《大氣污染控制工程》復(fù)習(xí)資料1

1、第一章 概 論第一節(jié)：大氣與大氣污染1. 大氣的組成：干潔空氣、水蒸氣和各種雜質(zhì)。2. 大氣污染：系指由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利，或危害了生態(tài)環(huán)境。P3（名詞解釋/選擇）3. 按照大氣污染范圍分為：局部地區(qū)污染、地區(qū)性污染、廣域污染、全球性污染。4. 全球性大氣污染問(wèn)題包括溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨等三大問(wèn)題。P3（填空）5. 溫室效應(yīng)：大氣中的二氧化碳和其他微量氣體，可以使太陽(yáng)短波輻射幾乎無(wú)衰減地通過(guò)，但卻可以吸收地表的長(zhǎng)波輻射，由此引起全球氣溫升高的現(xiàn)象，稱(chēng)為“溫室效應(yīng)”。P3第二節(jié)：大氣污染物及其

2、來(lái)源1. 大氣污染物的種類(lèi)很多，按其存在狀態(tài)可概括為兩類(lèi)：氣溶膠狀態(tài)污染物，氣體狀態(tài)污染物。P4氣溶膠：系指沉降速度可以忽略的小固體粒子、液體粒子或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體系。P4氣溶膠狀態(tài)污染物粉塵：指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用能發(fā)生沉降，但在一段時(shí)間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。 煙：煙一般指由冶金過(guò)程形成的固體顆粒的氣溶膠。飛灰：指隨燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散的較細(xì)的灰分。 黑煙：由燃燒產(chǎn)生的能見(jiàn)氣溶膠。霾（灰霾）：大氣中懸浮的大量微小塵粒使空氣渾濁，能見(jiàn)度降低到10km以下的天氣現(xiàn)象。 霧：氣體中液滴懸浮體的總稱(chēng)。總懸浮顆粒物（TSP）：指能懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑100

3、um的顆粒物。P5可吸入顆粒物（PM10）：指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑10 um的顆粒物。P5氣體狀態(tài)污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有機(jī)化合物、硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧對(duì)于氣體污染物，有可分為一次污染物和二次污染物。P5一次污染物：是指直接從污染源排到大氣中的原始污染物質(zhì)。P5二次污染物：是指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(guò)一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。P6硫酸煙霧：硫酸煙霧系大氣中的SO2等硫氧化物，在有水霧、含有重金屬的 懸浮顆?；虻趸锎嬖跁r(shí)，發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。硫酸煙霧引起的刺激作用

4、和生理反應(yīng)等危害，要比SO2氣體大得多。P7光化學(xué)煙霧：光化學(xué)煙霧是在陽(yáng)光照射下，大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖脱趸瘎┲g發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)而生成的藍(lán)色煙霧。其主要成分有臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯、酮類(lèi)和醛類(lèi)等。光化學(xué)煙霧的刺激性和危害要比一次污染物強(qiáng)烈得多。P7大氣污染物的來(lái)源可分為自然污染源和人為污染源兩類(lèi)。人為污染源有各種分類(lèi)方法。按污染源的空間分布可分為：點(diǎn)源、面源、線(xiàn)源。 人為源：生活污染源、工業(yè)污染源、交通運(yùn)輸污染源對(duì)主要大氣污染物的分類(lèi)統(tǒng)計(jì)：燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸16.大氣污染的影響：大氣污染物侵入人體的主要三條途徑：表面接觸、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空氣1.對(duì)人體

5、健康的影響：顆粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、光化學(xué)氧化劑、有機(jī)化合物 2.對(duì)植物的傷害 3.對(duì)器物和材料的影響 4.對(duì)大氣能見(jiàn)度和氣候的影響第四節(jié)：大氣污染綜合防治大氣污染綜合防治：實(shí)質(zhì)上就是為了達(dá)到區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量控制目標(biāo)，對(duì)多種大氣污染控制方案的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、區(qū)域適應(yīng)性和實(shí)施可能性等進(jìn)行最優(yōu)化選擇和評(píng)價(jià)，從而得出最優(yōu)的控制技術(shù)方案和工程措施。P19大氣污染綜合防治措施：P19（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(jìn)行區(qū)域性經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的同時(shí)，做好全面環(huán)境規(guī)劃，采取區(qū)域性綜合防治措施。（2）嚴(yán)格環(huán)境管理從環(huán)境管理

6、的概念可知，環(huán)境管理是對(duì)環(huán)境污染源和污染物的管理，通過(guò)對(duì)污染物的排放、傳輸承受三個(gè)環(huán)節(jié)的調(diào)控達(dá)到改善環(huán)境的目的。（3）控制大氣污染的技術(shù)措施 實(shí)施清潔生產(chǎn) 實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略 建立綜合性工業(yè)基地（4）控制污染的經(jīng)濟(jì)政策 保證必要的環(huán)境保護(hù)投資，并隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐年增加 實(shí)行“污染者和使用者支付原則”（5）控制污染的產(chǎn)業(yè)政策 1鼓勵(lì)類(lèi) 2限制類(lèi) 3淘汰類(lèi)（5）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(fēng)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(huì)起到顯著作用。（6）安裝廢氣凈化裝

