第三講 大氣污染與控制工程

1、編輯ppt1大氣污染與控制工程大氣污染與控制工程環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院胡胡 輝輝 楊家寬楊家寬TelE-mail: ; 環(huán)境工程導(dǎo)論環(huán)境工程導(dǎo)論編輯ppt2內(nèi)內(nèi) 容容p一、大氣污染與環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一、大氣污染與環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)p二、大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型二、大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型p三、顆粒污染物及除塵工藝三、顆粒污染物及除塵工藝p四、四、 VOCs及凈化工藝及凈化工藝p五、五、SOx及脫硫工藝及脫硫工藝p六、六、NOx及脫氮工藝及脫氮工藝編輯ppt3一一. .大氣污染概述大氣污染概述p一一.為什么要進行大氣污染

2、控制為什么要進行大氣污染控制 人體健康與大氣的關(guān)系人體健康與大氣的關(guān)系p人一刻也離不開空氣人一刻也離不開空氣 人的需要量人的需要量 每天需要的食物約每天需要的食物約1.5kg 每天需要的空氣約每天需要的空氣約15kg 人的極限耐力人的極限耐力 斷食斷食,斷水?dāng)嗨?天天 可以生存可以生存 斷絕空氣斷絕空氣5分鐘分鐘 死亡死亡 p 獲取較潔凈的空氣比獲取較潔凈的水就要難得多獲取較潔凈的空氣比獲取較潔凈的水就要難得多編輯ppt4p二、基本概念二、基本概念1.大氣（大氣（atmosphere） 是指環(huán)繞地球的全部空氣的總和是指環(huán)繞地球的全部空氣的總和.2.環(huán)境空氣（環(huán)境空氣（ambient air）

3、是指人類、植物、動物和建筑物暴露于其中的室外空氣是指人類、植物、動物和建筑物暴露于其中的室外空氣.3.大氣污染（大氣污染（air pollution） 指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時間并因此而危害了人體現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。一一. .大氣污染概述大氣污染概述表表1.1 干燥潔凈空氣的組成干燥潔凈空氣的組成0.00120.00120.00050.00050.00050.00050.0000080

4、.0000080.0000020.0000020.0000010.000001甲烷甲烷(CH(CH4 4) )氪氪(Kr)(Kr)氫氫(H(H2 2) )氙氙(Xe)(Xe)二氧化氮二氧化氮(NO(NO2 2) )臭氧臭氧(O(O3 3) )78.08478.08420.94620.9460.9340.9340.0330.0330.00050.00050.00180.0018氮氮(N(N2 2) )氧氧(O(O2) 2)氬氬(Ar)(Ar)二氧化碳二氧化碳(CO(CO2 2) )氦氦(He)(He)氖氖(Ne)(Ne)體積比體積比(%)(%)氣體氣體體積比體積比(%)(%)氣體氣體編輯ppt5

5、一一. .大氣污染概述大氣污染概述p三三.大氣污染類型大氣污染類型 煤煙型污染煤煙型污染 指由于煤燃燒過程中排放的各種污染物而造成的污染。指由于煤燃燒過程中排放的各種污染物而造成的污染。氧化型污染氧化型污染 指由于機動車尾氣排放和燃油鍋爐的排氣中含有的氮氧化指由于機動車尾氣排放和燃油鍋爐的排氣中含有的氮氧化物和碳?xì)浠衔?，造成的二次污染物和碳?xì)浠衔?，造成的二次污?。混合型污染混合型污染 指由于燃煤和燃油過程中產(chǎn)生的污染物互相結(jié)合在一起造指由于燃煤和燃油過程中產(chǎn)生的污染物互相結(jié)合在一起造成的污染。成的污染。 編輯ppt6一一. .大氣污染概述大氣污染概述p四四.大氣污染物種類大氣污染物種類一

6、一) 氣溶膠狀態(tài)污染物氣溶膠狀態(tài)污染物1. 粉塵粉塵 是指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用可發(fā)生沉是指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用可發(fā)生沉降，但在一定的時間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。降，但在一定的時間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。2. 煙塵煙塵 是燃料和其它物質(zhì)燃燒的產(chǎn)物是燃料和其它物質(zhì)燃燒的產(chǎn)物 。3.霧霧 是氣體中液滴懸浮體的總稱。是氣體中液滴懸浮體的總稱。編輯ppt7一一. . 大氣污染概況大氣污染概況p四四.大氣污染物種類大氣污染物種類 二二) 氣體狀態(tài)污染物氣體狀態(tài)污染物 1.一次污染物：一次污染物： 從污染源直接排入空氣中的原始污染物；從污染源直接排入空氣中的原始污染物； 2. 二

