大氣污染控制工程

1、 大氣污染控制工程教案學(xué)院、系： 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 任課教師： 任愛玲 趙文霞 授課專業(yè)： 環(huán) 境 工 程 課程學(xué)分： 4學(xué)分 課程總學(xué)時(shí)： 60學(xué)時(shí) 課程周學(xué)時(shí)： 4學(xué)時(shí) 2006年8月大氣污染控制工程教學(xué)進(jìn)程周次課次章 節(jié)計(jì)劃學(xué)時(shí)教學(xué)手段教學(xué)環(huán)境12346710111213141516222229222222第一章 概論第二章 燃燒與大氣污染第三章 大氣污染氣象學(xué)第四章 大氣擴(kuò)散濃度估算模式第五章 顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)第六章 除塵裝置第七章 氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)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 揮發(fā)性有機(jī)物污染控制第十一章 城市機(jī)動(dòng)車污染控制第十二章 凈

2、化裝置的選擇、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理4444218444444多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)一教305大氣污染控制工程教案 第 1 次課 2 學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：課程簡介：n課程在培養(yǎng)計(jì)劃中的作用 n課程內(nèi)容的先進(jìn)性、實(shí)用性和特色 n課程內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)基本要求 n課程對實(shí)踐環(huán)節(jié)及課外作業(yè)的要求 n主要參考書及建議的資料 本次課題（或教材章節(jié)題目）：第一章概論 第一節(jié) 大氣與大氣污染教學(xué)要求：掌握大氣組成及大氣圈垂直結(jié)構(gòu)分布；掌握大氣污染的幾種定義；了解大氣污染物類型及其來源；理解并掌握全球性大氣污染問題重 點(diǎn)：

3、大氣圈垂直結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)對流層和平流層）；大氣污染的定義；大氣污染物及其來源；全球大氣污染問題； 難 點(diǎn)：大氣圈垂直結(jié)構(gòu)；大氣污染物及其來源教學(xué)手段及教具：多媒體課件講授講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第一節(jié) 大氣與大氣污染 第二節(jié) 大氣污染物及其來源 講授2學(xué)時(shí)課后作業(yè)習(xí)題1.2，1.3參考資料l 大氣污染控制工程林肇信主編，高教出版社l 大氣污染控制工程郝吉明，馬廣大編著，高教出版社l 大氣污染控制工程郭 靜，阮宜綸主編，化工出版社l 大氣污染治理工程蒲恩奇主編，高教出版社l 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用羅輝主編，高教出版社l 大氣污染控制工程(影印版) noel de nevers主編，清華大學(xué)出版社課程簡介：n

4、1。使用教材郝吉明，馬廣大等編著. 大氣污染控制工程. 北京：高等教育出版社，2003。趙文霞，任愛玲.環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書. 河北科技大學(xué)，1999。2主要參考書蒲恩奇，任愛玲等編.大氣污染治理工程. 北京：高等教育出版社，1999。林肇信主編.大氣污染控制工程. 北京：高等教育出版社，2002。noel de nevers主編. 大氣污染控制工程 (影印版)(第2版). 北京：清華大學(xué)出版社，2000。郭靜，阮宜綸主編. 大氣污染控制工程. 北京：化工出版社，2001。羅輝主編. 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 北京：高等教育出版社，1997.課程在培養(yǎng)計(jì)劃中的作用：大氣污染控制工程是高等院校環(huán)境工程

5、專業(yè)的主干學(xué)科，本科生專業(yè)必修課之一。本課程系統(tǒng)地討論大氣污染控制工程的基本知識(shí)，大氣污染氣象學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，大氣污染防治技術(shù)的基本理論、基本概念、基本原理、主要設(shè)備和典型工藝等。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決大氣污染控制工程問題的基本能力,結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié),為學(xué)生畢業(yè)后從事大氣污染控制工程設(shè)計(jì),技術(shù)管理等工作奠定必要的基礎(chǔ)。課程內(nèi)容的先進(jìn)性、實(shí)用性和特色：本課程內(nèi)容深度和廣度適中，適時(shí)增加本學(xué)科最新成果和發(fā)展趨勢，并結(jié)合實(shí)際問題有重點(diǎn)的引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，體現(xiàn)學(xué)科的前瞻性和實(shí)用性。力爭使學(xué)習(xí)者形成慣性思維、產(chǎn)生創(chuàng)造性構(gòu)思，其特點(diǎn)是面向二十一世紀(jì)社會(huì)對環(huán)保技術(shù)人才的需要，滿足國家教委環(huán)境工程

