大气污染控制工程_氮氧化物污染控制

氮氧化物(NOx) 废气治理工程实例引言氮氧化物(NOx)是一种毒性很大的黄烟，不经治理通过烟囱排放到大气中，形成触目的棕(红)黄色烟雾，俗称“黄龙”，在众多废气治理中NOx难度最大，是污染大气的元凶。

如果得不到有效控制不仅对操作人员的身体健康与厂区环境危害极大，而且随风飘逸扩散对周边居民生活与生态环境造成公害。

专家预测，如不加强控制，到2010年以后氮氧化物将成为中国大气污染的主要污染物，环保局今后将加强氮氧化物控制立法建设和标准制订工作，在修订《大气污染防治法》和污染源排放标准时，将氮氧化物控制作为重点内容。

浙江某铝业公司是咖啡壶出口量大的企业，在产品表面处理过程中，产生大量的氮氧化物废气，该公司曾建有废气通风净化装置，然而废气排放仍见“黄龙”，处理效果不尽人意，周边纠纷不断。

笔者曾有类似工程经验，受业主委托对其进行技改，通过多年的运行实践，消除“黄龙”营造了和谐社会环境。

1. 治理思路与工艺选择1. 1 NOx废气来源及废气特性分析废气主要来自酸洗间四只酸洗槽采用硝酸与氢氟酸溶液，对产品具有独特的表面处理使其外观精美的功效，但在酸洗过程中，将产生大量的NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等有毒有害废气，总称氮氧化物，用NOx通式表示。

这些废气成分具有强烈的刺激性气味，尤其当产品浸入酸洗槽的瞬间，爆发弥漫浓烈的棕(红)黄色酸雾，其特性浓度高(“黄龙”)、气量大、危害也大。

1. 2 工艺选择与系统主要设备1. 2. 1 工艺流程确定的依据NOx气体(“黄龙”) 危害大，治理难度也大。

国内外报道过许多方法，归纳有干法、湿法和干湿三种方法。

由于各厂产品不同，选择适合生产实际的治理工艺方案和净化设备十分重要。

笔者进行了现场调研，通过反复对比，最后确定采用两级( 二个阶段) 湿法废气净化塔治理NOx 气体的方案，并设计了一套NOx 瞬时爆发性浓度极高、废气量大，适合敞开作业的通风净化系统装置。

《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。

3、教学难点燃烧过程污染物排放计算。

（三）大气污染气象学1、教学内容与要求要求了解与大气污染相关的气象学基本知识，理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。

大气污染控制工程设计1.大气污染物排放源的调查和评估：对城市、工业区、交通线路等区域进行调查，确定主要大气污染源的类型、数量和排放情况。

通过实地调查和监测数据分析，确定污染源的排放强度和排放方式。

2.大气污染物的分析和监测：对大气中主要污染物的浓度和浓度分布进行分析和监测，包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等重要污染物的浓度测量和分布分析。

3.大气污染治理技术的选择和设计：根据大气污染源的特点和排放情况，选择适当的治理技术和设备。

常见的大气污染治理技术包括烟气脱硫、脱硝、颗粒物净化等。

对于工业排放源，可以考虑使用工艺改造、燃烧优化以及尾气处理等方法。

4.大气污染控制设施的设计和建设：根据治理技术的选择，设计合适的污染控制设施。

包括废气处理设备的选型、布置和配套设施的设计。

确保治理设施的运行效率和治理效果。

5.大气污染物的排放标准和限值：根据国家和地方相关法律法规的要求，确定大气污染物的排放标准和限值。

确保治理工程的设计和建设符合相关标准和规定。

6.大气污染治理效果的评价和监测：对治理工程的运行效果进行评价和监测。

监测大气中污染物的浓度和浓度分布，评价治理工程对大气污染的改善效果。

大气污染控制工程设计的要点是综合考虑大气污染源的类型和特点，选择适当的治理技术和设备。

在设计污染控制设施时，要充分考虑工程的可行性、经济性和环境影响。

根据污染源的污染物排放情况和环境要求，合理选择设备和工艺，确保治理工程的有效性和可持续性。

同时，在大气污染控制工程设计中要注重环境保护和生态恢复。

要充分考虑污染治理对生态系统的影响，设计合适的生态修复和保护措施，保护生物多样性和生态环境的可持续发展。

总之，大气污染控制工程设计是对大气污染进行治理和改善的一项重要工作。

设计的内容包括调查评估、分析监测、技术选择、设施设计、排放标准和治理效果评价等多方面的内容。

设计的要点是综合考虑污染源的特点和环境要求，选择合适的治理技术和设备，保护生态环境和人民群众的健康。

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%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=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=⨯⨯-。

1.3CCl 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 3N）334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c （mol/m 3N）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

