可吸入颗粒物的去除技术
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减少空气中可吸入颗粒物的措施有哪些根据科学的解释,可吸入颗粒物(inhalable particles,缩写:PM10),指空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物称为可吸入颗粒物,又称为PM10。
可吸入颗粒物通常来自在未铺沥青、水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。
可吸入颗粒物的形成主要有两个途径:其一,各种工业过程(燃煤、冶金、化工、内燃机等)直接排放的超细颗粒物;其二,大气中二次形成的超细颗粒物与气溶胶等。
这些可吸入颗粒物极易沉降,而且容易被阻留在鼻腔和口腔内,而细粒子主要是污染气体经过复杂的多相化学反应转化,或者由高温下排放的过饱和气态物质冷凝,再经碰撞、凝聚、吸附而形成。
PM2.5?小于2.5微米的颗粒,又称为可入肺颗粒,能够进入人体肺泡甚至血液系统中去,直接导致心血管病等疾病。
PM2.5的比表面积较大,通常富集各种重金属元素。
如As、Se、Pb、Cr等。
和PAHs、PCDD/Fs、VOCs等有机污染物,这些多为致癌物质和基因毒性诱变物质危害极大。
那么减少空气中可吸入颗粒物的措施有哪些呢?提高个人的环保意识,多参加植树造林活动,增加绿地面积,尽量减小裸露的地面。
城市施工时应注意防止造成大量的扬尘。
驾车的朋友,提倡使用绿色燃料,使用高效润滑油,减少汽车尾气的排放。
有调查显示PM2.5的排放主要来自柴油车。
日常生活中,尽量少用煤作为燃料。
用电比使用天然气、液化石油气及煤气等燃料相对便宜,改用微波炉、电饭煲等做饭可减少厨房的空气污染。
在室内要经常保持清洁卫生,吸烟者不要在室内吸烟,适当养些绿色花草以保持室内空气的清新。
更多可吸入颗粒物对人体有哪些危害,以及环境污染安全小知识,请大家继续关注的内容。
空气颗粒物净化方法(资料来源:中国联保网)当今空气中颗粒物去除技术主要有机械过滤、吸附、静电除尘、负离子和等离子体法及静电驻极过滤等。
机械过滤一般主要通过以下3种方式捕获微粒:直接拦截,惯性碰撞,布朗扩散机理,其对细小颗粒物收集效果好但风阻大,为了获得高的净化效率,滤芯需要致密并定期更换。
吸附是利用材料的大表面积及多孔结构捕获颗粒污染物,很容易堵塞,用于气体污染物去除效果更显著;静电除尘是利用高压静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法,其风阻虽小但对较大颗粒和纤维捕集效果差,会引起放电,且清洗麻烦费时,易产生臭氧,形成二次污染。
负离子和等离子体法去除室内颗粒污染物的工作原理类似,都是通过使空气中的颗粒物带电,聚结形成较大颗粒而沉降,但颗粒物实际上并未移除,只是附着于附近的表面上,易导致再次扬尘。
静电驻极过滤以3M()“高效静电空气过滤网”为代例,采用突破性携带永久静电滤材,有效阻隔空气中大于0.1微米的颗粒污染物,如粉尘、毛屑、花粉、细菌等,同时超低阻抗确保空调稳定运行及制冷效果。
此外,深度容尘设计确保使用寿命更长。
当今在家庭及车载空调(如上汽、大众、通用等知名品牌畅销车型)以及一些商用建筑领域(如鸟巢、北京饭店、首都机场三期)得到广泛应用。
传统的标准过滤介质能非常有效地去除10微米以上的颗粒物。
当颗粒物的粒径除至5微米,2微米甚至亚微米的范围时,高效的机械式过滤系统就会变得比较昂贵,且风阻会显著增加。
通过静电驻极材料过滤,能以较低的能源消耗达到很高的捕获效率,同时兼具静电除尘低风阻的优点,但无需外接上万伏的电压,故不会产生臭氧,且由于其组成为聚丙烯材质,很方便抛弃处理。
等离子催化净化技术在该技术对上级净化产生的O³分解成氧离子,氧离子在催化剂的作用下快速与各类异味分子产生氧化反应,将异味分子降解成CO2和H2O等无味无毒的小分子。
高能离子净化技术通过该技术后,各类异味分子在高能离子的作用下,分子键被打断,变成无毒无味的小分子。
分离和纯化空气中的有害颗粒物空气中的有害颗粒物对人体健康产生严重的影响,因此分离和纯化空气中的有害颗粒物显得尤为重要。