6、專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)大氣污染控制工程課程的要求?；疽螅簄1. 了解大氣污染物及其主要污染源,大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及綜合防治措施。n2. 了解大氣污染與燃燒的關(guān)系。n3. 了解大氣污染與氣象的關(guān)系,初步學(xué)會(huì)大氣污染物濃度分布和煙囪設(shè)計(jì)的估算方法。n4. 基本掌握除塵技術(shù)的基本理論,學(xué)會(huì)正確選用除塵設(shè)備、設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)。n5. 基本掌握氣態(tài)污染物凈化的基本原理,主要污染物的典型凈化工藝流程和設(shè)備。n6. 基本掌握設(shè)計(jì)、選擇和運(yùn)行大氣污染凈化系統(tǒng)。第一節(jié) 大氣與大氣污染大氣圈垂直結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)對流層和平流層） 根據(jù)大氣圈中大氣組成狀況及大氣在垂直高度上的溫度變化，劃分大氣圈層的結(jié)構(gòu)如下：2. 大氣污染的定義（試

7、比較其差別）v大氣污染指大氣中某種物質(zhì)的濃度超過正常水平，造成可測的對人體、動(dòng)物、植被和材料的影響的大氣狀況。v大氣污染指大氣中某種不良成分達(dá)到一定的濃度，造成有害的影響的大氣狀況。這種成分可能對人體健康、植被、器物或者全球環(huán)境以及通過渾濁的空氣或不愉快的氣味對環(huán)境美學(xué)造成負(fù)面的影響。v如果大氣中的物質(zhì)達(dá)到一定濃度，并持續(xù)足夠的時(shí)間，以致對公眾健康、動(dòng)物、植物、材料、大氣特性或環(huán)境美學(xué)產(chǎn)生可測量的不利影響，這就是大氣污染。 3. 空氣污染系統(tǒng)（air pollution systems） 4. 排放源:（1）anthropogenic sources（2）natural sources5. 一

8、次大氣污染物:6. 光化學(xué)煙霧7.細(xì)微顆粒物污染8. 酸沉降:9. 全球變暖和氣候變化:10. 臭氧層破壞:11. 室內(nèi)空氣污染12. 中國城市的大氣污染概況tspso2nox第二節(jié) 大氣污染物及其來源1.大氣污染物n 分類：氣溶膠狀污染物、氣態(tài)狀污染物 主要污染物：tsp、pm10、pm2.5、so2、nox、co、co2、 有機(jī)化合物、硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧n2.來源 化石燃料燃燒、各種工業(yè)過程、生活、交通、自然災(zāi)害等。 3. 危害 危害途徑：表面接觸、吸入、食入 主要危害：1）對人體健康的影響，2）對植物的影響，3）對器物和材料的影響，4）對能見度和氣候的影響。第 2 次課 2 學(xué)時(shí)上次課

9、復(fù)習(xí)：1、大氣圈垂直結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)對流層和平流層）；2、大氣污染的定義；3、大氣污染物及其來源；4、全球大氣污染問題；本次課題（或教材章節(jié)題目）：第一章概論 第三節(jié)大氣污染的影響；第四節(jié) 大氣污染綜合防治；第四節(jié) 環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)要求： 掌握大氣污染的影響；了解我國的大氣污染防治法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系；了解我國大氣污染現(xiàn)狀及大氣污染綜合防治對策；掌握空氣污染指數(shù)的含義及應(yīng)用重 點(diǎn)：大氣污染的影響；環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（gb30951996）中規(guī)定的幾類污染物，空氣污染指數(shù)的含義及應(yīng)用難 點(diǎn)：我國大氣污染防治法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系組成教學(xué)手段及教具：多媒體課件講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第三節(jié) 大氣污染的影響；第四節(jié)

10、大氣污染綜合防治；第四節(jié) 環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)講授2學(xué)時(shí)課后作業(yè)習(xí)題：1.7參考資料第三節(jié) 大氣污染的影響1. 對人體健康的影響2. 對植物的傷害3. 對器物和材料的影響4. 對大氣能見度的影響第四節(jié) 大氣污染綜合防治n（一）要搞好大氣污染的防治，必須掌握大氣環(huán)境污染的特征。大氣污染的特征：n1）污染物微量（百萬分之一計(jì)算），濃度用ppm、mg/m3計(jì)算；n2）污染物量變化（風(fēng)經(jīng)常影響其濃度）；n3） 污染物質(zhì)變化（如nox和有機(jī)物在光的作用下會(huì)產(chǎn)生o3、甲醛（pan）3等；n4) 與地域及氣象特征密切相關(guān)n我國大氣環(huán)境的特征：n1） 普遍受到塵、so2為主的煙煤型污染；n2） 在大城市或特大

