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《大气污染控制工程》复习资料

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大气污染控制工程

第一章概论

第一节:大气与大气污染

1.大气的组成:干洁空气、水蒸气和各种杂质。

2.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、健康和福利,或危害了生态环境。P3(名词解释/选择)

3.按照大气污染范围分为:局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。

4.全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。P3(填空)

5.温室效应:大气中的二氧化碳和其他微量气体,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,称为“温室效应”。P3

第二节:大气污染物及其来源

1.大气污染物的种类很多,按其存在状态可概括为两类:气溶胶状态污染物,气体状态污染物。P4

2.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。P4

3.气溶胶状态污染物

粉尘:指悬浮于气体介质中的小固体颗粒,受重力作用能发生沉降,但在一段时间内能保持悬浮状态。

烟:烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。

飞灰:指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。

黑烟:由燃烧产生的能见气溶胶。

霾(灰霾):大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊,能见度降低到10km以下的天气现象。

雾:气体中液滴悬浮体的总称。

4.总悬浮颗粒物(TSP):指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径100的颗粒物。P5

5.可吸入颗粒物(P M10):指悬浮在空气中,空气动力学当量直径10的颗粒物。P5

6.气体状态污染物:硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾

7.对于气体污染物,有可分为一次污染物和二次污染物。P5

8.一次污染物:是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。P5

9.二次污染物: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。P6

10.硫酸烟雾:硫酸烟雾系大气中的SO2等硫氧化物,在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒或氮氧化物存

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。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害,要比SO2气体大得多。P7

11.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、碳氢化合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。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。P7

12.大气污染物的来源可分为自然污染源和人为污染源两类。P7

13.人为污染源有各种分类方法。按污染源的空间分布可分为:点源、面源、线源。P7

14.人为源:生活污染源、工业污染源、交通运输污染源

15.对主要大气污染物的分类统计:燃料燃烧、工业生产、交通运输

16.大气污染的影响:

大气污染物侵入人体的主要三条途径:表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气

1.对人体健康的影响:颗粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、光化学氧化剂、有机化合物

2.对植物的伤害

3.对器物和材料的影响

4.对大气能见度和气候的影响

第四节:大气污染综合防治

1.大气污染综合防治:实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目标,对多种大气污染控制方案的技

术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价,从而得出最优的控制技术方案和工程措施。P19

2.大气污染综合防治措施:P19

(1)全面规划、合理布局

影响环境空气质量的因素很多,因此,为了控制城市和工业区的大气污染,必须在进行区域性经济和社会发展规划的同时,做好全面环境规划,采取区域性综合防治措施。

(2)严格环境管理

从环境管理的概念可知,环境管理是对环境污染源和污染物的管理,通过对污染物的排放、传输承受三个环节的调控达到改善环境的目的。

(3)控制大气污染的技术措施

①实施清洁生产

②实施可持续发展的能源战略

③建立综合性工业基地

(4)控制污染的经济政策

①保证必要的环境保护投资,并随着经济的发展逐年增加

②实行“污染者和使用者支付原则”

(5)控制污染的产业政策

1鼓励类

2限制类

3淘汰类

(5)绿化造林

绿化造林是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分,绿化造林不仅能美化化境,调节空气温湿度或城市小气候,保持水土,防治风沙,而且在净化空气(吸收二氧化碳、有害气体、颗粒物、杀菌)和降低噪声方面皆会起到显著作用。

(6)安装废气净化装置

安装废气净化装置,是控制环境空气质量的基础,也是实行环境规划与管理等项综合防治措施的前提。

第五节:环境空气质量控制标准

一、环境空气质量控制标准的种类和作用P22

1. 环境空气质量标准(环境)

2. 大气污染物排放标准(工业污染源)

3. 大气污染控制技术标准

4.

警报标准(工业企业设计卫生标准):车间

二、环境空气质量标准中:P23

大气污染物综合排放标准规定:任何一个排气筒必须同时遵守最高允许排放浓度(任何1小时浓度平均值)和最高允许排放速率(任何1小时排放污染物的质量)两项超标,超过其中任何一项均为超标排放。P24

大气污染物综合排放标准中,按照综合排放标准与行业性排放标准不交叉执行的原则,仍继续执行行业性标准(优先使用行业标准)。P25

五、空气污染指数及报告:

1.目前计入空气污染指数(API )的项目定为:可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO 2)、二氧化氮(NO 2)、一氧化碳(CO )和臭氧(O 3)。P25

2.污染指数的计算结果只保留整数,小数点后的数值全部进位。P27 (例:污染指数的计算结果为100.1,则API 值为101【进位】)

3.各种污染物的污染分指数都计算出以后,取最大者为该区域或城市的空气污染指数API ,则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。API<50时,则不报告首要污染物。P27

污染物的分指数,可由其实测浓度k C 值按照分段线性方程计算。对于第k 种污染物的第j 个转折点(j k j k I C ,,,)的分指数值j k I ,和相应浓度值j k C ,,可由表1-7确定。

当第k 种污染物浓度为1,,+≤≤J k k j k C C C 时,则其分指数为

j k j k j k j

k j k j k k k I I I C C C C I ,,1,,1,,)(+---=

++

式中:k I 第k 种污染的污染分指数

k C 第k 种污染的污染物平均浓度监测值 j k I ,第k 种污染j 转折点的平均污染分指数

1,+j k I 第k 种污染j+1转折点的平均的污染分指数

j k C ,第j 转折点上k 种污染浓度限值(对应j k I ,)

1,+j k C j+1转折点上k 种污染浓度限值(对应1,+,j j k I )

污染指数的计算结果只保留整数,小数点后的数值全部进位

第二章 燃料与大气污染 第一节:燃料的性质 1. 煤的分类:褐煤、烟煤、无烟煤

2.

燃料按物理状态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类。P29

3. 煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳,以及估测硫含量和热值。P30

4. 灰分:是煤中不可燃矿物物质的总称。P30

5. 元素分析:是用化学方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧等的含量。P31

6.

煤中含有硫的形态(四种):黄铁矿硫(FeS 2)、硫酸盐硫(MeSO 4)、有机硫(C x H y S z )和元素硫。P31 7. 人们一般把硫分为硫化铁硫、有机硫、硫酸盐硫,前两种能燃烧放出热量称为挥发硫,硫酸盐硫不参

加燃烧,是灰分的一部分。 8.