7、次污染物：二次污染物： 一次污染物進入空氣后，經(jīng)過一系列化學(xué)或一次污染物進入空氣后，經(jīng)過一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)生成的光化學(xué)反應(yīng)生成的與一次污染物性質(zhì)不同與一次污染物性質(zhì)不同的新污染的新污染物質(zhì)。物質(zhì)。 表表1.2 氣體狀態(tài)大氣污染物種類氣體狀態(tài)大氣污染物種類SO3、H2SO4及硫酸鹽及硫酸鹽NO2、HNO3及硝酸鹽及硝酸鹽無無醛、酮、過氧乙酰硝酸酯、醛、酮、過氧乙酰硝酸酯、O3無無SO2、H2SNO、NH3CO、CO2C1C10化合物化合物HF、HCI含硫化合物含硫化合物含氮化合物含氮化合物碳氧化合物碳氧化合物碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔稃u素化合物鹵素化合物二次污染物二次污染物一次污染物一次污染物污染

8、物污染物編輯ppt8一一. .大氣污染概述大氣污染概述p五五.大氣污染源類型大氣污染源類型1按人們的社會活動功能分類按人們的社會活動功能分類 生活污染源生活污染源 工業(yè)污染源工業(yè)污染源 交通污染源交通污染源2按污染源的幾何形態(tài)分類按污染源的幾何形態(tài)分類 點污染源點污染源 面污染源面污染源 線污染源線污染源編輯ppt9一一. .大氣污染概述大氣污染概述p六六.大氣污染危害大氣污染危害1. 顆粒物對人體健康的影響顆粒物對人體健康的影響 飄塵對人體的危害作用飄塵對人體的危害作用(PM10,PM2.5) 2. 氣體狀態(tài)污染物對人體健康的影響氣體狀態(tài)污染物對人體健康的影響 具有很強的刺激性的具有很強的刺

9、激性的SO2氣體氣體 NOX的毒性的毒性 O3的刺激性作用的刺激性作用 揮發(fā)性有機化合物揮發(fā)性有機化合物(VOCs)中的有毒有害中的有毒有害3.對城市環(huán)境中的植物、器物和材料的損失對城市環(huán)境中的植物、器物和材料的損失4.能見度降低能見度降低編輯ppt10一一. .大氣污染概述大氣污染概述p七七.幾個典型的大氣污染現(xiàn)象幾個典型的大氣污染現(xiàn)象一、酸雨一、酸雨 是指是指pH 300重污染重污染 健康人運動耐受力降健康人運動耐受力降低，有明顯強烈癥狀，低，有明顯強烈癥狀，提前出現(xiàn)某些疾病提前出現(xiàn)某些疾病 老年人和病人應(yīng)當(dāng)留在室內(nèi)老年人和病人應(yīng)當(dāng)留在室內(nèi)，避免體力消耗，一般人群，避免體力消耗，一般人群應(yīng)

10、避免戶外活動應(yīng)避免戶外活動編輯ppt27如何計算如何計算API ？空氣污染指數(shù) 污染物濃度（mg/mN3） API PM10 （日均值） SO2 （日均值） NO2 （日均值） CO （小時均值） O3 （小時均值） 50 0.050 0.050 0.080 5 0.120 100 0.150 0.150 0.120 10 0.200 200 0.350 0.800 0.280 60 0.400 300 0.420 1.600 0.565 90 0.800 400 0.500 2.100 0.750 120 1.000 500 0.600 2.620 0.940 150 1.200 PM10=

11、0.215mg/m3Concentration of PM10 (mg/m3)API0.10.20.3502001000.4)(SSCCKII)(SSLSLSCCCCIIIIAPI = max I(NO2), I(SO2), I(PM10)CLILCSIS編輯ppt28三三. .大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型p一一.大氣圈層與氣象要素大氣圈層與氣象要素1.大氣圈層大氣圈層（圖圖） 按大氣溫度的垂直結(jié)構(gòu)，大氣圈分為：按大氣溫度的垂直結(jié)構(gòu)，大氣圈分為： a. 對流層（對流層（表表）; b. 平流層平流層 c. 中間層中間層; d. 熱層；熱層； e. 逃逸層逃逸層2.主要

