摘要
本次课程设计题目是针对电厂锅炉烟气的含尘量以及其他气体性质设计出一个尺寸合理、性能稳定、经济的电除尘器。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。由于作用在粒子上的静电力相对较大，所以即使对亚微米级的粒子也能有效的捕集。在对电除尘器的构造以及原理有了深入了解后，经过反复调整参数对各个结构进行了设计计算，并且对电晕线型式、集尘极板型式等构件进行了选型，最终根据计算结果制得电除尘器的外形图。
关键词：电除尘器；锅炉烟气；大气污染
Abstract
The topic of curriculum design for power plant boiler flue gas dust content and other properties to design a reasonable size, performance，stability，and economic ESP．ESP is a dusty gas through a high voltage electric field in the ionization process，so that charged dust particles，and the electric field strength under the action of the dust particles deposited on the pole on the dust particles separated from the dust and gas a dust removal equipment．As the role of the static electricity on the particle is relatively large，so even if the sub-micron particles can effectively capture．In the construction and principles of ESP have a deeper understanding，after repeated adjusted parameters of each structure of design calculations，and the corona wire type，type of dust collection plate for a selection of other components，according to final results obtained ESP outline．
Keywords：Electrical precipitator；Boiler flue gas；Atmospheric pollution
目录
第一章设计概述 (1)
1.1 设计原则及相关标准 (1)
1.1.1 设计原则 (1)
1.1.2 除尘设计的相关标准 (1)
1.2 设计内容及要求 (1)
1.2.1 设计内容 (1)
1.2.2 设计要求 (1)
1.3 设计原始数据 (1)
1.3.1 烟气气体性质 (2)
1.3.2 其他参数 (2)
第二章锅炉燃烧相关量计算 (3)
2.1锅炉燃烧产生的气体计算 (3)
2.1.1理论空气量的计算 (3)
2.1.2产生烟气量的计算 (3)
2.1.3灰分浓度及二氧化硫浓度的计算 (4)
2.1.4实际工况下烟气量的计算 (4)
2.2除尘效率η计算 (4)
2.3脱硫效率η计算 (5)
第三章电除尘器 (6)
2.1 电除尘器的优势 (6)
2.2 电除尘器的工作原理 (6)
2.3 电除尘器的结构及类型 (6)
2.3.1 电除尘器的结构 (7)
2.3.2 电除尘器的类型 (7)
第四章主要设备说明 (9)
3.1 电晕极系统 (9)
3.1.1 电晕线 (9)
3.1.2 电晕线的固定 (9)
3.1.3 电晕极的振打装置 (9)
3.1.4 绝缘套管 (9)
3.1.5 保温箱 (10)
3.2 集尘极系统 (10)
3.2.1 集尘极板 (10)
3.2.2 集尘板的悬挂 (10)
3.2.3 集尘极板的清灰装置 (10)
3.3 气流分布板 (11)
3.4 高压供电设备 (11)
3.5 排灰装置 (11)
第五章电除尘器主体结构设计计算 (12)
4.1 设计参数 (12)
4.1.1 除尘效率： (12)
ω*： (12)
4.1.2 有效驱进速度
e
1.2 电除尘器箱体横断面各部分尺寸 (13)
第六章脱硫系统设计计算 (17)
第七章烟囱的设计计算 (20)
总结 (28)
第一章设计概述
1.1 设计原则及相关标准
1.1.1 设计原则
1．严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保排出气体指标达到国家及地方有关污染物排放标准；
2．工艺成熟、简单明了，节省投资费用；
3．运行费用低，经济性好；
4．操作管理方便，自动化程度高；
5．避免二次污染，满足安全要求；
6．节约占地面积，流程组合和平面布置的设计，充分考虑节约用地。
1.1.2 除尘设计的相关标准
1.环境空气质量标准(GB3095-1996)；
2.大气污染综合排放标准(GB16297-1996)；
3.锅炉大气污染物排放标准(GBWPB3-1999)；
4.火电厂大气污染物排放标准(GB13223-1996)。
1.2 设计内容及要求
1.2.1 设计内容
本次要求设计QXS65-39型锅炉高硫无烟煤烟气电除尘湿式脱硫系统
1.2.2 设计要求
（1）根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。
（2）净化系统设计方案的分析，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的影响因素等。
（3）除尘设备结构设计计算
（4）脱硫设备结构设计计算
（5）烟囱设计计算
（6）管道系统设计，阻力计算，风机电机的选择
（7）根据计算结果绘制除尘系统、脱硫设备平面、剖面布置图、系统流程图。
1.3.1 技术参数
锅炉型号：QXS65-39 即，强制循环室燃炉（煤粉炉），蒸发量65t/h，出口蒸汽压力39MPa
设计耗煤量：8.5t/h
设计煤成分：Y
C=63% H Y=5% O Y=4% N Y=1% S Y=3% A Y=10%
W Y=14%；V Y=8% 属于高硫无烟煤
排烟温度：160℃
空气过剩系数=1.25
飞灰率=29%
烟气在锅炉出口前阻力900MPa
1.3.2 其他参数
污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。
连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度250mm，90°，弯头50个。
第二章 锅炉燃烧相关量计算
2.1锅炉燃烧产生的气体计算
2.1.1理论空气量的计算
以1kg 煤样为基础：
理论需氧量：
错误！未找到引用源。2o n 52.512.51
.250.93864.688 mol =+-+=（） 理论空气量：
a 64.688 3.781309.21 mol n =?+=（）
03a 22.4
309.21 6.926 m /1000
V kg =?
= 2.1.2产生烟气量的计算
理论烟气量：
0322.4
(52.512.520.3750.9387.778+64.688 3.78)7.416 m /1000fg V kg =+?+++??
=
实际烟气量：
0a +-1fg fg V V V α=（） （2-1）
式中，fg V ——实际烟气量，3m /kg
fg V ——理论烟气量，3m /kg
α——空气过剩系数，=1.25α 0a V ——理论空气量，3m /kg 带入数据可得：
3337.416 m /+ 1.25-16.926 m /=9.148 m /fg V kg kg kg =（）
2.1.3灰分浓度及二氧化硫浓度的计算
1kg 煤样中产烟尘量：10029%=29 /g g kg ?
1kg 煤样中产2SO 量：0.93864/=60.03 /mol g mol g kg ? 标准状态下含尘浓度：
33
3
29 /=
=3.170/m =3170/m 9.148 m /g kg C g mg kg
标准状态下2SO 浓度：
233
3
60.03 /=
=6.562/m =6562/m 9.148 m /so g kg C g mg kg
2.1.4实际工况下烟气量的计算
按燃煤量8.5/t h 计算烟气量：
,338500=9.148 m /=21.60m /s 3600fg kg
V kg s
?
