现考虑下述模型：含尘气流在运动过程中同液滴相遇，在液滴前xd处气流开始改变方向，绕过液滴运动，而惯性较大的尘粒有继续保持其原来直线运动的趋势。尘粒运动主要受两个力支配，即其本身的惯性力以及周围气体对它的阻力。2、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移若气流中含有饱和蒸汽，当其与较冷液滴接触时，饱和蒸汽会在较冷的液滴表面上凝结，形成一个向液滴运动的附加气流，这就是所谓的热漂移和扩散漂移，这种气流促使较小尘粒向液滴移动，并沉积在液滴表面而被捕集。3、热泳在气体介质中，如果有温度梯度存在，微粒就会受到由热侧指向冷侧的力的作用，这种力是粒子热侧和冷侧之间的分子碰撞差异而产生的结果。热区介质分子运动剧烈，单位时间碰撞微粒的次数较多，而冷区介质分子碰撞微粒次数较少，两侧分子碰撞次数和能量传递的差异，就会使微粒产生由高温区向低温区的运动。这一现象称为热泳或温差泳。4、凝聚作用排烟中常含有水蒸汽、气态有机物等。随着温度降低，这些凝结成分就会被吸附在粉尘表面，使尘粒彼此凝聚成较大的二次粒子，易于被液滴捕集。5、静电文丘里除尘器：（可除去1μm以下的尘粒）由收缩管、喉管、扩散管组成。水从喉管周边均匀分布的若干小孔进入，在被通过这里的高速含尘气流撞击成雾状液滴，气体中的尘粒与液滴凝聚成较大颗粒随气流进入旋风器和气体分离。在旋风分离器中，含尘的水滴与气流分离。袋式除尘是利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程。袋式除尘器特点：1、除尘效率高；2、适应性强；3、操作弹性大；4、结构简单。缺点：1、受滤布的耐温、耐腐等操作性能的限制；2、不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒。袋式除尘的原理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，粉尘被反吹气流吹入灰斗。除尘机理1、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。2、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。3、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。4、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。《大气污染控制工程》试题库一、选择题（每小题4个选项中，只有1项符合答案要求，错选、多选，该题不给分）1.以下对地球大气层结构的论述中，错误的是（）。A.对流层的厚度随地球纬度的增加而降低。B.暖层空气处于高度的电离状态，故存在着大量的离子和电子。C.平流层的气温几乎不随高度变化。D.中间层的气温随高度的增加而增加，该层空气不会产生强烈的对流运动。2.目前，我国排放大气污染物最多的是（）。A.工业生产。B.化石燃料的燃烧。C.交通运输。D.生态环境破坏。3.烟囱上部大气是不稳定的大气、而下部是稳定的大气时，烟羽的形状呈（）。A.平展型。B.波浪型（翻卷型）。C.漫烟型（熏蒸型）。D.爬升型（屋脊型）。4.尘粒的自由沉降速度与（）的成反比。A.尘粒的密度。B.气体的密度。C.尘粒的粒径。D.气体的粘度。5.处理一定流量的气体，采用（）净化时，耗用的能量为最小。A.重力除尘装置。B.惯性除尘装置。C.离心力除尘装置。D.洗涤式除尘装置。6.电除尘装置发生电晕闭塞现象的主要原因是（）。A.烟尘的电阻率小于104·cm。B.烟尘的电阻率大于1011·cm。C.烟气温度太高或者太低。D.烟气含尘浓度太高。7.在以下关于德易希方程式的论述中，错误的是（）。德易希方程式概括了分级除尘效率与集尘板面积、气体流量和粉尘驱进速度之间的关系。当粒子的粒径相同且驱进速度也相同时，德易希方程式可作为除尘总效率的近似估算式。当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10～20％时，德易希方程式可作为除尘总效率的近似估算式。德易希方程式说明100％的分级除尘效率是不可能的。8.直接应用斯托克斯公式计算含尘气流阻力的前提是（）。颗粒雷诺数Rep≤1，颗粒直径大于气体分子平均自由程。1＜Rep＜500，颗粒直径大于气体分子平均自由程。