本文将介绍几种有效的方法和技术,以帮助我们实现这一目标。
一、过滤技术过滤技术是最常见的分离和纯化空气中有害颗粒物的方法之一。
常见的过滤设备包括空气净化器、高效空气过滤器和颗粒捕集器等。
这些设备通过不同种类的滤网,如纤维网、活性炭网等,能够有效地过滤空气中的颗粒物,包括灰尘、花粉、细菌和病毒等。
过滤技术具有操作简单、效果明显的特点,广泛应用于家庭、办公场所和医疗环境等。
二、电子静电技术电子静电技术是一种通过电场作用进行颗粒物分离和纯化的方法。
它利用电子装置产生的高电压,使空气中的颗粒物带电,并靠电场力将其吸附在电极上。
这种技术适用于分离微细颗粒物,如烟尘、细菌和病毒等,具有高效、节能的特点。
电子静电技术广泛应用于空气净化设备和一些工业领域,如半导体制造、制药和食品加工等。
三、化学吸附技术化学吸附技术主要利用特定的化学物质吸附有害颗粒物。
常见的化学吸附剂包括活性炭、分子筛和化学吸附树脂等。
这些材料具有大的比表面积和较强的吸附能力,能够吸附空气中的有害气体和颗粒物。
化学吸附技术在空气净化、废气处理和水处理等领域得到广泛应用,对净化空气中的有害颗粒物有着显著的效果。
四、超声波技术超声波技术也是分离和纯化空气中有害颗粒物的一种新兴方法。
它利用超声波的高频振动产生气流和气泡,从而将颗粒物从空气中分离出来。
这种技术具有无需滤网、操作简便和高效的特点。
目前,超声波技术正在被应用于空气净化、油烟净化和工业废气处理等领域。
总结起来,分离和纯化空气中的有害颗粒物有很多有效的方法和技术可供选择。
无论是过滤技术、电子静电技术、化学吸附技术还是超声波技术,都在不同程度上帮助我们改善空气质量,保障健康。
未来,随着科技的不断进步,我们相信会有更多更高效的方法出现,为人们创造一个更清洁、更健康的空气环境。
除尘技术方案1. 引言空气中的颗粒物是大气污染的主要成分之一,它们不仅对人类健康造成危害,也对环境造成严重污染。
而除尘技术通过去除空气中的颗粒物,可以有效改善空气质量,保护生态环境。
本文将介绍几种常见的除尘技术方案,包括机械除尘、湿式除尘、静电除尘和滤袋除尘。
2. 机械除尘机械除尘是一种常用的除尘技术,它通过使用物理力学的方法去除空气中的颗粒物。
主要原理是利用气流的力量将颗粒物与气流分离。
2.1. 重力除尘器重力除尘器是一种利用颗粒物的重力沉降原理进行除尘的设备。
它通常由一个垂直的管道组成,在管道内设置障碍物,使气流弯曲并减速。
由于颗粒物的惯性和重力作用,它们会沿着管道壁面沉积下来,从而实现除尘的效果。
2.2. 离心除尘器离心除尘器是一种利用离心力将颗粒物与气流分离的设备。
它通常由一个旋转的圆筒和一个排气口组成。
当气流通过旋转的圆筒时,由于离心力的作用,颗粒物被甩离气流,然后沉积在圆筒内部,从而实现除尘效果。
3. 湿式除尘湿式除尘是一种利用液体与颗粒物接触形成湿润颗粒,然后通过重力或惯性沉降来去除颗粒物的技术。
它可以有效去除细小颗粒物和可吸入颗粒物。
3.1. 水幕除尘器水幕除尘器是一种将颗粒物与水接触形成湿润颗粒,然后通过水的重力将颗粒物沉降下来的设备。
它通常由一个水泵和一组喷水装置组成,通过喷射水幕将颗粒物捕捉到水中,然后通过沉降或沉降槽将颗粒物去除。
3.2. 湿式电除尘器湿式电除尘器是一种结合了湿式除尘和静电除尘技术的设备。
它通过在湿润气流中施加电场的作用,使颗粒物带电并附着在电极上,然后通过水的重力或惯性将颗粒物沉降下来。
4. 静电除尘静电除尘是一种利用静电力将颗粒物与气流分离的技术。
它通常由一个带有高压电极和地极的电场装置组成,通过施加高电压使气流带电,然后利用静电力将颗粒物沉降到地极上。
5. 滤袋除尘滤袋除尘是一种利用纤维布袋过滤空气中颗粒物的技术。
它通常由一个滤袋组成,空气经过滤袋时,颗粒物被滤袋捕捉,而干净的空气通过滤袋排出。
可吸入颗粒物及其防治1. 引言可吸入颗粒物是指在空气中悬浮的粒径小于10微米的固体或液体颗粒物,可以被人体吸入到呼吸道中。
这些颗粒物对人体健康有害,可能引发呼吸系统疾病甚至致癌。
因此,了解可吸入颗粒物的来源、特性以及防治方法非常重要。
本文将介绍可吸入颗粒物的种类、来源,以及有效的防治方法。
