大气污染控制基础知识.ppt
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1 第一章 概论
1.大气污染: 系指由于人类的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、健康生活或危害了生态环境。
2。 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。
3。大气污染分类
按影响范围:局城性污染、广域性污染、全球性污染、地区性污染
按污染特征分类:煤炭型污染 、石油型污染 、混合型污染 、特殊型污染
按污染物的化学性质分类:还原型 、氧化型
按存在状态分为:气溶胶状态污染物(粉尘、烟、飞灰、黑烟、霾、雾),气体状态污染物(以二氧化硫为主的含S化合物、以NO为主的含N化合物、碳的氧化物、有机化合物、卤素化合物)
4.大气污染源的分类
污染源存在的形式:固定污染源和移动污染源
污染物排放的方式:高架源和地面源。
污染源的几何形状:点源、面源和线源
污染物排放的时间:连续源、间断源、瞬时源
人类社会活动功能:工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源等
5.一次污染物:直接从污染源排入大气的各种气体、颗粒物质等。
二次污染物:某些一次污染物在大气中与其他化学物结合而发生化学反应产生的新的污染物。
6.颗粒物:悬浮在大气中的微粒之统称。
降尘: 粒径 > 10微米的固体颗粒物。 飘尘: 粒径 < 10微米的固体颗粒物。
第二章 燃料与大气污染
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。
4. 灰分:是煤中不可燃矿物物质的总称。
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(FeS2)、硫酸盐硫(MeSO4)、有机硫(CxHySz)和元素硫。
《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。
第 1 页 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NOx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]。
气象学基础知识
大气污染控制理论与方法
环境科学与工程学院
第二章§2~1§2~2§2~3§3~4§3~5§3~6
主要气象要素及大气的基本物理性质;大气的热力过程;大气污染与气象的关系;大气扩散模式;污染物浓度估算;厂址选择和烟囱设计。
§3~1主要气象要素及大气的基本物理性质一、低层大气的成分:干洁空气、水汽、气溶胶粒
子二、大气的垂直结构三、影响大气污染的主要气象要素气象要素(因子):表示大气状态的物理现象和物理量,气象学中统称为~。与大气污染关系密切的气象要素主要有:气温、气压、空气湿度(气湿)、风(风向、风速)、云况、能见度、降水、蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等。
1、气温:表示大气温度高低的物理量。通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。2、气压:任一点的气压值等于该地单位面积上的大气柱重量.气压总是随高度的增加而降低的。气压随高度递减关系式可用气体静力学方程式描述,即ΔP=-ρgΔZ,其积分式—压高g公式:Z2Z1lnP2lnP1RTm据实测近地层高度每升高100米,气压平均降低约12.4毫巴(1mb=100Pa),在高层小于此值。3、空气湿度(气湿):反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量。常用的表示方法有:绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、含湿量、相对湿度、露点等。 4、风(windpeedanddirection)什么是风?空气的流动就形成风。水平(horizontal)方向的空气运动称为风。风的形成:风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的,而气压的水平分布不均是由温度分布不均造成。
P4P3P2P1At1t1=t2aBt2At1t1>t2b
P4P3P2P1Bt2At1t1>t2c
P4P3P2P1Bt2
风的形成除热力原因外,还有动力原因,自然界的风是由于这两种原因综合作用的结果,但只要有温差存在,空气就不会停止运动。
风的度量(风向和风速)风是矢量,有方向和大小,即风向和风速。风速(风的大小):单位时间内空气在水平方向移动的距离,常用单位:m/,Km/。风向(风的来向):可用8个方位或16方位表示(地面风),见图2-2;也可用角度表示(高空风):以北为零点,沿顺时针方向旋转[正北为360°(或0°);正东90°;正南180°;正西270°]。NWNWNNNENNEWNWWWSWSWSWSS图2-2ENEEESESESSE