大氣污染控制工程第四版復習重點資料

1、第一章 概論 錯 誤!未定義書簽。第一節(jié) 大氣與大氣污染 . 錯 誤!未定義書簽。第二節(jié) 大氣污染物及其來源 . 錯誤!未定義書簽。第三節(jié)大氣污染的影響 . 錯誤!未定義書簽。第四節(jié) 大氣污染物綜合防治 . 錯誤!未定義書簽。第五節(jié) 環(huán)境空氣質(zhì)量控制標準 . 錯誤!未定義書簽。一、環(huán)境空氣質(zhì)量控制標準的種類和作用 P22 錯 誤!未定義書簽。二、環(huán)境空氣質(zhì)量標準中：P23. 錯誤!未定義書簽。三、工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準. 錯 誤!未定義書簽。四、大氣污染物排放準則 . 錯誤!未定義書簽。五、空氣污染指數(shù)及報告 . 錯誤!未定義書簽。第二章 燃燒與大氣污染 錯 誤!未定義書簽。第一節(jié)：燃料的性質(zhì)

2、錯 誤!未定義書簽。一、煤 錯 誤!未定義書簽。二、石油 錯誤!未定義書簽。三、天然氣 錯 誤!未定義書簽。四、非常規(guī)燃料 . 錯誤!未定義書簽。第二節(jié)：燃料燃燒過程 . 錯誤!未定義書簽。第三節(jié)：煙氣體積及污染物排放量計算 . 錯誤!未定義書簽。第四節(jié) 燃燒過程硫氧化物的形成 . 錯誤!未定義書簽。第三章 污染氣象學基礎知識 錯 誤!未定義書簽。第一節(jié) 大氣圈結(jié)構(gòu)及氣象要素 . 錯誤!未定義書簽。第二節(jié) 大氣的熱力過程 . 錯誤!未定義書簽。第三節(jié) 大氣的運動和風 . 錯 誤!未定義書簽。第四章 大氣擴散濃度估算模式 錯 誤!未定義書簽。第一節(jié) 湍流擴散的基本理論 . 錯 誤!未定義書簽。第

3、二節(jié) 高斯擴散模式 . 錯 誤!未定義書簽。第三節(jié) 污染物濃度的估算 . 錯誤!未定義書簽。一 煙氣抬升高度計算 . 錯 誤 !未定義書簽。二 擴散參數(shù)的確定 . 錯 誤 !未定義書簽。第四節(jié) 特殊條件下的擴散模式 . 錯誤!未定義書簽。一 封閉型擴散模式 . 錯 誤!未定義書簽。二 煙熏型擴散模式 . 錯 誤!未定義書簽。第五節(jié) 城市山區(qū)的擴散模式 . 錯誤!未定義書簽。第六節(jié) 區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量模式 . 錯誤!未定義書簽。第七節(jié) 煙囪高度的設計 P117P120 錯誤!未定義書簽。一 煙囪高度的計算 . 錯 誤 ! 未定義書簽。二 煙囪設計中的幾個問題 . 錯 誤!未定義書簽。第八節(jié) 廠址的

4、選擇 錯 誤!未定義書簽。第五章 顆粒污染物控制技術基礎 錯 誤!未定義書簽。第一節(jié)：顆粒的粒徑及粒徑分布 . 錯 誤!未定義書簽。一 顆粒粒徑 錯 誤!未定義書簽。二 粒徑分布 錯 誤 !未定義書簽。三 平均粒徑 錯 誤!未定義書簽。四 粒徑分布函數(shù) . 錯 誤!未定義書簽。第二節(jié)：粉塵的物理性質(zhì) . 錯誤!未定義書簽。第三節(jié)：凈化裝置的性能 . 錯誤!未定義書簽。一 凈化裝置技術性能的表示方法 . 錯 誤!未定義書簽。二 凈化效率的表示方法 . 錯 誤!未定義書簽。第四節(jié) 顆粒捕集的理論基礎 . 錯 誤!未定義書簽。第六章 除塵裝置 錯 誤!未定義書簽。第一節(jié) 機械除塵器 錯 誤!未定義書

5、簽。第二節(jié) 電除塵器 錯 誤!未定義書簽。一 電除塵器的工作原理 . 錯 誤!未定義書簽。二 電暈放電 錯 誤 !未定義書簽。三 粒子荷電 錯 誤 ! 未定義書簽。四 荷電粒子的運動和捕集 . 錯 誤!未定義書簽。五 被捕集粉塵的清除 . 錯 誤!未定義書簽。六 電除塵器的結(jié)構(gòu) . 錯 誤!未定義書簽。第三節(jié) 袋式除塵 錯 誤!未定義書簽。第四節(jié) 濕式除塵器 錯 誤!未定義書簽。一 概述 錯 誤 !未定義書簽。第七章 氣態(tài)污染物控制技術基礎 錯 誤!未定義書簽。第一節(jié) 吸收凈化氣態(tài)污染物 . 錯 誤!未定義書簽。第二節(jié) 吸附法凈化氣態(tài)污染物 . 錯誤!未定義書簽。第八章 硫氧化物的污染控制 錯

6、 誤!未定義書簽。第一節(jié)：硫循環(huán)及硫排放 . 錯誤!未定義書簽。第二節(jié)：燃燒前燃料脫硫 . 錯誤!未定義書簽。第三節(jié)：流化床燃燒脫硫 . 錯誤!未定義書簽。第五節(jié)：低濃度二氧化硫煙氣脫硫 . 錯誤!未定義書簽。第九章 固定源氮氧化物污染控制 錯 誤!未定義書簽。第十三章 凈化系統(tǒng)的設計 錯 誤!未定義書簽。第一章 概論第一節(jié) 大氣與大氣污染1. 大氣：是指環(huán)繞地球全部空氣的總和。 環(huán)境空氣：是指人類、植物、動物和建筑物暴露于其中的室外空氣。2. 大氣的組成：干燥潔凈空氣、水蒸氣、各種雜質(zhì)。3. 大氣污染：國際標準組織定義（ISO）定義：大氣污染通常系指由于人類活動或自然過程引起某 些物質(zhì)進入大