2. 可吸入颗粒物种类及来源可吸入颗粒物的种类繁多,主要包括工业颗粒物、交通尾气颗粒物、室内污染物等。
以下是常见的可吸入颗粒物来源:2.1 工业颗粒物工业活动是可吸入颗粒物主要的源头之一。
例如,煤炭、石油、化工等行业的生产过程中会产生大量细颗粒物。
此外,烟囱排放、焚烧废物等也会释放大量工业颗粒物。
2.2 交通尾气颗粒物机动车尾气是城市中可吸入颗粒物的重要来源之一。
汽车尾气中的颗粒物主要来自燃油的不完全燃烧,包括碳黑、铅、硫化物等。
城市交通拥堵、燃油质量差等因素都会导致交通尾气颗粒物的积聚和释放。
2.3 室内污染物除了室外环境,室内环境中的可吸入颗粒物同样需要引起重视。
室内燃烧活动、烟草烟雾、油烟、灰尘等都是室内可吸入颗粒物的常见来源。
3. 影响和危害吸入可吸入颗粒物后,它们会进入呼吸系统,导致多种健康问题。
以下是常见的可吸入颗粒物对人体健康的影响和危害:3.1 呼吸系统疾病可吸入颗粒物中的细小颗粒物能够直接进入到肺部细胞中,造成呼吸系统疾病。
长期暴露于可吸入颗粒物中会导致慢性支气管炎、哮喘、呼吸困难等疾病。
3.2 心血管疾病研究表明,可吸入颗粒物中的细小颗粒物还能够进入到血液里,引发心血管疾病。
长期暴露于可吸入颗粒物中可能增加患心脏病、中风等心血管疾病的风险。
3.3 癌症风险某些可吸入颗粒物,特别是含有有害物质的细小颗粒物,被认为对人体有致癌作用。
它们可以进入到细胞内,损害基因,引发细胞突变,增加癌症的发生风险。
4. 防治措施为了保护人体健康,减少可吸入颗粒物对环境和健康的影响,应采取以下防治措施:4.1 增强环保意识加强环境保护的宣传和教育,提高公众对可吸入颗粒物危害的认识,增强环保意识。
可吸入颗粒物
空气中的大颗粒粉尘被人的鼻腔阻拦,小颗粒粉尘可能随气流进入气管和肺部,这些粉尘被气管和肺部的“巨噬细胞”吞食并消化,巨噬细胞吃不净的那些细菌和病毒还会被白血球消灭掉。
m的颗粒物”。
μm的颗粒物才会随气流进入气管和肺部。
因此,人们将“可吸入颗粒物”定义为“空气中≤10μm的粉尘过滤掉,只有小于10μ人的鼻子的鼻毛、分泌物和黏膜可以将大多数大于10
m以上的颗粒物去掉,剩下的“可吸入颗粒物”为TM5。
μm以上的颗粒物,剩下的就是“可吸入颗粒物”,技术上标为TM10。
我们经常听到的“可吸入颗粒物”就是这个TM10。
如果将5μ空气中的全部粉尘量为“总悬浮颗粒物”,去掉10
可吸入颗粒物与健康效应
浓度mg/m3 健康效应
总悬浮颗粒物可吸入颗粒物
>0.29 >0.20 免疫功能改变的阈浓度,居民呼吸道疾病患病率开始增加。
0.21 0.15 居住区空气日平均最高允许浓度。
<0.16 <0.11 不引起小学生免疫功能改变的阈下浓度,不引起人群呼吸道患病率增加。
天然气燃烧的烟气净化设备技术天然气是一种清洁、高效的能源,被广泛应用于民用和工业领域。
然而,天然气的燃烧过程中会产生烟气污染物,如氮氧化物、二氧化硫和颗粒物等,这对环境和人类健康都带来了不良影响。
因此,烟气净化设备技术对于天然气的利用至关重要。
一、氮氧化物净化技术氮氧化物(NOx)是天然气燃烧过程的主要污染物之一。
高温燃烧条件下,氮气和氧气在空气中发生反应生成。
NOx的净化技术主要包括选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)两种方法。
1.选择性催化还原(SCR)SCR技术利用催化剂将氨气(NH3)注入烟气中,通过与NOx发生反应生成氮气和水蒸气,从而实现氮氧化物的净化。
SCR技术具有高效、稳定的特点,能够将氮氧化物的排放浓度降低到国家标准以内。
2.选择性非催化还原(SNCR)SNCR技术通过在高温烟气中注入氨水或尿素溶液,利用化学反应将氮氧化物还原为氮气和水,达到净化的目的。
与SCR技术相比,SNCR技术操作简单,适用范围广,但在低温条件下净化效果较差。
二、二氧化硫净化技术二氧化硫(SO2)是天然气燃烧过程中产生的另一种主要污染物。
减少二氧化硫的排放量可以通过两种主要的技术方法来实现。
1.湿法脱硫技术湿法脱硫技术利用氢氧化物或碱液将烟气中的二氧化硫吸收,形成硫酸盐或亚硫酸盐,从而将二氧化硫净化。