11、城市要注意nox的污染來源：主要是汽車；n3） 酸雨；n4） 局部地區(qū)的污染：如氧化物：包頭、撫順、昆明等；鉛：沈陽、廣州、長春、上海等。（二）大氣污染的控制途徑n）控制污染源，改革工藝，合理的工業(yè)布局n）控制污染源之后的排放的污染物，應(yīng)用各種各樣的治理技術(shù)n）走綜合防治的途徑綜合防治的含義：從全局出發(fā)，綜合考慮生產(chǎn)生活等方面的諸因素，圍繞經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)，運(yùn)用多科學(xué)、多途徑、多種手段進(jìn)行防治，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一綜合防治的基本原則：n1）防與治相結(jié)合，以防為主。n2）回收資源與凈化處理相結(jié)合，以回收資源為主n3）企業(yè)治理與區(qū)域治理相結(jié)合n4）人工凈化與自然凈化相結(jié)合n5）嚴(yán)格環(huán)境管理

12、n6）經(jīng)濟(jì)政策第五節(jié) 環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)n1環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)種類和作用n2 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)n3 工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)n4 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)n5 空氣污染指數(shù)api及報(bào)告 介紹api的含義、定義、計(jì)算方法，以及城市環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)中空氣污染指數(shù)api與環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系。第 3 次課 2 學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：1. 大氣污染綜合防治對策 2. 環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 3. 空氣污染指數(shù)的含義及應(yīng)用本次課題（或教材章節(jié)題目）：第二章 燃燒與大氣污染 2-1. 燃料的性質(zhì)2-2 燃料燃燒過程 教學(xué)要求：了解燃燒的基本原理，主要內(nèi)容包括：燃料的種類（煤、石油、天然氣以及非常規(guī)燃料）和性質(zhì)；掌握燃

13、燒過程的影響因素。 重 點(diǎn)： 燃料燃燒過程的影響因素，理論空氣量的計(jì)算難 點(diǎn)：燃料燃燒過程的影響因素教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：2-1. 燃料的性質(zhì) 0.5小時(shí)2-2 燃料燃燒過程 1.5小時(shí)課后作業(yè)p62 2.1 參考資料第二章 燃燒與大氣污染煙塵、so2、nox、等主要是因燃燒而引起的。本章主要介紹燃料燃燒過程中的基本原理、污染物的生成機(jī)理以及如何控制燃燒過程，減少污染物的排放。2-1. 燃料的性質(zhì)燃料指燃燒過程中能放出熱量，且經(jīng)濟(jì)上可行的物質(zhì)。燃料的分類：（1）常規(guī)燃料：如煤（coal）、patrolum、天然氣等。 （2）非常規(guī)燃料按其物理狀態(tài)分為：（1）固體燃料：揮發(fā)分

14、被蒸餾后以氣態(tài)燃燒（蒸氣控制）；留下的固定炭以固態(tài)燃燒（擴(kuò)散控制）。 （2）液體燃料：有蒸發(fā)過程控制（氣態(tài)形式燃燒）。(3) 氣態(tài)燃料：有擴(kuò)散或混合控制。燃料的性質(zhì)影響大氣污染物的排放。一、煤：是一種復(fù)雜的物質(zhì)聚集體。主要可燃成分是c、h及少量o2、n2、s等一起構(gòu)成的有機(jī)聚合物。 煤中有機(jī)成分和無機(jī)成分的含量因種類、產(chǎn)地不同而異。 分類：按基于沉積年代的分類法分為褐煤、煙煤、無煙煤。 a.褐煤：是由泥煤形成的初始煤化物，是煤中等級(jí)最低的一類，形成年代最短。呈黑色、褐色、泥土色，象木材結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：揮發(fā)分較高，析出溫度低；燃燒熱值低，不能制炭。干燥后：c含量6075%，o2含量2025%。b.煙

15、煤：形成歷史較褐煤長。黑色，外形有可見條紋。 揮發(fā)分2045%，c 7590%。成焦性較強(qiáng)，氧含量低，水分及灰分含量不高，適宜工業(yè)使用。c.無煙煤：碳含量最高，煤化時(shí)間最長的煤，具有明顯的黑色光澤，機(jī)械強(qiáng)度高。 c含量93%, 無機(jī)物量13空燃比（af）定義：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。4理論空氣量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式由元素分析可用2.11計(jì)算（理論，若知燃料的熱值可用2.132.17計(jì)算）。例：某燃燒裝置采用重油作燃料，重油成分分析結(jié)果如下（按質(zhì)量）c：88.3%，h：9.5%,s：1.6%，灰分：0.10%。試確定燃燒1kg重油所需的理論空氣量。解：以1kg重油燃燒為

