环境化学(无燃煤)研究

颗粒物概述颗粒物分类颗粒物组成(zǔchénɡ)颗粒物危害颗粒物控制方法颗粒物处理技术颗粒物的控制及处理(chǔlǐ)技术’‘开门(kāimén)炮’‘污染〔无燃煤〕第一页，共19页。1颗粒物概述(ɡàishù)颗粒物〔particulatematter〕又称尘。大气中的固体或液体颗粒状物质。颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直接造成污染的颗粒物，例如土壤粒子、海盐粒子、燃烧烟尘等等。二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分〔如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等〕之间，或这些组分与大气中的正常组分〔如氧气〕之间通过光化学氧化反响、催化氧化反响或其他化学反响转化(zhuǎnhuà)生成的颗粒物，例如二氧化硫转化(zhuǎnhuà)生成硫酸盐。煤和石油燃烧产生的一次颗粒物及其转化(zhuǎnhuà)生成的二次颗粒物曾在世界上造成屡次污染事件。第二页，共19页。2颗粒物概述(ɡàishù)一次颗粒物的天然源产生量每天约4.41×10^6吨,人为源每天约0.3×10^6吨。二次颗粒物的天然源产生量每天约.6×10^6吨,人为源每天约0.37×10^6吨。就总量来说，一次颗粒物和二次颗粒物约各占一半。颗粒物大局部是天然源产生的，但局部地区，如人口集中的大城市和工矿区，人为源产生的数量可能较多。从18世纪末期开始，煤的用量不断增多。20世纪50年代以后，工业、交通(jiāotōng)迅猛开展，人口益发集中，城市更加扩大，燃料消耗量急剧增加，人为原因造成的颗粒物污染日趋严重。返回(fǎnhuí)第三页，共19页。3颗粒物分类(fēnlèi)

颗粒物尘粒粉尘亚微粉尘炱雾尘烟化学烟雾煤烟煤尘粉尘(fěnchén)由于粒径不同，在重力作用下，沉降特性也不同，如粒径小于10微米的颗粒可以长期飘浮在空中，称为飘尘，其中云尘浮尘。而粒径大于10微米的颗粒，那么能较快地沉降，因此称为降尘。返回(fǎnhuí)第四页，共19页。4颗粒物组成(zǔchénɡ)颗粒物的组成十分复杂，而且变动很大。大致可分为三类：有机成分、水溶性成分和水不溶性成分，后两类主要是无机成分。有机成分含量(hánliàng)可高达50％〔重量〕，其中大局部是不溶于苯、结构复杂的有机碳化合物。可溶于苯的有机物通常只占10％以下，其中包括脂肪烃、芳烃、多环芳烃和醇、酮、酸、脂等。有一些多环芳烃对人体有致癌作用,如苯并(a)芘等。可溶于水的成分主要有硫酸盐、硝酸盐、氯化物等，其中硫酸盐含量(hánliàng)可高达10％左右。颗粒物中不溶于水的成分主要来源于地壳,它能反映土壤中成土母质的特征,主要由硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾等元素的氧化物组成。其中二氧化硅的含量(hánliàng)约占10～40％，此外还有多种微量和痕量的金属元素，有些对人体有害，如汞、铅、镉等。返回(fǎnhuí)第五页，共19页。5颗粒物危害(wēihài)粒径在～1微米的颗粒物，与可见光的波长相近，对可见光有很强的散射作用。这是造成大气能见度降低的主要原因。由二氧化硫和氮氧化物化学转化生成的硫酸和硝酸微粒是造成酸雨的主要原因。大量的颗粒物落在植物叶子上影响植物生长，落在建筑物和衣服上能起沾污和腐蚀作用。大气中大量的颗粒物，干扰太阳和地面的辐射，从而对地区性甚至全球性的气候发生影响。由于可吸入颗粒粒径小、比外表积大，因而其吸附性很强，容易成为空气中各种有毒物质的载体，特别是容易吸附多环芳烃、多环苯类和重金属及微量元素等，使得致癌、致畸、致变的发病率明显(míngxiǎn)升高。返回(fǎnhuí)第六页，共19页。6颗粒物控制(kòngzhì)方法1．加快输配系统建设，扩大天然气供给(gōngjǐ)范围，全力推进“无燃煤区〞和“根本无燃煤区〞建设。2．全面实施天然气替代，大幅削减二氧化硫和大气颗粒物的污染排放。