12、氣象要素主要氣象要素 氣象要素氣象要素: 表示大氣狀態(tài)的物理量和物理現(xiàn)象表示大氣狀態(tài)的物理量和物理現(xiàn)象. 種種 類類: 氣溫、氣壓、氣濕、風(fēng)向、風(fēng)速、云況和能見度氣溫、氣壓、氣濕、風(fēng)向、風(fēng)速、云況和能見度 對流層的主要特征：1.集中整個大氣質(zhì)量的集中整個大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部水蒸氣；和幾乎全部水蒸氣；2.大氣溫度隨高度的增加而降低；大氣溫度隨高度的增加而降低；3.空氣具有強烈的對流運動；空氣具有強烈的對流運動；4.溫度和濕度的水平分布不均勻。溫度和濕度的水平分布不均勻。編輯ppt29p二二.氣象的動力因子氣象的動力因子 風(fēng)和湍流風(fēng)和湍流1.風(fēng)風(fēng) : 空氣的水平運動空氣的水平運動 1）風(fēng)向）

13、風(fēng)向 a.風(fēng)向頻率和主導(dǎo)風(fēng)向風(fēng)向頻率和主導(dǎo)風(fēng)向 b.風(fēng)玫瑰圖；風(fēng)玫瑰圖；c.污染系數(shù)；污染系數(shù)；d.最多風(fēng)向。最多風(fēng)向。 2) 風(fēng)速風(fēng)速: 平均風(fēng)速、最大風(fēng)速，各級風(fēng)速出現(xiàn)的頻率平均風(fēng)速、最大風(fēng)速，各級風(fēng)速出現(xiàn)的頻率2.湍流湍流 :無規(guī)則陣性攪動的氣流無規(guī)則陣性攪動的氣流三三. .大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型圖圖3.1 風(fēng)向的十六方位圖風(fēng)向的十六方位圖ab圖圖 煙團湍流擴散示意圖煙團湍流擴散示意圖(a.無湍流；無湍流；b.有湍流有湍流)編輯ppt30風(fēng)向和風(fēng)速風(fēng)玫瑰圖風(fēng)向和風(fēng)速風(fēng)玫瑰圖風(fēng)速風(fēng)速,m/s 某地區(qū)某地區(qū)1998年的風(fēng)玫年的風(fēng)玫瑰圖。同心圓表示風(fēng)的瑰圖。同

14、心圓表示風(fēng)的頻率，例如，吹南風(fēng)的頻率，例如，吹南風(fēng)的頻率約為頻率約為11，其中風(fēng)速，其中風(fēng)速大于大于10.82m/s的頻率約為的頻率約為1 ， 風(fēng) 速 在 ， 風(fēng) 速 在 3 . 3 5 5.41m/s的頻率為的頻率為3.5左右。左右。2002年氣象統(tǒng)計結(jié)果風(fēng)速玫瑰圖2002年氣象統(tǒng)計結(jié)果風(fēng)速玫瑰圖一月,平均2.91m/sNNEESESSWWNW二月,平均3.20m/sNNEESESSWWNW三月,平均3.45m/sNNEESESSWWNW四月,平均3.53m/sNNEESESSWWNW五月,平均3.40m/sNNEESESSWWNW六月,平均3.68m/sNNEESESSWWNW七月,平均3

15、.03m/sNNEESESSWWNW八月,平均3.21m/sNNEESESSWWNW九月,平均3.30m/sNNEESESSWWNW十月,平均3.40m/sNNEESESSWWNW十一月,平均2.99m/sNNEESESSWWNW十二月,平均3.83m/sNNEESESSWWNW全部,平均3.33m/sNNEESESSWWNW圖例(m/s)NESW2.04.06.08.0編輯ppt31p三三.氣象的熱力因子氣象的熱力因子 溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度溫度層結(jié)與逆溫溫度層結(jié)與逆溫1干絕熱直減率干絕熱直減率d和氣溫垂直遞減率和氣溫垂直遞減率A.干絕熱直減率干絕熱直減率d 干

16、空氣快（包括未飽和的濕空氣）絕熱上升或下降單位高干空氣快（包括未飽和的濕空氣）絕熱上升或下降單位高度時，溫度降低或升高的數(shù)值。度時，溫度降低或升高的數(shù)值。B.氣溫垂直遞減率氣溫垂直遞減率 氣溫隨高度的變化氣溫隨高度的變化三三. .大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型編輯ppt32p三三. .氣象的熱力因子氣象的熱力因子 溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度溫度層結(jié)與逆溫溫度層結(jié)與逆溫2溫度層結(jié)溫度層結(jié) 氣溫垂直分布一般有四種情況氣溫垂直分布一般有四種情況 氣溫隨高度的增加而降低。此時氣溫隨高度的增加而降低。此時0 ， d d 氣溫基本上不隨高度變化。此時，氣