7、置安裝廢氣凈化裝置，是控制環(huán)境空氣質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是實(shí)行環(huán)境規(guī)劃與管理等項(xiàng)綜合防治措施的前提。第五節(jié)：環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)一、環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的種類(lèi)和作用P22環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（環(huán)境） 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)污染源） 大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)）：車(chē)間二、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中：P23大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：任何一個(gè)排氣筒必須同時(shí)遵守最高允許排放濃度（任何1小時(shí)濃度平均值）和最高允許排放速率（任何1小時(shí)排放污染物的質(zhì)量）兩項(xiàng)超標(biāo)，超過(guò)其中任何一項(xiàng)均為超標(biāo)排放。P24大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中，按照綜合排放標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)性排放標(biāo)準(zhǔn)不交叉執(zhí)行的原則，仍繼續(xù)執(zhí)行行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)

8、先使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。P25五、空氣污染指數(shù)及報(bào)告：1.目前計(jì)入空氣污染指數(shù)（API）的項(xiàng)目定為：可吸入顆粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）。P25 2.污染指數(shù)的計(jì)算結(jié)果只保留整數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值全部進(jìn)位。P27（例：污染指數(shù)的計(jì)算結(jié)果為100.1，則API值為101【進(jìn)位】）3.各種污染物的污染分指數(shù)都計(jì)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。API<50時(shí)，則不報(bào)告首要污染物。P27 第二章 燃料與大氣污染第一節(jié)：燃料的性質(zhì)煤的分類(lèi)：褐煤、煙煤、無(wú)煙煤燃料按物理狀態(tài)分為固

9、體燃料、液體燃料和氣體燃料三類(lèi)。P29煤的工業(yè)分析包括測(cè)定煤中水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳，以及估測(cè)硫含量和熱值。P30灰分：是煤中不可燃礦物物質(zhì)的總稱(chēng)。P30元素分析：是用化學(xué)方法測(cè)定去掉外部水分的煤中主要組分碳、氫、氮、硫和氧等的含量。P31煤中含有硫的形態(tài)（四種）：黃鐵礦硫（FeS2）、硫酸鹽硫（MeSO4）、有機(jī)硫（CxHySz）和元素硫。P31人們一般把硫分為硫化鐵硫、有機(jī)硫、硫酸鹽硫，前兩種能燃燒放出熱量稱(chēng)為揮發(fā)硫，硫酸鹽硫不參加燃燒，是灰分的一部分。煤的成分表示方法中常用的基準(zhǔn)有：收到基、空氣干燥基、干燥基和干燥無(wú)灰基。P33第二節(jié)：燃料燃燒過(guò)程燃燒：指可燃混合物的快速氧化過(guò)程，并

10、伴隨能量的釋放，同時(shí)使燃料的組成元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物。燃料完全燃燒的條件為：空氣條件、溫度條件、時(shí)間條件和燃料與空氣的混合條件。P37-39燃燒過(guò)程的“三T”條件為：溫度、時(shí)間和湍流度。P39計(jì)算：燃料燃燒的理論空氣量P39理論空氣量（Vg0）：?jiǎn)挝涣咳剂习慈紵磻?yīng)方程式完全燃燒所需的空氣量稱(chēng)為理論空氣量。建立燃燒化學(xué)方程式時(shí)，假定：（1）空氣僅由N2和O2組成，其體積比為79.1/20.9=3.78；（2） 燃料中的固態(tài)氧可用于燃燒；（3）燃料中的硫被氧化成SO2；（4）計(jì)算理論空氣量時(shí)忽略NOX的生成量；（5）燃料的化學(xué)時(shí)為CxHySzOw，其中下標(biāo)x、y、z、w分別代表C、H

11、、S、O的原子數(shù)。完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式：理論空氣量：空氣過(guò)剩系數(shù)：實(shí)際空氣量Va與理論空氣量Va0之比定義為空氣過(guò)剩系數(shù)a，即=VaVa0 ，通常>1。P41空燃比（AF）：?jiǎn)挝毁|(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(wú)量綱）發(fā)熱量：?jiǎn)挝蝗剂贤耆紵龝r(shí)發(fā)生的熱量變化，即在反應(yīng)物開(kāi)始狀態(tài)和反應(yīng)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(chēng)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：低位發(fā)熱量和高位發(fā)熱量P44燃料設(shè)備的熱損失：（1）排煙熱損失（2）不完全燃燒熱損失（3）爐體散熱損失第三節(jié)：煙