《大气污染控制工程》教学大纲一、课程及教师基本信息注1：平时考核（ %）＝课程作业（ %）+研讨交流（ %）+期中考核（ %）； 2：平时考核应占总成绩的40-70%。

二、教学进度及基本内容熟悉、了解”等；2. 学习内容包括课前阅读、课程作业、课后复习、文献综述、课下实验、课程论文等；3. 在教学过程中，“教学进度及基本内容”可以根据实际情况有小幅度调整。

三、推荐教材及阅读文献（包括按章节提供必读文献和参考文献）➢郝吉明、马广大、王书肖主编，《大气污染控制工程（第三版）》，高等教育出版社，2002➢郝吉明主编，《大气污染控制工程例题和习题集》，高等教育出版社，2003➢Noel De Nevers, 《Air Pollution Control Engineering》, McGRAW-HILL International Editions，清华大学出版社，2000课程负责人（签字）：基层教学组织（教研室）负责人（签字）：学院（系）、部主管领导（签字）：学院（系）、部（盖章）_________年____月____日《大气污染控制工程》实验教学部分教学大纲一、课程基本信息二、教师基本信息三、实验项目四、实验安排实验一 SCR催化剂制备一、实验目的：深入了解SCR催化转化研究领域，加深对催化剂制备的认识，掌握相关的实验方法和技能。

二、实验步骤：1.称取一定量的仲钨酸胺和偏钒酸胺加入40mL去离子水中，加少量草酸促进溶解，适当加热促进溶解，至其完全溶解，制备一系列的不同钒、钨质量比的V-W溶液。

2．将TiO2（P25型）浸渍于活性组分溶液中，搅拌1h后，缓慢加热搅拌至浆糊状，3.置于烘箱中，在110度下干燥过夜。

4.最后于马弗炉上500度焙烧4h，自然冷却至室温。

5.研磨制得40-60目的V2O5-WO3/TiO2粉末。

三、实验数据记录实验二催化转化法去除氮氧化物一、实验意义和目的随着我国烟气和机动车尾气排放标准日益严格，对烟/尾气中的主要污染物氮氧化物(NOx)在富氧条件下的排放控制变得越来越紧迫，而其中最有效易行的就是选择性催化还原法（SCR）——通过在SCR装置或催化转化器将NOx转化为无害的氮气。

《大气污染控制工程》教案第九章《大气污染控制工程》教案第九章第九章固定源氮氧化物污染控制第一节氮氧化物性质及来源氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。

我们通常所说的氮氧化物主要包括：n2o,no,n2o3,no2,n2o4和n2o5,大气中nox主要以no，no2形式存在，但最近研究发现n2o不仅对全球气候变暖有显著影响，而且也参与对臭氧层的破坏。

n2o又称笑气，是一种具有麻醉特征的惰性气体，它在环境大气中的含量非常少，显著低于对生物产生影响的限值。

大气中氮氧化物的来源主要存有两方面。

一方面就是由自然界中的固氮菌、雷电等自然过程所产生；另一方面就是化工生产中的硝酸生产、硝化过程、炸药生产和金属表面硝酸处置等。

第二节燃烧过程中氮氧化物的形成机理一、热力型氮氧化物构成的热力学1.一氧化氮生成量与温度的关系2.一氧化氮与二氧化氮之间的转变3.烟气冷却对一氧化氮和二氧化氮平衡的影响二、热力型氮氧化物构成的动力学―泽利多维奇模型三、瞬时一氧化氮的构成四、燃料型氮氧化物的构成第三节低氮氧化物燃烧技术一、传统的高氮氧化物冷却技术早期开发的低氮氧化物燃烧技术不要求对燃烧系统作大的改动，只是对燃烧装置的运行方式或部分运行方式作调整或改进。