在实际工况下（t=160°）烟气量：
,
,=fg
T Q V T
? （2-2）
33(273160)=21.60m /s 34.26m /s 273K
Q K
+?=错误！未找到引用源。
2.2除尘效率η计算
按照国家《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2001）规定，锅炉烟尘最高允许排放浓度按表1-1规定执行。该标准锅炉建成使用年限分为两个时段，Ⅰ时段为2000年12月31日前建成使用的锅炉；Ⅱ时段为2001年1月1日起建成使用的锅炉。 除尘效率：
=1C C
η—
（2-3）
式中，0C ——国家排放标准中，锅炉烟尘最高允许排放浓度，3/m mg C ——标准状态下浓度，3/m mg 带入数据可得：
200
=1=93.69%3170
η—
表1-1 锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值
2.3脱硫效率η计算
按照国家《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2001）规定，锅炉二氧化硫最高允许排放浓度按表1-2的时段规定执行。该标准锅炉建成使用年限分为两个时段，Ⅰ时段为2000年12月31日前建成使用的锅炉；Ⅱ时段为2001年1月1日起建成使用的锅炉。 除尘效率：
220()()
=1SO SO C C η—
（2-4）
式中，0C ——国家排放标准中，锅炉2SO 最高允许排放浓度，3/m mg C ——标准状态下烟气中2SO 浓度，3/m mg
900
=1100%=86.28%6562
η?—
第三章电除尘器
2.1 电除尘器的优势
根据含尘浓度和
SO浓度
2
1.高硫无烟煤含S错误！未找到引用源。最高，易对设除尘器备造成腐蚀，不宜用湿式除尘器。
湿式除尘器适宜：烟尘粒径0.1~20错误！未找到引用源。，压力损失0.2~9.0kpa，99.5错误！未找到引用源。的除尘效率
2.错误！未找到引用源。=14错误！未找到引用源。,含水率高，160度高温，不宜用袋式除尘器，处理的是含尘量0.2~1错误！未找到引用源。
99错误！未找到引用源。的除尘效率。
3.每个袋式长约2~3.5m，直径约0.15~0.2m，以高效率处理含尘量，高达3~5错误！未找到引用源。的气体，除尘效率可达99错误！未找到引用源。。
2.2 电除尘器的工作原理
电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电力的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下式尘粒沉积在集尘板上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。
电除尘器的除尘过程可分为三个阶段：悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移和捕集，将捕集物从集尘表面清除。
1. 粒子荷电
高压直流电晕是使粒子荷电的最有效办法，广泛应用于静电除尘过程。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。粒子获得的电荷随粒子大小而异。一般来说，直径1μm的粒子大约获得30000个电子的能量。
2. 粒子的捕集
荷电粒子的捕集是使其通过延续的电晕电场或光滑的不放电的电极之间的纯净电场而实现的。前者称单区电除尘器，后者因粒子荷电和捕集是在不同区域完成的，称为双区电除尘器。
3. 清灰
电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积，粉尘层厚度为几毫米，甚至几厘米。粉尘沉
积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性。保持电晕极表面清洁的一般方法是对电极采取振打清灰的方式，使电晕极上的粉尘很快被振打干净。
2.3 电除尘器的结构及类型
2.3.1 电除尘器的结构
电除尘器的结构主要包括：电晕极系统、集尘极系统、气流分布装置、壳体结构以及排灰装置等。
2.3.2 电除尘器的类型
1．按气流方向分为立式和卧式
立式电除尘器中的气体在电除尘器内，从下往上垂直流动。它占地面积小，但高度较大，维护和检修不方便，气体分布不易均匀，对捕集粒径细的粉尘容易产生再飞扬。
卧式电除尘器中的气体在电除尘器内沿水平方向流动，可按生产需要适当增加或减少电场数目。其特点是可实现分电场供电，避免各电场间相互干扰，以利于提高除尘效率；便于分别回收不同成分、不同粒径的粉尘，达到分类富集的作用；容易做到气体沿电场断面均匀分布；由于粉尘下落方向与气体运动方向垂直，粉尘二次飞扬比立式电除尘器少；
本次设计采用卧式电除尘器。
2．按清灰方式分为干式和湿式
干式除尘器收下来的粉尘呈干燥状态。通常采用机械振打或电磁振动产生的振动力清灰，现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰。
湿式电除尘器收下来的粉尘为泥浆状。一般采用水冲洗集尘极板，使极板表面经常保持一层水膜，粉尘降落在水膜上时，随水膜流下，从而达到清灰的目的。
本次设计采用干式清灰。
3．按电极在除尘器内的布置形式分为单区和双区
单区电除尘器的集尘级和电晕极装在同一区域内，颗粒荷电和捕集在同一区域内完成。
双区电除尘器集尘极和电晕极分别装在两个不同区域内，前区安装电晕极称电晕区，粉尘粒子在前区荷电；后区安装集尘极称为集尘区，荷电粉尘粒子在集尘区被捕集。双区电除尘器主要用在通风空气的净化和某些轻工业部门。
本次设计采用单区的布置形式。
4．按集尘极的结构形式分为管式和板式
管式电除尘器用于气体流量小、含雾滴气体或需要用水洗刷电极的场合。板式电除尘器为工业上应用的主要形式，气体处理量一般为25~30m3/s以上。
本次设计采用板式的结构形式。
第四章主要设备说明
3.1 电晕极系统
3.1.1 电晕线
电晕线形式很多，目前常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等。电晕线固定方式有两种：一种为重锤悬吊式；另一种为管框绷线式。
设计电晕线的一般要求是：
1．放电性能好、起晕电压低、击穿电压高，对烟气条件变化适应性强；
2．放电强度强，电晕电流大；
3．机械强度高，不断线或少断线，耐腐蚀、耐高温，重量轻、成本低；
4．能维持准确的极距及易清灰等。
本次设计采用芒刺线。
3.1.2 电晕线的固定
电晕线的固定方式通常有三种：重锤悬吊式、框架式、桅杆式。
电晕线与框架横杆的连接固定牢固，不能晃动，否则在这些点上容易产生局部火花和电弧，形成电腐蚀，使电晕线很快烧损，造成断线。这是电晕极常见故障之一，应予以特别注意。
