第一章 概 论.ppt

1、大气污染控制工程air pollution control engineering,主讲：耿春香 电话：8393524,大气污染控制工程学习要求,1.学习目的 了解大气污染控制方面的基础知识 燃烧过程中污染物的产生及控制；除尘技术；气态污染物的控制 了解掌握本课程中基本概念、基本计算、实用技术等,2. 学习参考书 林肇信等编大气污染控制工程高等教育出版社； Air Pollution Control Engineering(second edition) 大气污染控制工程（第二版），清华大学出版社 美P.N切雷米西诺夫等，大气污染控制设计手册（上、下册），化学工业出版社 彭定一、林少宁编大气污

2、染及其控制，中国环境科学出版社,3.成绩评定 平时作业占30%，考试70%。 4.纪律要求 按时上课，认真完成作业（字迹要工整、独立完成作业）,第一章 概论 第二章 燃烧与大气污染 第三章 颗粒污染物控制技术基础 第四章 除尘装置 第五章 气态污染物控制技术基础 第六章 硫氧化物的污染控制 第七章 固定源氮氧化物污染控制 第八章 城市机动车污染控制,课程内容简介,第一章 概 论,一、大气污染物及其来源 1.大气污染物,气体状态污染物,分散在大气中的微小液体和固体颗粒，粒径多在0.01100微米之间,指在常温常压下以气体或蒸汽形式分散在大气中的污染物质,气溶胶状态污染物,气体状态污染物,根据化学

3、形态，可将其分为五类：含硫化合物、含氮化合物、有机化合物、碳氧化合物和卤素化合物。,对于分子态污染物，又可分为 一次污染物如：硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、碳氧化物(CO、C02)以及碳氢化物(HC) 二次污染物：硫酸烟雾(Sulfurous smog)和光化学烟雾(Photochemical smog),这类污染物的特点是： （1）它们能以分子状态分散于大气中，能与空气随意混合；（2）它们在大气中的扩散速度受气流和温度的影响，通常与气流的速度基本相同； （3）扩散速度还与它们的比重有关,(1)硫氧化物： 指SO2、SO3，它是目前大气污染物中数量较大、影响面较广的一种气态污染物。

4、每吨煤中约含硫550kg，每吨石油约含硫530kg。 可燃性硫化合物：燃料中的硫醚和硫醇等一类有机硫化物和黄铁矿等无机硫化合物，燃烧后可生成硫氧化物(SOx) 非可燃性硫化合物：燃料中的硫酸盐类的硫化合物不参与燃烧反应。,分子状态污染物的特征、来源,(2)氮氧化物：主要有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，总起来用氮氧化物(NOx)表示。其中污染大气的主要是NO、NO2。 热型NOx (thermal NOx) ：燃料在高温燃烧时，由空气中的N2和O2反应生成的。 燃料型NOx (fuel NOx)：重油中一般含有0.10.4%的含氮化合物，燃烧转换率为3050%。NOx的排放

5、率按煤、燃料油、天然气的顺序而减小。,(3)碳氧化物：CO和CO2是各种大气污染物中发生量最大的一类污染物。 (4)有机化合物：有机化合物（NMHC、多环芳烃PAH）主要来自燃料燃烧和机动车排气。 大多数具有致癌作用（含氧、含氮、含氯、含硫） ；苯并(a)芘是致癌能力很强的物质，并作为大气受PAH污染的依据。 (5)硫酸烟雾：硫酸雾或硫酸盐气溶胶 (6)光化学烟雾：蓝色烟雾(有时带些紫色或黄褐色)，主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。,按粒子态物质的来源和物理性质，可将其分为如下几种： （1）粉尘（dust）：悬浮于气体介质中的小固体粒子，能因重力作用发生沉降，但在某一段时间内能保持

6、悬浮状态。在气体除尘技术中，粉尘粒径一般为1200m左右。 （2）烟（fume）：指由冶金过程形成的固体粒子的气溶胶。它是由熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝。烟的粒子尺寸很小，一般为0.011m左右。 (3)飞灰(fly ash)：指随燃料燃烧产生的烟气飞出的分散得较细的灰分。 (4)黑烟(smoke)：指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。,粒子状态污染物,(5)雾(fog)：雾是气体中液滴悬浮体的总称。在气象中指造成能见度小于1km的小水滴悬浮体。 在大气污染控制中，还根据大气中的粉尘(或烟尘)颗粒的大小，将其分为总悬浮颗粒物（TSP）和可吸入颗粒物（PM10）。 可吸入颗粒物（PM10）：指悬