煤的成分表示方法中常用的基准有:收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基。P33

第二节:燃料燃烧过程 1. 燃烧:指可燃混合物的快速氧化过程,并伴随能量的释放,同时使燃料的组成元素转化为相应的氧化物。

2. 燃料完全燃烧的条件为:空气条件、温度条件、时间条件和燃料与空气的混合条件。P37-39

3. 燃烧过程的“三T ”条件为:温度、时间和湍流度。P39

4.

计算:燃料燃烧的理论空气量P39

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为理论空气量。 建立燃烧化学方程式时,假定:

(1)空气仅由N2和O2组成,其体积比为79.1/20.9=3.78; (2) 燃料中的固态氧可用于燃烧; (3)燃料中的硫被氧化成SO2;

(4)计算理论空气量时忽略NOX 的生成量;

(5)燃料的化学时为CxHySzOw ,其中下标x 、y 、z 、w 分别代表C 、H 、S 、O 的原子数。 完全燃烧的化学反应方程式:

理论空气量:

5. 空气过剩系数:实际空气量Va 与理论空气量Va0之比定义为空气过剩系数a ,即 ,

通常α>1。P41

6. 空燃比(AF ):单位质量燃料燃烧所需的空气质量,它可由燃烧方程直接求得。P42(空燃比为无量纲)

7.

发热量:单位燃料完全燃烧时发生的热量变化,即在反应物开始状态和反应产物终了状态相同的情况下(通常为298K 和1atm )的热量变化,称为燃料的发热量,单位是kJ/kg (固体、液体燃料)或kJ/m3(气体燃料)。燃料的发热量有:低位发热量和高位发热量P44

8. 燃料设备的热损失:(1)排烟热损失(2)不完全燃烧热损失(3)炉体散热损失

第三节:烟气体积及污染物排放量计算P46~P49

1.

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,以V fg

表示。烟气成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸气。P46 理论烟气体积:等于干烟气体积和水蒸气体积之和。P46

Q N w z y x zSO O H y xCO N w z y x O w z y x O S H C w

z y x +??

? ??

-+++++→??? ??-+++??? ??-+++2222222278.322478.324()

()

kg

m w z y x w z y x w z y x w z y x V a /1632008.112/241.1071632008.112/2478.44.2230+++??? ?

?

-++=+++??? ?

?

-++?=

干烟气:除水蒸气以外的成分称为干烟气;湿烟气:包括水蒸气在内的烟气。 V fg 0

=V 干烟气+V 水蒸气;

V 理论水蒸气=V 燃料中氢燃烧后的水蒸气+V 燃料中水+V 理论空气量带入的

实际烟气体积 V fg 0

V fg = V fg 0 + (a-1)V a

2.

烟气体积和密度的校正

燃烧产生的烟气其T 、P 总高于标态(273K 、1atm )故需换算成标态。大多数烟气可视为理想气体,故可应用理想气体方程。设观测状态下(Ts 、Ps 下):烟气的体积为Vs ,密度为ρs 。标态下(TN 、PN 下): 烟气的体积为VN ,密度为ρN 。 标态下体积为:

标态下密度为:

3. 过剩空气较正

因为实际燃烧过程是有过剩空气的,所以燃烧过程中的实际烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之

和。

用奥氏烟气分析仪测定烟气中的CO 2、O 2和CO 的含量,可以确定燃烧设备在运行中烟气成分和空气过剩系数。

空气过剩系数为:a=

M ——过剩空气中O 2的过剩系数

设燃烧是完全燃烧,过剩空气中的氧只以O 2形式存在,燃烧产物用下标P 表示,

假设空气只有O2、N2,分别为20.9%、79.1%,则空气中总氧量为

理论需氧量:0.264N 2P -O 2P

所以(燃烧完全时) 若燃烧不完全会产生CO ,须校正。即从测得的过剩氧中减去CO 氧化为CO 2所需的O 2

此时

各组分的量均为奥氏分析仪所测得的百分数。 标况下烟气量计算式: 4.

污染物排放量的计算(例题、习题)P47

第五节:燃烧过程中颗粒污染物的形成 1. 燃烧过程中生成一些主要成分为碳的粒子,通常由气相反应生成积碳,由液态烃燃料高温分解产生的那些粒子都是结焦或煤胞。P54

2.

燃煤烟尘的形成:固体燃料燃烧产生的颗粒物通常称为烟尘,它包括黑烟和飞灰两部分。黑烟主要是未燃尽的碳粒,飞灰则主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒,是飞灰的一部分。P55

S N

N S S N T T P P V V ??

=N S

S N S N T T

P P ??=ρρm +=1理论空气量

实际空气量()()P

P P N O CO N m O m C 2222267.311++→++++P

P P

O N O a 222264.01-+

=()

P P P P

P CO O N CO O a 5.0264.05.01222---+

=)

1(0g -+=αa f fg V V V

3.减少燃煤层气体中未燃尽碳粒的主要控制途径是:(1)改善燃料和空气的混合(2)保证足够高的燃

烧温度(3)保证碳粒在高温区必要的停留时间

4.影响燃煤烟气中飞灰排放特征的因素燃烧方式:手烧炉层燃炉室燃炉沸腾炉

第三章污染气象学基础知识

1. 干绝热垂直递减率(干绝热直减率): 干气块(包括未饱和的湿空气)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,简称干绝热直减率。以γd表示。

2.逆温:温度随高度的增加而增加。

逆温的最危险状况是逆温层正好处于烟囱排放口。

逆温形成的过程:形成逆温的过程多种多样,最主要有以下几种:(1)辐射逆温(较常见)(2)下沉逆温(3)平流逆温(4)湍流逆温(5)锋面逆温。

3.辐射逆温

由于大气是直接吸收从地面来的辐射能,愈靠近地面的空气受地表的影响越大,所以接近地面的空气层在夜间也随之降温,而上层空气的温度下降得不如近地层空气快,因此,使近地层气温形成上高下低的逆温层,这种因地面辐射冷却而形成的气温随高度增加而递增现象叫辐射逆温。[以冬季最强]

4.五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,r rd 中性或稳定

(3)扇型:r<o,r<rd 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;r<o,r<rd,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:r<o,r<rd,大气处于稳定状态;