因此简单易行，可方便的用于现存装置，但一氧化氮的降低幅度有限。

这类技术包括低氧燃烧、烟气循环燃烧、分段燃烧、浓淡燃烧技术等。

1.高空气短缺系数运转技术氮氧化物排放量随着炉内空气量的增加而增加，为了降低氮氧化物的排放量，锅炉应在炉内空气量较低的工况下运行。

采用低空气过剩系数运行技术，不仅可以降低氮氧化物的排放，而且减少了锅炉排烟热损失，可提高锅炉热效率。

-1-2.降低助燃空气预热温度课堂教学说明，这一措施不必用作燃煤、燃油锅炉，对于燃气锅炉，则存有减少氮氧化物排放量的显著效果。

3.烟气循环燃烧烟气循环冷却法使用冷却产生的部分烟气加热后，在循环送到冷却区，起著减少氧浓度和冷却区温度的促进作用，以达至增加一氧化氮生成量的目的。

大气污染控制技术研究进展近年来，随着城市化进程的加速以及工业化的不断发展，大气污染问题日益突出，给人们的生活环境和健康带来了严重的影响。

为了应对这一问题，全球各地的科研机构和专家们不断致力于大气污染控制技术的研究与开发。

针对这些问题，本文将从氮氧化物控制、可燃性有机物控制和颗粒物控制三个方面，综述大气污染控制技术的研究进展，并展望未来的发展方向。

一、氮氧化物控制技术研究进展氮氧化物（NOx）是一类重要的大气污染物，对大气环境和人体健康带来严重影响。

为了减少NOx的排放量，研究人员提出了多种控制技术，例如选择性催化还原（SCR）技术、选择性非催化还原（SNCR）技术以及低氮燃烧技术。

SCR技术是目前应用最广泛的氮氧化物控制技术之一，它利用催化剂将NOx转化为无害的氮气和水。

而SNCR技术则是通过在高温下加入氨水或尿素来与NOx进行反应，将其转化为氮气和水。

此外，低氮燃烧技术是通过优化燃烧过程中的氧气和燃料比例，减少氮氧化物的生成。

二、可燃性有机物控制技术研究进展可燃性有机物（VOC）是大气污染的重要组成部分，包括挥发性有机物和可燃性气体。

这些物质不仅对空气质量有害，还与光化学烟雾等二次污染物的形成密切相关。

为了有效控制VOC的排放，科研人员开展了许多研究工作。

其中，膜分离技术、活性炭吸附技术以及催化氧化技术得到了广泛的应用。

膜分离技术通过将含有VOC的气体与聚合物膜进行接触，利用渗透和分离机理将VOC从气体中分离出来。

活性炭吸附技术则利用活性炭材料的吸附特性，将VOC从气体中吸附并固定在表面上。

而催化氧化技术则是利用催化剂将VOC转化为无害的水和二氧化碳。

三、颗粒物控制技术研究进展颗粒物是大气污染中重要的污染物之一，对人体的健康有着严重的影响，尤其是细颗粒物（PM2.5）。

为了减少颗粒物的排放，科研人员在传统的污染物控制技术基础上进行了许多改进和创新。

其中，静电捕集技术、湿式脱硫技术以及滤料脱除技术成为了颗粒物控制的主要手段。

大气污染控制工程知识点总结整理1.大气环境污染问题：大气污染是指大气中存在的各种有害物质造成的环境污染现象。

主要大气污染物包括：可吸入颗粒物（固体颗粒物和液体颗粒物）、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、臭氧、一氧化碳等。

3.大气污染物传输和扩散：大气污染物通过空气传输和扩散，对空气质量产生影响。

大气污染物的传输和扩散过程可以通过数学模型来模拟和预测。

4.大气污染控制技术：大气污染控制主要采用以下几种技术手段：燃烧技术（包括燃煤和燃油）、废气处理技术、脱硫技术、脱硝技术、VOCs治理技术、粉尘控制技术等。

这些技术手段可以通过物理、化学和生物的方式，对大气污染物进行捕集、转化、降解或净化处理，以减少其排放量和负面影响。

5.大气污染监测和评估：为了了解大气污染的程度和影响，需要进行大气污染监测和评估。

监测方法包括现场监测、连续排放监测和移动监测等。

评估方法包括环境质量标准的制定与修订、危害性评估、风险评估和环境影响评价等。

6.大气污染治理政策与法规：政府对大气污染实施的治理政策和法规是保护大气环境的重要手段。

例如，制订和实施大气污染物排放标准、发布大气污染预警、推广清洁能源、建立和完善环境管理制度等。

7.大气污染控制工程项目管理：大气污染控制工程需要进行项目管理，包括项目合同、工程设计、设备采购、施工管理、工程验收等环节。

8.大气污染防治的协同治理机制：大气污染防治需要通过协同治理机制，包括政府部门、企业、社会组织和公众的合作和参与，形成合力。

9.大气污染控制技术的发展趋势：未来大气污染控制技术的发展趋势包括：高效净化技术的研发、新能源和清洁能源的推广、智能监测和管理系统的应用等。

第一章概论第一节：大气与大气污染1.大气的组成：大气是由多种气体混合而成，其组成可以分为三部分：干燥清洁的空气、水蒸气和各种杂质。

干洁空气的组成是氮、氧、氩和二氧化碳气体，其含量占全部干洁空气的99.996%（体积）；氖、氦、氪、甲烷等次要成分只占0.004%左右。

P1（选择/ 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、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。

P3（名词解释/选择）（例：大气污染与其他污染的区别是？---“时间的持续（足够的时间）”）3.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）4.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（填空）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（名词解释）3.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。

P54.可吸入颗粒物（PM 10）：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10的颗粒物。

P55.对于气体污染物，有可分为一次污染物和二次污染物。

P5（填空）6.一次污染物：是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。

P5（名词解释）7.二次污染物：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（名词解释）8.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。