044大气污染物治理技术简介

§4大气污染物治理技术简介引言4.1颗粒污染物的治理技术4.2气态污染物的治理技术4.3汽车废气治理小结1引言大气污染的防治是一个庞大的系统工程，根本的思想是采用法律、行政、经济和工程技术相结合的措施进展综合防治。从整个区域大气污染情况出发，一致规划、合理规划，综合运用各种防治污染的措施，充分利用环境的自净才干，从而有效控制大气污染。最后，运用技术措施控制大气污染，主要包括以下几个方面：2〔1〕改善能源构造，积极开发新能源和可再生能源，如太阳能、风能、生物质能、海洋能、小水电及地热能等。〔2〕提高能源的利用率，对燃料进展预处置，推行清洁煤技术。图4.8燃煤蒸汽电厂的大气污染控制系统〔3〕实行清洁消费，推行循环经济。包括改革消费工艺，优先采用无污染或少污染的工艺道路、原料道路和设备；加强企业管理开展综合利用，企业内部或各企业间相互利用原资料和废弃物实现废物资源化、产品化，减少污染物的排放。〔4〕对烟气进展净化处置。3图a燃煤蒸汽电厂的大气污染控制系统4大气污染已是一种非常广泛的污染，遍及我们生活的各个角落，大气污染物按其存在形状分为颗粒污染物和气态污染物，对于这些污染物我们采用何种处置技术和方法进展处置？其原理如何？5§4大气污染物治理技术简介4.1颗粒污染物的治理技术

从废气中将颗粒物分别出来并加以捕集、回收的过程称为除尘。实现上述过程的设备安装称为除尘器。6〔一〕除尘安装的技术性能技术目的常以气体处置量、净化效率、压力损失等参数表示。经济目的那么包括设备费，运转费、占地面积等内容。71．烟尘的浓度表示〔1〕烟尘的个数浓度单位气体体积中所含烟尘颗粒的个数，称为个数浓度，单位为个/cm3，在粉尘浓度极低时用此单位。

〔2〕烟尘的质量浓度每单位规范体积含尘气体中悬浮的烟尘质量数，称为质量浓度，单位g/Nm3。82．除尘安装的处置量该项目的表示的是除尘安装在单位时间内所能处置烟气量的大小，是阐明安装处置才干大小的参数，烟气量普通用体积流量表示〔Nm3/h，Nm3/s〕。93．除尘安装的效率除尘安装的效率是代表安装捕集粉尘效果的重要目的，也是选择、评价安装的最主要的参数。〔1〕除尘安装的总效率〔除尘效率〕除尘安装的总效率是指在同一时间内，由除尘安装除下的粉尘量与进入除尘安装的粉尘量的百分比，常用符号表示。总效率所反映的实践上是安装净化程度的平均值，它是评定安装性能的重要技术目的。10〔2〕除尘安装的分级效率阐明对某一粒径范围粒子的去除才干〔3〕除尘安装的经过率〔除尘效果〕〔4〕多级除尘效率11(二〕除尘安装的分类与除尘原理1．除尘安装的分类2．各类除尘安装的除尘原理121．除尘安装的分类能否运用水或其他液体可分为湿式除尘器、干式除尘器。按效率的高低分：高效除尘器、中效除尘器和低效除尘器。13根据除尘机制分四类:机械式除尘器过滤式除尘器湿式除尘器静电除尘器。142．各类除尘安装的除尘原理〔1〕机械式除尘器机械式除尘器是经过质量力的作用到达除尘目的的除尘安装。质量力包括重力、惯性力和离心力，主要除尘器方式为重力沉降室，惯性除尘器和旋风除尘器等。15①重力沉降室除尘原理重力沉降室是利用粉尘与气体的密度不同，使含尘气体中的尘粒依托本身的重力从气流中自然沉降下来，到达净化目的的一种安装。164-1重力沉降室表示图图4.9单层重力沉降室任务原理图4.10多层重力沉降室17②惯性除尘器的除尘原理利用粉尘与气体在运动中的惯性力不同，使粉尘从气流中分别出来的方法为惯性力除尘，常用方法是使含尘气流冲击在挡扳上、气流方向发生急剧改动，气流中的尘粒惯性较大，不能随气流急剧转弯，便从气流中分别出来。184-2惯性除尘器除尘原理表示图19③离心式除尘器的任务原理使含尘气流沿某一定方向作延续的旋转运动，粒子在随气流旋转中获得离心力，使粒子从气流中分别出来的安装为离心式除尘器，也称为旋风除尘器。204-3旋风除尘器任务原理表示图21〔2〕过滤式除尘器的滤尘原理过滤式除尘是使含尘气体经过多孔滤料，把气体中的尘粒截留下来，使气体得到净化的方法。按滤尘方式有内部过滤与外部过滤之分。22袋式除尘器的除尘机制筛分作用惯性碰撞作用分散作用静电作用重力沉降作用234-4机械清灰袋式除尘器24〔3〕湿式除尘原理湿式除尘也称为洗涤除尘。该方法是用液体〔普通为水〕洗涤含尘气体，使尘粒与液膜、液滴或气泡碰撞而被吸附，凝集变大，尘粒随液体排出，气体得到净化。25湿式除尘器的作用机理①惯性碰撞②分散作用③凝聚作用粘附