500＜Rep＜2×105，颗粒直径大于气体分子平均自由程。颗粒雷诺数Rep≤1，颗粒直径小于气体分子平均自由程。9.在以下有关填料塔的论述中，错误的是（）。产生“塔壁效应”的主要原因是塔径与填料尺寸的比值太小。填料塔是一种具有固定相界面的吸收设备。当烟气中含有悬浮颗粒物时，填料塔中的填料容易堵塞。填料塔运行时的空塔气速一定要小于液泛气速。10.在以下有关气体吸附穿透曲线的论述中，错误的是（）。穿透曲线表示吸附床处理气体量与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。穿透曲线的形状取决于固定吸附床的操作条件。穿透曲线表示吸附床床层厚度与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。穿透曲线斜率的大小可以反映吸附过程速率的快慢。在以下石灰或石灰石湿式洗涤法烟气脱硫的化学反应式中，（）是对吸收过程不利的反应。12.对于高温、高湿烟气的烟尘治理工艺，在选择设备时拟采用（）为宜。A.旋风除尘器。B.袋式除尘器。C.静电除尘器。D.湿式除尘器。在以下关于除尘器电晕电场中的粒子荷电机理的论述中，错误的是（）。A.直径dP＞0.5粒子以电场荷电为主。B.直径dP＜0.2粒子以扩散荷电为主。C.电场荷电过程的粒子荷电量与电晕电场的温度成正比。D.扩散荷电过程的粒子荷电量与电晕电场的温度成正比。用甲烷CH4作还原剂时，选择性非催化还原NOx的化学反应式中，（）式为副反应。15.根据气液两相间物质传递过程的双膜理论，以下论述中（）是错误的。A.即使气液两相主体呈湍流时，气膜和液膜仍呈层流。B.气液两相主体不存在浓度梯度，被吸收组分在气液两相主体的扩散阻力可以忽略不计。C.在气膜和液膜中，没有吸收组分的积累。D.气液两相主体达到平衡时，相界面处才没有任何传质阻力。16.目前我国主要大气污染物是（）。A.二氧化硫、降尘和总悬浮微粒。B.氮氧化物、降尘和总悬浮微粒。C.一氧化碳、降尘和总悬浮微粒。D.二氧化硫、氮氧化物和总悬浮微粒。17.以下对地球大气对流层的论述中，错误的是（）。A.一般情况下，温度随高度的增加而递减。B.云雾雨雪等主要天气现象都发生在这一层.C.受地面状况和人为活动影响最为显著.D.水汽和尘埃的含量较少。18.烟囱上部大气存在着逆温层、下部的大气为不稳定时，烟羽的形状呈（）。A.平展型。B.波浪型（翻卷型）。C.漫烟型（熏蒸型）。D.上升型（屋脊型）。19.尘粒的自由沉降速度与（）的平方成正比。A.尘粒的密度。B.气体的密度。C.尘粒的粒径。D.气体的粘度。20.处理一定流量的气体，（）占用的空间体积最小。A.重力除尘装置。B.惯性除尘装置。C.离心力除尘装置。D.洗涤式除尘装置。21.电除尘装置发生反电晕现象的主要原因是（）。A.烟尘的电阻率小于104·cm。B.烟尘的电阻率大于1011·cm。C.烟尘的电阻率在104～1011·cm之间。D.烟气温度太高。22.空气动力学当量直径小于或等于（）微米的尘粒，在大气中可以长时间飘浮而不易沉降下来，被称为“可吸入颗粒物”。A.0.1。B.1。C.10。D.100。23.在旋风除尘器的内、外涡旋交界圆柱面上，气流的（）最大。A.切向速度。B.径向速度。C.轴向速度。D.粉尘浓度。24.填料塔、湍球塔和筛板塔是最常用的气态污染物吸收净化设备，空塔气速是影响它们正常运行的技术指标。设它们的空塔气速分别为V1、V2和V3，则在设备选择或设计时，三者之间的关系应为（）。A.V1V2V3。B.V1V2V3。C.V1V3V2。D.V2V1V3。25.燃料油的燃烧过程是一个复杂的物理化学过程，其中对整个燃烧过程起控制作用的是（）。燃料油的雾化和油雾粒子中的可燃组分的蒸发与扩散；燃料油的雾化和可燃气体与空气的混合；燃料油的雾化和可燃气体的氧化燃烧；燃料油的雾化、油雾粒子中的可燃组分的蒸发与扩散和可燃气体与空气的混合。26.对于高温、高湿烟气的烟尘治理工艺，在选择设备时不宜采用（）。A.旋风除尘器。B.袋式除尘器。C.静电除尘器。D.湿式除尘器。27.在以下关于气体吸附过程的论述中，错误的是（）。A.对于化学吸附而言，因为其吸附热较大，所以降低温度往往有利于吸附。B.增大气相主体的压力，从而增加了吸附质的分压，对气体吸附有利。C.流经吸附床的气流速度过大，对气体吸附不利。D.