7、氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此危害了人體的舒適、健康和 福利或危害了生態(tài)環(huán)境。4. 大氣污染源的分類 ： 大氣污染按范圍來分：（ 1）局部地區(qū)污染； （ 2）地區(qū)性污染；（ 3）廣域污染；（ 4）全球性污染。5. 全球性大氣污染問題（主要） ：溫室效應、臭氧層破壞、酸雨。溫室效應 : 大氣中的二氧化碳氣體和其他微量氣體如甲烷、一氧化氮、臭氧、氟氯烴、水蒸氣等，可 以使太陽短波輻射幾乎無衰減的的通過，但卻可以吸收地表的長波輻射，由此引起全球氣溫升 高的現(xiàn)象。臭氧層破壞： 氟氯烴、 NOx 等物質(zhì)向大氣排放量的逐漸增多，是導致臭氧層破換的主要原因。酸雨：在清潔的空氣中被 CO飽和的

8、雨水pH為，故將pH小于的雨、雪或其他形式的大氣降水 （如霧、 露、霜）稱為酸雨。第二節(jié) 大氣污染物及其來源1、大氣污染物 系指由于人類活動或自然過程排入大氣的，并對人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。2、大氣污染物分類 ：（按其存在狀態(tài)） 氣溶膠狀污染物 和氣態(tài)狀污染物 。1） 在大氣污染中，氣溶膠粒子系指沉降速度可以忽略的小固體粒子、液體粒子或固液混合粒子。 從大氣污染控制的角度，按照氣溶膠粒子的來源和物理性質(zhì)，可將其分為如下：（1）粉塵： 系指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒， 受重力作用發(fā)生沉降， 但在一段時間內(nèi)能保 持懸浮狀態(tài)。（2）煙： 一般系指由冶金過程形成的固體顆粒的氣溶膠。（3）飛灰：

9、系指隨燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散的較細的灰分。（4）黑煙： 一般系指由燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。（5）霾（或灰霾）：是大氣中懸浮的大量微小塵粒使空氣渾濁，能見度小于10km的天氣。（6）霧： 氣體中液滴懸浮物的總稱。在氣象中，系指造成能見度小于1km的小水滴懸浮體。在工程中，一般指小液體粒子的懸浮體，它可能是由于液體蒸汽的凝結(jié)、液體的霧化 及化學反應等過程形成的，如水霧、酸霧、堿霧、油污等?？倯腋☆w粒物（TSP）:指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑 =100um的顆粒物。 可吸入顆粒物（PMo）：指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑 =10卩m的顆粒物。2) 氣態(tài)狀污染物： 含硫化合物 含

10、氮化合物 碳的氧化物 有機化合物 鹵素化合物還可分為： 一次污染物 和 二次污染物一次污染物： 直接從污染源排到大氣中的原始污染物質(zhì)；二次污染物： 由一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經(jīng)過一系列化學或光化學反應 而生成的與一次污染物的性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。硫酸煙霧： 是大氣中的 SO2 等硫氧化物， 在有水霧、 含有重金屬的懸浮顆粒物或氮氧化物存在時， 發(fā)生一系列化學或光化學反應而生成硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。光化學煙霧： 是在陽光照射下，大氣中的氮氧化物、碳氫化合物和氧化劑之間發(fā)生一系列光化 學反應而生成的藍色煙霧(有時帶些紫色或黃褐色) 。其主要成分有臭氧、過氧乙酰硝酸酯 (PAN

11、)、 酮類及醛類等。3. 大氣污染源自然污染源 ：點源、面源； (按污染源空間分布分)人為污染源 ：生活污染源、工業(yè)污染源、交通運輸污染源。 (按照人們的社會活動功能不同) 根據(jù)主要大氣污染物的分類統(tǒng)計分析，大氣污染源可概括為三大方面：燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)和交通 運輸。前兩類統(tǒng)稱固定源，后者為流動源。第三節(jié)大氣污染的影響1、大氣污染的影響 大氣污染物侵入人體途徑：(1) 表面接觸；(2) 食入含有大氣污染物的食物和水；(3) 吸入被污染的空氣。 (最重要)3、 主要污染物的影響(1) 對人體健康的影響：顆粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、光化學氧化劑、有機化合 物(2) 對植物的傷害(3) 對

12、器物和材料的影響(4) 對大氣能見度和氣候的影響第四節(jié) 大氣污染物綜合防治1. 大氣污染物綜合防治的含義 大氣污染物綜合防治的基本點是防與治的綜合。實質(zhì)上是為了達到區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量的控制指標，對多種大氣污染控制方案的技術可行性、經(jīng)濟合 理性、區(qū)域適應性和實施可能性等進行最優(yōu)化的選擇和評價，從而得出最優(yōu)的控制技術方案和工程 措施。2. 大氣污染物綜合防治措施（1）全面規(guī)劃、合理布局 影響環(huán)境空氣質(zhì)量的因素很多，因此，為了控制城市和工業(yè)區(qū)的大氣污染，必須在進行區(qū)域性經(jīng)濟 和社會發(fā)展規(guī)劃的同時，做好全面環(huán)境規(guī)劃，采取區(qū)域性綜合防治措施。（2）嚴格環(huán)境管理 環(huán)境管理的概念一般有兩種范疇： 一種是狹義的