该技术具有净化效果好、适用于各种燃烧设备的特点。
2.干法脱硫技术干法脱硫技术通过吸附剂或化学反应将烟气中的二氧化硫净化,形成硫或亚硫酸盐。
干法脱硫技术可以通过干式吸附法、干燥氧化法等方法来实现。
三、颗粒物净化技术颗粒物是天然气燃烧过程中产生的可吸入颗粒物的总称。
净化颗粒物主要采用电除尘和袋式过滤两种技术。
1.电除尘技术电除尘技术通过电场作用原理,将带电颗粒物在电极间进行收集,从而实现颗粒物的净化。
该技术适用于高浓度、高温的烟气净化,具有净化效果好、能耗低的特点。
2.袋式过滤技术袋式过滤技术利用纤维布袋对烟气中的颗粒物进行过滤,从而将颗粒物净化。
SHYU空气清新机用途(二):除可吸入颗粒物PM10 最近PM2.5吵的比较热。
一来是因为我们城市的大气污染越来越厉害,人已经能够感受到污染带来的不适了,大家都在寻找一个指标来表达抗议的情绪;另外一个是因为PM2.5与人体健康相关性最高,被列入了新的国家环境空气质量标准,进入了官方的宣传途径。
那么什么是PM2.5呢?在PM2.5之前,国家环境空气质量标准中就有可吸入颗粒物PM10这个指标,是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于10微米的颗粒物,能经人的呼吸进入身体的微粒。
而其中对人体影响最大、最明显的是粒径小于等于2.5微米的颗粒物,这就是PM2.5。
以前大家都习惯了忍受污染了的空气,可人的忍受是有限度的!现在像上海这样的大都市,随着汽车车辆的增多,人口的快速增长,房地产的密集开发,城市空气质量常年徘徊在国标二级的下限,碧蓝的天空已经是可遇而不可求了。
难道我们只能被动地接受被污染的空气而无动于衷吗?难道我们真要等到环境污染伤害了我们,不得不住院才能恢复健康的时候才追悔吗?我们需要行动,保护环境,增强环保意识,预防环境污染给我们的婴儿、老人弱势群体带来的危害。
首先介绍一下PM2.5对人体的危害(一级空气要求大气环境24小时PM2.5平均含量低于50微克/立方米)。
那么如何降低空气中PM2.5的含量呢?要想获得一级空气只能选用空气清新机。
因为即使开窗,一般室外的PM2.5也会超过国标二级的浓度。
(因为人的活动和家用设施,室内PM2.5含量远远高于室外,所以开窗通风还是会快速改善室内空气质量。
)SHYU空气清新机选用的是初效-中效-高效滤网多重过滤,特别是选用优质HEPA 高效滤网,可滤除99.9%粒径超过0.3微米的颗粒,包括空气中悬浮的细菌和病毒,可以有效解决室内PM2.5污染问题。
为宝宝、老人、对微粒敏感的人群营造舒适的小环境。
HEPA高效滤网是High efficiency particulate air filter 的缩写。
可吸入颗粒物中超细颗粒物的整治与开发利用1可吸入颗粒物的危害概述可吸入颗粒物(Inhalableparticulate,IP)是指通过鼻和嘴进入人体呼吸道的颗粒物总称,又用PM10表示。
小于10微米的颗粒PM10对人体健康关系较大,是室内外环境空气质量的紧要监测指标。
PM2.5(小于2.5微米的颗粒)又称为可入肺颗粒,能够进入人体肺泡甚至血液系统中去,直接导致心血管病等疾病。
PM2.5的比表面积较大,通常富集各种重金属元素(如As、Se、Pb、Cr等)和PAHs、PCDD/Fs、VOCs等有机污染物,这些多为致癌物质和基因毒性诱变物质,危害极大。
目前已知的PM2.5健康影响包括:加添重病及慢性病患者的死亡率;使呼吸系统及心脏系统疾病恶化;更改肺功能及结构;更改免疫结构等方面。
近年来,人们认得到大气悬浮颗粒中的PM2.5对人体健康的危害远比粗颗粒大,而且是引起城市大气酸雨、光化学烟雾、能见度降低的紧要因素,很多讨论已经揭示出PM2.5对人体健康的严重危害和对气候的紧要影响。
PM2.5已成为国际环境科学的讨论焦点之一,PM2.5的源解析工作、不同地区PM2.5分布的特别性以及其对生态环境的影响对于环境保护对策的订立是至关紧要的。
据现有的讨论结果,PM2.5的污染源包括自然源和人为源,人为源分为固定源(燃料燃烧、工业生产过程等)和流动源(交通运输等),自然源包括植物花粉和孢子、土壤扬尘、海盐等。