当用同一种吸附剂（如活性炭）时，对于结构类似的有机物，其分子量愈大，沸点愈高，被吸附的愈多，对结构和分子量都相近的有机物，不饱和性愈大，则愈易被吸附。28.用氢作还原剂，选择性非催化还原NOx的化学反应式中，（）式通常称为脱色反应。29.在一般情况下，气－固相催化反应的控制步骤是（），整个过程受化学动力学控制。A.反应物分子从气流中通过层流边界层向催化剂外表面扩散.B.反应物分子从催化剂外表面通过微孔向催化剂内部扩散.C.反应物分子被催化剂表面化学吸附.D.反应物分子在催化剂表面上发生化学反应。30.可能引起全球气候变暖的大气污染物是（）A.SO2。B.NOx。C.CO2。D.VOCs。31.电除尘装置发生电晕闭塞现象的主要原因是（）。A.烟尘的电阻率小于104·cm。B.烟尘的电阻率大于1011·cm。C.烟气中粉尘浓度太高。D.烟气温度太高。32.活性炭优先吸附的气体是（）。A.SO2。B.NOx。C.CO2。D.VOCs。33.旋风除尘器内压力最低处是（）。A.内涡旋圆柱面。B.外涡旋交界圆柱面。C.内、外涡旋交界圆柱面。D.锥体处。34.计算流体阻力的阻力系数受（）的影响。A.流体的密度。B.颗粒的密度。C.颗粒与流体的相对运动速度。D.颗粒雷诺数。35.以下那种气体不属于温室气体。（）A.CO。B.CO2。C.CH4。D.SO2。36.可能引起臭氧层破坏的大气污染物是（）。A.SO2。B.NOx。C.CO2。D.CH4。37.空气动力学当量直径小于或等于（）微米的尘粒，在大气中可以飘浮而不易沉降下来，被称为“总悬浮颗粒物”。A.0.1。B.1。C.10。D.100。38.企业排放的大气污染物必须执行的标准是（）。A.国家大气污染物综合排放标准。B.地方大气污染物排放标准。C.国家环境空气质量标准。D.工业企业设计卫生标准。39.煤中（）形态的硫，不参加燃烧过程。A.黄铁矿硫。B.有机硫。C.硫酸盐硫。D.元素硫。40.大气圈中，（）集中了大气中几乎所有的水汽。A.对流层。B.平流层。C.中间层。D.散逸层。41.大气圈中，（）集中了大气中的大部分臭氧。A.对流层。B.平流层。C.中间层。D.散逸层。42.在吸气罩的四周加上挡板，吸气罩的吸气量将（）。A.增加一半。B.减少一半。C.保持不变。D.可能增加，也可能减少。43.采用湿式（）的脱硫工艺，也可以同时去除烟气中的大部分氮氧化物。A.石灰/石灰石法。B.双碱法。C.氯酸钾法。D.氧化镁法。44.采用干式（）的脱硫工艺，也可以同时去除烟气中的大部分氮氧化物。A.干法喷钙法。B.循环流化床法。C.电子束辐射法。D.喷雾干燥法。45.与大气污染关系最密切的逆温是（）。A.辐射逆温。B.下沉逆温。C.平流逆温。D.锋面逆温。46.在对流层中的冷空气团与暖空气团相遇时形成的逆温是（）。A.辐射逆温。B.下沉逆温。C.平流逆温。D.锋面逆温。47.a为气块运动的加速度，g为重力加速度，r为气温垂直递减率，rd为干空气温度绝热垂直递减率，（）时，表示大气不稳定。A.r＜rd。B.r＞rd。C.r＝rd。D.a＝g。48.a为气块运动的加速度，g为重力加速度，r为气温垂直递减率，rd为干空气温度绝热垂直递减率，（）时，表示大气稳定。A.r＜rd。B.r＞rd。C.r＝rd。D.a＝g。49.某工业炉窑烟气烟尘浓度为20000mg/m3，烟尘比电阻为2×102·cm，拟采用（），比较合适。A.旋风除尘器。B.袋式除尘器。C.静电除尘器。D.湿式除尘器。50.某工业炉窑烟气烟尘浓度为20000mg/m3，烟气温度为250℃，烟尘比电阻为2×108·cm，拟采用（），比较合适。A.旋风除尘器。B.袋式除尘器。C.静电除尘器。D.湿式除尘器。二、判断题【认为叙述正确，在（）内记“”、错误记“”】1.一般情况下，我国冬季的大气污染程度高于夏季的大气污染程度。（）2.海陆风是海风和陆风的总称，它发生在海陆交界地带；山谷风是山风和谷风的总称，它发生在山区；它们都是以24小时为周期的局地环流。（）3.在一个除尘系统中，分级除尘效率一定小于总除尘效率（）4.能够形成酸雨的大气污染物一定是二氧化硫或者三氧化硫。（）5.化学吸附过程的吸附热比物理吸附过程要大。（）6.溶解度系数H是温度的函数，随温度升高而减小。易溶气体H值小。（）7.湍球塔是一种有外部能量引入的气体吸收设备。（）8.通常情况下，物理吸附过程的控制步骤是外扩散，其吸附速率取决于吸附质分子从气相主体到吸附剂颗粒外表面的扩散速率的大小。9.