第四章大气扩散浓度估算

风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素。

第七节 烟囱高度的设计P117~P120

设计目的:使烟囱排放的大气污染物在环境空气中产生的地面浓度与背景值叠加后的预测浓度,不超过《环境空气质量标准》规定的浓度限值。 1、有效源高

烟囱的有效高度H (烟轴高度,它由烟囱几何高度Hs 和烟流(最大)抬升高度ΔH 组成,即H=Hs+ΔH ),要得到H ,只要求出ΔH 即可。ΔH :烟囱顶层距烟轴的距离,随x 而变化的。

(1)烟气抬升:烟气从烟囱排出,有风时,大致有四个阶段: a )喷出阶段;b )浮升阶段;c )瓦解阶段;d )变平阶段:

(2)烟云抬升的原因有两个:①是烟囱出口处的烟流具有一初始动量(使它们继续垂直上升);②是因烟流温度高于环境温度产生的静浮力。

这两种动力引起的烟气浮力运动称烟云抬升,烟云抬升有利于降低地面的污染物浓度。 (3)影响烟云抬升的因素:影响烟云抬升的因素很多,这里只考虑几种重要因素:

1)烟气本身的因素 :a )烟气出口速度(Vs ):决定了烟起初始动力的大小;b )热排放率(Q H )—烟囱口排出热量的速率。Q H 越高烟云抬升的浮力就越大,大多数烟云抬升模式认为 α

H

Q ∝?H

其中α=1/4~1,常取α为2/3。c )烟囱几何高度(看法不一)有人认为有影响:3

2s H ∝?H ;有

人认为无影响。

2)环境大气因素:a )烟囱出口高度处风速越大,抬升高度愈低;b )大气稳定度:不稳时,抬升较高;中性时,抬升稍高;稳定时,抬升低。c )大气湍流的影响:大气湍流越强,抬升高度愈低。 3)下垫面等因素的影响

第八节 厂址选择 P120

第五章 颗粒污染物控制技术基础

第一节:颗粒的粒径及粒径分布 1.

几种常用的粒径表示方法:P127-128

⑴ 用显微镜法观测颗粒时,采用如下几种粒径: ① 定向直径

② 定向面积等分直径

③ 投影面积直径

d F >d A >d M 。

⑵ 用筛分法测定时,可得到筛分直径 ⑶ 有光散射法测定时,可得到等体积直径

⑷ 用沉降法测定时,一般采用如下两种定义: ① 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。

(例:空气动力学当量直径是用哪种方法测定的?---沉降法)

2.个数频率:为第间隔中的颗粒个数与颗粒总个数之比(或百分比)。

3.个数筛下累积频率:为小于第间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比(或百分比)。P129-130

(区别两者)

第二节:粉尘的物理性质

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)

1.若所指的粉尘体积不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部体积,而是粉尘自身所占的真实体积,则以此真实

体积求得的密度称为粉尘的真密度,并以表示。

2.呈堆积状态存在的粉尘(即粉体),它的堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积,以此堆积体

积求得的密度称为粉尘的堆积密度,并以表示。P143

3.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

尘的安息角,也称动安息角或堆积角等,一般为35°~55°。P144

4.滑动角:系指自然堆放在光滑平板上的粉尘,随平板做倾斜运动时,粉尘开始发生滑动时的平板倾斜

角,也称静安息角,一般为40°~55°。P144

5.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。P146 (粉尘的润湿性

是选用湿式除尘器的主要依据。)

6.体积比电阻:在高温(一般在200℃以上)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。这种本体导电占优势的粉尘比电阻称为体积比电阻。P148

7.表面比电阻:在低温(一般在100℃以下)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。这种表面导电占优势的粉尘比电阻称为表面比电阻。P148

高温范围内,粉尘比电阻随温度的升高而降低,其大小取决于粉尘的化学组成

低温范围内,粉尘比电阻随温度的升高而增大,随气体中水分或其他化学物质含量的增加而降低。

8.粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大影响,最适宜于电除尘器运行的比电阻范围为104~1010。

P149

9.颗粒物的沉降方式有:重力沉降、离心沉降、静电沉降、惯性沉降、扩散沉降。

第三节:净化装置的性能

1.评价净化装置性能的指标:P151

包括技术指标和经济指标两方面。

技术指标主要有处理气体流量、净化效率和压力损失等;经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。

此外,还应考虑装置的安装、操作、检修的难易等因素。

2.【计算】1,处理气体流量;2,总效率;3,多级除尘的总净化效率

(计算:1,烟气;2,总效率/处理气体流量/多级除尘的总净化效率)P151-155

3.分级效率:系指除尘装置对某一粒径或粒径间隔内粉尘的除尘效率。P153

第四节颗粒捕集的理论基础P156

第六章除尘装置

第一节:机械除尘器

1.机械除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物与气流分离的装置,包括

重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。P161(填空)

2.旋风除尘器的基本原理?P167(简答)

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。

3.普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成。P167(填空)

4.除尘器相对尺寸对压力损失影响较大,当除尘器结构型式相同时,几何相似放大或缩小,压力损失基

本不变。P169(选择)(了解“相对尺寸”的概念)

5.分割直径:处于平衡状态的尘粒有50%的可能进入内漩涡,也有50%的可能性移向外壁,除尘效率为

50%使所对应的粒径即为除尘器的分割直径。P170(名词解释)???

6.二次效应:即被捕集粒子重新进入气流。P171(名词解释)

第二节:电除尘器

1.电除尘器的工作原理:P178-179(简答)

其原理涉及悬浮粒子荷电,带电粒子在电场内迁移和捕集,以及将捕集物从集尘表面上清除等三个基本过程。

2.起始电晕电压:开始产生电晕电流是所施加的电压。P180(名词解释)

3.粒子荷电中:1,电场荷电;2,扩散荷电。P183(了解)

4.电晕闭塞:当含尘量大到某一数值时,电晕现象消失,颗粒在电场中根本得不到电荷,电晕电流几乎

减少到零,失去除尘作用。P186(名词解释)

5.克服高比电阻影响的方法有:保持电极表面尽可能清洁;采用较好的供电系统,烟气调质,以及发展

新型电除尘器。P196(选择)

6.烟气调质:增加烟气湿度,或向烟气中加入SO3、NH3、及Na2CO3等化合物,可使粒子导电性增加。

P197(名词解释/选择/填空)

7.

