科大大气考试

1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，甚至危害了生态环境。。2分类：按污染范围局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染按能源性质煤烟型石油型混合型污染特殊型污染。。3全球大气污染问题：①温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减的通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象。②臭氧层破坏。主要集中在离地面20〜25km的平流层，称为臭氧层。酸雨：pH小于5.6的雨、雪或其它形式的大气降水（如雾、露、霜）。。4大气污染物按其存在的状态可以概括为两类：气溶胶状态污染物，气体状态污染物对于气态污染物可以分为：①一次污染物：是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。②二次污染物：是指由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而生成的与一次污染物性质不同的新污染物。。5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。6意义：执行环境保护法规、实施大气环境管理的科学依据和手段。1煤的工业分析：水分、灰分、挥发分、固定碳、测硫含量和热值，是评价工业用煤的主要指标。煤的元素分析：旨在用化学方法去掉外部水分的煤中主要成分：碳、氢、氧、氮、硫。。2煤中含有硫的形态（四种）：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeS04）、有机硫（CxHySz）和元素硫。。3影响燃料完全燃烧的条件空气与燃料之比、温度、时间、湍流度。。4理论空气量（Vg0）：单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需的空气量称理论空气量。空气过剩系数：实际空气量Va与理论空气量Va0之比。空燃比（AF）单位质量燃料燃烧所需的空气质量。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等于干烟气体积和水蒸气体积之和。。1与大气污染关系密切的气象要素主要有：气温、气压、空气湿度（气湿）、风（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。。2逆温：温度随高度的增加而增加。分类：辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温。。3五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，rrd 中性或稳定（3）扇型：rVo，rVrd稳定（4）爬升型（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；rVo，rVrd，大气处于稳定状态。（5）漫烟型（熏烟型）：大气逆温向不稳定过渡时，排出口上方：rVo，rVrd，大气处于稳定状态；怎样有利于污染物的扩散：a.烟囱有效高度H够大;b.大气不稳定时，即①气块失去外力时加速上升或下降；②Y>Yd时，a>0，气块加速度与位移的方向一致；③烟流形状为波浪形时。1①斯托克斯直径：为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：为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（）的圆球的直径。。2粉尘的物理性质（密度、安息角、滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性、粘附性、自然性和爆炸性）。。空隙率：粉体颗粒之间和内部空隙的体积与堆积粉体的总体积之比。。真密度：粉尘体积不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，而指粉尘自身所占的真实体积，称之为真密度。。堆积密度：若堆积体积包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，以此堆积体积求得的密度。。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。。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。。粉尘的比表面积：单位体积（或质量）粉尘所具有表面积。。自由水分：附着在颗粒表面上的和包含在凹坑处细孔中的水分。。结合水分：紧密结合在颗粒内部的水分。。含水率W：是指粉尘中所含水分质量与粉尘总质量之比。。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。。导电性：粉尘的导电性用比电阻Pd表示。。粉尘的两种导电机制：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。在高温范围内，粉尘比电阻随温度升高而降低，其大小取决于粉尘的化学组成；在低温范围内，粉尘比电阻随温度升高而增大，还随气体中水分或其他化学物质含量的增加而降低。在中间温度最大。。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。。评价净化装置性能的指标，包括技术指标（处理气体流量、净化效率和压力损失）和经济指标（设备费、运行费、占地面积）。1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。含尘气流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。。2旋风除尘器：进入除尘器后，沿外壁由上而下作旋转运动，同时有少量气体沿径向运动到中心区域。气流作旋转运动时，尘粒在离心力作用下逐步移向外壁，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，当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经排出管排出。。影响旋风除尘器效率的因素：a）排放管直径越小，de越小，除尘效率越高，b）筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高，但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降椎体适当加长，可以提高效率，c）除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降。。旋风除尘器的结构形式：切向进气方式——直入式和蜗壳式气流组织分类一一回流式、直流式、平旋式、和旋流使多管旋风除尘器（直流式旋风子并联）。。3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）放电（2）荷电；（3）迁移（4）清灰。。