催化剂的活性是衡量催化剂加速化学反应速度之效能大小的尺度，它取决于催化剂的化学组成，与催化剂的表面积无关。（）10.在一般情况下，气－固相催化反应的控制步骤是反应物分子在催化剂表面上发生的化学反应，整个过程受化学动力学控制。11.我国南方城市的大气污染水平高于北方城市的大气污染水平。（）12.大气的气温直减率（）大于作绝热上升运动的干空气的气温直减率（d）时，大气层结不稳定。（）13.从除尘装置的结构上来看，旋风除尘器都是采用切向进风方式。（）14.某地雨水的pH值为6.0，由此可以说明该地区是酸雨地区。（）15.物理吸附是可逆的，而化学吸附一般是不可逆的。（）16.温度对气体溶解度有较大的影响，温度升高，溶解度下降。（）17.填料塔是一种具有固定相界面的气体吸收设备。（）18.通常情况下，吸附速率将取决于吸附质分子从气相主体到吸附剂颗粒外表面的扩散速率。（）19.催化剂可加速化学反应速度，但不参加化学反应中的任何过程。（）20.固定催化床的压力损失与床层截面积的三次方成反比。（）21.因为粉尘的密度一般都大于1，所以，对于同一粉尘而言，其斯托克斯粒径一定大于其空气动力学粒径。（）22.大气的气温直减率（）小于作绝热上升运动的干空气的气温直减率（d）时，大气层结不稳定。（）23.发达国家对NOx排放的控制标准比发展中国家要严。（）24.燃煤锅炉烟气中的NOx主要以NO形式存在。（）25.燃煤锅炉烟气中的NOx主要以NO2形式存在。（）26.脉冲喷吹袋式除尘器可以实现在线清灰。（）27.各种形式的袋式除尘器都可以实现在线清灰。（）28.各种形式的静电除尘器都可以实现在线清灰。（）29.分割粒径大于平均粒径。（）30.分割粒径小于平均粒径。（）31.分级效率为50％时所对应的粒径就是分割粒径。（）32.吸气口气流速度衰减较慢，而吹气口气流速度衰减较快。（）33.吸气口气流速度衰减较快，而吹气口气流速度衰减较慢。（）34.在一定气流速度条件下，管道的直径越小，其摩擦阻力就越小。（）35.在一定气流速度条件下，管道的直径越小，其摩擦阻力就越大。（）36.在吸气量和距离相同的情况下，四周有挡板的吸气口的吸气速度比无挡板的吸气口大一倍。（）37.在吸气量和距离相同的情况下，四周有挡板的吸气口的吸气速度比无挡板的吸气口小一倍。（）38.发展中国家对NOx排放的控制标准比发达国家要严。（）39.活性炭吸附法净化燃煤锅炉烟气时，在去除硫氧化物的同时，还可以去除氮氧化物。40.活性炭吸附法净化燃煤锅炉烟气时，对硫氧化物的去除率很高，而对氮氧化物的去除率很低。（）41.目前，在世界各国的烟气脱硫领域，石灰石湿法脱硫的装机容量远大于石灰湿法脱硫的装机容量。（）42.目前，在世界各国的烟气脱硫领域，石灰湿法脱硫的装机容量远大于石灰石湿法脱硫的装机容量。（）43.在废气处理的生物洗涤塔中生活的微生物系统属于悬浮生长系统。（）44.在废气处理的生物洗涤塔中生活的微生物系统属于附着生长系统。（）45.在废气处理的生物过滤塔中生活的微生物系统属于悬浮生长系统。（）46.在废气处理的生物过滤塔中生活的微生物系统属于附着生长系统。（）47.混合气体中，可燃组分的浓度高于其爆炸上限浓度时，则形成爆炸。（）48.混合气体中，可燃组分的浓度低于其爆炸下限浓度时，则形成爆炸。（）49.用氨作还原剂，选择性催化还原法脱硝的反应温度远高于选择性非催化还原法脱硝的反应温度。（）50.用氨作还原剂，选择性非催化还原法脱硝的反应温度远高于选择性催化还原法脱硝的反应温度。（）三、名词解释1．大气污染2．温室效应3．一次污染物4．二次污染物5．空气过剩系数6．空燃比7．低位发热量8．高位发热量9．大气边界层10．干绝热直减率11．大气稳定度12．逆温13．海陆风14．山谷风15．城市热岛环流16．风速廓线模式17．熏烟（漫烟）过程18．危险风速19．污染系数20．斯托克斯（Stokes）直径21．空气动力学当量直径22．粒径分布23．分割直径24．反电晕现象25．电晕闭塞26．有效驱进速度27．烟气调质28．过滤速度29．保护作用时间30．空间速度四、问答题1.大气污染的综合防治有哪些措施？2.旋风除尘器内的压力分布有什么规律？3.电除尘器空载运行时的电晕电流为什么大于带负荷运行时的电晕电流？气体含尘浓度太高，会产生什么样的后果？克服这种后果可以采取哪些措施？4.吸气口气流速度分布具有哪些特点？5.满足工业规模使用的吸附剂，必须具备哪些条件？工业上广泛应用的吸附剂主要有哪几种？6.我国目前普遍存在的大气污染问题是什么？