第三节:湿式除尘器

1.在工程上使用的湿式除尘器总体上分为:低能和高能两类。低能湿式除尘器包括喷雾塔和旋风除尘器

等,高能湿式除尘器包括文丘里洗涤器等。P200(填空)(例:是典型的高能湿式除尘器。---文丘里洗涤器)

第四节:过滤式除尘器

1.过滤式除尘的原理?P213(简答)???

含尘气体流通过过滤材料将粉尘分离捕集

2.颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用,逐渐在滤袋表面形成粉尘层,常称为粉尘初层。初层形

成后,它成为袋式除尘器的主要过滤层,提高了除尘效率。P213(填空)

3.气布比:烟气实际体积流量与滤布面积之比。P214(名词解释)

4.袋式除尘器的压力损失由通过清洁滤料的压力损失和通过颗粒层的压力损失组成。P215

(填空)

5.袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的。P218(填空)

6.常用的清灰方式有三种:机械振动式、逆气流清灰和脉冲喷吹清灰。P218(填空)

“四大除尘技术”

目前常用的除尘器分为:机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器。

机械除尘器包括:重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。

设计重力沉降室的模式有:层流式和湍流式。

提高重力沉降室除尘效率的主要途径:降低沉降室内的气流速度、增加沉降室长度、降低沉降室高度。

1.

重力沉降室的结构和原理

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。

重力沉降室分为(1)层流式 (2)湍流式。

层流式沉降室设计的简单模式的假设是在沉降室内气流为柱塞流,流速为v 0,流动状态保持在层流范围内;颗粒均匀地分布在烟气中。

湍流式沉降室设计的模式是假设沉降室中气流为湍流状态,在垂直于气流方向的每个横断面上粒子完全混合,即各种粒径的粒子都均匀分布于气流中。

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。

重力沉降室实际性能:只能作为气体的初级净化,除去最大和最重的颗粒,沉降室的除尘效率约为40-70%;仅用于分离dp>50ηm 的尘粒。

层流模式重力沉降室的计算 (1)沉降时间计算

尘粒的沉降速度为Vt ,沉降室的长、宽、高分别为L 、W 、H ,要使沉降速度为Vt 的尘粒在沉降室全部去除,气流在沉降室内的停留时间t (错误!未找到引用源。)应大于或等于尘粒从顶部沉降到灰斗的时间(错误!未找到引用源。),即错误!未找到引用源。 (2)最小沉降粒径计算

(3)重力沉降室除尘效率

多层重力沉降室分级除尘效率

重力沉降室是通过重力从气流中分离尘粒的。其结构如图6-1所示。

2.惯性除尘器分为:以气流中粒子冲击挡板捕集较粗粒子的冲击式和通过改变气流流动方向而捕集较细

粒子的反转式。

惯性除尘器的结构和原理:

为了改善沉降室的除尘效果,可在沉降室内设置各种形式

的挡板,使含尘气体冲击在挡板上,气流方向发生急剧转变,

借助尘粒本身的惯性力作用,使其与气流分离。

惯性除尘器分为冲击式和反转式。冲击式的原理是:气流

冲击挡板捕集较粗粒子;反转式的原理是改变气流方向捕集较

细粒子。

惯性除尘器的应用:惯性除尘器的除尘效率,与气流速度越

大、气流方向转变角度越大、转变次数越多、其净化效率愈高,压

力损失愈大。一般适合于净化密度大和粒径大的金属或矿物性粉尘除尘。对于粘性较强或纤维性粉尘一般不适合。

惯性除尘一般效率不高,因此,一般只适合于多级除尘中的第一级除尘。捕集粒径一般在10-20μm以上的粗尘。压力损失一般为100-1000pa。

旋风除尘器

原理: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,一般用来分离粒径大于5μm 的尘粒。

旋风除尘器特点: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,可用于各种材料制造,能用于高温、高压及腐蚀性气体,并可回收干颗粒物。

缺点:效率80%左右,捕集<5μm颗粒的效率不高,一般作预除尘用。

工作原理

1、除尘器内气流与尘粒的运动:气流从宏观上看可归结为三个运动:外涡旋、内涡旋、上涡旋。

含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后,沿器壁由上而下作旋转运动,这股旋转向下的气流称为外涡旋(外涡流),外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转,最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡旋(内涡流)。外涡旋和内涡旋的旋转方向相同,含尘气流作旋转运动时,尘粒在惯性离心力推动下移向外壁,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。

气流从除尘器顶部向下高速旋转时,顶部压力下降,一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上,到达顶部后,在沿排出管旋转向下,从排出管排出。这股旋转向上的气流称为上涡旋。

2.气流的速度

为方便,常把内外旋流气体的运动分解为三个速度分量:切向速度Vθ、径向速度Vr、轴向速度Vz。

影响旋风除尘器效率的因素:二次效应(避免措施-锁气器)、比例尺寸、烟尘的物理性质、操作变量。

旋风除尘器按进气方式分为:切向进入式、轴向进入式。

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——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)。

4.电除尘器

机理: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,使尘粒子从含尘气体中分离出来的装置。

电除尘与一切机械方法的区别在于分离力直接作用在尘粒子上,使粒子与气体分离的力,而不是作用在整个粉尘气体上。

电除尘器主要优点:

1、压力损失小,ΔP=200~500Pa

2、处理烟气量大,可达105-106m3/h

3、能耗低,约0.2-0.4kWh/(1000 m3)

4、对细粉尘有很高的捕集率,可高于99%

5、可在高温或强腐蚀性气体下操作。

电除尘的性能缺点

除尘器的主要缺点是设备庞大,消耗钢材多,初投资大,要求安装和运行管理技术较高,故目前我国电除尘的应用还不太普遍。

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。

电晕放电:

在电晕中产生离子的主要机制是由于气体中的自由电子从电场中获得能量,和气体分子激烈碰撞,是电子脱离气体分子,结果产生带阳电荷的气体离子并增加了自由电子,这种现象称为电离。

在曲率很大的表面(如一尖端或一根细线)和一根管子或一块板之间有电位差,则能形成非均匀电场而产生电晕放电。电除尘中所采用的单极性电晕是在放电电极和收尘电极间形成的稳定的自发发生的气体放电,电离过程局限在放电电极邻近的强电场中的辉光区或邻近辉光区的地方。

影响电晕特性的因素

1、电极的形状、电极间距离;