26图4-5即为喷淋洗涤安装的表示图

图4.16文丘里洗涤除尘器图4.17填料塔洗涤器27湿式除尘器的特点构造简单，造价低，除尘效率高，在处置高温、易燃、易爆气体时平安性好，在除尘的同时还可去除气体中的有害物。湿式除尘器的缺乏是用水量大，易产生腐蚀性液体，产生的废液或泥浆需进展处置，并能够呵斥二次污染。在冰冷地域和季节，易结冰。28〔4〕静电除尘原理是利用高压电场产生的静电力〔库仑力〕的作用实现固体粒子或液体粒子与气流分别的方法。含尘气体进入除尘器后，经过以下三个阶段实现尘气分别。①粒子荷电②粒子沉降③粒子去除29图4-6管式电除尘器的表示图平板电除尘器单管电除尘器301．除尘安装的选择原那么除尘器的整体性能主要是用三个技术目的〔处置气体量、压力损失、除尘效率〕和三个经济目的〔一次投资、运转管理费用，占地面积及运用寿命〕来衡量。(三〕除尘安装的选择31思索要素〔1〕需到达的除尘效率〔2〕设备运转条件〔3〕经济性〔4〕占地面积及空间的大小。〔5〕设备操作要求及运用寿命。〔6〕其他要素322．除尘安装的性能比较

334.2气态污染物的治理技术吸收法吸附法催化转化法熄灭法冷凝法(一〕气态污染物的治理方法341．吸收法当气-液相接触时，利用气体中的不同组分在同一液体中的溶解度不同，可使气体中的一种或数种溶解度大的组分进入到液相中，使气相中各组分相对浓度发生改动，气体即可得到分别净化，这个过程称为吸收。吸收剂，吸收质，吸收液。物理吸收与化学吸收35吸收剂、吸收质、吸收液在吸收中，用来吸收气体中有害组分的液体叫做吸收剂，被吸收的气体组分称为吸收质，而吸收了吸收质后的液体叫做吸收液。

36吸收法的特点吸收法具有设备简单、捕集效率高、运用范围广、一次性投资低等特点。但由于吸收是将气体中的有害物质转移到了液体中，因此对吸收液必需进展处置，否那么容易引起二次污染。此外，由于吸收温度越低吸收效果越好，因此在处置高温烟气时，必需对排气进展降温的预处置。372．吸附法由于固体外表上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，因此当其与气体接触时，就能吸引气体分子，使浓集在固体外表并坚持其上，这种景象称为吸附。吸附剂，吸附质。吸附平衡，物理吸附与化学吸附。38吸附剂、吸附质具有吸附作用的固体物质称为吸附剂，被吸附的气体组分称为吸附质。

39吸附平衡吸附过程是可逆过程，在吸附质被吸附的同时，部分已被吸附的吸附质分子还可因分子的热运动而脱离固体外表回到气相中去，这种景象称为脱附。当吸附速度与脱附速度相等时，就到达了吸附平衡，到达平衡时，吸附剂丧失了吸附才干。