17、溫基本上不隨高度變化。此時，=0（等溫層結(jié)）（等溫層結(jié)） 氣溫隨高度增加而上升。此時氣溫隨高度增加而上升。此時0 氣溫垂直遞減率接近于氣溫垂直遞減率接近于1K/100m1K/100m，即，即= = d d （中性層結(jié)）（中性層結(jié)）三三. .大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型圖圖 氣溫垂直遞減率氣溫垂直遞減率標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)大大氣氣壓壓 0 0干干絕絕熱熱等溫層等溫層=0=0逆溫層逆溫層 0 0大大氣氣層層高高度度氣溫氣溫 d d0 0編輯ppt33p三三.氣象的熱力因子氣象的熱力因子 溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度溫度層結(jié)與逆溫溫度層結(jié)與逆溫2逆溫逆溫 近地

18、層空氣溫度隨高度的增加而上升的一種現(xiàn)象近地層空氣溫度隨高度的增加而上升的一種現(xiàn)象. 逆溫類型逆溫類型 輻射逆溫（如圖輻射逆溫（如圖) 平流逆溫平流逆溫 下沉逆溫（如圖下沉逆溫（如圖) 鋒面逆溫鋒面逆溫 (如圖如圖) 三三. .大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型圖圖 輻射逆溫的生消過程輻射逆溫的生消過程( (a) a)逆溫形成前的氣溫垂直分布逆溫形成前的氣溫垂直分布;( ;(b)b)逆溫開始生成逆溫開始生成;( ;(C)C)逆溫逆溫逐漸向上擴展；逐漸向上擴展；( (d) d)逐漸消失；逐漸消失；( (e) e)完全消失完全消失編輯ppt34三三. .大氣污染氣象學(xué)及大氣污染

19、模型大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型圖圖 海風(fēng)入侵時的鋒面與擴散海風(fēng)入侵時的鋒面與擴散下沉逆溫下沉逆溫： 由于空氣下沉受到壓縮增溫而形成的逆溫（由于空氣下沉受到壓縮增溫而形成的逆溫（圖圖3-11）。）。鋒面逆溫鋒面逆溫： 在對流層中：鋒面上，冷暖空氣團相遇時，如果冷暖空氣的溫差很大在對流層中：鋒面上，冷暖空氣團相遇時，如果冷暖空氣的溫差很大 時，就可以出現(xiàn)鋒面逆溫。時，就可以出現(xiàn)鋒面逆溫。圖圖 下沉逆溫的形成下沉逆溫的形成編輯ppt35三三. .大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型p三三.氣象的熱力因子氣象的熱力因子 溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定

20、度大氣穩(wěn)定度 大氣穩(wěn)定度是表示空氣塊在鉛直方向的穩(wěn)定程度大氣穩(wěn)定度是表示空氣塊在鉛直方向的穩(wěn)定程度 1.大氣穩(wěn)定度的判別大氣穩(wěn)定度的判別 不穩(wěn)定類不穩(wěn)定類（d ）;中性類中性類（=d ）;穩(wěn)定類穩(wěn)定類（ d ） 2.大氣穩(wěn)定度的分類大氣穩(wěn)定度的分類(表表3.2 ) 穩(wěn)定類：穩(wěn)定類：E和和F 中性類：中性類：D 不穩(wěn)定類：不穩(wěn)定類：A、B 、C季節(jié)季節(jié)風(fēng)速風(fēng)速 白白 晝晝 夜夜 間間02晴晴37多云多云810 (陰陰)02(晴晴)37多云多云810陰陰夏夏春秋春秋冬冬夏夏春秋春秋冬冬各季各季各各 季季6CDDDDDDD編輯ppt36三三. .大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模

21、型p四四. .大氣污染湍流擴散模型大氣污染湍流擴散模型作用及建模條件作用及建模條件1. 1. 預(yù)測大氣污染物排放后，在不同時間與空間的濃度分布預(yù)測大氣污染物排放后，在不同時間與空間的濃度分布2. 2. 所有的模型都采用必要的假設(shè)條件所有的模型都采用必要的假設(shè)條件3. 3. 模型基于質(zhì)量守恒定律模型基于質(zhì)量守恒定律高斯煙羽模型高斯煙羽模型zyzyzyHzyuQc22222exp2exp2編輯ppt37四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝p一一.顆粒物粒徑與沉降速度顆粒物粒徑與沉降速度airpartbuoyancygravityDrag forceaBuoyancyFGravitym

22、dadairpartFgDgD3366airpartgDF3d6BuoyancyFGravityd0DVFd3182airpartgDVStokes law編輯ppt38四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝p二二. .除塵裝置概述除塵裝置概述 除塵裝置除塵裝置： 從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)粒子的設(shè)備。從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)粒子的設(shè)備。 除塵裝置類型除塵裝置類型： 1. 1. 機械式除塵器機械式除塵器 重力沉降室；慣性除塵器；旋風(fēng)除塵器重力沉降室；慣性除塵器；旋風(fēng)除塵器 2. 2. 濕式除塵器濕式除塵器 3. 3. 過濾式除塵器過濾式除塵器 4. 4. 電除塵器電除塵器 編