2、粉尘的浓度、粒度、比电阻;

3、气体组成的影响;

4、温度和压力的影响。

增加电压—电流特性方法

改变电荷载体的有效迁移率,从而改变电压—电流特性。

1、温度,场强不变,减小气体密度;

2、气体密度,场强不变,提高温度;

3、温度,气体密度不变,增大场强。

粉尘荷电

电除尘过程的基本要求就是:相同条件下荷电速度快,荷电量大。

粒子荷电种类

1、离子在电场力作用下作定向运动,并与粒子碰撞而使粒子荷电,d>0.5um 为主,称为电场荷电;

2、气体吸附电子而成为负气体离子,由离子的扩散而使粒子荷电,d<0.15为主,称为扩散荷电;

3、场电荷和扩散电荷的综合作用。

影响荷电时间的因素

1、电流影响;电晕电流增加则荷电时间变短;

2、不规则电场影响;由于是经整流的不平滑变电压(未达稳定)故在部分周期内荷电间断,粉尘上的电荷过剩,增长了荷电时间,降低了除尘效率。

荷电粉尘的迁移和收集

二、粒子的捕集效率

影响粉尘捕集的理论因素 1、有效驱进速度 2、粉尘粒径dp

3、气流速度v ,0.5-2.5m/s ;板式电除尘器的气流速度为 1.0-1.5m/s

粉尘比电阻和对电除尘器的影响

1、 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。

2、 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。

3、 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。

一、 驱进速度

在电场中粉尘的运动主要受静电力和空气动力支配。

静电力 p qE F =1 Ep ——粒子所处位置的集尘电场强度,V/m

空气动力主要是由于粉尘和气体之间的相对运动所引起的阻力按斯托克斯公式计算:

ωπμp d F 32= 二力相等时,即F 1=F 2时,尘粒就达到一个极限速度或终末速度:

p

p d qE πμω3=

(注:t>10-2

s);称为尘粒的驱进速度。

3.

袋式除尘

是利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程。

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。

粉尘初层:颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用,逐渐在滤袋表面形成粉尘层,称为粉尘初层。其是称为袋式除尘器的主要过滤层,提高除尘效率。

过滤式除尘器分为:空气过滤器、颗粒层除尘器、袋式除尘器

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。 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。 除尘过程:

当含尘气流穿过滤袋时,粉尘便捕集在滤袋上,净化后的气体从出口排除。经过一段时间,启开空气反吹系统,粉尘被反吹气流吹入灰斗。 除尘机理:

1、筛过作用:当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时,粉尘即被截留下来。

2、惯性碰撞:当含尘气流接近滤布纤维时,气流将绕过纤维,而尘粒由于惯性作用继续直线前进,撞击到纤维上即会被捕集。

3、扩散和静电作用:小于1微米的尘粒,在气体分子的掩击下脱离流线,象气体分子一样作布朗运动,如果在运动过程中和纤维接触,即可从气流中分离出来,这种现象称为扩散作用 。

4、重力沉降:当缓慢运动的含尘气体进入除尘器后,粒径和密度大的尘粒,可能因重力作用自然沉降下来。

袋式除尘器的性能:

气布比:袋式除尘器的过滤速度系指处理的烟气流量与滤布总面积之比 。

式中:V f ——过滤速度(m /min);Q ——处理的烟气流量(m 3

/h);A f ——有效滤布总面积(m 2

)。

防尘效率:

湿式除尘器

使含尘气体与液体 (一般为水)密切接触,利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒

f

f A Q

V 60

径增大的装置

当颗粒直径和密度确定后,碰撞系数与野地之间的相对速度,成正比,而与直径成反比。对于给定的烟气系统,要提高惯性碰撞参参数,必须提高液气相对速度和艰辛液滴直径。惯性碰撞参数越大,则粒子惯性越大,碰撞捕集效率越高。

可以有效地除去直径为0.1~20μm 的液态或固态粒子,亦能脱除气态污染物 高能和低能湿式除尘器

低能湿式除尘器的压力损失为0.2~1.5kPa ,对10μm 以上粉尘的净化效率可达90%~95%(喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器)

高能湿式除尘器的压力损失为2.5~9.0kPa ,净化效率可达99.5%以上(文丘里洗涤器)

根据湿式除尘器的净化机理,大致将其分为七类:

1、 重力喷雾洗涤器(喷雾塔洗涤器)

2、旋风洗涤器

3、自激喷雾洗涤器

4、板式洗涤器

5、填料洗涤器

6、

文丘里洗涤器7、机械诱导洗涤器

湿式除尘器的优点:1、不仅可以除去粉尘,还可净化气体 2、效率较高,可去除的粉尘粒径较小 3、体积小,占地面积小 4、能处理高温、高湿的气流。

湿式除尘器的缺点:1、有泥渣 2、防冻设备(冬天) 3、易腐蚀设备 4、动力消耗大。

湿式除尘器的除尘机理 1、惯性碰撞参数与除尘效率 简化模型

含尘气体与液滴相遇,在液滴前xd 处开始绕过液滴流动,惯性较大的尘粒继续保持原来的直线运动。尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离为粒子的停止距离xs ,若xs 大于xd ;尘粒和液滴就会发生碰撞

定义惯性碰撞参数NI :停止距离xs 与液滴直径dD 的比值 对斯托克斯粒子

2p p p D s t I D

D

()9-===

d u u C

x S N d d ρμ

up :粒子运动速度 uD :液滴运动速度 dD :液滴直径

除尘效率:NI 值越大,粒子惯性越大,则ηII 越高 对于势流和粘性流,ηII =f(NI)有理论解,一般情况下,John Stone 等人的研究结果

1=--exp(η

K —关联系数,其值取决于设备几何结构和系统操作

条件

L—液气比,L/1000m3

2、接触功率与除尘效率

根据接触功率理论得到的经验公式,能够较好地关联湿式除尘器压力损失和除尘效率之间的关系接触功率理论:假定洗涤器除尘效率仅是系统总能耗的函数,与洗涤器除尘机理无关。

3、分割粒径与除尘效率

分割粒径法:基于分割粒径能全面表示从气流中分离粒子的难易程度和洗涤器的性能。

多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为

e e a 1

=-=-

exp()B

i i

P Adη

da: 粒子的空气动力学直径

Ae,Be: 均为常数

对填充塔和筛板塔,Be=2;