16、基礎(chǔ)，則：重量（g）摩爾數(shù)（mol）需氧量（mol）c88373587358h954752375s160505h2o05002780理論需氧量為： 73.58+23.75+0.5=97.83 mol/kg重油假定空氣中n2與o2的摩爾比為3.76(體積比)則，理論空氣量為： mol/kg重油即 nm3/kg重油100第 頁第 4 次課 2 學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：提問：1.燃燒的基本原理，主要內(nèi)容包括：燃料的種類（煤、石油、天然氣以及非常規(guī)燃料）和性質(zhì)？2. 燃料完全燃燒過程的條件？本次課題（或教材章節(jié)題目）：第二章 燃燒與大氣污染 2-3煙氣體積及污染物排放量計(jì)算 2-4 燃燒過程sox的形成及控制

17、 2-5 燃燒過程中顆粒污染物 2-6 燃燒過程中其它污染物的形成教學(xué)要求：掌握燃燒過程煙氣量及污染物排放量的計(jì)算，以及燃燒過程中sox、顆粒污染物、一氧化碳、汞的形成機(jī)理。重 點(diǎn)：燃燒過程煙氣量及污染物排放量的計(jì)算，以及燃燒過程中sox、顆粒污染物的形成機(jī)理。難 點(diǎn)：燃燒過程煙氣量及污染物排放量的計(jì)算教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配： 2學(xué)時(shí)2-3煙氣體積及污染物排放量計(jì)算 2-4 燃燒過程sox的形成及控制 2-5 燃燒過程中顆粒污染物 2-6 燃燒過程中其它污染物的形成課后作業(yè)p62 2.2 2.4 2.6參考資料2-3煙氣體積及污染物排放量計(jì)算一 煙氣體積計(jì)算 理論煙氣體積在理

18、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vfg0表示，煙氣成分主要是co2、so2、n2和水蒸氣。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。vfg0=v干煙氣+v水蒸氣v理水蒸氣=v燃料中氫燃燒后的水蒸氣+v燃料中所給+v理論空氣量帶入的2實(shí)際煙氣體積 vfg0 vfg = vfg0 + (a-1)va03.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(biāo)態(tài)（273k、1atm）故需換算成標(biāo)態(tài)。大多數(shù)煙氣可視為理氣，故可應(yīng)用理氣方程。設(shè)觀測狀態(tài)下：（ts、ps下）煙氣的體積為vs，密度為s。標(biāo)態(tài)下： （tn、pn下） 煙氣的體積為vn，密度為n。標(biāo)

19、態(tài)下體積為：標(biāo)態(tài)下密度為：應(yīng)指出，美國、日本和國際全球監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是298k、1atm在作數(shù)據(jù)比較時(shí)應(yīng)注意。 過剩空氣較正因?yàn)閷?shí)際燃燒過程是有過?？諝獾?，所以燃燒過程中的實(shí)際煙氣體積應(yīng)為理論煙氣體積與過?？諝饬恐汀Ｓ脢W氏煙氣分析儀測定煙氣中的co2、o2和co的含量，可以確定燃燒設(shè)備在運(yùn)行中煙氣成分和空氣過剩系數(shù)?？諝膺^剩系數(shù)為 a=m-過?？諝庵衞2的過剩系數(shù)設(shè)燃燒是完全燃燒，過剩空氣中的氧只以o2形式存在，燃燒產(chǎn)物用下標(biāo)p表示，假設(shè)空氣只有o2、n2分別為21%、79%，則空氣中總氧量為 理論需氧量： 0.266n2po2p 所以 若燃燒完全 若燃燒不完全產(chǎn)生co須校正，即從測得的

20、過剩氧中減co氧化為co2所需的o2 各組分的量均為奧氏分析儀所測得的百分?jǐn)?shù)。6. 標(biāo)況下煙氣量計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)式：p36 2.232.28。二 污染物排放量的計(jì)算例2對例1給定的重油，若燃料中硫會(huì)轉(zhuǎn)化為sox（其中so2占97%），試計(jì)算空氣過剩系數(shù)a=1.20時(shí)煙氣中so2及so3的濃度，以ppm表示，并計(jì)算此時(shí)煙氣中co2的含量，以體積百分比表示。解：由例1可知，理論空氣量條件下煙氣組成（mol）為：co2：73.58 h2o：47.5+0.0278sox：0.5 nx： 理論煙氣量：73.58+0.5+(47.5+0.0278)+()=489.45mol/kg重油即 489.45=10.96

21、m3n/kg重油空氣過剩系數(shù)a=1.2時(shí)，實(shí)際煙氣量為： 其中10.43為理論空氣量，即1kg重油完全燃燒所需理論空氣量。煙氣中so2的體積為 煙氣中so3的體積為 所以，煙氣中so2、so3的濃度分別為： 當(dāng)=1.2時(shí)，干煙氣量為： co2體積為：所以干煙氣中co2的含量以體積計(jì)為： 例3：已知某電廠煙氣溫度為473k，壓力為96.93kpa,濕煙氣量q=10400m3/min,含水汽6.25%（體積），奧薩特儀分析結(jié)果是：co2占10.7%，o2占8.2%，不含co，污染物排放的質(zhì)量流量為22.7kg/min。（1） 污染物排放的質(zhì)量速率（以t/d表示）（2） 污染物在煙氣中濃度（3） 煙