13、環(huán)境管理，即對環(huán)境污染源和污染物的管理，通過對污染物的排放、傳輸承受三個環(huán) 節(jié)的調(diào)控達到改善環(huán)境的目的； 另一種是廣義的環(huán)境管理，即從環(huán)境經(jīng)濟、環(huán)境資源、環(huán)境生態(tài)的平衡管理，通過經(jīng)濟發(fā)展的全面 規(guī)劃和自然資源的合理利用，達到保護生態(tài)和改善環(huán)境的目的。（3）控制大氣污染的技術措施 實施清潔生產(chǎn)； 實施可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略； 建立綜合性工業(yè)基地，開展綜合利用，使各企業(yè)之間相互利用原材料和廢棄物，減少污染物的排 放總量； 對 SO2 實施重量控制。（4）控制污染的經(jīng)濟政策 保證必要的環(huán)境保護投資，并隨著經(jīng)濟的發(fā)展逐年增加； 實行“污染者和使用者支付原則”（5）控制污染的產(chǎn)業(yè)政策鼓勵類限制類 淘汰類（

14、 6）綠化造林 綠化造林是區(qū)域生態(tài)環(huán)境中不可缺少的重要組成部分，綠化造林不僅能美化化境，調(diào)節(jié)空氣溫濕度 或城市小氣候，保持水土，防治風沙，而且在凈化空氣（吸收二氧化碳、有害氣體、顆粒物、殺菌） 和降低噪聲方面皆會起到顯著作用。（ 7）安裝廢氣凈化裝置 安裝廢氣凈化裝置，是控制環(huán)境空氣質(zhì)量的基礎，也是實行環(huán)境規(guī)劃與管理等項綜合防治措施的前 提。第五節(jié) 環(huán)境空氣質(zhì)量控制標準環(huán)境空氣質(zhì)量控制標準是執(zhí)行環(huán)境保護法和大氣污染防治法、實施環(huán)境空氣質(zhì)量管理及防治大 氣污染的依據(jù)和手段。環(huán)境空氣質(zhì)量控制標準的種類和作用 P22分類按用途：(1)環(huán)境空氣質(zhì)量標準（環(huán)境）(2)大氣污染物排放標準（工業(yè)污染源）(3

15、)大氣污染控制技術標準(4)警報標準（工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準）：車間按使用范圍：國家標準（2）地方標準（3）行業(yè)標準二、環(huán)境空氣質(zhì)量標準中： 必環(huán)境空氣環(huán)境質(zhì)量分類一級標準：為了保護自然生態(tài)和人群健康，在長期接觸情況下，不發(fā)生任何危害性影響的空氣質(zhì) 量要求。二級標準：為了保護人群健康和城市、鄉(xiāng)村的動植物在長期和短時間接觸情況下，不發(fā)生傷害的 空氣質(zhì)量要求。三級標準：為了保護人群不發(fā)生急性、慢性中毒和城市一般動、植物（敏感者除外）正常生產(chǎn)的 空氣質(zhì)量要求。該標準將環(huán)境空氣質(zhì)量功能分區(qū)分為三類：一類區(qū)為自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和其他需要特殊保護的地區(qū)。二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)

16、、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。 三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。一類執(zhí)行一級標準，以此類推。三、工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準工作場所空氣中有害物質(zhì)最高容許濃度，是指工人在該濃度下長期進行生產(chǎn)勞動，不致引起急 性和慢性職業(yè)性危害的數(shù)值，在具有代表性的采樣測定中均不應超過。四、大氣污染物排放準則大氣污染物綜合排放標準規(guī)定:任何一個排氣筒必須同時遵守最高允許排放濃度（任何1小時濃度平均值）和最高允許排放速率（任何1小時排放污染物的質(zhì)量）兩項超標，超過其中任何一項均為超標排放。P24大氣污染物綜合排放標準中，按照綜合排放標準與行業(yè)性排放標準不交叉執(zhí)行的原則，仍繼續(xù)執(zhí)行行業(yè)性標準（優(yōu)先使用行業(yè)標準）。P25五、空氣污染指

17、數(shù)及報告1. 目前計入空氣污染指數(shù)（API）的項目定為：可吸入顆粒物（ PM10、二氧化硫（SQ）、二氧 化氮（NO）、一氧化碳（CO和臭氧（Q）。P252. 污染指數(shù)的計算結(jié)果只保留整數(shù)，小數(shù)點后的數(shù)值全部進位。P27（例：污染指數(shù)的計算結(jié)果為，則API值為101【進位】、3. 各種污染物的 污染分指數(shù) 都計算出以后，取 最大者為該區(qū)域或城市的 空氣污染指數(shù)API，則該種污染物即為該區(qū)域或城市空氣中的首要污染物。API1。P41a，即-6.空燃比（AF）：單位質(zhì)量燃料燃燒所需的空氣質(zhì)量，它可由燃燒方程直接求得。P42 （空燃比為無量綱）7.燃燒產(chǎn)生的污染物二氧化碳、一氧化碳、硫氧化物Sox、

18、氮的氧化物、煙、飛灰、金屬及其氧化物、金屬鹽類、醛、酮和稠環(huán)碳氫化物等。8. 發(fā)熱量：單位燃料完全燃燒時發(fā)生的熱量變化，即在反應物開始狀態(tài)和反應產(chǎn)物終了狀態(tài)相同的情況下（通常為298K和1atm）的熱量變化，稱為燃料的發(fā)熱量，單位是kJ/kg （固體、液體燃料）或kJ/m3 （氣體燃料）。燃料的發(fā)熱量有：高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量P44高位發(fā)熱量：包括燃料燃燒生成物中水蒸氣的汽化潛熱。低位發(fā)熱量：是指燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣任以氣態(tài)存在時，完全燃燒過程所釋放的熱量。一般燃燒設備的排煙溫度遠遠超高水蒸氣的凝結(jié)溫度，因此大都按低位發(fā)熱量計算燃燒的發(fā)熱量。9. 燃料設備的熱損失：（1）排煙熱損失（2）不完全燃