离心式洗涤器,Be=0.67;

文丘里洗涤器(当NI=0.5~5),Be=2

喷雾塔洗涤器基本原理:

含尘气流向上运动,液滴由喷嘴喷出向下运动,粉尘颗粒与液滴之间通过惯性碰撞、接触阻留、粉尘因加湿而凝聚等作用机较大的尘粒被液滴捕集。当气体流速较小时,夹带了颗粒的液滴因重力作用而沉于塔底,净化后的气体通过脱水器去除夹带的细小液滴由顶部排出。

雾塔洗涤器的基本构造:

根据喷雾塔洗涤器内截面的形状,可分为圆形和方形两种;按其内的气液流动方向份为顺流、逆流和错流三种型式。

喷雾塔洗涤器的特点:

喷塔洗涤器的主要特点是结构简单、压力损失小,一般为 250~500 Pa,操作方便,运行稳定。

旋风洗涤器是和处理烟气量大和含尘浓度高的场合。压力损失范围一般为0.5~1.5kPa 过滤式除尘器:称空气过滤器,是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置,采用滤纸或玻璃纤维等填充层作为滤料的空气过滤器,主要用于通风及空气调节方面的气体净化。

1、离心洗涤器净化dp<5μm的尘粒仍然有效

2、耗水量L/G=0.5~1.5L/m3

3、适用于处理烟气量大,含尘浓度高的场合

4、可单独使用,也可安装在文丘里洗涤器之后作脱水器

5、由于气流的旋转运动,使其带水现象减弱

6、可采用比喷雾塔更细的喷嘴

文丘里洗涤器:

文丘里除尘器:(可除去1μm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/s

3、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

通常假定

1、微细尘粒以气流相同的速度进人喉管

2、洗涤液滴的轴向初速度为零,由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速。在液滴加速过程中,

3、由于液滴与粒子之间惯性碰撞,实现微细尘粒的捕集

碰撞捕集效率随相对速度增加而增加,因此气流入口速度必须较高

几何尺寸

1、进气管直径D1按与之相联管道直径确定

2、收缩管的收缩角α1常取23o

~25o

3、喉管直径DT 按喉管气速v T 确定,其截面积与进口管截面积之比的典型值为1:4

4、v T 的选择要考虑到粉尘、气体和洗涤液的物理化学性质、对洗涤器效率和阻力的要求等因素

5、扩散管的扩散角α2一般为5o

~7o

6、出口管的直径D z 按与其相联的除雾器要求的气速确定

1T 1

122-=

D D L ctg α

2T 2

222

-=

D D L ctg α

压力损失

高速气流的动能要用于雾化和加速液滴,因而压力损失大于其它湿式和干式除尘器

卡尔弗特等人基于气流损失的能量全部用于在喉管内加速液滴的假定,发展了计算文丘里洗涤器压力损失的数学模式。

假定:

1.在喉管内气流速度为常数;

2.气体流动为不可压缩的绝热过程;

3.在任何断面上液气比不变;

4.液滴直径为常数;

5.液滴周围压力是对称的,因而可以忽略

2和-分别为洗涤液和粉尘的密度,g/cm 3;

-气体粘度,10-1Pa.s ;

-文丘里洗涤器压力损失,cmH

O 。

-粉尘粒径,μm ;

一经验常数,在该表达式中为0.1~0.4。

L ρP ρg μP ?p d f

除尘效率

卡尔弗特等人作了一系列简化后提出下式以计算文丘里洗涤器的通过率

922

L P C p 2

g

6.110exp(

)

--??=C d f P

P ρρμ

第七章 气态污染物控制技术基础 一、吸收法净化气态污染物

定义:气体吸收是用液体洗涤含污染物的气体,而从废气中把一种或多种污染物除去。 物理吸收

可视为单纯的物理溶解过程 物理吸收过程可逆

平衡时,吸收速率=解吸速率

降低温度或增加压力,有利于吸收过程 化学吸收

吸收质与吸收剂之间发生化学反应 若为不可逆反应,则不能解吸 提高温度或增大压力,有利于化学吸收

吸收净化的基本原理

气液相平衡

在一定的温度和压力下,气液两相发生接触后,吸收速率和解析速率相等(意味着:吸收质在气相中的分压和在液相中的浓度不再变化),气液两相达到平衡,简称相平衡。

平衡分压:相平衡时气相中的组分分压称为平衡分压

平衡溶解度(简称溶解度)

相平衡时液相吸收剂(溶剂)所溶解组分的浓度称为平衡溶解度(每100kg 水中溶解气体的kg 数)

⑴气体在液体中的溶解度

结论

不同性质的气体在同一温度和压力下的溶解度不同;

气体的溶解度与温度有关,多数气体的溶解度随温度的升高而降低;

温度一定时,溶解度随溶质分压升高而增大。在吸收系统中,增加气相总压,组分的分压会增加,溶解度也随之增加。 ⑵ 亨利定律

亨利定律:适用于低压或低压、稀溶液中,且吸收质(被吸收组分)在气相与溶剂中的分子状态应相同。

描述物理吸收时气液相间的相平衡关系:一定温度下,稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比

适用范围: 难溶、较难溶气体

易溶、较易溶气体,仅用于液相浓度非常低的情况

**

*

/c H p x p E y m x

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郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版