7、浮在空气中，空气动力学当量直径10m的颗粒物。 总悬浮微粒(TSP)：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100m的颗粒物。,污染物质的来源分为自然源和人为源 （1）按人们的社会活动功能不同，人为源主要有三方面：工业污染源，生活污染源，交通运输污染源。 （2）根据产生污染物的地点分为固定源和流动源 （3）根据污染源的空间分布分为：点源、线源、面源,2.大气污染物的来源,二、几种大气污染物的控制概况,1粉尘（视觉可见）如采油燃油蒸汽锅炉排气 改变燃料结构、改进燃烧条件、安装除尘装置 2二氧化硫 控制措施：燃料脱硫、烟气脱硫和高烟囱扩散稀释等。,我国对电厂锅炉、工业锅炉和炉窑脱硫的有关规定 （1）

8、电厂锅炉 燃用中、高硫煤（2%）的电厂锅炉必须配套安装烟气脱硫设施进行脱硫。 电厂锅炉采用烟气脱硫设施的适用范围是：新、扩、改建燃煤电厂，应在建厂同时配套建设烟气脱硫设施，实现达标排放，并满足SO2排放总量控制要求，烟气脱硫设施应在主机投运同时投入使用。（三同时）,已建的火电机组，若SO2排放未达排放标准或未达到排放总量许可要求、剩余寿命（按照设计寿命计算）大于10年（包括10年）的，应补建烟气脱硫设施，实现达标排放，并满足SO2排放总量控制要求。,已建的火电机组，若SO2排放未达排放标准或未达到排放总量许可要求、剩余寿命（按照设计寿命计算）低于10年的，可采取低硫煤替代或其它具有同样SO2减

9、排效果的措施，实现达标排放，并满足SO2排放总量控制要求。否则，应提前退役停运。超期服役的火电机组，若SO2排放未达排放标准或未达到排放总量许可要求，应予以淘汰。,电厂锅炉烟气脱硫的技术路线是： 燃用含硫量2%煤的机组、或大容量机组(200MW)的电厂锅炉建设烟气脱硫设施时，宜优先考虑采用湿式石灰石-石膏法工艺，脱硫率应保证在90%以上，投运率应保证在电厂正常发电时间的95%以上。,燃用含硫量2%煤的中小电厂锅炉(200MW)，或是剩余寿命低于10年的老机组建设烟气脱硫设施时，在保证达标排放，并满足SO2排放总量控制要求的前提下，宜优先采用半干法、干法或其它费用较低的成熟技术，脱硫率应保证在7

10、5%以上，投运率应保证在电厂正常发电时间的95%以上。,（2） 工业锅炉和窑炉 中小型燃煤工业锅炉(产热量14MW)提倡使用工业型煤、低硫煤和洗选煤或配备湿式除尘脱硫一体化工艺。 大中型燃煤工业锅炉(产热量14MW)可根据具体条件采用低硫煤替代、循环流化床锅炉改造(加固硫剂)或采用烟气脱硫技术。,3氮氧化物 催化还原脱硝、吸收吸附法等。 4.机动车排气 尾气净化、研究新燃料及汽车设备结构改革。,三、大气污染的综合防治措施,1全面规划、合理布局 （环境影响评价） 2.严格环境管理 完整的环境管理体制由三部分组成： 环境立法（依据） 环境监测（手段） 环境保护管理机构（领导者和组织者）,3.控制大

11、气污染的技术措施 (1)实施清洁生产：改革生产工艺，优先采用无污染或少污染的工艺，是防治环境污染的根本途径。 (2)实施可持续发展的能源战略：提高清洁能源和优质能源比例；提高能源利用率和节约能源；推广少污染的煤炭开采技术和洁净煤技术；开发利用新能源。 (3)建立综合性工业基地：开展综合利用，使各企业之间相互利用原材料和废弃物，减少污染物的排放总量。,4.控制环境污染的经济政策 (1)保证必要的环境保护的投资。 (2)对治理环境污染从经济上给予鼓励，如低息长期贷款，对综合利用产品实行利润留成和减免税政策。 (3)贯彻“谁污染谁治理”的原则，并把排污收费的制度和行政、法律制裁措施具体化。一般分三种

12、形式：排污收费，赔偿损失和罚款，追究行政责任以致刑事责任。,5.绿化造林（植物净化） 6.安装废气净化装置 7.高烟囱扩散稀释（利用大气的自净能力） 各种净化装置的结构原理、性能特点和设计计算等，是本课的重点内容。,四、空气标准,1.环境空气质量标准(GB3085-1996) 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（敏感着除外）正常生长的空气质量要求。,环境空气质量功能区分为三类： 一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区。 二类区为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。 三类区为特定工业区。 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。,表1 各项污染物的浓度限值,2.工业企业设计卫生标准（TJ36-79） 3.大气污染物综合排放标准（GB16297-1996） 规定了33种大气污染物的排放限值，其指标体系为最高允许排放浓度、最高允许排放速率和无组织排放监控浓度限值。 规定：任何一个排气筒必须同时满足最高允许排放浓度、最高允许排放速率两项指标。 对于国务院批准划定的“两控区”（酸雨控