我国大气污染现状有什么规律性？7.旋风除尘器的卸灰装置为什么要保持良好的气密性？8.应用于工业废气净化的电除尘器为什么要采用负电晕？电除尘器为什么比其它类型除尘器少消耗电能？9.催化剂能加快反应速度的化学本质是什么？10.为了进行有效吸附，对吸附器的设计有哪些基本要求？11.石灰/石灰石洗涤法烟气脱硫工艺中，将己二酸和硫酸镁作为添加剂加入吸收液中有什么作用？12.说明气液两相间物质传递过程的“双膜理论”的主要论点。13.目前计入空气污染指数有那些项目？如何计分？如何报告？14.烟囱高度设计的计算方法有哪几种？15.化学吸收过程的计算要考虑哪些平衡计算？化学吸收过程与物理吸收过程相比，为什么能获较高的吸收效率和吸收速率1. 1简述我国的《环境质量标准》我国的《环境质量标准》规定了9种污染物的浓度限值：总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、铅、苯并芘和氟化物。该标准根据对空气质量要求的不同，将环境空气质量分为三级：一级标准：为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：为保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期的接触情况下，不发生伤害的空气质量要求。三级标准：为保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要求。该标准将环境空气质量功能区分为三类：一类区：自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。二类区：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：特定工业区。一类区执行一级标准，二类区执行二级标准，三类区执行三级标准。2. 环境空气质量控制标准的种类和作用环境空气质量控制标准按其用途可分为：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、大气污染预警预报标准。按其使用范围可分为：国家标准、地方标准、行业标准。（1） 环境空气质量标准环境空气质量标准是以保护生态环境和人群健康的基本要求为目标而对各种污染物在环境空气中的允许浓度所作的限制规定。它是进行环境空气质量管理、大气环境质量评价，以及制定大气污染防治规划和大气污染物排放标准的依据。（2） 大气污染物排放标准大气污染物排放标准是以实现环境空气质量标准为目标，对从污染源排入大气的污染物浓度（或数量）所作的限制规定。它是控制大气污染物的排放量和进行净化装置设计的依据。（3） 大气污染控制技术标准大气污染控制技术标准是根据污染物排放标准引申出来的辅助标准，如燃料、原料使用标准，净化装置选用标准，排气筒高度标准，卫生防护距离标准等。他们都是为了保证达到污染物排放标准而从某一方面做出的具体技术规定，目的是使生产、设计和管理人员容易掌握和执行。（4） 大气污染预警预报标准大气污染预警预报标准是为保护大气环境不致恶化，或根据大气污染发展趋势，预防发生污染事故而规定的空气中污染物含量的极限值。达到这一限值就发出警报，以便采取必要的措施。警报标准的制定，主要建立在对人体健康的影响和生物承受限度的综合研究基础之上。简答题：1. 重力沉降室的结构和原理重力沉降室是通过重力作用使粉尘从气流中沉降分离的除尘装置。含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。重力沉降室分为层流式和湍流式。层流式沉降室设计的简单模式的假设是在沉降室内气流为柱塞流，流速为v0，流动状态保持在层流范围内；颗粒均匀地分布在烟气中。湍流式沉降室设计的模式是假设沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分布于气流中。重力沉降室的主要优点是：结构简单，投资少，压力损失小，维修管理容易。缺点是它的体积大，效率低，因此只能作为高效除尘的预除尘装置，除去较大和较重的粒子。2. 惯性除尘器的结构和原理为了改善沉降室的除尘效果，可在沉降室内设置各种形式的挡板，使含尘气体冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离。惯性除尘器分为冲击式和反转式。