3.1.3 电晕极的振打装置
为了避免电晕闭塞，需设置电晕极的振打装置。电晕极振打装置的形式有水平转轴挠臂锤击装置、摆线针传动机构、凸轮提升振打机构。其中使用较多的是水平转轴挠臂锤击装置和提升振打装置。
3.1.4 绝缘套管
电晕极框架是借助于吊杆悬吊于壳体顶部的绝缘套管上，绝缘套管要承受框架重量和高压的作用，保证与壳体有良好的绝缘性能。绝缘套管有石英、瓷、刚玉三种材质，在绝缘套管的下端，应设置一个400mm、高400~450mm的防尘罩，一方面防止含尘气体直接吹入绝缘套管的内壁，以免因内壁挂灰而引起表面电击穿；另一方面，由于吊管是高压带电，而防尘罩不带电，他们之间形成电场，带点粉尘进入时也能沉积在防尘罩上。绝缘套管的上盖应留有检查孔，以便必要时用压缩空气清楚内壁的积
灰。
3.1.5 保温箱
如果电晕极框架的支持绝缘套管周围的温度过低，则其表面会出现冷凝水汽，那么，当除尘器工作时，便容易沿绝缘套管表面产生沿面放电，使工作电压升不上去，以致无法操作。所以在绝缘套管附近需装设管状加热器。壳体采用工字梁结构，则在箱内装设恒温控制器，以便控制加热器的工作。
3.2 集尘极系统
3.2.1 集尘极板
板式电除尘器的集尘板垂直安装，电晕电极置于相邻的两板之间。集尘极长一般为10~20m、高10~15m板间距0.2~0.4m，处理气量1000m3/s以上，效率高达99.5%的大型电除尘器含有上百对极板。
集尘板的型式有C型板、Z型板等，本设计采用C型板。
集尘极结构对粉尘的二次扬起，及除尘器金属消耗量（约占总耗量的40~50%）有很大影响。性能良好的集尘极应满足下述基本要求：
1．振打时粉尘的二次扬起少；
2．单位集尘面积消耗金属量低；
3．极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形；
4．振打时易于清灰，造价低。
3.2.2 集尘板的悬挂
极板通常被悬吊在固定于壳体顶梁的小梁上。其联接点有铰接和固接两种，不同的联接方法，其板面振动加速度不同。上下两端采用固接方式可活的较大的板面振动加速度。但是，上下均采用固接型式，当各条极板受热不均匀时，则会造成某些极板弯曲，影响两极间距，降低操作电压，使除尘效率降低。
在实践中发现，极板两端的联接板与极板的联接容易脱开，目前采用的方法是，上部将极板直接用螺栓与悬吊梁联接，下部将极板与撞击杆相联。
3.2.3 集尘极板的清灰装置
集尘极板表面上的粉尘清除，靠对极板进行周期性振打，并使板面产生一定的振
打加速度实现。振打周期、频率和强度与含尘气体、粉尘性质、电除尘器的结构形式等很多因素有关。应留有较大的调整余地，以便在运转过程中逐步调整确定出合适的振打制度。集尘极一般采用间歇振打，振打频率为每分钟4~8次，振打周期随气体含尘浓度而定。
3.3 气流分布板
电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响，为了减少涡流，保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进口变径管内应设气流分布板。最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形钢式和栏杆型分布板等，而以多孔板使用最为广泛。通常采用厚度为3~3.5mm的钢板。孔径为30~50mm，分布版层数为2~3层。
对气流分布的具体要求是：
1．任何一点的流速不得超过该断面平均流速的土40%
2．在任何一个测定断面上，85%以上测点的流速与平均流速不得相差土25%。
本设计采用多孔型气流分布板。
3.4 高压供电设备
高压供电设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和电晕电流，为满足现场需要，供电设备操作必须十分稳定，希望工作寿命在20年之上，通常高压供电设备的输出峰值电压为70~l00kV，电流为100~2000mA 。
为使电除尘器能在高压下操作，避免过大的火花损失，高压电源不能太大，必须分组供电。大型电除尘器常常采用6个或更多的供电机组。增加供电机组的数目，减少每个机组供电的电晕线数，能改善电除尘器性能，但是增加供电机组数和增加电场分组数，必然增加投资。因此电场分组数的确定必须考虑保证效率和减少投资两方面因素。
3.5 排灰装置
电除尘器的排灰装置根据灰斗的形式和卸灰方式而异。但都要求密闭性能好，工作可靠，满足排灰能力。常用的有螺旋输送机、仓式泵、回转下料器、链式输送机等。
灰斗采用锥形，并且卸料采用间歇式时，可选用仓式泵排灰装置。
第五章 电除尘器主体结构设计计算
4.1 设计参数
4.1.1 除尘效率：
由公式（2-3）可计算得=93.69%η，电除尘器对细粉灰有很高的捕集效率，一般都可达到99%。综合考虑经济效益和除尘要求后，本次设计选取
=99%η
4.1.2 有效驱进速度e ω*：
有效驱进速度的确定：
2300
x
e e
S ωω*= 式中，e ω*
为极板间距为300mm 是的有效驱进速度，m/s
2x S 为同极距，mm
对板式电除尘器，早期的研究认为，同极距选为250-300mm 较好。现在，根据不同形式的收尘极板配置不同形式的放电极线，不同极间距对除尘效率影响的试验研究结果是同极距从300mm 增加到500mm ，除尘效率不但没降低，反而有增加的趋势；同极距为300mm 和350mm 时除尘效率最低，同极距为400mm 、450mm 和500mm 时除尘效率变化平稳。
由于同极距的增加，增大了绝缘距离，电场的“闪络”电压提高了，随之提高了两极间的工作电压，增强了放电极附近“电风”的作用，进而提高了粉尘的有效驱进速度，虽然比集尘面积减少了，但除尘效率却有所提高。
此外，同极距的增加有利于抑制和缓解电除尘器处理高比电阻粉尘时反电晕的发生，还给设备的现场安装和检修带来方便。在工程设计中，要依据电除尘器处理的烟尘特性确定同极距离。对于电除尘器处理一般烟尘时，可选择极距>=400mm 。
确定e ω的基本因素有粉尘粒径、要求的捕集效率比电阻及二次扬尘情况等。在确定e ω值以后由此而定的除尘器尺寸时，捕集效率起着重要作用。由于电除尘器捕集较大粒子很有效，所以若达到较低的捕集效率就符合设计要求时，则可以采取较高的值。若所占比例很大的细粒子必须捕集下来，需要跟高的捕集效率，当需要更大的集尘面积时应选取更低的e ω值。
选择e ω值的第二个主要因素是粉尘比电阻。若粉尘比电阻高，则容许的电晕电流密度值减小，导致荷电场强减弱，粒子的荷电量减少，荷电时间增长，则应选取较小的e ω值。
表5-1 各种粉尘的驱进速度
由上表5-1及上述因素综合考虑，取=0.09e ω，则：
400
0.09=0.12300
e ω*=?