19、燒熱損失（3）爐體散熱損失第三節(jié)：煙氣體積及污染物排放量計算1. 理論煙氣體積：在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積稱為理論煙氣體積，以表示。煙氣成分主要是 C02 SO2 N2和水蒸氣。P46理論煙氣體積： 等于干煙氣體積 和水蒸氣體積 之和。P46干煙氣：除水蒸氣以外的成分稱為干煙氣；濕煙氣：包括水蒸氣在內(nèi)的煙氣。Vfg 0=V 干煙氣+V水蒸氣V理論水蒸氣=V燃料中氫燃燒后的水蒸氣 +V燃料中水+V理論空氣量帶入的實際煙氣體積Vfg = Vfg0 + （a-1）V a02. 煙氣體積和密度的校正燃燒產(chǎn)生的煙氣其 T、P總高于標態(tài)（273K、1atm）故需換算成標態(tài)。大多數(shù)煙氣可視

20、為理想氣 體，故可應用理想氣體方程。設觀測狀態(tài)下（Ts、Ps下）：煙氣的體積為 Vs,密度為p s。標態(tài)下（TNPN下）：煙氣的體積為VN密度為1 p標態(tài)下體積為：Ps VSTnVnVSPnTs標態(tài)下密度為：PNTs3.過?？諝廨^正NS PTN因為實際燃燒過程是有過剩空氣的，所以燃燒過程中的實際煙氣體積應為理論煙氣體積與過剩空氣量之和。標況下煙氣量計算式：0Vfg Vfg Va（1）4. 污染物排放量的計算（例題、習題）P47第四節(jié) 燃燒過程硫氧化物的形成燃料中硫的氧化機理：燃料中的硫在燃燒過程中與氧反應，主要產(chǎn)物是SQ和SO，但SO的濃度相當?shù)?，即使在貧燃料狀態(tài)下，生成的 SO也只占SQ生成

21、量的百分之幾。在富燃料狀態(tài)下，除SO外，還有一些其它 S的氧化物，如SO及其二聚物（SO 2,還有少量一氧化二硫 SO。這些產(chǎn)物化學反應能力強，所以僅在 各種氧化反應中以中間體形式出現(xiàn)。故一般主要生成 SO,計算時可忽略SO。第三章污染氣象學基礎知識第一節(jié)大氣圈結(jié)構(gòu)及氣象要素1. 大氣結(jié)構(gòu)（1）對流層（Hf TJ ）大氣最接近地面的一層，平均厚度12km（赤道1618km,兩極地區(qū)為79km）。大氣總質(zhì)量的90%集中在這一層。平流層距地面5060km,從對流層頂?shù)?3545km左右氣溫不隨高度而變化，35km以上Hf Tf, 15 35km集中大部分臭氧，形成臭氧層。中間層距地面8085km,

22、由于沒有臭氧吸收紫外線，故（ Hf Tj ）暖層（熱成層、電離層）（Hf Tf ）散逸層（Hf Tf ）2. 主要氣象要素氣象要素（因子）：表示大氣狀態(tài)的物理現(xiàn)象和物理量，稱為。氣象要素主要有：氣溫、氣壓、氣濕、風向、風速、云況、能見度、等。（1）氣溫：表示大氣溫度高低的物理量。通常指距地面高處百葉箱中的空氣溫度。（2）氣壓：指大氣壓力。（3）氣濕：表示空氣中水汽含量的多少。（4）風向和風速：氣象上把水平方向的空氣運動稱為風，垂直方向的空氣運動稱為升降氣流。風速：指單位時間內(nèi)空氣在水平方向運動的距離，單位m/s或km/s表示。通常氣象臺站所測定的風向、風速，都是指一定的時間內(nèi)（如 2min或1

23、0min）的平均值。風力分為13個等級，用F表示，風速用u表示u 3.02、F位溫：一干空氣塊絕熱升降到標準大氣壓（）處所具有的溫度。 溫度層結(jié)類型（1） 溫度隨高度的增加而降低（Z/ t ），正常分布，或遞減層結(jié)，一般情況是這種規(guī)律。（2）溫度梯度等于或近似于 1C/100m,稱中性層結(jié)。（3）溫度隨高度增加而升高（Z/ t / ），稱為逆溫層結(jié)。（4）溫度不隨高度變化，稱為 等溫層結(jié)。 大氣穩(wěn)定度的概念大氣穩(wěn)定度：在垂直方向上大氣的穩(wěn)定程度，即是否易于發(fā)生對流。如果一空氣塊由于某種原因受到外力的作用，產(chǎn)生了上升或者下降的運動，當外力消除后，可能發(fā) 生三種情況： 氣塊逐漸減速并有返回原來高度

24、的趨勢，此時大氣是穩(wěn)定的。 氣塊仍然加速上升或下降，此時大氣是不穩(wěn)定的。（5）云況：云是漂浮在空中的水汽凝結(jié)物云高：云底距地面的高度。云量：云遮蔽天空的成數(shù)。我國將天空分為十份，云遮蔽了幾份，云量就是幾，碧空無云，云 量為零，陰天云量為十。國外分八份國外云量與我國云量間的關系，國外云量X=我國云量?？傇屏浚褐杆性普诒翁炜盏某蓴?shù)，不論云的層次和高度。（6）能見度：視力正常的人在當時的天氣條件下，能夠從天空背景中看到或辨認出目標物（黑色、 大小適度）的最大水平距離，單位： m Km 能見度表示大氣清潔、透明的程度。第二節(jié)大氣的熱力過程1. 干絕熱垂直遞減率（干絕熱直減率）：干氣塊（包括未飽和的濕