22、氣中空氣過剩系數(shù)校正至空氣過剩系數(shù)=1.8時(shí)污染物在煙氣中的濃度。解：（1）污染物排放的質(zhì)量流量為： （2）測定條件下的干空氣量為： 測定狀態(tài)下干煙氣中污染物的濃度： 標(biāo)態(tài)下的濃度： （3）空氣過剩系數(shù)： （4）校正至=1.8條件下的濃度：2-4 燃燒過程sox的形成及控制一、 燃料中硫的氧化機(jī)理燃料中的硫在燃燒過程中與氧反應(yīng)，主要產(chǎn)物是so2和so3，但so3的濃度相當(dāng)?shù)?，既使在貧燃料狀態(tài)下，生成的so3也只占so2生成量的百分之幾。在富燃料狀態(tài)下，除so2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s2o.這些產(chǎn)物化學(xué)反應(yīng)能力強(qiáng)，所以僅在各種氧化反應(yīng)中以中間體

23、形式出現(xiàn)。燃燒時(shí)： 故一般主要生成so2,計(jì)算時(shí)可忽略so3。二、 sox的控制初步估算：全球從燃燒系統(tǒng)排入大氣的硫化物總量約93106 t/a，其中70%從燃用化石燃料的發(fā)電廠排出。進(jìn)入大氣中sox轉(zhuǎn)化成meso4，硫酸煙霧等污染環(huán)境必須加以控制。控制的辦法有：低硫燃料、燃料脫硫、燃燒過程中脫硫或煙氣脫硫等。 燃料脫硫） 煤炭的固態(tài)加工國外要求用于發(fā)電、冶金、動(dòng)力的煤質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是：煉焦煤：硫分50%，唐山、河北石家莊、承德、北京礦冶研究生院、工業(yè)型煤。） 煤炭的轉(zhuǎn)化煤炭的轉(zhuǎn)化主要是氣化、液化。即對煤進(jìn)行脫硫或加氫改變其原有的碳?xì)浔?、使煤轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵉亩稳剂?。a)煤的氣化煤的氣化技術(shù)發(fā)展很快：“第

24、一代”干式排灰的魯奈加壓氣化（已商業(yè)化）和科柏斯-托切克氣化；“第二代”液態(tài)排渣氣化、hygas氣化、cogas氣化等未商業(yè)化；“第三代”處于實(shí)驗(yàn)階段的煤催化氣化。氣化后的叫煤氣：煤氣主要是h2、co、ch4等煤中硫的h2s形式存在，我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)20mg/m3，生產(chǎn)出煤氣中h2s含量幾百到幾千mg/m3。需去除：方法有干法、濕式法。干法的氧化鐵系為代表。a) 煤的液化 直接液化 src-法煤的液化分兩類 間接液化 魯奈氣化-弗托合成法煤的液化時(shí)耗水量很大，排水含高濃度cod，要求大規(guī)模水處理設(shè)施。（3）重油脫硫重油脫硫常用的方法：在鉬、鈷和鎳等的金屬氧化物催化劑作用下，通過高壓加氫反應(yīng)，加斷碳

25、與硫的化合鍵，以氫置換出碳，同時(shí)氫與硫作用形成h2s，從重油中分離出來。重油脫硫的困難；要徹底加工燃料，破壞了原來的組織，并產(chǎn)生新的產(chǎn)物：固、液、氣態(tài)物。2流化床燃燒脫硫流化床燃燒脫硫具有爐內(nèi)脫銷脫硫的優(yōu)點(diǎn)，故普遍受到重視。原理：流化床燃燒是一低溫燃燒過程。爐內(nèi)存在局部還原氣氛，熱型nox基本上不產(chǎn)生，因而nox的生成量減少。流化床燃燒脫硫常用的脫硫劑是石灰石或白云石。石灰石粉碎至與煤同樣的粒度（dp2mm左右）與煤同時(shí)加入爐內(nèi)。在10731173k下燃燒：（cao為多孔）達(dá)固硫目的。影響脫硫效率的因素有：沸騰床溫度、流化速度、脫硫劑用量等。脫硫劑用量以ca/s比表示。脫硫率與和硫化速度的關(guān)系