1.2 电除尘器箱体横断面各部分尺寸
根据所处理气体流量，需要两台电除尘器，以下只计算一台的外形尺寸，另一台尺寸与这台相同。 1．集尘板的面积
1
1
ln 1e
f ωη
*
=
- (4-4) 11ln
0.1210.9938.38/s m
=
-= 式中：f ——比表面积，s/m ； η——除尘效率，%；
e ω*
——粉尘驱进速度，m/s 。
A fQ =
(4-5)
2
38.3834.261314.78m
=?=
式中：A ——所需集尘极面积，m 2；
考虑处理气量、温度、压力的波动，供电系统的可靠性等因素影响，参照实际情况，取储备系数 1.2K =，实际所需集尘极面积为：
'A A K =? (4-6)
2
1314.78 1.2
1577.74m
=?= 式中：A ’——实际所需集尘极面积，m 2。 实际比表面积：
'
'A f Q
= (4-7)
1577.7438.3841.11/s m
=
= 式中：f ’——实际比表面积，/s m 。
2．除尘效率验算
1f e ωη-=- (4-8)
35.970.12199.28%
e -?=-=
满足要求。
3．箱体断面积的初步确定
'Q
F v =
(4-9) 2
34.261
34.26m =
= 式中：F ’——箱体断面积，m 2；
v ——电场风速，一般在0.4~1.5m/s 范围内，本次设计取v=1m/s 。
4．极板高度
当时280m F ≤' F h '≈ (4-10) 当280m F >'时 2
F h '
≈
(4-11) 式中：h ——极板高度，m 。
即当280m F >'时，电除尘器要设双进风口。计算后h 值应进行调整，当高度小于8m 时，以0.5m 为一级，大于8m 时，以1m 为1级。
所以：
5.85h m
≈== (4-12)
将h 圆整后得h=6m 。 5．通道数
(2')F Z S K h '
=
- (4-13)
34.26
(0.40.04)615.86=
-?= 式中：Z ——通道数；
2S ——相邻两极板中心距取2S=400mm ；
K ’——集尘极板的阻流宽度，因为选用的是C 型板，取K ’=40mm 。 当选用双进风口时，Z 值应取偶数，则Z=16。 6．电场有效宽度
)2(K S Z B '-=有效 (4-14)
16(40040)5760=5.76mm m
=?-= 式中：B 有效——电场有效宽度，mm 。 7．过流断面积
F B h =?有效 (4-15)
2
5.76634.56m
=?=
式中：F ——实际过流断面积，m 2。 故风速V 验证
满足风速假设。
34.26==0.9934.56
Q m
V s F =
8．电场长度
'
2A L nZh = (4-20)
1577.74221664.11m =
???= 式中：L ——电场长度，m ；
n ——电场数量，根据表4-5选取为2。
表4-5 电场数量n 的选择
L 求出后，应按每块极板的名义宽度的倍数进行圆整。取L=4.5m 。
1设计概况 煤作为我国常规主要能源之一的地位，在相当长的一段时间里都不会改变。煤通过燃烧和气化为人类提供能源和化工原料，但在应用过程中会排放大量的废水、废气和固相污染物，严重影响着人类赖以生存的环境与生态平衡。所以，煤总是和不清洁联系在一起。中国的电力结构中，燃煤发电一直占主导地位，比例约为77%，我国排放的SO2和NO x总量达4000万吨以上，源于燃煤的就占到85%和60%，所以对燃烧产生废气的治理是一项非常重要的任务，主要包括对废气进行脱硫、脱氮、除尘等过程[1]。 1.1烟尘治理 烟尘是指烟和尘的混合物，是造成空气污染的主要污染物之一。烟尘中大于10um粒径的称为降尘，10um以下的称为飘尘。排尘量的多少、粒径的大小，随排烟发生装置的类型、构造、原料、燃料的种类、燃烧方式和操作条件的不同，有显著的变化。防治烟尘对空气的污染，当通过工艺改革仍不能满足排放要求时，可采用净化装置把烟尘从烟气中分离并收集下来，这种装置称为除尘器。 除尘过程的机理是，将含尘气体引入具有一种或几种力作用的除尘器，使颗粒相对其运载气流产生一定的位移，并从气流中分离出来，最后沉降到捕集表面上。颗粒大小种类不同，所受作用力不同，颗粒动力学行为亦不同。颗粒捕集过程所要考虑的作用力有外力、流体阻力和颗粒间的相互作用力。外力一般包括重力、离心力、惯性力、静电力、磁力、热力、泳力等；颗粒间的相互作用力在颗粒浓度不是很高时是可以忽略的。 1.1.1烟尘排放标准 我国目前实施的控制空气污染的标准有：《大气环境质量标准》、《锅炉烟尘排放标准》和《工业企业设计卫生标准》。这三个标准把各种有害有毒物质，在车间、工作场所的最高容许浓度和排放到空气中的浓度，都做了具体的规定，是进行空气质量管理的重要依据。锅炉燃煤烟气烟尘可遵照锅炉大气污染物排放标准。 锅炉烟尘排放标准GB13271-2001（摘录）见表1-1[2]。
大气污染控制工程 课后答案 （第三版）主编：郝吉明马广大王书肖 目录 第一章概论 第二章燃烧与大气污染 第三章大气污染气象学 第四章大气扩散浓度估算模式 第五章颗粒污染物控制技术基础 第六章除尘装置 第七章气态污染物控制技术基础 第八章硫氧化物的污染控制 第九章固定源氮氧化物污染控制 第十章挥发性有机物污染控制 第十一章城市机动车污染控制
第一章 概 论 1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少？ 解：按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。质量百分数为 %51.75%100197.2801.28781.0%2=???= N ，%08.23%100197.2800 .32209.0%2=???=O ； % 29.1%1001 97.2894 .3900934.0%=???=Ar ，%05.0%100197.2801 .4400033.0%2=???=CO 。 1.2 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO 2、NO 2、CO 三种污染物日平均浓度限值的体积分数。 解：由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：0.15mg/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。按标准状态下1m 3 干空气计算，其摩尔数为mol 643.444 .221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为：
SO 2： ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03 =??- CO ： ppm 20.3643 .44281000.43 =??-。 1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10－4的混合气体，在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ，试确定：1）CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ（g/m 3N ）和摩尔浓度c （mol/m 3N ）；2）每天流经管道的CCl 4质量是多少千克？ 解：1）ρ（g/m 3 N ）3 3 4/031.110 4.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3 N ）3 33 4/1070.610 4.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg 1.4 成人每次吸入的空气量平均为500cm 3，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200g μ/m 3，试计算每小时沉积于肺泡内的颗粒物质量。已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为0.12。 解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 设人体肺中的气体含CO 为2.2×10－4，平均含氧量为19.5%。如果这种浓度保持不变，求COHb 浓度最终将达到饱和水平的百分率。 解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210 2369.0105.19102.22102 4 22=???==--∝O p p M Hb O COHb ，
本科《大气污染控制工程》课程设计 说明书 大气污染控制课程设计 一、设计任务 广东九江俊业家具厂生产时会进行喷漆流程，喷漆时，作业场所有大量的漆雾产生，而且苯浓度相当高，对喷漆工人危害极大，如果没有经过处理直接排放，对车间及厂区周边环境造成严重的影响。 为了改善车间及周边区域大气环境状况，受实木家具厂委托，对喷漆车间在生产过程中产生的含苯类有机废气进行整套废气净化系统的设计，使得上述车间排放含有VOC的气体经净化处理后达标排放，减少其对周围环境的污染，提高企业的环保形象。 二、公司资料 ?生产工艺 家具喷漆工艺主要包括基材破坏处理、素材处理、整体着色、填充剂、底漆、吐纳、着色、修色、二度底漆、画漆、抛光打蜡等工艺。主要采用的是水帘机喷漆方法。 而在喷漆工艺中，喷漆时涂料溶剂从涂料中挥发出来，形成油漆工艺最主要的污染物——“漆雾”的主要成分之一。家具喷漆中一般采用含苯烃类溶剂，苯为剧毒溶剂，少量吸入也会对人体造成长期的损害。 ?废气特点 废气排放量：17640m3/h， 废气组分为苯类有机物（苯、甲苯、二甲苯等）及少量醛类和醇类有机物， 有机物浓度日平均值：2000 mg/m3， 废气温度：当地气温 ?气象资料 气温： 年平均气温：22.2oC