23、輯ppt39四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝p干式機械除塵器干式機械除塵器p一) 重力沉降室重力沉降室 利用粉塵與氣體的密度不同利用粉塵與氣體的密度不同, 依靠自身的重力從氣依靠自身的重力從氣 流中自然流中自然沉降下來，達(dá)到凈化目的的裝置沉降下來，達(dá)到凈化目的的裝置. 類類 型型 a. 水平氣流沉降室；水平氣流沉降室； b. 垂直氣流沉降室。垂直氣流沉降室。優(yōu)優(yōu) 點點 簡單，價低，便于維護，壓力損失小，可處理高溫氣體簡單，價低，便于維護，壓力損失小，可處理高溫氣體. 缺缺 點點 沉降小顆粒的效率低，一般只能除去沉降小顆粒的效率低，一般只能除去50m以上的大顆粒以上的大顆粒 .

24、圖圖 水平氣流簡易重力沉降室水平氣流簡易重力沉降室編輯ppt40四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝p干式機械除塵器干式機械除塵器p二) 慣性除塵器慣性除塵器 利用粉塵與氣體在運動中的慣性力不同，使粉塵從氣流中利用粉塵與氣體在運動中的慣性力不同，使粉塵從氣流中分離出來的方法分離出來的方法 。類類 型型 a.沖擊式結(jié)構(gòu)沖擊式結(jié)構(gòu) ； b.反轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu) 。慣性除塵器的特點慣性除塵器的特點 a. 能分離能分離10-30m左右的塵粒，除塵效率為左右的塵粒，除塵效率為70; b. 適合安裝在煙道上使用適合安裝在煙道上使用 ; c. 可設(shè)計成不同的結(jié)構(gòu)形式，作為前一級除塵器與其他除可

25、設(shè)計成不同的結(jié)構(gòu)形式，作為前一級除塵器與其他除塵方法組成多級除塵系統(tǒng)。塵方法組成多級除塵系統(tǒng)。圖圖 慣性除塵器的分離機理示意圖慣性除塵器的分離機理示意圖編輯ppt41四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝p干式機械除塵器干式機械除塵器p三) 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器 利用離心力作用將塵粒從氣流中分離并捕集下來的裝置。利用離心力作用將塵粒從氣流中分離并捕集下來的裝置。旋風(fēng)除塵器的構(gòu)造及工作原理旋風(fēng)除塵器的構(gòu)造及工作原理( (圖圖) )旋風(fēng)除塵器的分類旋風(fēng)除塵器的分類 a. a. 切線進入式旋風(fēng)除塵器切線進入式旋風(fēng)除塵器 ；b. b. 軸向進入式旋風(fēng)除塵器軸向進入式旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的特

26、點旋風(fēng)除塵器的特點 a. a. 結(jié)構(gòu)簡單，造價低；結(jié)構(gòu)簡單，造價低； b. b. 無傳動機構(gòu)及運動部件維護、修理方便；無傳動機構(gòu)及運動部件維護、修理方便； c. c. 可用于高溫含塵煙氣的凈化可用于高溫含塵煙氣的凈化; d. ; d. 可承受內(nèi)、外壓力；可承受內(nèi)、外壓力； e. e. 可干法清灰，可用它回收有價值的粉塵；可干法清灰，可用它回收有價值的粉塵； f. f. 可用以凈化含高腐蝕性粉塵的煙氣?？捎靡詢艋吒g性粉塵的煙氣。編輯ppt42四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝p濕式除塵器濕式除塵器 用水或其他液體與含塵廢氣相互接觸，實現(xiàn)分離捕集粉塵用水或其他液體與含塵廢氣相

27、互接觸，實現(xiàn)分離捕集粉塵粒子和吸收有害氣體的裝置粒子和吸收有害氣體的裝置.類類 型型 a. 重力噴霧除塵器；重力噴霧除塵器；b. 旋風(fēng)水膜除塵器；旋風(fēng)水膜除塵器； c. 貯水式?jīng)_擊水浴除塵器；貯水式?jīng)_擊水浴除塵器；d. 填料塔除塵器；填料塔除塵器； f. 文丘里除塵器；文丘里除塵器；優(yōu)優(yōu) 點點 除塵效率比干式除塵器的高；除塵效率比干式除塵器的高； 可處理高溫、高比阻、易燃易爆可處理高溫、高比阻、易燃易爆含塵氣體；含塵氣體； 具有除塵、冷卻和凈化的作用。具有除塵、冷卻和凈化的作用。 缺缺 點點 有廢水處理問題；有廢水處理問題； 洗滌水有一定的腐蝕性，金屬設(shè)備易被腐蝕；洗滌水有一定的腐蝕性，金屬設(shè)