25、空氣）絕熱上升或下降單位高度（通常取100m）時，溫度降低或升高的數(shù)值,稱為干空氣溫度絕熱垂直遞減率,簡稱干絕熱直減率。以丫 d表示。 氣塊停留在外力消失時所處的位置，或者做等速運動，這時大氣是中性的。5、逆溫：具有逆溫層的大氣層是強穩(wěn)定的大氣層。 溫度隨高度的增加而增加逆溫的最危險狀況是逆溫層正好處于煙囪排放口。根據(jù)形成逆溫的過程可分為： 輻射逆溫：由地面強烈輻射冷卻而形成的逆溫，稱為輻射逆溫。在晴朗無云（或少云）、風速不大的夜間，地面輻射冷卻很快，貼近地面的氣層冷卻很快，較高的氣層冷卻較慢因而形成了自地面開始逐漸向上發(fā)展的逆溫層，即輻射逆溫； 下沉逆溫：由空氣下沉受到壓縮增溫而形成的逆溫稱

26、為下沉逆溫。假定某一高度有一氣層，當它下沉時，由于低空氣壓增大及氣層向水平發(fā)向輻散，厚度減小。這樣，氣層頂部比氣層底部增溫多，從而形成逆溫； 平流逆溫：由暖空氣平流到冷地面上形成的逆溫稱為平流逆溫。由于低層空氣受地面影響大，降溫多，上層空氣降溫少所形成的； 湍流逆溫：由低層空氣的湍流混合形成的逆溫稱為湍流逆溫； 鋒面逆溫：在對流層中的冷空氣團與暖空氣團相遇時，暖空氣因其密度小就會爬升到冷空氣團上面去，形成一個傾斜的過渡區(qū)，稱為封面。在鋒面上，如果冷暖空氣溫差很大時，即可出現(xiàn)鋒面逆溫。6、五種典型煙流和大氣穩(wěn)定度(1)波浪型：r o, r rd很不穩(wěn)定(2)錐型：r o, r rd中性或穩(wěn)疋(3

27、)扇型：r v o, r v rd穩(wěn)定(4)爬升型（屋脊型）：大氣處于向逆溫過渡。在排出口上方：r o, r rd 不穩(wěn)定；在排出下方;r v o, r v rd，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)。（5）漫煙型（熏煙型）：大氣逆溫向不穩(wěn)定過渡時，排出口上方：r v o, r v rd，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài);第三節(jié)大氣的運動和風1. 引起大氣運動的作用力水平氣壓梯度力、重力、地心偏轉(zhuǎn)力、慣性離心力、摩擦力、2. 邊界層的風和湍流對大氣污染的影響風、湍流是決定污染物在大氣中稀釋擴散的最直接最本質(zhì)的因素。風速越大，湍流越強，污染物 擴散速度越快，污染物濃度越低。3. 風速廓線模式：平均風速隨高度變化曲線。(1) 對數(shù)律

28、中性層結(jié)時近地層的風速廓線，可用對數(shù)律模式描述:u l n 三 k Zo式中：U高度z處的平均風速，m/s ；u 摩擦速度，m/s ；K -卡門常數(shù)，常?。籞o- 地面粗造度，m；(2) 指數(shù)律P83非中性層結(jié)時的風速廓線，可用指數(shù)律模式描述：m_ ZU UiZi式中：u1 已知高度Z1處的平均風速，m/s;m 穩(wěn)定度參數(shù)。4. 地方性風場(1) 海陸風：由于陸地和海洋熱力性質(zhì)差異引起的。在白天，由于太陽輻射，陸地升溫比海洋快，在海陸天氣之間產(chǎn)生了溫度差、氣壓差，使 低空大氣由海洋流向陸地，形成海風，高空大氣從陸地流向海洋，形成反海風，它們同陸地上 的上升氣流和海洋上的下降氣流一起形成了海陸風

29、局地環(huán)流。在夜晚，由于有效輻射發(fā)生變化，陸地比海洋降溫快，在海陸之間產(chǎn)生了與白天相反的溫 度差、氣壓差，使低空大氣從陸地流向海洋，形成陸風。高空大氣從海洋流向陸地，形成反陸 風，它們同陸地上的下降氣流和海洋上的上升氣流一起形成了海陸風局地環(huán)流。(2) 山谷風：山風和谷風的總稱。在白天，太陽線照射到山坡上，使山坡上大氣比谷地上大氣同高度的的大氣溫度高，形成由谷地吹響向山坡的風，稱為谷風。在夜間，山坡和山頂比谷地冷卻的快，使山坡和山頂?shù)睦?空氣順山坡下滑到谷地，形成山風。(3) 城市熱島環(huán)流：由于城市溫度經(jīng)常比鄉(xiāng)村高(特別是夜間)，氣壓比鄉(xiāng)村低，所以形成一種從周圍農(nóng)村吹向城市的特殊局地風，成為城市

30、熱島環(huán)流或城市風。產(chǎn)生城鄉(xiāng)溫度差異的主要因素：a) 城市人口密集、工業(yè)集中，使得能耗水平高；b) 城市覆蓋物(如建筑、水泥路面等)熱容大，白天吸收太陽輻射熱，夜間放 熱緩慢使低層空氣冷卻變緩；c) 城市上空籠罩著一層煙霧和二氧化碳使地面有效輻射減弱。第四章 大氣擴散濃度估算模式第一節(jié)湍流擴散的基本理論1. 湍流：大氣無規(guī)則運動。 熱力湍流：主要由垂直方向上溫度分布不均勻引起的，強度取決于大氣穩(wěn)定度。 機械湍流：主要由垂直方向上風速分布不均及地面粗糙度起的，強度取決于風速梯度度和地面粗糙度。實際是上述兩種湍流的疊加。風和湍流是決定污染物在大氣中擴散稀釋的最直接最本質(zhì)的因素，其他一切氣象因素都是通