冬季：13.5oC 夏季：29.1oC 大气压力： 冬季740mmHg（98.6×103Pa） 夏季718 mmHg（95.72×103Pa） ?喷漆室布置图 ? 三、设计原则 （1）综合考虑采用先进工艺、技术、设备、材料、投资经济性等因素，以较少的投资，取得较大的社会、环境和经济效益； （2）采用技术成熟、先进可靠的工艺和处理效果好的设备，确保环保设施运行正常； （3）按现有场地条件考虑设计，整个工程做到布局合理、占地空间小、外形结构美观、投资小等几项特点；
大气污染控制工程课程设计任务书 一、设计题目 某燃煤采暖锅炉房烟气除尘脱硫系统设计。 二、设计任务 燃煤锅炉燃烧过程排放的烟气中含有大量的烟尘和二氧化硫，如不采取有效的治理措施，将会对周围大气环境及居民健康造成严重影响与危害。因此，本设计结合燃煤锅炉烟气排放特点，根据所提供的原始参数及资料，拟设计一套燃煤采暖炉房烟气除尘系统。要求设计的净化系统效果好、操作方便、投资省，且出口烟气浓度达到锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准，即：烟尘排放浓度≤200mg/Nm3、SO2排放浓度≤900mg/Nm3。 三、原始资料 锅炉型号：SZL4-13型，额定蒸发量2.8MW/h 设计耗煤量：见附表。 排烟温度：180℃ 烟气密度（标准状态下）：1.50kg/m3 空气过剩系数：α＝1.3 排烟中飞灰占煤中灰分（不可燃成分）的比例，见附表。 烟气在锅炉出口前阻力：800Pa 当地大气压力：970hPa 冬季室外空气温度：2℃ 空气含水（标准状态下）按0.01293kg/m3 烟气其它性质按空气计算。 燃煤煤质如下表所示。 表燃煤煤质（按质量百分含量计，%） 组别C Y H Y S Y O Y N Y W Y A Y V Y (1) 68 4 1 5 1 6 15 13 (2) 68 4 1.2 5 1 6 14.8 13 (3) 68 4 1.4 5 1 6 14.6 13 (4) 68 4 1.6 5 1 6 14.4 13 (5) 68 4 1.8 5 1 6 14.2 13 (6) 68 4 2 5 1 6 14 13
净化系统布置场地如下图所示的锅炉房北侧20m以内。 四、设计内容及要求 1、编写设计计算书 设计计算内容包括以下几方面： （1）燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。 （2）净化系统设计方案的分析确定。 （3）除尘或脱硫设备的比较和选择：确定除尘或脱硫设备的类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。 （4）管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径及系统总阻力。 （5）风机及电机的选择设计：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。 （6）需要说明的其他问题。 （7）编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定、设计计算、设备选择等内容。课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整。 2、绘制设计图（提供其中一份图纸） （1）工艺流程示意图。 （2）平面布置图。应按比例绘制，锅炉房及锅炉的绘制可以简化，但应能表明建筑外形和主要结构型式。在平面布置图中应有方位标志（指北针）。 （3）锅炉烟气除尘脱硫系统图。应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。 （4）主要除尘脱硫设备剖面图。只需标出设备的主要性能参数（主要尺寸），内部结构不用细画。五、提交成果
《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104Ω·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011Ω·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（）。 A. 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。 B. 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。 C. 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。 D. 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（）。 A.颗粒雷诺数Re p≤1，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 B.1＜Re p＜500，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 C.500＜Re p＜2×105，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 D.颗粒雷诺数Re p≤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（）。 A. 产生“塔壁效应”的主要原因是塔径与填料尺寸的比值太小。 B. 填料塔是一种具有固定相界面的吸收设备。 C. 当烟气中含有悬浮颗粒物时，填料塔中的填料容易堵塞。 D. 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（）。 A.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。 B.穿透曲线的形状取决于固定吸附床的操作条件。 C.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。 D.穿透曲线斜率的大小可以反映吸附过程速率的快慢。 11.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，（ D ）是对吸
大气污染控制工程 课程设计
目录 1. 总论 ................................................................................. 错误!未定义书签。 2. ****污染现状.................................................................. 错误!未定义书签。 3.工艺流程选择................................................................... 错误!未定义书签。 3.1 常见除尘技术原理 ............................................................. 错误!未定义书签。 3.2 除尘工艺流程选择 ............................................................ 错误!未定义书签。 3.3 管道系统设计 .................................................................... 错误!未定义书签。 4 工艺计算.............................................................................. 错误!未定义书签。 4.1 旋风除尘器设计 ................................................................. 错误!未定义书签。 4.2 袋式除尘器设计 ................................................................ 错误!未定义书签。 4.3管道设计............................................................................. 错误!未定义书签。1）管径的计算与实际速度的确定.......................................... 错误!未定义书签。核算实际速度：v=4Q/(2 d )=14.154m/s； ............................. 错误!未定义书签。 1 管段长度的确定....................................................................... 错误!未定义书签。图1 除尘工艺流程图 ............................................................. 错误!未定义书签。管道压力损失的计算 ............................................................... 错误!未定义书签。管道保温及热补偿设计 ........................................................... 错误!未定义书签。 4.4 风机选择............................................................................. 错误!未定义书签。 5. 课程设计小结.................................................................. 错误!未定义书签。 6.参考文献 .......................................................................... 错误!未定义书签。