26、：當(dāng)硫化速率一定時(shí)，隨ca/s 的增大而增大；當(dāng)ca/s比一定時(shí)，隨流化速度的增加而降低。氧化鈣再生:氧化鈣與so2生成的caso4在1320k時(shí)還原氣氛下分解，重新釋放出so2，反應(yīng)式為：（cao返回流化床再利用，so2的濃度一般為67%可制h2so4）再生床面積約為吸收床的1/10。流化床燃燒脫硫技術(shù)將在第八章詳述。第 5 次課 2 學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：1. 燃燒過程煙氣量及污染物排放量的計(jì)算。2. 燃燒過程中sox、顆粒污染物的形成機(jī)理。本次課題（或教材章節(jié)題目）：第三章 大氣污染氣象學(xué) 第一節(jié) 大氣圈結(jié)構(gòu)及氣象要素 第二節(jié) 大氣的熱力過程 教學(xué)要求：主要介紹與大氣污染相關(guān)的氣象學(xué)基本知識(shí)，

27、包括大氣圈的結(jié)構(gòu)、主要?dú)庀笠亍⒋髿鉄崃^程、大氣穩(wěn)定度和逆溫、大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)場等知識(shí)點(diǎn)，熟練運(yùn)用風(fēng)速廓線模式。重 點(diǎn)：影響大氣污染物擴(kuò)散的主要因子：風(fēng)、溫度層結(jié)、大氣穩(wěn)定度、氣溫垂直直減率。難 點(diǎn)： 溫度層結(jié)、大氣穩(wěn)定度、氣溫垂直直減率的判斷。教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配： 第一節(jié) 大氣圈結(jié)構(gòu)及氣象要素 第二節(jié) 大氣的熱力過程 講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)p82 3.2 3.4 參考資料l 大氣污染控制工程林肇信主編，高教出版社l 大氣污染控制工程郝吉明，馬廣大編著，高教出版社l 大氣污染控制工程郭 靜，阮宜綸主編，化工出版社l 大氣污染治理工程蒲恩奇主編，高教出版社l 大氣污染控制

28、工程(影印版) noel de nevers主編，清華大學(xué)出版社注：本頁為每次課教案首頁31 主要?dú)庀笠丶按髿獾幕疚锢硇再|(zhì)一、低層大氣的成分：干潔空氣、水汽、氣溶膠粒子。二、大氣的垂直結(jié)構(gòu)（第一章相關(guān)內(nèi)容）三、影響大氣污染的主要?dú)庀笠貧庀笠兀ㄒ蜃樱罕硎敬髿鉅顟B(tài)的物理現(xiàn)象和物理量，氣象學(xué)中統(tǒng)稱主要有：氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)（風(fēng)向、風(fēng)速）、云況、能見度、降水、蒸發(fā)、日照時(shí)數(shù)、太陽輻射、地面輻射、大氣輻射等。1、氣溫：2、氣壓3、空氣濕度（氣濕）：4、風(fēng)（1）什么是風(fēng)？ （2）形成：（3）風(fēng)的度量（風(fēng)向和風(fēng)速）風(fēng)速（風(fēng)的大小）的表示；測定風(fēng)向（風(fēng)的來向）表示： 8個(gè)方位或16方位表示（地面風(fēng)

29、），見圖3-2；用角度表示（高空風(fēng)）： （4）性質(zhì)：隨時(shí)在變化：隨高度變化：隨地理位置而變：5、云6、能見度7、太陽高度角如右圖，ho即太陽高度角，它隨時(shí)間而變化。hoho太陽光線地面8、降水3-2 大氣的熱力過程一、太陽輻射（補(bǔ)）太陽以紫外線(0.76m)的形式輻射熱量太陽輻射加熱地球表面地面長波輻射(主要3120m)加熱大氣近地層大氣溫度隨地表溫度變化二、氣溫的垂直變化1、大氣的絕熱過程（1）熱力學(xué)第一定律大氣中的熱力學(xué)過程遵循熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律。表示加于任一封閉物系（氣體）的熱量等于該物系內(nèi)能的變化和物系對外所做的功，即：在無非膨脹功時(shí)，其微分表達(dá)式為： -將狀態(tài)方程代入上式

30、，并取，則上式寫成 -變形為： -式中：dq加入物系的熱量； r氣體常數(shù)； cp恒壓比（2）大氣絕熱過程氣塊在大氣中的運(yùn)動(dòng)近似認(rèn)為是絕熱變化。 原因：空氣的導(dǎo)熱率較小，變化慢； 氣塊大氣中運(yùn)動(dòng)很快；氣壓變化很大。大氣的絕熱方程：絕熱：，式變?yōu)椋簝蛇叿e分，得即有：因cp - cv = r又 cp/cv = k，對于空氣k=1.404于是得大氣絕熱方程：2、干絕熱遞減率：絕熱垂直遞減率（絕熱直減率）：氣塊在絕熱過程中，垂直方向上每升降單位距離時(shí)的溫度變化值。（通常取100m），單位：/100m。（1）準(zhǔn)靜力條件絕熱過程若進(jìn)行的十分緩慢，可使外界氣壓變化與系統(tǒng)內(nèi)部氣壓變化充分平衡，每一瞬間外部氣壓與

