第七章-气态污染物控制技术基础
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第七章气态活染物控制技术基础
一、填空题
1、吸收法净化气态污染物是利用混合气体中各成分在吸收剂中的 不同,或与吸收剂
中的组分发生 ,从而将有害组分从气流中分离出来。
【答】溶解度,化学反应
2、用水吸收HC1气体属于 ,用NaOH溶液吸收S02属于 ,用酸性溶液吸收
NH3属于 。
【答】物理吸收,化学吸收,化学吸收
3、目前工业上常用的吸收设备可分为 、 和 三大类。
【答】表面吸收器,鼓泡式吸收器,喷洒式吸收器
4、气体扩散同时发生在气相和液相中,扩散过程既包括 ,也包括 。
【答】分子扩散,湍流扩散
5、吸收操作线斜率Ls/Gs称为吸收操作的液气比,物理含义为 。
【答】处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量
6、常用的吸收剂有 和 。
【答】水,碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液
7、防治S02污染的方法主要有清洁生产工艺、采用低硫燃料、 、 及
等。Mg2+, S二酸,氨
【答】燃料脱硫,燃料固硫,烟气脱硫
8、湿式石灰/石灰石-石膏法存在结垢和堵塞问题,通过在吸收液中加入CaCl2、 、
、 等添加剂可解决此问题。
【答】浆液的pH值,吸收温度,石灰石的粒度
9、影响湿式石灰/石灰石-石膏法吸收效率的主要因素有 , , ,流
体力学状态,控制溶液过饱和,吸收剂种类等。
【答】石灰/石灰石法,氧化镁法,钠碱法
10、目前应用较多的脱硫方法有 、 、 、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠
檬酸钠法等。
【答】催化还原法(选择性、非选择性),吸收法,吸附法
11、吸附设备主要有 、 和 三种类型。
《大气污染控制工程》教学大纲
一、课程基本信息
课程代码:
课程英文名称:Air Pollution Control Engineering
课程类型:必修课
先修课程:《高等数学》 《环境工程原理》 《物理化学》
学 分:4
总学时:64(理论学时:64)
二、课程性质、目的与任务
《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门主干专业课程,由讲课、实验、课程设计等环节组成。学习本课程之前要求先修完《高等数学》、《环境工程原理》、《物理化学》等有关基础课或专业基础课。
通过本课程的学习与实践,全面掌握大气污染的来源、途径和机理(包括基本概念、基本理论、基本技能)、大气污染控制的原理、方法和实践以及前沿研究领域,同时,还要求掌握与此相关的标准和政策法规及其发展前景。
通过本课程的学习,达到三个目标:(1)学习必要的理论知识和方法、技巧;(2)培养学生工程设计能力和研究能力,解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力;(3)了解大气污染控制工程领域前沿研究内容,激发学生的创造力,培养创新思维。
三、课程教学内容与要求
(一)概论
1、教学内容与要求 要求了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题,理解大气污染的综合防治措施定义。
(1)大气污染和大气污染物
(2)大气污染及其控制情况
(3)大气污染的综合防治措施
(4)大气环境标准
2、教学重点
大气污染的综合防治措施。
3、教学难点
大气污染的来源,大气污染的综合防治措施。
(二)燃烧与大气污染
1、教学内容与要求
要求了解燃料的种类、组成,理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理,掌握燃烧的计算。
(1)燃料的性质
(2)燃料燃烧过程
(3)烟气体积及污染物排放量计算
(4)燃烧过程硫氧化物的形成与控制
(5)燃烧过程氮氧化物的形成与控制
(6)燃烧过程中颗粒污染物的形成
(7)燃烧过程中其他污染物的形成
2、教学重点 重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理,重点掌握燃烧过程污染物排放计算。
- 1 - 第七章 气态污染物控制技术基础
从污染气体中脱除二氧化硫等气态污染物的过程,是化工及有关行业中通用的单元操作过程。这种单元操作的内容包括流体输送、热量传递和质量传递。其中质量传递过程主要采用气体吸收、吸附和催化操作。
第一节 气体扩散
气体的质量传递过程是借助于气体扩散过程来实现的。扩散过程包括分子扩散和湍流扩散两种方式。
一、气体在气相中的扩散
气态污染物通过惰性气体组分B的运动,可用A在B中的扩散系数DAB给出。DAB与气体B通过气体A的扩散系数DBA相等,可由修正的吉里兰方程给出。
扩散系数是物质的特性常数之一,同一物质的扩散系数随介质的种类、温度、压强及浓度的不同而变化。
二、气体在液体中的扩散
第二节 气体吸收
一、吸收机理
气体吸收是溶质从气相传递到液相的相际间传质过程,对于吸收机理以双膜理论模型的应用较广。把吸收过程简化为通过气液两层层流膜的分子扩散,通过此两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力。
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称之为吸收速率。根据双膜理论,在稳态吸收操作中,从气相主体传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质的通量,在界面上无吸收质积累和亏损。吸收传质速率方程的一般表达式为:吸收速率=吸收推动力×吸收系数,或吸收速率=吸收推动力/吸收阻力。吸收系数和吸收阻力互为倒数。吸收速率方程表达式有多种,有气相分传质速率方程,液相分传质速率方程及总传质速率方程。
二、气液平衡
1.气液相平衡关系式
(1)气体在液体中的溶解度
(2)亨利定律
(3)亨利定律式参数的换算
2.吸收系数
3.界面浓度
(1)作图法
(2)解析式 - 2 - 三、物理吸收
1.吸收操作线方程
在吸收操作中,一般采用逆流连续操作,通过对逆流操作吸收塔进行物料衡算,可得出吸收操作线。
2.吸收剂用量与液气比
设计吸收塔时,所处理的气体流量、进出塔气体溶质浓度均由设计任务而定,吸收剂的种类和入塔浓度由设计者选定,而吸收剂用量和出塔溶液中吸收质浓度需通过计算确定。
一、名词解释(每小题3分,共30分)
1.大气污染 2. 温度层结 3. 气体吸附 4. 理论烟气体积 5. 大气稳定度 6. 吸附剂活性 7. 挥发性有机污染物 8.烟气脱硝 9.控制流速法 10. 有效驱进速度
二、填空题(每空1分,共20分)
1.大气稳定度在我国分为 、 、 、 、 、 六种。
2. 净化装置技术指标主要有 、 、 等。
3. 在除尘电晕电场中存在 、 两种粒子荷电机理。
4. 实际空气量与理论空气量之比定义为_________
5. 近地面层中风速廓线模有 、 两种。
6. 在除尘技术中应用最多的两种直径分别为_ 、 。
7. 目前,常用的除尘器分为 、 、 、 四种。
三、判断题(每题 1分,共 10 分)
1. 从燃烧系统中排出的NOX几乎全部是NO2,只有少量的NO( )。
2. 气溶胶是指空气中的固体粒子和液体粒子,或固体和液体粒在气体介质中的悬浮体( )。
3. 单位质量的燃料按燃烧完全反应方程完全燃烧所需要的空气量称为实际空气量( )。
4. 逆温越强越利于大气污染物扩散( )。
5. 为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度(ρP =1g/cm3)的圆球的直径称为斯托可斯直径( )。
6. 单位体积粉尘的质量称为粉尘的真实密度。( )
7. 理论空气量与实际空气量之比称为空气过剩系数( )
8. 挥发性有机物(volatile oganic compounds,间称VOCS)是一类有机化合物的统称,在常温下它们的蒸发速率大,不易挥发( )。