大气污染控制工程 大气污染：是指由于人类活动或自然过程引起的某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。 总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。 可吸入颗粒物（PM10）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物。 一次污染物：是指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 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质。 大气污染物的影响对象：大气污染物对人体健康、植物、器物和材料，及大气能见度和气候皆有有重要影响。 控制大气污染物的重要技术措施：（1）实施清洁生产。包括清洁的生产过程和清洁的产品两个方面：对生产工艺而言，节约资源与能源、避免使用有毒有害原材料和降低排放物的数量和毒性，实现生产过程的无污染和少污染；对产品而言，使用过程中不危害生态环境、人体健康和安全，使用寿命长，易于回收再利用。（2）实施可持续发展的能源战略：1、综合能源规划与管理，改善能源供应结构与布局，提高清洁能源和优质能源比例，加强农村能源和电气化建设等；2、提高能源利用效率和节约能源；3、推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术；4、积极开发利用新能源和可再生能源。（3）建立综合型工业基地，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）对SO2实施总量控制。 环境空气质量控制标准：是执行环境保护法和大气污染防治法、实施环境空气质量管理及防治环境污染的依据和手段。 大气污染物的主要来源：化石燃料的燃烧 完全燃烧的条件：空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气混合的条件。 燃烧过程的“3Ｔ”：温度、时间和湍流度。 理论空气量：单位量染料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量。 空气过剩系数α：实际空气量V a与理论空气量V0a之比。 空燃比（AF）：单位质量染料所需要的空气质量。<汽油理论空燃比为15>。 干绝热垂直递减率：干空气块（包括未饱和的湿空气块）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，称为干空气温度绝热垂直递减率。
3 前言 (1) 第一章设计任务书 (2) 1.1 设计目的 (2) 1.2 毕业设计题目 (2) 1.3 设计基础资料 (2) 1.4 设计要求 (2) 1.5 设计成果 (2) 1.6 参考资料 (2) 第二章设计说明书 (3) 2.1工程概况 (3) 2.2除尘系统的组成及除尘方案的原则 (3) 2.3除尘效率概算 (3) 2.4除尘系统方案的选择和确定 (4) 2.5管网布置 (11) 第三章设计计算书 (12) 3.1 管道系统的计算 (12) 3.2 风机、电机的选择 (14) 3.3 烟囱高度的计算 (15) 第四章设计概算书 (16) 4.1一次性投资费 (16) 4.2设备运行费用 (17) 第五章结束语及参考文献 (19) 5.1 结束语 (19) 5.2 参考文献 (19)
前言 《大气污染控制工程》是环境工程的一个重要领域，是黄石理工学院环境工程专业的一门重要专业课。在毕业之际，根据院教研组的安排，我选择了以大气污染控制为主题的毕业设计----------- 某公司堆存铬渣回转窑还原焙烧干法解毒尾气除尘系统设计。 作为工业三废中的废气污染，随工业生产的迅速拓展而急剧膨胀，已经越来越引起人们的关注。为了更好的巩固自己所学，以便能为实际工业废气治理工作提出切实可行的方案，我组查阅了大量的相关资料，联系了生产及毕业实习的生产实践，制定此次毕业设计。 设计中的每部分应体现出技术的可行性和规范性，此外还要体现出经济上的合理性，即是要从技术、经济两方面综合考虑，使设计项目在有效工作的同时，具有费用节省的特点。 设计过程中，指导老师刘子国给予了悉心指导，同组同学也给予了热心帮助，帮助我完成了本次毕业设计，在此，表示衷心的感谢！ 作为一名未毕业的学生，缺乏实际工作经验，在设计中出现错误在所难免，敬请批评，指正！ 王超君
第一章．1、按照大气污染的范围来分，可以分为四类：（1）局部地区污染；（2）地区性污染（3）广域污染（4）全球性污染。 2、大气污染物：指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。可以分为两类：气溶胶状态污染物、气体状态污染物。 3、一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 4、大气污染源可以分为：自然污染源、人为污染源。（人为污染源：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。） 5、中国的大气环境 污染主要以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO ，北京、上海、广州属于煤烟与汽车尾气并重类型。 2 6、大气污染物入侵人体途径：（1）表面接触（2）食入含污染物的食物和水（3）吸入被污染的空气。 7、颗粒物的粒径大小危害人类健康主要表现在两方面：粒径越小，越不容易沉淀，漂浮时间长人体吸入后深入肺部；粒径越小，粉尘比表面积越大，物理化学活性越高，生理效应加剧。8、硫酸烟雾引起的生理反应要比单一二氧化硫气体强4—20倍。 9、能见度：指定方向上仅能用肉眼看见和辨认的最大距离。 10、大气污染综合防治措施：（1）全面规划、合理布局（2）严格环境管理（3）控制污染技术措施（4）控制污染经济政策（5）绿化造林（6）安装废气净化装置。11、大气污染综合防治的基本点是：防与治的综合。 12、环境管理概念的两种范畴：狭义：环境污染源和环境污染物的管理；广义：即从环境经济、环境资源、环境生态的平衡管理，通过经济发展的全面规划和自然资源的合理利用，达到保护生态和改善环境的目的。13、清洁生产包括：清洁的生产过程和清洁的产品。14、可持续发展能源战略：（1）综合能源规划与管理（2）提高能源利用效率（3）推广少污染的煤炭开采集术和清洁煤技术（4）积极开发利用新能源和可再生能源。 15、制定环境空气质量标准的目标是保障人体健康和保护生态环境。 第二章.1、燃料：指在燃烧过程中能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。分为固体燃料、液体燃料、气体燃料。2、煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳。3、煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫、元素硫。4、石油主要由：链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。 5、原油中硫大部分以有机硫形式存在。 6、非常规燃料根据来源可以分为：（1）城市固体废弃物（2）商业和工业固体废弃物（3）农产物及农村废物（4）水生植物和水生废物（5）污泥处理厂废物（6）可燃性工业和采矿废物（7）天然存在的含碳和含碳氢的资源（8）合成燃料。 7、非常规原料优点：代替某些领域的化石燃料供应，也是处理废物的有效方式。缺点：燃烧时比常规燃料产生更为严重的空气污染和水污染；需要专门的技术设备。 8、燃料完全燃烧条件：（1）充足的空气（2）达到着火温度（3）停留时间充足（4）燃料空气充分混合。9、有效燃烧四因素：空燃比、温度、时间、湍流度。 10、燃烧“三T”：时间、温度、湍流。11、过剩空气量：一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量。12、燃烧烟气主要由少量悬浮颗粒物、未燃烧和部分燃烧的燃料、氧化剂、惰性气体组成。13、燃烧设备热损失：（1）排烟热损失（2）不完全燃烧热损失（3）炉体散热损失。14、理论烟气体积：在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的燃气体积称为理论烟气体积。15、含硫燃料燃烧时的特征是火焰呈浅蓝色。16、烟尘：固体燃料燃烧产生的颗粒物称为烟尘，包括黑烟和飞灰两部分。 17、黑烟：主要是未燃尽的炭粒。18、飞灰：主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒。19、大气污染物中量最大、分布最广的一种、亦是燃烧过程中产生的主要污染物是CO，CO主要来源于汽车的尾气。 20、汞的挥发性很强，对人体危害包括肾功能衰减，损害神经系统等。 第三章.1、大气：指环绕地球的全部空气的总和。环境空气：指人类、植物、动物、和建筑物暴露于其中的室外空气。2、自然地理学将受地心引力而随地球旋转的大气层称为大气圈。3、根据气温在垂直于下垫面方向上的分布，将大气圈分为：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。4、气压：指 m湿空气中含有的水汽质量，称为湿空气的绝对湿度。5、含湿量：大气的压强。5、绝对湿度：在13