〔1〕

抓住“西气东输〞的有利时机，加强燃煤、重油锅炉的二氧化硫和颗粒物的排放控制。天然气管网到达地区所有燃煤、重油锅炉鼓励实施天然气替代，尚未到达地区的燃煤锅炉必须使用洁净煤或其他清洁能源，鼓励集中供热，划入“无燃煤区〞和“根本无燃煤区〞的燃煤锅炉必须实施天然气替代〔集中供热区域除外〕。

〔2〕

加快二氧化硫排放重点区域和企业的天然气替代。对污染严重的制气企业实施结构调整，.完成局部天然气制气设施的改造和天然气掺混。局部电厂完成天然气替代。

〔3〕

推进民用燃气的天然气化。第七页，共19页。7颗粒物控制(kòngzhì)方法3．推广集中供热，实施电厂脱硫，有效控制二氧化硫排放总量。

〔1〕

工业区必须(bìxū)实施集中供热，不得新建分散的燃煤、重油的锅炉，集中供热热网效劳范围内的现有分散型锅炉都应纳网。集中供热的锅炉必须(bìxū)采取控制二氧化硫排放的措施。结合工业区建设，采取有力的经济和行政措施，促进分散型锅炉向工业区的集中。

〔2〕

按照国家下达的总量控制指标，落实电厂脱硫工程。

4．

建立大气污染源自动监测系统，电厂安装自动监测装置，20吨/时以上的燃煤锅炉要全部实现自动监测。空气(kōngqì)颗粒物浓度检测仪第八页，共19页。8颗粒物控制(kòngzhì)方法5．控制机动车尾气排放

〔1〕

提前实行严格的新车排放标准。所有在上牌的轻型车辆必须到达等效于欧II标准的排放标准，所有申请上牌的重型车必须到达等效于欧II标准的排放标准。

〔2〕

推进公交车清洁能源替代，加快出租车更新。新投入使用的公交车和出租车必须到达欧II排放标准，投资兴建CNG加气站，增加CNG公交车，出租车根本到达欧II标准。鼓励燃用清洁能源车辆的研发、生产、使用。

〔3〕

实施在用车检测(jiǎncè)和维护管理制度。完成机动车I/M检测(jiǎncè)网络建设，加强对在用车尾气排放管理和监控，对车型老、污染重，无法治理达标的车辆，实行强制淘汰。

〔4〕

加快燃油助动车淘汰力度。在总量控制的前提下，实施清洁能源助动车替代过渡。第九页，共19页。9颗粒物控制(kòngzhì)方法6．全面推进扬尘污染控制

〔1〕

控制裸土扬尘，做到黄土不裸露。优化绿化种植方式，利用草、木、石对中心城区裸土实行全覆盖，控制风蚀土壤扬尘。

〔2〕

标准道路施工，做到堆土不过夜，进一步完善道路施工的有关技术标准，做到严格管理，文明施工，减少施工扬尘污染。

〔3〕

减少运输扬尘，做到运土全封闭。加强货物运输车辆扬尘污染的控制，制订严格规程，配备防尘设施，建材(jiàncái)渣土运输车辆全封闭运行，防止运输过程中产生扬尘污染。

〔4〕

加强道路保结，做到道路保洁制度化。制订道路保洁操作规程，加强对道路的清洗，减少道路二次扬尘。

〔5〕

严格仓储管理，做到堆场防尘标准化。对煤场、矿场、料堆、灰堆等场所进行综合整顿，制订堆场扬尘控制技术标准，加强监督检查，减少扬尘产生量，以改善堆场颗粒物污染环境及扰民状况。调整和搬迁露天堆场，全市大型燃料和建材(jiàncái)堆场建成天棚式储库，在储库内配备自动控制的喷淋设施。

〔6〕

强化工地监控，做到施工减尘标准化。加强建筑施工工地监督管理，制订施工减尘操作标准和措施。外环线内建筑工地必须使用商品混凝土，做到密膜围挡作业，实施硬地施工，对出入工地的运输车辆进行清洗。拆房时，采取喷淋、围挡措施，并及时清运建筑垃圾。第十页，共19页。10颗粒物控制(kòngzhì)方法7．整治餐饮业油烟气污染