28、備易被腐蝕； 在寒冷地區(qū)使用濕式除塵器容易凍結(jié)；在寒冷地區(qū)使用濕式除塵器容易凍結(jié)； 能耗比較大。能耗比較大。圖圖 填料洗滌除塵器的類型填料洗滌除塵器的類型a.錯流型；錯流型； b.順流型；順流型； c.逆流型逆流型圖圖 文丘里洗滌除塵器裝置系統(tǒng)文丘里洗滌除塵器裝置系統(tǒng)編輯ppt43四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝p過濾式除塵器過濾式除塵器p一) 過濾式除塵器過濾式除塵器 利用多孔過濾介質(zhì)分離捕集氣體中固體或液體粒子的凈化利用多孔過濾介質(zhì)分離捕集氣體中固體或液體粒子的凈化裝置。裝置。類類 型型 1. 按使用原料的性狀不同按使用原料的性狀不同; 2. 按除塵器的應(yīng)用目的按除塵器的

29、應(yīng)用目的; 3. 按粉塵粒子在除塵器中被捕獲位置的不同按粉塵粒子在除塵器中被捕獲位置的不同(圖圖); 內(nèi)部過濾內(nèi)部過濾: 粉塵粒子是在濾層內(nèi)部而被捕集粉塵粒子是在濾層內(nèi)部而被捕集. 外部過濾外部過濾: 粉塵粒子是被阻擋在濾料的表面上粉塵粒子是被阻擋在濾料的表面上.圖圖 過濾除塵器的過濾方式過濾除塵器的過濾方式編輯ppt44四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝p過濾式除塵器過濾式除塵器p二) 袋式除塵器袋式除塵器 含塵氣體通過濾袋濾去其中粉塵粒子的分離捕集裝置。含塵氣體通過濾袋濾去其中粉塵粒子的分離捕集裝置。優(yōu)優(yōu) 點點 對凈化含微米或亞微米粉塵粒子的效率較高；對凈化含微米或亞微米粉

30、塵粒子的效率較高； 可捕集多種干性粉塵，特別是高比電阻粉塵；可捕集多種干性粉塵，特別是高比電阻粉塵； 含塵氣體濃度在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化；含塵氣體濃度在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化； 可設(shè)計制造出適應(yīng)不同氣量的含塵氣體的要求；可設(shè)計制造出適應(yīng)不同氣量的含塵氣體的要求； 穩(wěn)定可靠，無污泥處理和腐蝕等問題。穩(wěn)定可靠，無污泥處理和腐蝕等問題。缺缺 點點 受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能所影響；受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能所影響； 不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強的含塵氣體不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強的含塵氣體 ； 凈化大含塵煙氣量所需投資比電除塵器高。凈化大含塵煙氣量所需投資比電除塵器高。圖圖 濾布的濾塵過程濾布的濾塵過程編輯

31、ppt45LDB LDB 型布袋除塵器型布袋除塵器LPPLPP系列脈沖袋式除塵器系列脈沖袋式除塵器PPCPPC系列氣箱脈沖袋收塵器系列氣箱脈沖袋收塵器編輯ppt46四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝p電除塵器電除塵器 當(dāng)含塵氣體通過強電場時被電離而荷電，荷電的塵粒在電場力作用下到達(dá)集塵當(dāng)含塵氣體通過強電場時被電離而荷電，荷電的塵粒在電場力作用下到達(dá)集塵極，從而使塵粒從含塵氣體中分離出來一種除塵裝置。極，從而使塵粒從含塵氣體中分離出來一種除塵裝置。電除塵器的機理電除塵器的機理 含塵氣體通過兩極間非均勻電場時，在放電極周圍強電場作用下，氣體被電離，含塵氣體通過兩極間非均勻電場時，在

32、放電極周圍強電場作用下，氣體被電離，使帶電塵粒在電場作用下推向集塵極，從而達(dá)到除塵目的。使帶電塵粒在電場作用下推向集塵極，從而達(dá)到除塵目的。電除塵器的類型電除塵器的類型1. 1. 按集塵電極的型式按集塵電極的型式 管式電除塵器管式電除塵器 ； 板式電除塵器板式電除塵器 。2. 2. 按含塵氣流在電除塵器中流動方式按含塵氣流在電除塵器中流動方式 立式電除塵器；立式電除塵器； 臥式電除塵器臥式電除塵器 3. 3. 按收塵極上清灰方式的不同按收塵極上清灰方式的不同 干式電除塵器；濕式電除塵器干式電除塵器；濕式電除塵器圖圖 平板型集塵極的不均勻電場示意圖平板型集塵極的不均勻電場示意圖+(+)(-)(-