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 ,

大气污染控制工程复习重点

第一章: ①TSP:悬浮在空气中,空气动力学当量直径w 100卩m的颗粒物 ②PM10悬浮在空气中,空气动力学当量直径w 10卩m的颗粒物 ③ODS消耗臭氧层的物质 ④酸雨:pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水(如雾、露、霜) ⑤大气污染: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。 ⑥一次污染物:指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 ⑦二次污染物:指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化或光化学反应而生 成的与一次污染物性质不同的新污染物质 2. 我国的主要大气污染物是什么?我国的大气污染物现状有什么规律性? 答:我国的大气污染仍以煤烟型为主,主要污染物为TSP和SO。 规律:①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题;②城市的大气污染比乡村严重;③南方的大气污染比北方严重; ④冬季的大气污染比夏季严重;⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现 3. 目前计入空气污染指数有那些项目?如何计分?如何报告? P b< P b< P 一丄“ 答:⑴PM。、SO、NO、CO Q⑵ 当第K种污染物浓度为k,J 一k一k , j +1时,其分指数为 P - P I k 二—(I k,j. - I k,j) ' I k,j 'k,j 1 ' k,j ⑶各种污染物的污染分指数都计算以后,取最大者为该区域或城市的空气污染指数API,则该种污染物即为该 区域或城市空气中的首要污染物。API V 50时,则不报告首要污染物 4. 大气的组成包括哪几部分?试举例说明。 答:⑴干燥清洁的空气,如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气⑶各种杂质,如细菌,病菌等 第二章: 1.名词解释: ①空燃比:单位质量燃料燃烧所需空气。 ②高位发热量:燃料完全燃烧时,包括其生成物中水蒸气的汽化潜热,所发生的热量变化。 ③低位发热量:燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热量。 5. 燃烧过程产生哪些大气污染物? 答:二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。 6. 什么叫理论烟气量?它包括哪几部分? 答:指在理论空气量下,燃料完全燃烧所生成的烟气体积。包括燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积,燃料中所含的水蒸气体积和供给的理论空气量带入的水蒸气体积。 8?液体燃料燃烧过程有几种燃烧状态?可分为哪几个阶段?哪些阶段起控制作用? 答:燃料油的雾化、油雾粒子中可燃组分的蒸发与扩散、可燃气体与空气的混合、可燃气体的氧化燃烧。前三个阶段起控制作用。 10.论过剩空气系数(思考题)答:供入锅炉的实际空气量与理论空气量之比称为锅炉空气系数。为使煤完全燃烧需要供入大于理论空气量的空气,是空气过剩系数大于 1.当空气过剩系数不够大时,燃料燃烧不完全,造成热损失;当空气过剩系数过大时,排放的 烟气量增大,带走的热量增大,同样造成热损失,所以对空气过剩系数存在一最佳值,以使热损失最小。 第三章(选择、判断题居多) 1.名词解释 ①干绝热直减率: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时,温度降低或升高的数值 ②风速廓线:平均风速随高度的变化曲线称为风速廓线

大气污染控制工程试题及答案

、名词解释大气污染系: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,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。 大气稳定度:垂直方向上大气稳定的程度。 气压梯度力:单位质量的空气在气压场中受到的作用力。空燃比: 单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。 干绝热直减率:干空气块绝热上升或下降单位高度时,温度降低或升高的数值。 二、填空题 1、大气污染物侵入人体主要的途径:表明接触、食入含污 染物的物质和水、吸收被污染的空气。 2、湿法脱硫技术包括:氧化镁湿法烟气脱硫、海水烟气脱硫技术、湿式氨法烟气脱硫。 3、目前,常用的除尘器分为:机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器四种。 4、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 5、影响燃烧过程的因素是:空气条件、温度条件、时间条件、燃料 与空气的混合条件。 三、简答题 1、简述双模理论模型的基本要点?答:(1)当气液两相接触时,两 相之间有一个相界面在相界面两侧分别存在着呈层流流动的气膜和液

膜。溶质必须以分子扩散形式从气流主体连续通过这两个膜层而进入液相主体。 (2)在相界面上,气液两相的浓度总是相互平衡,即界面上不存在吸收阻力。 (3)在层膜以外的气相和液相主体内,由于流体的充分湍动,溶质的浓度基本上是均匀的,即认为主体内没有浓度梯度存在,也就是说,浓度梯度全部集中在两层膜内。 2、大气分为哪几层?分别有么特点?答:(1)对流层:a 虽然薄,但却集中了整个大气质量的3/4 和几乎全部水蒸气,主要的大气现象都发生在这一层中,天气变化最复杂。b 大气温度随高度增加而降低c 空气具有强烈的对流运动,主要是由于下垫面受热不均匀及其本身特性不同造成的。D 温度和湿度的水平分布不均匀。 (2)平流层:气温虽高度增高而增高,集中了大部分臭氧,吸收紫外光,保护地球。 (3)中间层:气温虽高度的升高而迅速降低 (4 )暖层:分子被高度电离,存在大量的粒子和电子。(5) 散逸层:气温很高,空气很稀薄,空气离子的运动 速度很高。 3. 吸附法净化气态污染物时,吸附剂应具有哪些条件? 答:a.要有巨大的内边面积。

大气污染控制工程试题库 答案加重点版

《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(D )。 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(B)。 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(D)。 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(D )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(A)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(D )。 A. 烟尘的电阻率小于104·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011·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(B )。 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 )。 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( B )。 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( C )。 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,( C )是对吸收 过程不利的反应。 ()()A Ca OH SO CaSO H O H O B CaCO SO H O CaSO H O CO C CaSO H O SO H O Ca HSO D CaSO H O H O O CaSO H O .?+→?+?++→?+??++→? ?++→?22322322322322232 322242121 2 121 2121 221 2 322 12. 对于高温、高湿烟气的烟尘治理工艺,在选择设备时拟采用( D )为宜。 A. 旋风除尘器。 B. 袋式除尘器。 C. 静电除尘器。 D. 湿式除尘器。 13. 在以下关于除尘器电晕电场中的粒子荷电机理的论述中,错误的是( C )。 A. 直径d P >0.5μm 的粒子以电场荷电为主。 B. 直径d P <0.2μm 的粒子以扩散荷电为主。 C. 电场荷电过程的粒子荷电量与电晕电场的温度成正比。 D. 扩散荷电过程的粒子荷电量与电晕电场的温度成正比。 14. 用甲烷CH 4作还原剂时,选择性非催化还原NOx 的化学反应式中,(A )

大气污染控制工程(第三版) 郝吉明 期末复习知识点总结

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。

大气污染控制工程知识点总结

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后习题答案

作业习题解答 第一章 概 论 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%1001 97.2801 .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 )3 3 4/031.110 4.221541050.1N m g =???=-- c (mol/m 3N ) 333 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 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

大气污染控制工程试卷题库全集

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与空气的定义:大气就是 指; 环境空气就是 指 。 环绕地球的全部空气的总与;人类、植物、动物与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、水蒸气与各种杂质 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、臭氧层破坏与酸雨 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 。

总悬浮颗粒物与可吸入颗粒物 8.TSP称为,它指的就是悬浮在空气中,空气动力学直径≤ 的颗粒物。 总悬浮颗粒物;100μm 9.PM10称为,它指的就是悬浮在空气中,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 11.一次污染物就是 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 二次污染物就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。 硫酸烟雾与光化学烟雾

大气污染控制工程第三版课后答案

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 =?