4粉尘比电阻和对电除尘器的影响a粉尘的导电性：烟气中的水汽和化学物质能使粉尘具有电除尘器操作所需要的微弱导电性，某些情况下，较高的稳定也会使粉尘具有满意的导电性。b高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响：高比电阻粉尘将会干扰电场条件，导致除尘率下降。当高于一值时，集尘板粉尘层内会出现电火花，即会产生明显反电晕，反电晕的产生导致点晕电流密度大大降低，严重干扰粒子荷电和捕集。c克服高比电阻的方法：保持电极表面尽可能清洁、采用较好的供电系统、烟气调质（增加湿度、改变烟气温度）、发展新型电除尘器。。5文丘里洗涤器：可除去1〃m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。除尘过程1、含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能2、在喉管入口处，气速达到最大，一般为50〜180m/s3、洗涤液（一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速4、充分的雾化是实现高效除尘的基本条件。。。6袋式除尘器工作原理：含尘气体从下部进入员通过行滤袋，再通过滤料的空隙时，，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排出口排出。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。。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。袋式除尘器的清灰方式：机械振动清灰，逆气流清灰，脉冲喷吹清灰6重力沉降室是通过重力作用使尘粒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。设计重力沉降室的模式有层流式和湍流式两种。。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：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。。。7除尘器的合理选择：1、考虑因素：除尘效率（主要）、压力损失、一次投资、维修管理等。2、旋风除尘器的除尘效率和压力损失随处理烟气量的增加而增加，但大多数除尘器（如电除尘器）的效率都随处理烟气量的增加而下降。3、粘性大的粉尘不用十法除尘，电阻率过大或过小的粉尘不采用电除尘，纤维性或憎水性粉尘不宜采用湿法除尘。4、高温高湿气体不采用袋式除尘器，如果烟气中同时含有SO2、NO等气态污染物可采用湿式除尘器。。。8起始电晕电压：开始产生电晕电流是所施加的电压1吸收速率：吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量。亨利定律（只适用于稀溶液）：在一定的温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比。。2吸附剂具备的条件：①极其疏松的固态泡沫体；②对不同的气体具有选择性的吸附作用；③较高的机械强度、化学与热稳定性；④吸附容量大；⑤来源广泛，造价低廉；⑥良好的再生性能。。常用工业吸附剂：活性炭、活性氧化铝、硅胶、白土、沸石分子筛。。3影响气体吸附的因素：操作条件；吸附剂的性质；吸附质的性质与浓度；吸附剂的活性；接触时间和吸附器性能。。4吸附剂的再生方法：加热再生，降压或真空解吸，置换再生，溶剂萃取。。5吸附工艺的分类：①（吸附剂在吸附器的工作状态）固定床、流动床及沸腾（流化）床吸附过程。②（操作过程的连续与否）间歇吸附过程、连续吸附过程。。6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关系的曲线。1控制so2排放的方法：采用低硫燃料和清洁能源替代、燃料脱硫、燃烧过程中脱硫、末端尾气脱硫。2当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度时，煤粒将开始浮动流化。维持料层内煤粒间的气流实际速度大于临界值而小于输送速度是建立流化状态的必要条件。流化床为固体燃料的燃烧创造了良好的条件。燃烧过程中，处于沸腾状的煤粒和灰渣相互碰撞，使煤粒不断更新表面，再加上能与空气充分混合并在床内停留较长时间，促进了它的燃尽过程。。3流化床燃烧脱硫的主要影响因素①钙硫比；②煅烧温度；③脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构；④脱硫剂种类。。。4石灰石/石灰法洗涤的原理（湿法）烟气用含亚硫酸钙和硫酸钙的石灰石/石灰浆液洗涤，SO2与浆液中的碱性物质发生的化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐，新鲜石灰石或石灰浆液不断加入脱硫液的循环回路，浆液中的固体连续的从浆液中分离出来排往沉淀池。石灰/石灰石湿式烟气脱硫工艺存在的主要问题包括结垢堵塞、设备和管道的腐蚀等。。结垢控制措施：一是抑制亚硫酸盐的氧化，使硫酸钙在非饱和状态下操作；二是强制氧化，使浆液中有足够的石膏品体存在。另外，应尽量选用结构简单、不易堵塞、操作弹性宽的脱硫设备，从国内外的应用情况看，喷淋塔、旋流板塔等有较好的防堵性能，应优先考虑,而填料塔显然不适宜。。防腐措施：防腐措施主要有：（1）内衬防腐；（2）以防腐蚀非金属材料制作；（3）以防腐蚀合金材料制作。。5影响烟气脱硫工艺性能的主要因素：1.脱硫效率：脱硫率是由很多因素决定的，除了工艺本身的脱硫性能外，还取决于烟气的状况，如SO2浓度、烟气量、烟温、烟气含水量等。2.钙硫比（Ca/S）：湿法工艺的反应条件较为理想，因此实用中的Ca/S接近于1，一般为1.0〜1.2。3.脱硫剂利用率：脱硫剂利用率指与SO2反应消耗掉的脱硫剂与加入系统的脱硫剂总量之比。脱硫剂的利用率与Ca/S有密切关系，达到一定脱硫率时所需要的Ca/S越低，脱硫剂的利用率越高，所需脱硫剂量及所产生脱硫产物量也越少。4.脱硫剂的来源5.脱硫副产品的处理处置6.对锅炉原有系统的影响：干法和湿十法脱硫工艺通常安装在锅炉原有的除尘器之前。脱硫系统对除尘器的运行有较大影响。7.对机组运行方式适应性的影响：由于电网运行的需要，电场的机组有可能作为调峰机组，负荷变动较大，与调峰机组配套的脱硫装置必须能适应这种机组经常起停的特点。8.占地面积：烟气脱硫工艺占地面积的大小对现有电厂的改造十分重要，有时甚至限制了某些脱硫工艺的应用可能。9.流程的复杂程度：工艺流程的复杂与否，很大程度上决定了系统投入运行后的操作难易、可靠性、可维护性以及维修费用的高低。烟气脱硫系统是整个电厂的一个辅助系统，必须具有操作方便、可靠性高的特点。10.动力消耗11.工艺成熟程度：烟气脱硫工艺的成熟程度是技术选用的重要依据之一。只有成熟的、已商业化运行的系统才能保障运行的可靠性。1燃烧过程中的分类：燃料型Nox：燃料中固定氮生成的Nox。热力型Nox：高温下N2和O2反应生成的NOx。瞬时NOx：在低温火焰下由于含碳自由基存在而生成的NOx。。2控制燃烧过程中Nox形成的因素：空气-燃料比；燃烧区的温度及其分布；后燃烧区的冷却程度；燃烧器的形状设计。。。3低NOx燃烧技术包括：低空气过剩系数运行技术、降低助燃空气预热温度、烟气循环燃烧、两段燃烧技术。。。4a选择性催化还原法（SCR