33、)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)離子化區(qū)離子化區(qū)(A)集集塵塵極極(+)荷電層荷電層荷電層荷電層荷電層荷電層(-)(-)放電極放電極(-)(B)(A)集集塵塵極極(+)高壓直流電源高壓直流電源含含塵塵氣氣體體編輯ppt47四四. .顆粒污染物及除塵工藝顆粒污染物及除塵工藝圖圖 噴水型濕式電除塵器示意圖噴水型濕式電除塵器示意圖圖圖 管式電除塵器的示意圖管式電除塵器的示意圖編輯ppt48電除塵器外觀圖電除塵器外觀圖編輯ppt49五五.VOCs.VOCs及凈化工藝及凈化工藝p揮發(fā)性有機氣體來源及種類揮發(fā)性有機氣體來源及種類 常溫下是液

34、體或固體，平衡蒸汽較高，沸點較低，易于揮常溫下是液體或固體，平衡蒸汽較高，沸點較低，易于揮發(fā)到空氣中形成氣態(tài)污染物。發(fā)到空氣中形成氣態(tài)污染物。來源來源 汽車制造業(yè)、自行車、摩托車、家用電器、電線電纜、漆汽車制造業(yè)、自行車、摩托車、家用電器、電線電纜、漆包線、電機及電機絕緣處、電器、儀表、電子、石油化工、包線、電機及電機絕緣處、電器、儀表、電子、石油化工、涂料、化工、印鐵、印刷、家具、皮革、鞋業(yè)、玻璃、建涂料、化工、印鐵、印刷、家具、皮革、鞋業(yè)、玻璃、建材等行業(yè)等材等行業(yè)等類型類型 甲醛、甲苯、苯、乙醚、丙酮等甲醛、甲苯、苯、乙醚、丙酮等編輯ppt50五五.VOCs.VOCs及凈化工藝及凈化工藝

35、p揮發(fā)性有機氣體凈化工藝揮發(fā)性有機氣體凈化工藝Condensation (冷凝法冷凝法) Adsorption (固體吸附法固體吸附法) Absorption (液體吸收法液體吸收法) combustion(Incineration) (焚燒法焚燒法) Biological Oxidation(Biofiltration) (生物氧化法生物氧化法)p工業(yè)上常用的吸附劑工業(yè)上常用的吸附劑活性氧化鋁和氧化鋁；硅膠；活性炭；分子篩沸石活性氧化鋁和氧化鋁；硅膠；活性炭；分子篩沸石 表表7.2 7.2 常見吸附劑的主要特性常見吸附劑的主要特性編輯ppt51編輯ppt52填料塔填料塔噴淋塔噴淋塔編輯ppt

36、53一般催化燃燒流程一般催化燃燒流程 廢氣入口熱交換器預(yù)熱室催化床排氣補充能量編輯ppt54六六.SOx及脫硫工藝及脫硫工藝pSOx的來源與脫硫途徑的來源與脫硫途徑來源來源1、煤燃燒中產(chǎn)生的低濃度的、煤燃燒中產(chǎn)生的低濃度的SO2煙氣是主要來源煙氣是主要來源2、鉛鋅冶煉廠及硫酸廠排放的高濃度、鉛鋅冶煉廠及硫酸廠排放的高濃度SO2 脫硫途徑脫硫途徑u燃燒前脫硫（低硫煤，煤的分選與預(yù)處理）燃燒前脫硫（低硫煤，煤的分選與預(yù)處理） 1.選煤技術(shù)選煤技術(shù); 2.水煤漿技術(shù)水煤漿技術(shù); 3.煤氣化技術(shù)煤氣化技術(shù); 4.煤液化技術(shù)煤液化技術(shù).u燃燒中脫硫（爐內(nèi)脫硫）燃燒中脫硫（爐內(nèi)脫硫） 型煤；硫化床燃燒技術(shù)

37、型煤；硫化床燃燒技術(shù) ；爐內(nèi)噴鈣技術(shù)；爐內(nèi)噴鈣技術(shù)u燃燒后脫硫（煙氣脫硫）燃燒后脫硫（煙氣脫硫）編輯ppt55六六. .SOxSOx及脫硫工藝及脫硫工藝pSOx的來源與脫硫途徑的來源與脫硫途徑燃燒后脫硫（煙氣脫硫）燃燒后脫硫（煙氣脫硫）FGD Plant Principle Picture Process waterLimestone slurry tankFiltrate tankGGH Flue gas Clean gasWaste waterGypsumstorageOxidation airLimestoneVacuumbelt filterWet ball mill Limeston