31、過 風和湍流的作用來影響擴散稀釋的。2. 湍流擴散理論：梯度輸送理論湍流統(tǒng)計理論相似理論第二節(jié)高斯擴散模式1. 高斯模式的有關假定：（1） 污染物在y、z軸上分布符合高斯分布（正態(tài)分布）；（2）在擴散的整個空間風速是均勻的、穩(wěn)定的；（3）源強是連續(xù)的、均勻的；（4）在擴散過程中污染物質(zhì)的質(zhì)量是守恒的。2. 在無界情況下的擴散（不存在地面）3.高架連續(xù)點源擴散模式（詳見書）第三節(jié)污染物濃度的估算煙氣抬升高度計算有效源咼煙囪的有效高度 H （煙軸高度，它由煙囪幾何高度Hs和煙流（最大）抬升高度 AH組成，即H=Hs+X H），要得到H,只要求出 AH即可。 H:煙囪頂層距煙軸的距離，隨x而變化的。

32、1. 霍蘭德（Holla nd ）公式:VsD1.5丄 1.5VsD 9.6 10 3Qh u式中：vs-煙囪出口處流速，m/s;D煙囪出口內(nèi)徑，m；U 煙囪出口處的平均風速，m/s;Ts-煙囪出口處的煙流溫度，K;Ta-環(huán)境大氣溫度，K;Q -煙氣的熱釋放率，kW2. 布里格斯（Briggs ）公式:擴散參數(shù)的確定擴散曲線法2. 我國國家的標準規(guī)定的方法第四節(jié) 特殊條件下的擴散模式一封閉型擴散模式二煙熏型擴散模式第五節(jié) 城市山區(qū)的擴散模式第六節(jié)區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量模式第七節(jié)煙囪高度的設計P117R20煙囪高度的計算既要滿足大氣污染物的擴散稀釋要求，又要考慮節(jié)省投資。1. 按地面最大濃度的計算方法

33、2. 按地面絕對最大濃度的計算方法3. 按一定保證率的計算法值法煙囪設計中的幾個問題1. 對于設計的高煙囪（大于200m），若所在地區(qū)上部逆溫出現(xiàn)頻率較高時，則應按有上部逆溫的擴 散模式校核地面污染物濃度。2. 煙氣抬升公式的選擇也是煙囪設計的重要環(huán)節(jié)。3. 關于氣象參數(shù)的取值有兩種方法。4. 煙囪高度設計中應注意以下具體要求P119第八節(jié)廠址的選擇1. 背景濃度2. 風向、風速3. 溫度層結(jié)4. 地形第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)：顆粒的粒徑及粒徑分布一 顆粒粒徑幾種常用的粒徑表示方法 :Pl27-128（1）用顯微鏡法觀測顆粒時，采用如下幾種粒徑: 定向直徑（菲雷特直徑）：顆粒在投影圖

34、中同一方向上的最大投影長度。 定向面積等分直徑（馬丁直徑）：顆粒在投影圖中按同一方向?qū)㈩w粒投影面積二等分的線段長度。 投影面積直徑（黑烏德直徑）：與顆粒投影面積相等的圓的直徑。同一顆粒的dF d AdM。（2）用篩分法測定時，可得到篩分直徑（3）有光散射法測定時，可得到等體積直徑比（4）用沉降法測定時，一般采用如下兩種定義: 斯托克斯直徑為在同一流體中與顆粒的密度相同和沉降速度相等的圓球直徑。 空氣動力學當量直徑_ :為在空氣中與顆粒的沉降速度相等的單位密度（ 耳一 1.打心的圓球的直徑。（例：空氣動力學當量直徑 ；是用哪種方法測定的-沉降法）粒徑分布i.個數(shù)分布：以粒子的個數(shù)所占的比例來表示

35、;（1）個數(shù)頻率：為第i間隔的顆粒個數(shù)ni與顆?？倐€數(shù)之比（或百分比），即: fi丿(2)ni個數(shù)篩下累積頻率:為小于第i間隔上限粒徑的所有顆粒個數(shù)與顆?？倐€數(shù)之比。in ii oinn ii0或Fi（3） 函數(shù)個數(shù)頻率密度:稱為個數(shù)頻率密度，即單位粒徑間隔（1um）時的頻率。p(d p) dF/ddp平均粒徑(1)長度平均（或算術平均）dLmdpifidpigi/dpi23 gi /d pi(2)表面積平均粒徑ds nidpi 1/2nfidpi21/2gi /d pi 1/2 gi /d pi(3)體積平均粒徑nid pi 3 1/ 3dv fidpi31/311/3gi /d pi(4)

36、表面積-體積平均粒徑 dpi3ndpi2dsvfidfidpi21gi /dpi(5)幾何平均粒徑(did2d3n33dgdg(d1n1d2n2d1/Ndn)nn 1/ndn )四粒徑分布函數(shù)第二節(jié)：粉塵的物理性質(zhì)粉塵的物理性質(zhì)（密度、安息角、滑動角、比表面積、含水率、潤濕性、荷電性和導電性、粘 附性、自然性和爆炸性）1. 真密度：若所指的粉塵體積不包括粉塵顆粒之間和顆粒內(nèi)部體積，而是粉塵自身所占的真實體積，則以此真實體積求得的密度稱為粉塵的真密度，并以二表示。2. 堆積密度：呈堆積狀態(tài)存在的粉塵（即粉體），它的堆積體積包括顆粒之間和顆粒內(nèi)部的空隙體積，以此堆積體積求得的密度稱為粉塵的堆積密度

37、，并以:表示。Pl433. 空隙率：粉塵顆粒之間和顆粒內(nèi)部的空隙的體積與堆積體積之比，稱之為空隙率。b （1） p4. 粉塵的安息角和滑動角安息角：粉塵從漏斗連續(xù)落到水平面上，自然堆積成一個圓錐體，圓錐體母線與水平面的夾角稱為粉塵的安息角，也稱動安息角或堆積角等，一般為3555。Pi44滑動角：系指自然堆放在光滑平板上的粉塵，隨平板做傾斜運動時，粉塵開始發(fā)生滑動時的平板傾斜角，也稱靜安息角，一般為4055 。Pi44影響粉塵安息角和滑動角的因素主要有：粉塵粒徑、粉塵含水率、顆粒形狀、顆粒表面光滑度及粉塵粘性等。5.比表面積：單位體積（或質(zhì)量）粉塵所具有的表面積。SS6SmpVp. dsv6.