大气污染控制工程课程设计实例 一、课程设计题目 某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计 二、课程设计的目的 通过课程设计使学生进一步消化和巩固本能课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养学生运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，使学生了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。 三、设计原始资料 锅炉型号：SZL4-13型，共4台 设计耗煤量：600kg/h(台) 排烟温度：160℃ 烟气密度：1.34kg/Nm3 空气过剩系数：=1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 烟气在锅炉出口前阻力：800Pa 当地大气压力：97.86kPa 冬季室外空气温度：-1℃ 空气含水按0.01293kg/ Nm3 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值： Y O=5%，C=68%，Y H=4%，Y S=1% ，Y Y V=13% W=6%，Y A=15%，Y N=1%，Y 按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行： 烟尘浓度排放标准：200mg/ Nm3 二氧化硫排放标准：900mg/ Nm3 净化系统布置场地为锅炉房北侧15m以内。 四、设计计算
1．燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 （1）理论空气量 () Y Y Y Y a O S H C Q 7.07.056.5867.176.4-++=' /kg)(m N 3 式中：Y C 、Y H 、Y S 、Y O 分别为煤中各元素所含的质量百分数。 ) /(97.6)05.07.001.07.004.056.568.0867.1(76.4'3kg m Q N a =?-?+?+??= （2）理论烟气量（设空气含湿量12.93g/m 3N ） Y a a Y Y Y Y s N Q Q W H S C Q 8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++=' （m 3N /kg ） 式中：a Q '—理论空气量（m 3N /kg ） Y W —煤中水分所占质量百分数； Y N —N 元素在煤中所占质量百分数 /kg) (m 42.701.08.097.679.097.6016.006.024.104.02.11)01.0375.068.0(867.1'N 3=?+?+?+?+?+?+?=s Q （3）实际烟气量 a s s Q Q Q '-+'=)1(016.1α （m 3N /kg ） 式中： —空气过量系数。 s Q '—理论烟气量（m 3N /kg ） a Q '—理论空气量（m 3N /kg ） 烟气流量Q 应以m 3N /h 计，因此。?=s Q Q 设计耗煤量 /h) （m 615060025.10/kg)(m 25.1097.6)14.1(016.142.7N 3N 3=?=?==?-?+=设计耗煤量s s Q Q Q （4） 烟气含尘浓度：
第一章 概 论 第二章 1.1 解： 按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。质量百分数为 %51.75%100197.2801.28781.0%2=???= N ，% 08.23%100197.2800 .32209.0%2=???=O ； %29.1%100197.2894.3900934.0%=???=Ar ，% 05.0%100197.2801 .4400033.0%2=???=CO 。 1.2 解： 由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：0.15mg/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。按标准状态下1m 3 干空气计算，其摩尔 数为mol 643.444.221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为： SO 2：ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03 =??- CO ：ppm 20.3643.44281000.43 =??-。 1.3 解： 1）ρ（g/m 3 N ）334/031.1104.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3 N ）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3 kg=891kg 1.4 解： 每小时沉积量200×（500×15×60×10－6 ）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 解： 由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210 2369.0105.19102.22102 4 22=???==--∝O p p M Hb O COHb ， COHb 饱和度% 15.192369.012369.0/1/222=+=+=+= Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ 1.6 解： 含氧总量为mL 96010020 4800=?。不同CO 百分含量对应CO 的量为： 2%：mL 59.19%2%98960=?，7%：mL 26.72%7%93960 =?
、八— 前言 大气是人类赖以生存地最基本地环境因素，构成了环境系统地大气环境子系统.一切生命过程，一切动物、植物和微生物都离不开大气.大气为地球生命地繁衍，人类地发展，提 供了理想地环境 .它地状态和变化，时时处处影响到人类地活动与生存. 造成大气污染地原因，既有自然因素又有人为因素，尤其是人为因素，如工业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等 .随着人类经济活动和生产地迅速发展，在大量消耗能源地同时，也将大量地废气、烟尘物质排入大气，严重影响了大气地质量，特别是在人口稠密地城市和工业区域?造成大气污染地物质主要有：一氧化碳CO、二氧化硫 S02、一氧化氮 NO、臭氧03以及烟尘、盐粒、花粉、细菌、苞子等 酸雨对人类产生着最直接、最严重地危害?形成酸雨地根本原因是燃煤过程向大气中排放大量地硫氧化物等酸辛气体?我过是以煤为主要能源地国家?随着国民经济地发展，能源地消耗量逐步上升，大气污染物地排放量相应增加?而就我国地经济和技术发展就我国地经济 和技术发展水平及能源地结构来看，以煤炭为主要能源地状况在今后相当长时间内不会有根本性地改变?我国地大气污染仍将以煤烟型污染为主?因此，控制燃煤烟气污染是我国改善 大气质量、减少酸雨和 SO2 危害地关键问题? 目前烟气脱硫除尘一体化装置主要是通过工艺改造和设备优化组合来实现脱硫除尘地目地，很少有人来通过改良脱硫除尘剂地配方
来实现这一目地 .假如能够在现有地成熟地高效率脱硫工艺地基础上，在投资成本和运营成本都不高地情况下，通过一些工艺地改良和脱硫药剂地改善来提高其除尘效率，使得该脱硫除尘一体化装置既有良好地脱硫效果，又能获得较高地除尘效率.这种技术地研制和开发一定会有很好地推广价值，产生良好地社会效益和经济效益 . 目录 前言 第一章总论 (5) 1.1概述 (5)
大气污染控制工程（专接本） 一、填空 大气污染物按其存在状态可分为气溶胶状态污染物和气体状态污染物。 燃料燃烧过程的空气过剩系数取决于燃料种类、燃烧装置形式及燃烧条件等因素。 石油是液体燃料的主要来源，它是由链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。 固体燃料燃烧过程生产的颗粒物通常称为烟尘，它包括黑烟和飞灰两部分。黑烟是未燃尽的炭粒，飞灰则主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒。 用显微镜观测粒径时，将各颗粒在投影图中按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度，称为颗粒的定向面积等分直径，也称马丁直径。 表征净化装置净化污染物效果的重要技术指标是净化效率。 电除尘过程中，粉尘比电阻过高，会导致除尘效率下降。 组成袋式除尘器的核心部分是滤料，其性能对袋式除尘器操作有很大影响。 在烟气脱硫工艺中，干法的脱硫剂利用率最低，通常在30%以下。湿法脱硫的效率最高，可以达到95%以上。 酸雨泛指酸物质以湿沉降或干沉降的形式从大气转移到地面，而干沉降是酸性颗粒物以重力沉降等形式由大气转移至地面。 在我国环境空气质量标准中，根据粉尘颗粒的大小，将其分为总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物。 燃料的发热量有高位发热量和低位发热量之分，高位发热量包括燃料燃烧生成物中水蒸气的汽化潜热。 煤中不可燃矿物物质的总称是灰分。 粉尘的安息角和滑动角是评价粉尘流动特性的重要指标。 有机污染物通常指为燃尽的碳氢化合物，是燃料不完全燃烧的产物。 粉尘的含水率与粉尘从周围空气中吸收水分的能力有关，通常把这种吸收水分的能力称为粉尘的吸湿性。 影响旋风除尘器效率的因素有二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。