38、esilo GypsumAbsorber編輯ppt56強制氧化濕法脫硫工藝強制氧化濕法脫硫工藝編輯ppt57FGD反應(yīng)原理反應(yīng)原理編輯ppt58煙氣脫硫工藝比較煙氣脫硫工藝比較編輯ppt59七七. .NOxNOx及脫氮工藝及脫氮工藝pNOx的形成機理的形成機理 熱力型熱力型NOX： 高溫空氣燃燒時生成的高溫空氣燃燒時生成的NOX； 燃料型燃料型NOX： 有機燃料燃燒時分解的有機燃料燃燒時分解的N2和空氣中的和空氣中的O2反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的NOX； 瞬時瞬時NOX： 低溫火焰中由于含碳自由基的存在，通過中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)換為低溫火焰中由于含碳自由基的存在，通過中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)換為 NOX。 編輯ppt60七

39、七. .NOxNOx及脫氮工藝及脫氮工藝pNOx的控制技術(shù)的控制技術(shù)一一.傳統(tǒng)的低傳統(tǒng)的低NOX燃燒技術(shù)燃燒技術(shù) 1.低空氣過剩系數(shù)運行技術(shù)；低空氣過剩系數(shù)運行技術(shù)； 2.降低助燃空氣預(yù)熱溫度降低助燃空氣預(yù)熱溫度 3.煙氣循環(huán)燃燒；煙氣循環(huán)燃燒； 4.兩段燃燒技術(shù)兩段燃燒技術(shù)(圖圖)二二.先進的低低先進的低低NOX燃燒器技術(shù)燃燒器技術(shù) 1. 爐膛內(nèi)整體空氣分級的低爐膛內(nèi)整體空氣分級的低NOX直流燃燒器直流燃燒器 2. 空氣分級的低空氣分級的低NOX旋流燃燒器旋流燃燒器 3. 空氣空氣 / 燃料分級的低燃料分級的低NOX燃燒器燃燒器(圖圖)三三.循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)501

40、0015020025030035001020152530595%105%100%美國美國EPA對燃煤電廠的限值對燃煤電廠的限值供入第一段燃燒區(qū)供入第一段燃燒區(qū) 的空氣的空氣與理論空氣與理論空氣 量的比例量的比例兩兩 段段 燃燃 燒燒 器器一段燃燒器一段燃燒器空氣過剩量空氣過剩量(%) 圖圖 煤兩段燃燒時煤兩段燃燒時NOX的生成量的生成量NOx生生成成量量(ng/J )二次火焰二次火焰煙煙氣氣燃盡區(qū)燃盡區(qū)圖圖 空氣空氣 / 燃料分級的低燃料分級的低NOX燃燒器燃燒器著火著火火焰穩(wěn)定火焰穩(wěn)定產(chǎn)生產(chǎn)生NOX一次燃料一次燃料空氣空氣一次火焰一次火焰分級燃料分級燃料分級風(fēng)分級風(fēng)排出熱量排出熱量排出熱量排

41、出熱量還原氣氛還原氣氛還原還原NOX控制控制NOX生成生成利用低的氧濃度減緩利用低的氧濃度減緩燃盡過程燃盡過程編輯ppt61七七. .NOxNOx及脫氮工藝及脫氮工藝pNOx的控制技術(shù)的控制技術(shù)燃燒后煙氣凈化燃燒后煙氣凈化催化燃燒還原催化燃燒還原1. 選擇性催化還原法選擇性催化還原法(SCR)脫硝（圖）脫硝（圖） 在催化作用下，以氨作還原劑，將在催化作用下，以氨作還原劑，將NOX還原為氮氣和水的方法。還原為氮氣和水的方法。 催化劑的活性成分：催化劑的活性成分： 貴金屬貴金屬(如如Pd、Pt)和金屬氧化物和金屬氧化物(如如Cu、Fe、V、Mn)等，等， 載載 體：體： 二氧化鈦和沸石等。二氧化鈦和沸石等。2選擇性非催化還原法選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝脫硝 不用催化劑，用氨和尿素在不用催化劑，用氨和尿素在8501100內(nèi)，將內(nèi)，將NOX還原成還原成N2的方法。的方法。 3吸收法凈化煙氣中的吸收法凈化煙氣中的NOX4吸附法凈化煙氣中的吸附法凈化煙氣中的NOX編輯ppt62汽車尾氣催化燃燒器汽車尾氣催化燃燒器編