大气污染控制工程参考答案

《大气污染控制工程》习题参考答案 第一章 概 论 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%1001 97.2801 .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 )3 3 4/031.1104.221541050.1N 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1.031×10×3600×24×10-3 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 960100 20 4800=?。不同CO 百分含量对应CO 的量为:

大气污染控制工程期末考试复习重点题目

一、名词解释 1、燃烧:可燃混合物的快速氧化过程,并伴随着能量(光与热)的 释放,同时使燃料的组成元素转化为相应的氧化物。 2、燃料:燃烧过程中放出的热量,且经济上可行的物质。 3、大气环境容量:某区域自然环境空气对某种大气污染物的容许承 受量或负荷量,它主要取决于该区域面积及其风向垂直方向上的宽度,混合层高度,风速等。 4、粒径分布:不同粒径范围内颗粒个数(或质量或表面积)所占的 比例。 5、机械除尘器:机械除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离 心力等)的作用使颗粒物与气流分离的装置包括重力沉降性、惯性除尘器、旋风除尘器等。 6、摩擦压力损失:由于气体本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产 生的压力损失。 7、局部压力损失:气体流经管道系统中某些局部构件时,由于流速 大小和方向改变行程涡流而产生的压力损失。 8、除尘器:从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备。 9、电除尘器:含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中,使沉粒 荷电,并在电场力作用下使沉粒沉积在集尘极上,将沉粒从含尘气体中分离。 10、湿法除尘器:使含尘气体与液体密切接触,利用液滴和颗粒的惯

性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。. 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、一次污染物:指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。 3、二次污染物: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学反应而生成的与一次污染物性质不同 的新污染物质。 4、粉尘:指悬浮于气体介质中的小固体颗粒,受重力作用能发生沉降,但在一定时间内保 持悬浮状态。 5、酸雨: PH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水(如雾、露、霜)称为酸雨。 6、大气污染物: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。 7、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。 8、气体吸附:气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体(或液体)混合物中一种或数种组分被浓集于固体表面,而与其它组分分离的过程。 9、气体吸收:溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。 10、大气污染物控制标准:是根据污染物排放标准引申出来的一种辅助标准,如燃料、原料使用标准,净化装置选用标准,排气筒高度标

大气污染控制工程

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。

大气污染控制工程复习资料 精编版

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

大气污染控制工程试卷(整理带答案)

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V0与理论空气量之比V0a. 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。 6、单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量;单位质

大气污染控制工程试题及答案

大气污染控制工程试题 一、名词解释 1、大气稳定度:在垂直方向上大气稳定的程度,即是否易于发生对流。 2、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量。 3、双模理论: ①气液两项接触时形成一个相界面 ②相界面两侧存在呈层流流动的气膜和液膜 ③溶质以分子扩散从气流主体通过这两个膜层进入液相主体 ④相界面出气液两项存在动态平衡 ⑤膜层以外无浓度梯度、浓度梯度全部集中在两层膜内 4、催化转化法:借助催化剂的催化作用,使气态污染物在催化剂表面上发生化学反应,转化为无害或易于处理与回收利用物质的净化方法。 5、冷凝法:利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压的这一性质,采用降低温度、提高系统的压力或既降低温度又提高压力的方法,使处于蒸汽状态的污染物(如VOCs)冷凝并与废气分离。 二、填空题 1.大气污染物的污染源可分为自然污染源和人为污染源.

2.常用的除尘器可分为机械除尘器、电除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器。 3.根据逆温生成的过程,可将逆温分为辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温五种。 4.按照湍流形成原因,可将湍流分为两种湍流:热力湍流、机械湍流。 5.当吸附剂饱和后需要再生,再生的方法有加热吸附再生、降压或真空解吸再生、置换再生、溶剂萃取再生等。 三、简答题 1、燃料完全燃烧所需要具备的条件是什么? 答: 1)空气条件:燃料燃烧时必须保证供应与燃烧相适应的空气量。如 果空气供应不足,燃烧就不完全。相反空气量过大,也会降低炉温,增加锅炉的排烟热损失。 2)温度条件:燃料只有达到着火温度,才能与氧作用而燃烧。 3)时间条件:燃料在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需要的时 间。 4)燃料与空气的混合条件:混合程度取决于空气的湍流度,若混合 不充分,将导致不完全燃烧产物的产生。 2、简述烟流形状与大气稳定度的关系。 答: 1)波浪型:烟流呈波浪状,污染物扩散良好,发生在全层不稳定大 气中。

大气污染控制工程公式集(全)

1—1 暴露于两种气体混合物中所产生的COHb 和O 2Hb 的平衡浓度方程: 2 2b =b CO O COH P M O H P 1—2 能见度近似方程:p p v 2.6d = k L ρρ 1—3 空气污染指数:k k,j k k,j+1k,j k,j k,j+1k,j I = (I I )I ρρρρ+——— 2—1 收到基: C ar +H ar +O ar +N ar +S ar +A ar +W ar =100% 2—2 空气干燥基: C ad +H ad +O ad +N ad +S ad +A ad +W ad =100% 2—3 干燥基: C d +H d +O d +N d +S d +A d =100% 2—4 干燥无灰基:C daf +H daf +O daf +N daf +S daf =100% 2—5 燃料与空气中氧完全燃烧的化学方程式: 222222() 3.78() 3.78()4242242 X Y Z W y w y w y y w C H S O x z O x z N xCO H O zSO x z N Q +++-+++-→+++++-+ 2—6 理论空气量:0a V =107.1()42 y w x z ++-/(12x+1.008y+32z+16w ) m 3/kg 2—7 空气过剩系数:0a a V V α= 2—8 燃料发热量: 25(9)L H H W q q W W =-+ 2—9 标准状态下的烟气体积:s n n s n s p T V V p T =? ? 2—10 标准状态下烟气的密度:n n s s s n p T p T ρρ=? ? 2—11 过剩空气校正,燃烧完全:2p 2p 2p 10.264 - O O N α=+ 2—12 过剩空气校正,燃烧不完全:2p p 2p 2p p - 0.5CO 10.264 - (O - 0.5CO ) O N α=+ 2—13 实际烟气体积:0 (1)fg fg a V V V α=+-

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