讨论结果还表明,PM2.5颗粒对大气能见度产生极大的影响,表现在细颗粒物质的散光效应、碳黑以及含碳黑颗粒对光的汲取作用等方面。
英国环境部门的讨论结果表明,PM2.5在大气中停留的时间为7—30天,所以这种颗粒可以长距离传输从而造成更大更远距离的污染,我国还没有对PM10以及PM2.5的生态及经济影响进行系统性的讨论和评价。
据我国环境质量报告书和世界资源报告供给的数据,我国空气质量超标的城市中,68%都存在可吸入颗粒物污染问题。
1.而洁净的空气对于生命来说比任何物质都重要,人在5周内不吃饭,5天内不饮水尚能生存,而空气仅断绝____分钟就会死亡。
A.1B.3C.5D.102.目前严重影响中国城市空气质量的污染物为______3. 说出一个因大气污染而造成的公害事件。
4.说出3个大气中所含的污染物。
5. 排入大气中的污染物,从产生来源来看,可分为______6.人为的污染源主要有五种,请说出其中的3种。
7.说出3条对大气污染的有效措施。
8.什么工厂会排放大气污染物。
(3个)9.颗粒状污染物的治理技术有(或有什么除尘技术):说3个10. 气态污染物的治理技术有:说3个。
11.大气污染对人体和健康的伤害大气污染物主要通过哪三条途径危害人体。
12. 大气污染危害生物的生存和发育大气污染主要是通过哪三条途径危害生物的生存和发育的13. 大气污染对全球大气环境的影响大气污染发展至今已超越国界,其危害遍及全球。
对全球大气的影响明显表现为哪三个方面14.说出3点二氧化硫对人体的危害15. 说出3点硫化氢对人体的危害16. 说出3点氮氧化物对人体的危害17. 说出3点粉尘对人体的危害18. 说出3点光化学烟雾对人体的危害19. 说出1点碳氢化合物对人体的危害20. 说出3点一氧化碳对人体的危害21. 说出3点氟和氟化氢对人体的危害22. 说出3点氯气和氯化氢对人体的危害23. 说出3点铅对人体的危害24. 大气中臭氧层的作用(3点)25.“三北”防护林的主要作用(多选)A.防风固沙B.减少水土流失C.涵养水源,增加空气湿度D.净化空气,消除污染26.在下述4省3市中,目前处在重酸雨区的A、山东、河南B、江苏、山东C、江苏、天津D、上海、柳州27.所谓“排放交易机制”是指在政府对污染物排放进行总量限定的情况下,允许污染排放量大的企业向污染物排放量小的企业购买排放指标。
这种做法可以使A、当地环境质量保持不变B、当地环境质量逐渐恶化C、生产工艺环保的企业获得更大的效益D、排污量大的企业获得更大收益28.用煤来发电与水力发电的主要不同是A、水电站建设周期短,投资少B、水电站综合效益高,运转成本低C、火电站建设周期短,运转时投资少D、火电站污染空气,水电站不会破坏生态环境29.空气污染指数API的大小与人类活动密切相关,但也与一定的大气状况相关联,下列大气状况,能促使API增大的是A.晴朗微风天气B.大风阴雨天气C.空气强烈对流D.空气稀薄,太阳辐射强烈30.近年来,我国北方城市在春季时总悬浮颗粒物(TSP)明显偏高原因A.大量燃烧煤炭用于取暖B.沙尘暴时有发生C.春耕播种,土地裸露D.春运高峰,交通流量剧增31.我国下列地区中,首要污染物以二氧化硫为主而形成重酸雨区A.河西走廓B.松嫩平原C.四川盆地D.黄土高原32.人们一般把pH值小于多少的降水称为酸雨33.光化学烟雾形成的条件34.我国酸雨只要以什么类型为主35.温室效应的危害3点36.温室效应的成因3点37.光化学烟雾是一种什么烟雾38.API是什么39.根据国家环保局统一规定空气质量级别划分为多少级,分别为什么40.国务院印发的关于印发大气污染防治行动计划的通知国发〔2013〕37号《大气污染防治行动计划》,其中指出的目标为要京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降多少41.指出五级空气质量级别的API指数的范围42.PM2.5指什么43.生活中如何应对雾霾天气3点44.雾霾中的霾指什么45.雾霾元凶是什么46所有的口罩都能防雾霾天气吗?如果不是,那应佩戴什么类型的口罩47.能吸收二氧化硫的植物有哪些。