40吸附法的特点净化效率高，对低浓度气体具有很强的净化才干。吸附剂活性炭、分子筛等，吸附剂需进展再生，常用的再生方法有升温脱附、减压脱附、吹扫脱附等。413．催化转化法催化法净化气态污染物是利用催化剂的催化作用，使废气中的有害组分发生化学反响并转化为无害物或易于去除物质的一种方法。42催化剂成分①活性组分②载体③助催化剂43①活性组分是催化剂对某一反响能否具有加速作用的关键组分。44②载体是分散、负载活性组分的支撑物，能加大催化剂的反响外表并改善催化剂的运用性能。45③助催化剂是改善催化剂活性及热稳定等性能的填加物。46催化方法的特点净化效率较高，受废气中污染物浓度影响较小，无需将污染物与主气流分别，防止了二次污染。但催化剂价钱较贵，操作要求较高，废气中的有害物质很难作为有用物质进展回收等。474．熄灭法熄灭是伴随有光和热的猛烈化学反响过程，在有氧存在的条件下，当混合气体中可燃组分浓度在熄灭极限范围浓度以内时，一经明火点燃，可燃组分即可进展熄灭。特点：工艺简单，操作方便，可回收热量，但不能回收有用物质，易呵斥二次污染。485．冷凝法在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压，采用降低废气温度或提高废气压力的方法，使一些易于凝结的有害气体或蒸汽态的污染物冷凝成液体并从废气中分别出来。冷凝法对废气的净化程度与冷却温度有关，冷却温度愈低，对易凝结组分的去除程度愈高。491．低浓度SO2废气的治理目前常用的脱除SO2的方法有丢弃法和回收法两种。按照作用原理分为：〔1〕湿法〔2〕干法(二〕典型气态污染物的治理50烟气脱硫A、脱硫过程的难点

〔1〕烟气成分复杂，烟气中含有大量粉尘。

〔2〕要求的净化效率高。

〔3〕脱硫渣卖不出去，内部无经济效益。石灰石/石膏烟气脱硫工艺表示图51B、曾经遇到的困难〔1〕腐蚀，Cl的腐蚀引出一部分外排，减少腐蚀。

〔2〕Ca的结垢，堆积CaSO4参与添加剂。

〔3〕除雾器堵塞，有雾沫夹带呵斥。

〔4〕低的利用率。

〔5〕气固分别。

〔6〕脱硫渣的利用。

〔7〕控制pH，需碱量大。

52控制SO2的方法控制二氧化硫的根本方法可分为：熄灭前〔燃料〕脱硫、熄灭中脱硫及熄灭后脱硫。由于技术、经济等方面的缘由，目前其中以烟气脱硫为主要方法。最好是控制煤及其它燃料的含硫量，因处置的气量很大，那么压降很大，所以动力耗费很大。控制SO2的排放的方法选择：思索三方面：系统设备、脱硫剂消费、电力消费53抑制脱硫技术开展的几个缘由：〔1〕CO2酸性气；〔2〕需碱量；〔3〕脱硫废渣；〔4〕高的能耗。542．含NOx废气的治理〔1〕吸收法氧化吸收法、硝酸吸收法、碱液吸收法〔2〕吸附法固定床吸附器、挪动床吸附器和流化床吸附器〔3〕催化复原法55〔3〕催化复原法在催化剂的作用下，用复原剂将废气中的NOx复原为无害的N2和H2O的方法称为催化复原法。①非选择性催化复原②选择性催化复原还有催化分解和热炭层法等。56①非选择性催化复原在催化剂的作用下，复原剂不加选择地与废气中的NOx与O2同时发生反响。作为复原剂气体可用H2和CH4等。该法由于存在着与O2的反响过程，放热量大，因此在反响中必需使复原剂过量并严厉控制废气中的氧含量。NSCR工艺流程图57②选择性催化复原在催化剂的作用下，复原剂只选择性地与废气中的NOx发生反响，而不与废气中的O2发生反响。废气中的二氧化氮〔NO2〕和一氧化氮〔NO〕被复原剂复原为氮气。常用的复原剂气体为NH3和H2S等。SCR工艺流程图583．有机废气及恶臭的治理有机废气：是指各种碳氢化合物的气体，如醛、烃、醇、酮、酯、胺、苯及同系物、多环芳烃等。常用的净化方法是：吸收法、吸附法、熄灭法及催化熄灭法。生物处置法是最新开展起来的新型处置方法。〔1〕吸收法〔2〕吸附法〔3〕熄灭法59〔3〕熄灭法碳氢化合物大多是可燃的物质，因此可用熄灭的方法或加热分解的方法将其转化为CO2和H2O而加以净化。60①直接熄灭将废气中的碳氢化合物作为燃料烧掉，而使废气净化，这种方法只适于高浓度有机废气的治理。