31、內(nèi)部氣壓看成是相等的，即p=p環(huán)，這個(gè)條件稱為準(zhǔn)靜力條件。（2）干絕熱直減率d定義： 實(shí)際中，t(氣塊溫度)、t （環(huán)境溫度）相差10k，t/t1。推導(dǎo)過程如下：根據(jù)熱力第一定律，導(dǎo)出絕熱過程方程式為： 又氣壓隨高度變化規(guī)律： 又理想氣體狀態(tài)方程： 將代入，則得：若不計(jì)高度、緯度影響，取g=9.18m/s2，cp=1004.8j/(kgk)干絕熱垂直遞減率d（干絕熱直減率）: 干氣塊（包括未飽和濕空氣）在絕熱過程中，垂直方向上每升降單位距離的溫度變化值。（通常取100米），根據(jù)計(jì)算，得到d約為0.98/100m，近似1/100m。（3）濕空氣的絕熱變化凝結(jié)高度：濕空氣上升達(dá)到飽和狀態(tài)并開始凝結(jié)

32、的高度。凝結(jié)高度以下，其溫度變化同干空氣一樣；凝結(jié)高度以上，溫度變化小于干空氣的變化值，飽和空氣每上升（或下降）單位距離空氣的溫度變化，稱為濕絕熱遞減率m，約為0.5/100m。三、大氣的靜力穩(wěn)定度 定義： 1、氣溫的垂直分布（1）溫度層結(jié)：溫度隨高度的分布情況。（2）溫度層結(jié)類型溫度隨高度的增加而降低（z t），正常分布，或遞減層結(jié)。溫度梯度等于或近似于1/100m，稱中性層結(jié)。溫度隨高度增加而升高（z t），稱為逆溫層結(jié)。溫度不隨高度變化，稱為等溫層結(jié)。見下圖所示：（3）溫度層結(jié)日變化夜里早上thhththththt上午中午下午夜里 （4）溫度變化的實(shí)質(zhì)（5）環(huán)境溫度直減率：環(huán)境溫度的變化

33、。不是一常數(shù)，隨太陽輻射、氣候等而變化，對流層中環(huán)境溫度直減率的平均值為0.65/100m。（6）位溫（）定義： 其中： t、p分別為氣塊最初的溫度和壓力。重要性質(zhì)：任何一氣塊的位溫是不變的（干絕熱情況）；位溫是變化的（非絕熱情況）。位溫比氣溫更能代表氣塊的熱力學(xué)性質(zhì)。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力=1013.32mb（毫巴） 1mb=103達(dá)因/cm22、大氣穩(wěn)定度（1）什么是大氣穩(wěn)定度？（2）大氣穩(wěn)定度的分類（3類） 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(yùn)動(dòng)，當(dāng)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的趨勢，此時(shí)大氣是穩(wěn)定的。氣塊仍然加速上升或下降，此時(shí)大氣是不穩(wěn)

34、定的。氣塊停留在外力消失時(shí)所處的位置，或者做等速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)大氣是中性（3）如何判別大氣的穩(wěn)定度？ 判斷大氣是否穩(wěn)定：對于未飽和空氣、干空氣，可利用來判斷；而對飽和空氣而言，用來判別，用位溫梯度判別 用層結(jié)曲線（大氣溫度隨高度變化曲線）和狀態(tài)曲線（即上升空氣塊的溫度隨高度的變化曲線）的分布來判斷大氣穩(wěn)定度。四、逆溫1、定義：溫度隨高度的增加而增加，此時(shí)。2、跟我們研究污染有關(guān)的因素：逆溫層的消失時(shí)間；逆溫層底的高度；逆溫層的厚度；逆溫的強(qiáng)度（溫度隨高度的變化情況）。逆溫的最危險(xiǎn)狀況是逆溫層正好處于煙囪排放口。3、逆溫形成的過程形成逆溫的過程多種多樣，最主要有以下幾種：輻射逆溫（較常見）；平流逆溫