治理可吸入颗粒物的措施有哪些空气污染其实就是说我们呼吸的空气中有过量的可吸入颗粒物,这些颗粒物有重金属粒子、硫化物、氰化物、氮氧化物等组成,吸入人体后会造成多器官的病变伤害,因此治理空气污染就是要减少这些可吸入颗粒物进入大气,那么,治理可吸入颗粒物的措施有哪些呢?第一、全民参与保护环境。
不要乱扔废弃物;出行尽量乘坐公交车、地铁,减少私家车使用;多参加植树等绿化活动;私家车安装尾气处理装置,使用润滑油使燃油充分燃烧,减少有害气体排放。
第二、对污染物进行处理。
如将燃烧石油改为燃烧煤,可以大大减少氮氧化物的排放。
燃烧的煤须经过脱硫,并用高效的燃烧方式,以减少二氧化硫及粉尘的排放。
选用无氯氟烃的制冷剂,尽快淘汰氯氟烃的使用。
此外,我们还设想了一些处理污染物的方法:工厂燃烧使用煤和石油进行化工生产会产生大量的SO2气体,除了用于制氮肥并提纯SO2之外,我们认为,还可以利用氧化还原的方法,变废为宝。
如:在某些工业上会有有毒气体H2S产生,同样作为一种大气污染物,污染空气。
如果能在一种特殊装置中将两者适当的混合,就会发生如下反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O从而获得有用的工业原料--单质硫。
在所有的污染气体中CO2是排放量最大的一种,吸收CO2,可将其通入NH3水制成氮肥;也可以将大量排放CO2的工厂与碱厂合并起来,为纯碱生产提供源源不断的CO2供应。
第三、运用新能源技术。
这对于改善大气污染起着巨大的作用。
如可以以氢气作为新能源而代替燃煤,这就消除了一个很大的SO2污染源;可以用洁净的燃料使汽车的发动机工作,这就消除了尾气中CO2以及碳氢化合物的污染;研制可代替氯氟烃的制冷剂,就能减少对臭氧层的破坏等。
第四、注重城市功能和工业合理布局。
在布局规划中,使重污染单位都能在城市风范围之外的郊区;城市内工业区应建在城市主导风的下风区,并在工业区与居住区之间建立绿化隔离带;城市中心严格控制机动车数量,兴建并鼓励市民乘坐地铁。
可吸入颗粒物控制技术研究热点与趋势更新时间:2008-12-25 11:03来源:环境污染与防治作者:阅读:325网友评论0条摘要:综述了可吸入颗粒物的常规除尘技术和细颗粒凝并技术、联合脱除技术、电联合处理技术等新的控制技术。
通过对可吸入颗粒物控制技术的研究现状分析,指出常规除尘技术和这些新的控制技术的应用局限性,在综合分析有关文献的基础上,提出利用纺织品滤料纤维改形(改性)后得到高效低阻的异型纤维材料来脱除可吸入颗粒物的新思路。
可吸入颗粒物指悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物(PM2.5)。
可吸入颗粒物污染已成为大气环境污染的突出问题,并日益引起人们高度重视。
可吸入颗粒受到的主要作用一般是气体扩散和湍流扩散,由于它质量微小且对气流跟随性极好,故在常规除尘设备中,几乎总是跟随气流一起运动,难于从气流中分离出来。
此外由于可吸入颗粒粒径小、比表面积大,因而其吸附性很强,容易成为空气中各种有毒物质的载体,特别是容易吸附多环芳烃、多环苯类和重金属及微量元素等,是多种污染物(如重金属、酸性氧化物、有害有机物等)的载体和催化剂,有时能成为多种污染物的集合体[1,2]。
因此,研究可吸入颗粒物的控制技术具有重要的意义。
目前颗粒污染物控制技术的重点是如何提高细微颗粒物的分级效率,解决问题的思路有二:一是促使小颗粒变大颗粒;二是创造条件提高小颗粒的动力学捕集作用。
小颗粒变大颗粒可以通过凝并也可以通过凝结作用,且在国外蒸汽凝结在冶金行业已有成功应用的案例。
本文旨在对脱除可吸入颗粒物的控制技术做一定的归纳总结,以方便相关领域的科研工作。
1控制技术的研究热点与趋势1.1常规除尘技术目前工业上应用的除尘方法有干法和湿法两大类,传统的湿式除尘设备主要有水膜、泡沫、冲激、水浴等除尘器。
湿法除尘存在物料难以回收、易造成污染转移以及高温环境下会造成能量浪费等缺点;干法除尘设备主要有旋风除尘器、布袋除尘器、电除尘器和颗粒层除尘器等。
电除尘器对颗粒的比电阻要求严格;旋风除尘器处理粗粉尘颗粒效果较好,而对于微米级和亚微米级粒子其分离能力很低;多孔陶瓷高温除尘过滤器的除尘效率高,可达99 %以上,能除去粒径5μm以上的尘粒,但清灰比较困难;而移动颗粒层过滤除尘技术被认为是继陶瓷过滤器之后最具发展前途的高温除尘技术之一,但在高温下运行时,床层容易堵塞[3]。