38、含水率：粉塵中所含水分的質(zhì)量與粉塵總質(zhì)量（包括干粉與水分）之比。Pi 46 （粉塵的潤7. 粉塵的潤濕性：粉塵顆粒與液體接觸后能否相互附著或附著難易程度的性質(zhì)。濕性是選用濕式除塵器的主要依據(jù)。）潤濕速度：用液體對試管中粉塵的潤濕速度來表示8.V20粉塵的荷電性和導電性L2020（1）荷電性：粉塵粒子能捕獲電離輻射、咼壓放電或咼溫產(chǎn)生的離子或電子而荷電，亦能在相互碰 撞或與壁面碰撞過程中荷電。（2） 導電性：粉塵的導電性用比電阻來表示，單位：Vd j式中：V通過粉塵層的電壓， V;J:通過粉塵層的電流密度，A/cm2;:粉塵層的厚度，cm。9. 粉塵的粘附性粉塵顆粒附著在固體表面上，或都顆粒彼此

39、相互附著的現(xiàn)象稱為粘附。粘附力：克服附著現(xiàn)象所需要的力（垂直作用于顆粒重心上），亦稱為附著強度。粉塵顆粒之間粘附力包括：分子力（范德華力）、毛細力和靜電力（庫侖力）。根據(jù)斷裂強度大小分為四類：不粘性粉塵、微粘性粉塵、中等粘性粉塵和強粘性粉塵。10. 粉塵的自燃性和爆炸性粉塵自燃是指粉塵在常溫存放過程中自燃發(fā)熱,此熱量經(jīng)長時間的積累，達到該粉塵的燃點而引起燃燒的現(xiàn)象。主要原因是自然發(fā)熱，而其放熱速度較低，使熱量不斷積累所致。引起粉塵發(fā)熱的原因有：氧化熱、分解熱、聚合熱、發(fā)酵熱等。可燃物在劇烈氧化作用，在瞬間產(chǎn)生大量的熱量和燃燒產(chǎn)物，在空間造成很高的溫度和壓力，引 起爆炸。引起爆炸條件：可燃物與空

40、氣或氧構(gòu)成的可燃混合物達到一定濃度；存在能量足夠的火源。第三節(jié)：凈化裝置的性能評價凈化裝置性能的指標：包括技術指標和經(jīng)濟指標兩方面。P151技術指標主要有處理氣體流量、凈化效率和壓力損失等；經(jīng)濟指標主要有設備費、運行費和占地面積等。此外，還應考慮裝置的 安裝、操作、檢修的難易 等因素。一凈化裝置技術性能的表示方法1. 處理氣體流量；2. 凈化效率；3. 壓力損失（計算：1,煙氣；2,總效率/處理氣體流量/多級除塵的總凈化效率）P151-155二凈化效率的表示方法1. 總效率2. 通過率3. 分級效率系指除塵裝置對某一粒徑或粒徑間隔2J,內(nèi)粉塵的除塵效率。P153（分級效率為50%勺粒徑稱為除塵

41、器的分割粒徑）第四節(jié) 顆粒捕集的理論基礎一、流體的阻力二、阻力導致的減速運動三、重力沉降四、離心沉降五、靜電沉降六、慣性沉降1. 慣性碰撞（效率主要取決于三個因素）（1）氣流速度在捕集體（即靶）周圍的分布（2）顆粒的運動軌跡（3）顆粒對捕集體的附著2. 攔截七、擴散沉降第六章除塵裝置第一節(jié)機械除塵器機械力除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力等）的作用使顆粒物與氣流分離的裝置， 包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器。一、重力沉降室1. 重力沉降室除塵原理利用含塵氣體中的顆粒受重力作用而自然沉降的原理。含塵氣流進入沉降室后， 引流動截面積擴大，流速迅速下降，氣流為層流，塵粒在重力作用下緩

42、慢向灰斗沉降。2. 分類：層流式重力沉降室、湍流式重力沉降室層流模式重力沉降室的計算（1）沉降時間計算塵粒的沉降速度為Vt，沉降室的長、寬、高分別為重力沉降室是通過重力從氣流中分離塵粒的。其結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。L、W H,要使沉降速度為Vt的塵粒在沉降室全部去除，氣流在沉降室內(nèi)的停留時間t）應大于或等于塵粒從頂部沉降到灰斗的時間（2）最小沉降粒徑計算（3）重力沉降室除塵效率u L u LW 6叩 Q多層重力沉降室分級除塵效率優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、投資少、壓損?。ㄒ话銥?0-130Pa）,維護管理容易。缺點：體積大、效率低。只能作為高效除塵的預除塵裝置，除去較大和較重的粒子。二慣性除塵器1慣性除塵器除

43、塵機理為了改善沉降室的除塵效果，可在沉降室內(nèi)設置各種形式的檔板，使含塵氣流沖擊在擋板上；氣 流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分離。2. 慣性除塵器分類：沖擊式 以氣流中粒子沖擊擋板捕集較粗粒子；反轉(zhuǎn)式 通過改變氣流流動方向而捕集較細粒子。3. 慣性除塵器的 應用 ： 慣性除塵器的除塵效率，與氣流速度越大、氣流方向轉(zhuǎn)變角度越大、轉(zhuǎn)變次數(shù)越多、其凈化效率 愈高，壓力損失愈大。一般適合于凈化密度大和粒徑大的金屬或礦物性粉塵除塵。對于粘性較強或 纖維性粉塵一般不適合。慣性除塵一般效率不高， 因此， 一般只適合于多級除塵中的第一級除塵。捕集粒徑一般在 10-20m以上的粗塵。壓力