35、；鋒面逆溫；湍流逆溫；下沉逆溫。要求掌握輻射逆溫的形成機(jī)理，了解其它輻射逆溫的形成機(jī)理第 6 次課 2 學(xué)時(shí)注：本頁為每次課教案首頁上次課復(fù)習(xí)：1、影響大氣污染的幾個(gè)主要?dú)庀笠兀?、干絕熱直減率的定義；3、逆溫的定義與類型；4、大氣穩(wěn)定度類型及判定方法。本次課題（或教材章節(jié)題目）：第三章 大氣污染氣象學(xué) 第三節(jié) 大氣污染與氣象的關(guān)系教學(xué)要求：掌握大氣熱力過程、大氣穩(wěn)定度和逆溫、大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)場等知識(shí)點(diǎn)。判斷大氣穩(wěn)定度、理解逆溫對大氣污染的影響、煙流形狀與大氣氣象的關(guān)系，重 點(diǎn)：判斷大氣穩(wěn)定度、理解逆溫對大氣污染的影響、煙流形狀與大氣氣象的關(guān)系。 難 點(diǎn)：判斷大氣穩(wěn)定度、混合層高度、逆溫對大氣

36、污染的影響。教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第三節(jié) 大氣污染與氣象的關(guān)系 講授時(shí)間： 2學(xué)時(shí)課后作業(yè)p82 3.6 3.10參考資料3-3 大氣污染與氣象的關(guān)系一、邊界層的風(fēng)和湍流對大氣污染的影響風(fēng)、湍流是決定污染物在大氣中稀釋擴(kuò)散的最直接最本質(zhì)的因素。（一）風(fēng)對大氣污染物擴(kuò)散和輸送的影響 風(fēng)對污染物的作用體現(xiàn)為風(fēng)向和風(fēng)速兩方面的影響。1、風(fēng)向影響污染物的水平遷移擴(kuò)散方向。2、風(fēng)速的大小決定了大氣擴(kuò)散稀釋作用的強(qiáng)弱。（1）風(fēng)速隨高度的分布：對數(shù)律；指數(shù)律。（2）風(fēng)向頻率和污染系數(shù)p越大，某下風(fēng)向污染越嚴(yán)重。（二）湍流1、什么是湍流？2、湍流與擴(kuò)散的關(guān)系3、形成：近地層大氣湍流有兩種：

37、熱力湍流；機(jī)械湍流。歸納而言：風(fēng)速越大，湍流越強(qiáng)，污染物擴(kuò)散速度越快，污染物濃度越低。（三）地方性風(fēng)場（自學(xué)）如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)及城市熱島環(huán)流等。二、大氣穩(wěn)定度對大氣污染的影響以一個(gè)高架源連續(xù)排放煙云為例進(jìn)行說明。下面是與穩(wěn)定度有關(guān)的五種典型煙流，（參見書p61，圖3-15）。煙流型與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系波浪型 不穩(wěn)；錐型 中性or弱穩(wěn)；扇型(平展型)逆溫；爬升型(屋脊型)下穩(wěn)，上不穩(wěn)；漫煙型(熏煙型)上逆、下不穩(wěn) 三、降水對大氣污染的影響四、云量與輻射的晝夜變化五、天氣形勢的影響六、大氣污染指數(shù)污染指數(shù)id：式中：idd方向上的污染指數(shù)，無量綱；p降水；s大氣穩(wěn)定度；u風(fēng)速；h混合層高度。id越大

38、，d方向下側(cè)的污染較重。實(shí)踐證明，id0.8時(shí)，為清潔型大氣。第 7 次課 2 學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：1、大氣污染與氣象的關(guān)系2、邊界層的風(fēng)和湍流對的影響3、煙流型與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系本次課題（或教材章節(jié)題目）：第四章 大氣擴(kuò)散濃度估算模式 一、污染源二、大氣擴(kuò)散試驗(yàn)方法簡介 三、正態(tài)分布假設(shè)下的擴(kuò)散模式 四、非點(diǎn)源擴(kuò)散模式（簡述）五、特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式教學(xué)要求：1、理解并掌握高斯模式及其幾個(gè)推導(dǎo)、修正式2、了解幾類非點(diǎn)源擴(kuò)散模式；3、理解并掌握特殊氣象條件下幾個(gè)擴(kuò)散模式重 點(diǎn)：1、正態(tài)分布假設(shè)下的點(diǎn)源擴(kuò)散模式（高斯模式）； 2、特殊氣象條件下有上部逆溫層的擴(kuò)散模式難 點(diǎn)： 高斯模式、特殊氣象條件下有上部逆溫層的擴(kuò)散模式教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配： 一、高斯模式的建立及常見幾個(gè)點(diǎn)源與非點(diǎn)源擴(kuò)散模式 1學(xué)時(shí)二、特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式 1學(xué)時(shí) 講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)p82 3.2 3.4 參考資料注：本頁為每次課教案首頁第四章 大氣擴(kuò)散濃度估算模式一、污染源從污染源考慮污染物濃度主要有以下幾方面：（1）污染物指的化學(xué)組分及性質(zhì)，各組分間是否易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成二次污染物等；（2）源的幾何形狀