表征袋式除尘器过滤速度的指标是气布比。 按脱硫剂是否以溶液状态进行脱硫，可将脱硫技术分为湿法或干法脱硫。 为了防止汽油中的铅使催化剂永久中毒，应用催化转化器的前提是必须使用无铅汽油。 目前我国大部分地区的大气污染仍然以煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘。 燃料按其物理状态可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类。 煤中硫的四种存在形态是黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫和元素硫。 普通的旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成。 袋式除尘器的压力损失由两部分构成，即粉尘通过清洁滤料的压力损失和通过灰层的压力损失组成。 从燃烧系统排出的氮氧化物绝大多数以NO形式存在。 在我国，“两控区”是指酸雨控制区和二氧化硫污染控制区。 我国大气污染以煤烟型为主。 液体燃料的主要来源是石油。 以去掉外部水分的燃料作为100%的成分所表示的煤的百分比基准是空气干燥基。 燃料燃烧过程中，实际烟气体积等于理论烟气体积和过剩空气体积之和。 通常用圆球度来表示颗粒形状与圆球形颗粒不一致程度的尺度。 粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大影响，通常最适于电除尘器运行的粉尘比电阻范围是104—106?·cm。 电除尘过程的第一步是尘粒荷电。 烟气脱硫过程中，与SO2反应消耗掉的脱硫剂与加入系统的脱硫剂总量之比称为脱硫剂利用率。 与汽油车污染控制目标不同，柴油机主要以控制黑烟和氮氧化物排放为主。 酸雨通常是指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。
大气污染控制工程试卷题库全集 第一章概论 1．按照国际标准化组织对大气和空气的定义：大气是指； 环境空气是指。 环绕地球的全部空气的总和；人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气 2．大气的组成可分为：。 干洁空气、水蒸气和各种杂质 3．大气污染 如果大气中的物质达到一定浓度，并持续足够的时间，以致对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境美学产生可测量的不利影响，这就是大气污染。 4．按照大气污染的范围来分，大致可分为四类： 。 局部地区污染，地区性污染，广域污染，全球性污染 5．全球性大气污染问题包括。 温室效应、臭氧层破坏和酸雨 6．大气污染物按其存在状态可概括为。 气溶胶态污染物，气态污染物 7．在我国的环境空气质量标准中，根据粉尘颗粒的大小，将其分为 。 总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物 8．TSP称为，它指的是悬浮在空气中，空气动力学直径≤ 的颗粒物。 总悬浮颗粒物；100μm
9．PM10称为，它指的是悬浮在空气中，空气动力学直径≤ 的颗粒物。 可吸入颗粒物；10μm 10．气态污染物总体上可分为 等五大类。 含硫化合物、含氮化合物、碳的氧化物、有机化合物、卤素化合物 11．一次污染物是指。 那些从污染源排放直接进入大气的原始污染物质 12．二次污染物 二次污染物是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质，它们的毒性往往较一次污染物更强。 13．在大气污染控制中，受到普遍重视的一次污染物主要有 等。 硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物及有机化合物 13．在大气污染控制中，受到普遍重视的二次污染物主要有 等。 硫酸烟雾和光化学烟雾 14．光化学烟雾 光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾（有时带些紫色或黄褐色）。 15．光化学烟雾的主要成分有等化合物。 臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类、醛类 16．大气污染物的来源可分为两类。 自然污染源和人为污染源 17．大气污染中自然因素包括等。
1.前言 空气污染控制工程课程设计任务书 1.1设计任务 1.1.1题目：某厂电镀车间空气污染控制工程 1.1.2设计基础资料 ㈠建筑物修建地点：哈尔滨 ㈡工艺资料 1）.车间性质：该车间为机械厂电镀车间，对工件进行防护性电镀； 2）.生产量：35kg/h； 3）.工作制：每天两班制； 4）.工作人员：每班工人25人，技术人员4人； 5）.工艺流程简述： （1）铝及铝合金的氧化处理： 该工艺过程的目的是防止金属锈蚀，提高其耐磨性。办法是利用阳极处理，使金属获得一层氧化膜。其工艺流程是：磨光、抛光、化学除油（碱性除油）、热水清洗、硝酸溶液腐蚀、冷水清洗、阳极处理（无水铬酸溶液）、冷水清洗、干燥；（2）镀锌、镀铜： 工件先在碱性溶液中进行化学除油，再进行强腐蚀除锈（硫酸或盐酸），随后进行电解除油（碱溶液）及弱腐蚀。每一道工序前均用冷、热水清洗。镀锌溶液：镀锌用氰化钠(NaCN)、氧化锌(ZnO)和氢氧化钠(NaOH)溶液；镀铜则用氰化铜(CuCN)、氰化钠(NaCN)、氰化铜(CuCN)溶液。 （3）磷化处理： 钢铁件经喷砂处理、化学除油、清洗后，用含磷酸锰铁的盐与氧化铜溶液进行磷化处理，利用离心机干燥后，置于110~120℃之锭子油中2~3分钟。磷化处理的目的在于使钢铁表面生成一层不溶性的磷酸盐薄膜，以此来提高金属之防腐能力。磷化膜为灰色或褐色。 1.2基础资料 1.2.1车间主要设备表
1.2.2大门开启及材料运输情况： 大门不常开启（每班次1~2次，每次2分钟），材料或工件用小车运入。 1.2.3动力资料 ㈠蒸汽： 由厂区热网供应 P = 7 表压 工艺设备用气 P = 2 表压
第一章 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、PM 10（<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 、CO 2：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； ②CO 2排量多会使空气中O 2量降低，其浓度的增加，能产生“温室效应”。 （2）NOx 、NO 、NO 2 ：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。 （4）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。 （5）硫酸烟雾：大气中的SO 2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SO 2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ρρνK d L p p 6.2= p ρ、p d ——颗粒密度kg/m 3 、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/m 3。 5、主要污染物的影响 （1）二氧化硫S O 2 A 、形成硫酸烟雾
大气污染控制工程 复习资料 1、大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。 2、二次污染物：是指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的污染物质。 3、空气过剩系数：实际空气量V 0与理论空气量之比V a. 4、集气罩：用以收集污染气体的装置。 5、挥发性有机污染物：是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率大，易挥发。 6、温室效应2.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、氟氯碳、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，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。 7、理论空气量：.单位量燃料按燃烧反映方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量。 8、大气稳定度：.指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。 9、气体吸收：.气体吸收是溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。 10、气体吸附：气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体混合物中一种或数祖分被浓集于固体表面，而与其他组分分离的过程。 11、气溶胶.系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。 12、环境空气：.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。 13、空燃比.单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。 14、能见度：.能见度是指视力正常的人在当时的天气条件下，能够从天空背景中看到或辨认出的目标物的最大水平距离，单位用m或km。 15、有效躯进速度：在实际中常常根据除尘器结构型式和运行条件下测得除尘效率，代入德意希方程反算出相应的躯进速度。 16、城市热岛效应：是指城市中的气温明显高于外围郊区气温的现象。 17、烟气脱销：除通过改进燃烧技术控制NO x 排放外，有些情况还要对冷却后的烟 气进行处理，以降低NO x 排放量 18、控制流速法：系指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入并将其捕集所必须的最小吸气速度。 填空题： 1、煤中的可燃组分有 C、H、O、N、S ，有害成分主要是灰分、挥发分 1.化石燃料分为：煤炭、石油、天然气 3.煤的工业分析包括测定煤中：水分、灰分、挥发分固定碳 2、气态污染物控制技术基础是气体扩散、气体吸收、气体吸附、气体催化转化 3、根据燃料的性质和大气污染物的组成，把大气污染分煤烟型、石油型、混合型和特殊型四类。 4、大气污染侵入人体主要途径有：表面接触、食入含污染物的食物、吸入被污染的空气 5、旋风除尘器的分割粒径是指除尘效率为50%时的粒径。若除尘器的分割粒径越小，除尘效率越高。