〔1〕

依法严格审批新建餐饮业工程，取缔无证经营。

〔2〕

加强执法力度，对超标排放或因排放方式不合理，影响周围居民生活的餐饮单位，要求按标准进行整改；对布局不合理，又无法治理达标的，责令停业、关闭。8.植树造林，绿化土地。全国范围内鼓励大家植树造林，城市农村绿化工作做好，沙漠化地区政府出资大力植树，保持水土；严禁乱砍乱伐现象，防范(fángfàn)森林火灾。返回(fǎnhuí)第十一页，共19页。11颗粒物处理(chǔlǐ)技术颗粒物处理技术机械力除尘过滤除尘静电除尘湿式除尘第十二页，共19页。12颗粒物处理(chǔlǐ)技术1.机械力除尘机械力除尘是借助质量力的作用到达除尘目的的方法，相应的除尘装置称为机械式除尘器.质量力包括重力、惯性力和离心力,主要除尘器形式为重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。〔1〕重力沉降。利用颗粒污染物与气体密度不同，使颗粒污染物在重力作用下自然沉降下来，与气体别离的过程。重力沉降室结构简单，造价低，压力损失小，便于维护，且可以处理高温气体。主要缺点是只能捕集粒径较大的颗粒物，仅对50微米以上的颗粒物具有较好的捕集作用，因而效率低，只能作为初级除尘手段，主要用于高效除尘装置的前级除尘器。〔2〕惯性除尘。利用颗粒污染物与气体在运动中惯性力不同，使颗粒污染物从气体中别离出来的过程。通常(tōngcháng)是使气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧改变，气流中的颗粒物惯性较大，不能随气流急剧转弯,便从气流中别离出来。〔3〕离心除尘。利用旋转的气流所产生的离心力，将颗粒污染物从气体中别离处理的过程。离心除尘器也称为旋风除尘器，具有结构简单、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、可用各种材料制造、能用于高温或高压及腐蚀性气体、并可直接回收干颗粒地优点。一般用来捕集5至15微米以上地颗粒物，除尘效率可达80%左右，是机械式除尘器中效率最高的。主要缺点是对5微米以下的细小颗粒物去除效果不理想。第十三页，共19页。13颗粒物处理(chǔlǐ)技术2.过滤除尘。过滤除尘是使气流通过多孔滤料，将气流中颗粒污染物截留下来，使气体得到净化的过程，主要有袋式除尘及颗粒层过滤除尘两种方式。〔1〕袋滤除尘。利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集颗粒污染物的方法，主要通过筛分、惯性碰撞、扩散、静电、重力沉降等作用机制，依靠滤料外表来捕集颗粒污染物，属于外部除尘。该方法除尘效率高，一般可达99%以上，适应极强，能够处理不同类型的颗粒污染物，操作弹性大，除尘效率对入口颗粒污染物浓度及气流速度变化具有一定稳定性，结构简单，使用灵活，便于回收干料，不存在污泥处理。但袋式除尘器的应用受到滤布的耐温、耐腐蚀等操作性能的限制，一般使用温度应低于300℃。〔2〕颗粒层过滤除尘。通过将松散多孔的滤料填充在框架(kuànɡjià)内作为过滤层，颗粒物在滤层内部被捕集的一种除尘方法，属内部过滤方式。除尘过程中大颗粒污染物主要借助惯性力，小于微米的颗粒物主要靠滤料及被过滤下来的颗粒外表的拦截和附着作用过滤下来，净化效率随颗粒层厚度增高而提高。颗粒层除尘器按其功能可分为单颗粒层除尘器和组合颗粒层除尘器两种。第十四页，共19页。14颗粒物处理(chǔlǐ)技术3.静电除尘。利用高压电场产生的静电力〔库仑力〕的作用从气流中别离悬浮粒子(lìzǐ)〔尘粒或液滴〕的一种方法。静电除尘主要通过粒子(lìzǐ)荷电、沉降和去除三个阶段实现颗粒污染物与气流的别离。静电除尘常用的设备为电除尘器，工业上应用最广泛的是单区电除尘器，即使粒子(lìzǐ)带电的电离作用与带电粒子(lìzǐ)的集尘作用在同一电场中进行。电除尘器是一种高效除尘装置,对细微尘粒及雾状液滴捕集性能优异，除尘效率达99%以上，对于微米以下的尘粒，仍有较高的去除效率，由于气流通过阻力小，所消耗的电能通过静电力直接作用于尘粒上，因此能耗低。处理气量大，可应用于高温、高压场所，广泛应用于工业除尘。电除尘器的主要缺点是设备庞大、占地面积大、一次性投资费用高。静电除尘(chúchén)设备第十五页，共19页。15颗粒物处理(chǔ