44、損失一般為100-1000pa。三 旋風除塵器1. 工作原理機理：是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的，用來分離粒徑大于 5-10卩m以上的的顆粒物。除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動：氣流從宏觀上看可歸結(jié)為三個運動：外渦旋、內(nèi)渦旋、上渦旋。含塵氣流由進口沿切線方向進入除塵器后， 沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運動， 這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱 為外渦旋(外渦流) ，外渦旋到達錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn) 的氣流稱為內(nèi)渦旋(內(nèi)渦流) 。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動時，塵粒在慣 性離心力推動下移向外壁，到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。氣流從除

45、塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時， 頂部壓力下降， 一部分氣流會帶著細塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上， 到達頂部后，在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱為上渦旋。2. 氣流的速度為方便，常把內(nèi)外旋流氣體的運動分解為三個速度分量：切向速度VB、徑向速度 Vr、軸向速度Vz。3. 旋風除塵器特點 ：結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失中等，動力 消耗不大，可用于各種材料制造，能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體，并可回收干顆粒物。優(yōu)點：效率80滋右，捕集5卩m顆粒的效率不高，一般作預除塵用。4. 影響效率的因素(1) 二次效應(2) 比例尺寸(3) 煙塵的物理性質(zhì)(4) 操作變量5. 分類(

46、1) 按進氣方式分為： 切向進入式 、 軸向進入式 。切向進氣方式分為：直入式 和 蝸殼式(2) 按氣流組織分類： 回流式 、直流式 、 平旋式 和 旋流式 。(3) 多管旋風除塵器 (直流式旋風子 并聯(lián))。第二節(jié) 電除塵器電除塵器的工作原理1. 機理 ：電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的 作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒子從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備。電除塵與其他除塵過程的根本區(qū)別在于， 分離力直接作用在塵粒子上， 而不是作用在整個氣流上。 決定了分離粒子能耗小、氣流阻力也小的特點。2. 電除塵的性能優(yōu)點(1) 壓力損失小，一般為 200-50

47、0Pa ；(2) 處理氣量大，可達 10 5-10 6m3/h ；(3) 能耗低，大約( 1000m3)；(4) 對細粉塵有很高的捕集效率，可高于99%；(5) 可在高溫或強腐蝕性氣體下操作。3. 電除塵的性能缺點 除塵器的主要缺點是設備龐大，消耗鋼材多，初投資大，要求安裝和運行管理技術較高，故目前 我國電除塵的應用還不太普遍。4. 電除塵的工作原理 兩電極間加一電壓。一對電極的電位差必須大得使放電極周圍產(chǎn)生電暈(常常加直流) ，高電壓 使含塵氣體通過這對電極之間時，形成氣體離子(正離子、負離子)這些負離子迅速向集塵極運動， 并且由于同粒子相撞而把電荷轉(zhuǎn)移給粉塵荷電，然后與粒子上的電荷互相作用

48、的電場就使它們向收 塵電極漂移，并沉積在集塵電極上，形成灰塵層。當集塵電極表面粉塵沉集到一定厚度后，用機械 振打等方法將沉集的粉塵層清除掉落入灰斗中。5. 電除塵過程：(1) 懸浮粒子的荷電；(2) 帶電粒子在電場內(nèi)遷移和捕集；(3) 將捕集物從集塵表面上清除二 電暈放電在電暈中產(chǎn)生離子的主要機制是由于氣體中的自由電子從電場中獲得能量，和氣體分子激烈碰 撞，是電子脫離氣體分子，結(jié)果產(chǎn)生帶陽電荷的氣體離子并增加了自由電子，這種現(xiàn)象稱為電離。在曲率很大的表面(如一尖端或一根細線)和一根管子或一塊板之間有電位差，則能形成非均勻 電場而產(chǎn)生電暈放電。電除塵中所采用的單極性電暈是在放電電極和收塵電極間形

49、成的穩(wěn)定的自發(fā) 發(fā)生的氣體放電，電離過程局限在放電電極鄰近的強電場中的輝光區(qū)或鄰近輝光區(qū)的地方。 影響電暈特性的因素 電極的形狀、電極間距離、氣體組成、溫度、壓力、粉塵的濃度、粒度、電阻率以及他們在電暈極 和集塵極上的集塵。三 粒子荷電電除塵過程的基本要求就是：相同條件下 荷電速度快 ，荷電量大 。1. 粒子荷電種類(1) 離子在電場力作用下作定向運動，并與粒子碰撞而使粒子荷電，稱為 電場荷電 ；(2) 氣體吸附電子而成為負氣體離子，由離子的擴散而使粒子荷電，稱為擴散荷電；(3) 場電荷和擴散電荷的綜合作用。2. 影響荷電時間的因素1、電流影響；電暈電流增加則荷電時間變短；2、不規(guī)則電場影響；

50、由于是經(jīng)整流的不平滑變電壓(未達穩(wěn)定)故在部分周期內(nèi)荷電間斷，粉塵上 的電荷過剩，增長了荷電時間，降低了除塵效率。四 荷電粒子的運動和捕集1. 驅(qū)進速度在電場中粉塵的運動主要受靜電力和空氣動力支配。靜電力 片 qEp Ep 粒子所處位置的集塵電場強度，V/m空氣動力主要是由于粉塵和氣體之間的相對運動所引起的阻力按斯托克斯公式計算:F23 dp 二力相等時，即F=F2時，塵粒就達到一個極限速度或終末速度:qEp注：t10-2s);稱為塵粒的驅(qū)進速度。2. 粒子的捕集效率A )Q丿3. 有效驅(qū)進速度五被捕集粉塵的清除六電除塵器的結(jié)構(gòu)1. 類型：分為單區(qū)和雙區(qū)2. 結(jié)構(gòu)：電暈電極、集塵極、高壓供電設備、氣流分布板七粉塵電阻率粉塵比電阻和