61②热力熄灭经过熄灭辅助燃料，将有机废气升温到有机物分解所需的温度，使碳氢化合物受热分解，这种方法可净化有机物含量较低的废气，因此是治理有机废气的主要方法之一。

62③催化熄灭催化熄灭时要求的反响温度低，又属于无焰熄灭，因此平安性好。63恶臭治理安装〔中国石油大学〕64654．3汽车废气治理1．汽车排放的污染物汽车排放的污染物主要来源于内燃机。汽车排气的根本成分是：二氧化碳、水蒸气、过剩的氧和氮。排气中还含有：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物、微粒(有机铅化物、无机铅、碳粒，油雾等)、臭气(甲醛、丙烯醛等)、苯并(a)芘等有害污染物。662．汽车排气净化方法可分为燃料的处置技术、机内净化技术和机外净化技术三类方式。(1)燃料处置技术①对现用燃料的处置减少汽油中的含铅量。参与一定比例的可减少有害成分的汽油清净剂②采用代用燃料醇类燃料如甲醇、乙醇最有希望气体代用燃料中，具有运用价值的是氢气(H2)、液化石油气(LPG)和紧缩天然气(CNG)等。67(2)机内净化技术①分层熄灭系统与电喷技术“电控燃油放射〞的供油方法，即“电喷技术〞。“电喷技术〞是实现分层熄灭的一种较好的方法。电喷发动机采用电子控制燃油放射系统，由控制单元中的信号微处置器计算发动机在不同工况下的最正确空燃比，对混合气成分和点火定时实现最正确控制，可使排放量大幅度下降，有害物质较少。汽车由“电喷〞替代“化油器〞将是必然趋势。②发动机增压和增压中冷技术相结合的燃油系统此为汽车环保新技术，可以有效地控制汽车的排气。该技术已在北美、欧洲和日本开场运用于汽车工业。68(3)机外净化技术机外净化:是经过附设在内燃机外部的安装对内燃机排出的废气在进人大气之前进展处置，使废气中有害成分的含量进一步降低。主要技术是：在排气系统中安装三元催化净化器、微粒过滤器等。目前国际上通用的是三元催化净化安装，采用能同时完成CO、碳氢化合物的氧化和NOx复原反响的催化剂，将三种有害物质一同净化。三元催化净化器的净化效率与排气中所含碳氢化合物、CO和NO，比例有亲密的关系，因此它要求内燃机任务时把空燃比准确控制在实际空燃比附近，以实现碳氢化合物、CO和NOx的同时高效净化；这种方法的另一缺乏之处是容易铅中毒以及对催化剂性能要求高。因此要求汽车必需安装电喷系统并且运用无铅汽油。693．控制汽车排气污染的综合措施(1)实行新的排放规范为了真实执行新的排放规范，目前急需进展的任务有：①

建造安装闭环电子燃油放射系统和三元催化净化器的轿车。②制定油品规范，消费高质量的燃油和新型添加剂。(2)研制无污染新型能源——燃料电池(3)研制新型发动机技术——发动机增压和增压中冷技术相结合的燃油系统(4)开展地铁、轻轨交通与电车(5)加强道路根底建立及交通管理70小结重点引见了颗粒污染物和气态污染物的治理技术、原理和常用方法。71方法脱硫剂及操作主要产物湿法石灰石/石灰—石膏法—亚硫酸钙法CaCO3/Ca(OH)2浆液吸收，空气氧化CaCO3/Ca（OH）2浆液吸收CaSO4·2H2OCaSO4·1/2H2O间接石灰石/石膏:钠-钙双碱法碱式硫酸铝法液相催化氧化法Na2CO3/NaOH/Na2SO3溶液吸收Al2(SO4)3Al2O3溶液吸收空气氧化H2O吸收Fe3+/Mn2+催化氧化CaCO3/Ca(OH)2再生CaSO4·1/2H2OCaSO4·2H2OCaSO4·2H2O海水脱硫海水中CO32-HCO3-等碱性物质硫酸盐回收法纳碱法：威尔曼洛德法亚硫酸钠法Na