为了弥补传统的控制技术在脱除超细颗粒物时的不足,细颗粒凝并技术、联合脱除技术、电催化氧化联合处理技术等新控制技术将成为未来发展的趋势,本文对这些技术的国内外研究现状进行了综述。
1.2新控制技术1.2.1细颗粒凝并技术从控制角度来看,清除可吸入颗粒可以通过内场力或外场力作用来使其发生凝并或团聚,其结果是使粒子的数目减少、粒子的有效直径增大,它易于被常规的分离设备分离,从而提高整体的清除效率。
超细颗粒物凝并技术主要有声波凝并、电凝并、热凝并、化学凝并、磁凝并、光凝并和湍流边界层凝并等[3-7]。
声波凝并通过外加声波的作用使细颗粒发生碰撞团聚长大,团聚后产生的细颗粒团聚物的平均粒径大,从而通过常规的除尘设备将其清除,达到控制细颗粒排放的目的。
通过声波团聚的方法控制超细颗粒物有较好的可行性和实际效果。
但由于声波凝并问题本身的复杂性和超细颗粒物测试手段的局限性,目前还没有形成一个完整的体系,使得声波团聚超细颗粒物技术仍然处在实验探索和理论研究阶段。
同时姚刚[6]指出,由于产生几十甚至几百千赫的声波,可能消耗大量能源,且产生很大的噪音等负面效果。
化学凝并是使用固体吸附剂捕获超细颗粒物的除尘方法,主要是通过物理吸附和化学反应相结合的机理来实现的。
温绍国等[8]通过实验表明,凝聚剂存在下的凝聚是小粒径胶粒先凝并成较大的胶粒, 同时大粒径的胶粒凝并成更大的胶粒。
张军营等[9]指出,在炉膛中加入固态吸附剂,可以使细小颗粒团聚形成较大颗粒,同时也可以抑制成核,吸收痕量金属元素,目前化学凝并主要采用硅土、矾土、石灰石等作为吸附剂,但在脱除0~5μm的可吸入颗粒物的同时也产生了其他的重金属颗粒污染物。
热凝并是指超细颗粒物在没有外力、温度较高的环境下产生明显的成核和凝并的现象。
按经典的热团聚方程计算,团聚所用的时间约要9 h以上。
由于热团聚过程缓慢, 因而难以在工业中得到应用。
电凝并[10]是通过增强微细颗粒的荷电能力,促进微细颗粒以电泳方式到达飞灰颗粒的表面,从而增强颗粒间的凝并效应。
GAUNT等[11]指出,荷电水雾来捕集湿度较大的微细粉尘是一种较好的方法。
荷电水雾振弦除尘技术是将液滴荷电技术与振弦除尘技术相结合,以求得对微细粉尘的高效捕集,而且能耗低、结构简单,是一种新型高效除尘技术[12]。
用电凝并除尘器收集亚微米级粉尘的研究在理论和实验方面都取得了突破性进展[13]。
虽然采用电团聚技术能够使电除尘器除去超细颗粒物的效率大为提高。
但除尘极板捕捉的颗粒累计一定数量后, 效率大大降低, 从而限制了电凝并技术在工程中的应用。
磁凝并技术利用磁力脱除磁性颗粒物,而对无明显磁性的颗粒物,则通过磁化或者添加磁性颗粒物,利用磁性与非磁性颗粒物在磁场中运动的明显差异,增大颗粒物的碰撞与结合的几率,以便得到尺寸更大的颗粒团,从而便于进一步脱除超细颗粒物[14]。
谭言毅等[15]运用单丝模型分析了高梯度磁分离器的粒子捕集机理。
LUA等[16]在基于单丝模型的磁力除尘技术相关研究中,单丝模型没有考虑丝与丝之间的作用以及吸附在丝上粒子之间的作用,蓝惠霞[17]认为,在单丝模型中顺磁性材料的磁化系数为常数。
磁力除尘技术不能大规模工业应用的主要原因是对弱磁性颗粒的收集及收集表面的清除还存在问题。
湍流凝并是指超细颗粒物在湍流射流中有明显的成核和凝聚现象,而且成核和凝聚的颗粒将进一步长大。
边界层凝并是由于横向速度实用梯度引起的碰撞而导致的梯度凝并。
在湍流流动中,同时存在热凝并、梯度凝并和湍流凝并,并且随着超细颗粒物直径的增大,此三种凝并作用依次增强。
湍流脉动速度会促使颗粒碰撞并发生凝并,在湍流流动的边界层内,对于颗粒直径较小的微粒,由于横向速度梯度引起的凝并效果也非常明显。
湍流团聚和梯度团聚在高温下或雷诺数较大时效果才比较明显,因此, 这类团聚技术有一定的局限性。
光凝并是指应用光辐射的原理促进颗粒物凝并。
光凝并一般遵循如下过程:入射电子束→等离子体膨胀→等离子体云膨胀→成核→冷凝膨胀长大→凝结+不规则片形状→凝并→凝胶化。
虽然通过改变激光传播的折射角、光的强度等多种参数可以促使超细颗粒发生团聚,但其成本相当大,目前还不可能大规模利用。