冲击式的原理是：气流冲击挡板捕集较粗粒子；反转式的原理是改变气流方向捕集较细粒子。一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘。净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除尘，捕集10～20μm以上的粗颗粒。压力损失100～1000Pa3. 旋风除尘器的结构和原理旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成的。气流沿外壁由上向下旋转运动产生外涡旋，少量气体沿径向运动到中心区域。旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转产生内涡旋。气流作旋转运动时，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出，称为上涡旋。气流运动包括切向、轴向和径向。切向速度决定气流质点离心力大小。影响旋风除尘器效率的因素：二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质、操作变量。4. 电除尘器的结构和原理电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于，分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力小的特点。电除尘的原理涉及到三个基本过程：悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除等三个基本过程。悬浮粒子荷电是通过高压直流电晕实现的。电晕过程发生于活化的高压电极和接地极之间，电极之间的空间内形成高浓度的气体离子，含尘气流通过这个空间时，尘粒在百分之几秒的时间内因碰撞俘获气体离子而导致荷电。带电粒子在电场内迁移和捕集是使其通过延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘器）而实现的。捕集物从集尘表面上清除是通过振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗而实现的。5. 湿式除尘器的结构和原理湿式除尘器是使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置它可以有效地除去直径为0.1～20μm的液态或固态粒子，亦能脱除部分气态污染物。分为高能和低能湿式除尘器：低能湿式除尘器的压力损失为0.2～1.5kPa，对10μm以上粉尘的净化效率可达90％～95%；高能湿式除尘器的压力损失为2.5～9.0kPa，净化效率可达99.5％以上。6. 过滤式除尘器的结构和原理过滤式除尘器是使含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。它分为空气过滤器、颗粒层除尘器、袋式除尘器。其工作原理分为：（1）截留、惯性碰撞；（2）扩散、电沉积；（3）筛分。袋式除尘器的工作原理为：含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排除口排除。沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中。粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层。粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率。随着粉尘在滤袋上积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降。除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰不应破坏粉尘初层。计算题：？五、计算题已知煤炭的重量组成为：C77.2%，H5.2%，N1.2%，S2.6%，O5.9%，灰分7.9%。计算完全燃烧时燃料（煤）与空气的理论质量比，并计算燃烧烟气的组成（对气态组分以体积百分比表示，对固体组分以g/m3N表示）。粉尘由dp=5μm和dp=10μm的粒子等质量组成。除尘器A的处理气量为Q，对应的分级效率分别为70%和85%；除尘器B的处理气量为2Q，其分级效率