1.2.2联合脱除技术为了满足新的环保标准要求,有些电厂利用布袋除尘器对静电除尘器进行了改造,运用联合除尘技术的思想,研发了电袋复合式除尘器、静电增强颗粒层除尘器等新型设备。
静电布袋复合式除尘器先利用静电除尘器将粒径在10 μm以上的粉尘除去,再利用布袋除尘器滤料自身固有以及附着在滤料表面的粉尘层的过滤特性,截留烟气中具有一定颗粒度的粉尘。
联合除尘中静电布袋复合式除尘器是对粗细粉尘皆有效捕集的除尘设备[18]。
静电增强颗粒层除尘器是将静电与颗粒层除尘器两者结合起来,其中粉尘和颗粒层都带电的结合方式对颗粒脱除作用最明显[5]。
虽然联合脱除技术效果较好,但存在清灰难题。
1.2.3电催化氧化联合处理技术美国First-Energy公司和Powers-pan公司联合研制的电催化氧化联合处理过程(Eco Process)一种同时脱除NOx、SO2、细颗粒物和痕量元素的先进技术。
烟气首先经过传统的干静电除尘器,除去大部分颗粒物及少量其他污染物;接着进入等离子体放电区,在这里气体污染物被氧化,如NOx 氧化为硝酸、SO2 氧化为硫酸、汞也变成了汞的氧化物;然后烟气进入湿静电除尘器,细颗粒物、气体污染物和N、S、Hg 等元素的氧化物被脱除[19]。
ECO技术虽然可以实现多种污染物一体化去除,是烟气污染治理的发展方向,但是它在使用过程中投资高,耗能较大。
2改型异型纤维除尘技术虽然上述各种控制技术对脱除可吸入颗粒物有较好的效果,但在实际工程应用中,还存在一定的局限性,不能满足日益严格的环保要求,必须寻找脱除细微颗粒的新方法。
与以上控制技术相比,袋式除尘器具有运行稳定、除尘效率高、不受煤质和粉尘特性影响等特点。
袋式除尘器的核心部分是滤袋。
而滤袋的材质始终是袋式除尘器耐高温、防腐蚀发展的关键问题。
常规滤料难以适应高温烟气腐蚀性强的工况条件,为了解决这一难题,需要寻求一种耐高温、抗酸碱腐蚀等良好性能的新型滤料以满足工程需求。
利用异型纤维来改善过滤效果这一做法在实际工程还没有应用,但国外学者对过滤纤维单元的形状对过滤性能的影响也做了一些工作:HAIL等[20]提出纤维的形状对过滤特性影响的必要性研究。
BROWN[21]、FARDY等[22]、WANG[23]、OUYANG等[24]、ADAMINK[25]和RAYNOR [26]都试图研究纤维的形状对过滤特性影响,指出异型纤维较经典的圆柱纤维具有较高的过滤效果,但是没有深入系统研究纤维的方向和错排纤维结构之间的相互作用对过滤性能的影响。
且很少涉及研究滤饼的形成对过滤性能的影响过程。
综上所述,纤维受颗粒的作用以及在高温滤料的过滤性能方面许多研究者已做了一定的研究,但脱除0~5μm的超细颗粒的难题并没有从根本上得到较好的解决。
为此,可以考虑利用异型纤维过滤材料来脱除这部分超细颗粒(PM2.5):即首先从纤维的微观结构入手,对纤维的结构改形,研究超细颗粒对纤维作用的力学表征,然后再对改形的异型纤维改性覆膜,进一步分析其表面过滤和深层过滤的机理,对纤维的形状和粗细进行合理的组合,把表面过滤技术和深层过滤技术结合起来获得更高效低阻的异型纤维过滤材料。
从而为超细颗粒的脱除提供了一种新的思路。
3结语(1)当前迫切需要解决的难题是脱除0~5μm的可吸入颗粒物和富集的重金属、酸性氧化物及有害有机物。
现有的湿法和干法除尘总体效果很好,但对于微米、亚微米甚至纳米级可吸入颗粒物的脱除分离效率很低。
凝并促进技术、电催化氧化联合处理技术、联合除尘技术等新控制技术对超细可吸入颗粒物的脱除效果比较好,但各种新技术还存在一些缺点和不足。
主要体现在:热凝并的凝聚过程较为缓慢,在工业上很难得到应用;声凝并可以大大提高微粒的凝并速度,但能耗太高且噪声很大;电凝并和光凝并对控制可吸入颗粒物是十分有效的,但一次性投资较高。
联合脱除技术效果较好,但存在清灰难题,电催化氧化联合处理技术在使用过程中投资高,耗能较大。
未来对颗粒的凝并分析时,需要对以下因素进行考虑:颗粒间彼此存在作用力情况下的凝并、颗粒的回弹和颗粒自身属性的影响。
(2)通过上述学者的研究方向可以看出,对细微米除尘和纳米除尘规律的深入探讨,是对捕集微细可吸入颗粒物必定的研究趋势。