12、氣體積及污染物排放量計(jì)算P46P49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(chēng)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。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(chēng)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(shí)際煙氣體積 Vfg0 Vfg = Vfg0 + (a-1)Va0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)煙氣可視為理想氣體，故可應(yīng)用理想氣體方程

13、。設(shè)觀測(cè)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)態(tài)下體積為：標(biāo)態(tài)下密度為：過(guò)?？諝廨^正因?yàn)閷?shí)際燃燒過(guò)程是有過(guò)?？諝獾?，所以燃燒過(guò)程中的實(shí)際煙氣體積應(yīng)為理論煙氣體積與過(guò)?？諝饬恐?。用奧氏煙氣分析儀測(cè)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(guò)剩系數(shù)。空氣過(guò)剩系數(shù)為： a= M過(guò)?？諝庵蠴2的過(guò)剩系數(shù)設(shè)燃燒是完全燃燒，過(guò)?？諝庵械难踔灰設(shè)2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20.9%、79.1%，則空氣中總氧量為 理論需氧量：0.264N2P-O2P 所以（燃燒完全時(shí)）

14、 若燃燒不完全會(huì)產(chǎn)生CO，須校正。即從測(cè)得的過(guò)剩氧中減去CO氧化為CO2所需的O2 此時(shí)各組分的量均為奧氏分析儀所測(cè)得的百分?jǐn)?shù)。標(biāo)況下煙氣量計(jì)算式： 污染物排放量的計(jì)算（例題、習(xí)題）P47第五節(jié)：燃燒過(guò)程中顆粒污染物的形成燃燒過(guò)程中生成一些主要成分為碳的粒子，通常由氣相反應(yīng)生成積碳，由液態(tài)烴燃料高溫分解產(chǎn)生的那些粒子都是結(jié)焦或煤胞。P54燃煤煙塵的形成：固體燃料燃燒產(chǎn)生的顆粒物通常稱(chēng)為煙塵，它包括黑煙和飛灰兩部分。黑煙主要是未燃盡的碳粒，飛灰則主要是燃料所含的不可燃礦物質(zhì)微粒，是飛灰的一部分。P55減少燃煤層氣體中未燃盡碳粒的主要控制途徑是：（1）改善燃料和空氣的混合（2）保證足夠高的燃燒溫度

15、（3）保證碳粒在高溫區(qū)必要的停留時(shí)間影響燃煤煙氣中飛灰排放特征的因素 燃燒方式：手燒爐 層燃爐 室燃爐 沸騰爐第三章 污染氣象學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)1. 干絕熱垂直遞減率（干絕熱直減率）: 干氣塊（包括未飽和的濕空氣）絕熱上升或下降單位高度（通常取100m）時(shí)，溫度降低或升高的數(shù)值，稱(chēng)為干空氣溫度絕熱垂直遞減率，簡(jiǎn)稱(chēng)干絕熱直減率。以d表示。2.逆溫：溫度隨高度的增加而增加。 逆溫的最危險(xiǎn)狀況是逆溫層正好處于煙囪排放口。逆溫形成的過(guò)程：形成逆溫的過(guò)程多種多樣，最主要有以下幾種：（1）輻射逆溫（較常見(jiàn)）（2）下沉逆溫（3）平流逆溫（4）湍流逆溫（5）鋒面逆溫。3.輻射逆溫由于大氣是直接吸收從地面來(lái)的輻射能，愈

16、靠近地面的空氣受地表的影響越大，所以接近地面的空氣層在夜間也隨之降溫，而上層空氣的溫度下降得不如近地層空氣快，因此，使近地層氣溫形成上高下低的逆溫層，這種因地面輻射冷卻而形成的氣溫隨高度增加而遞增現(xiàn)象叫輻射逆溫。以冬季最強(qiáng) 4.五種典型煙流和大氣穩(wěn)定度（1）波浪型ro，rrd 很不穩(wěn)定（2）錐型：ro，r rd 中性或穩(wěn)定（3）扇型：ro，rrd 穩(wěn)定（4）爬升型（屋脊型）：大氣處于向逆溫過(guò)渡。在排出口上方：ro，rrd 不穩(wěn)定;在排出下方；ro，rrd，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(guò)渡時(shí)，排出口上方：ro，rrd，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)；第四章 大氣擴(kuò)散濃度估算風(fēng)和

17、湍流是決定污染物在大氣中擴(kuò)散稀釋的最直接最本質(zhì)的因素。第七節(jié) 煙囪高度的設(shè)計(jì)P117P120設(shè)計(jì)目的：使煙囪排放的大氣污染物在環(huán)境空氣中產(chǎn)生的地面濃度與背景值疊加后的預(yù)測(cè)濃度，不超過(guò)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值。1、有效源高 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H組成，即H=Hs+H），要得到H，只要求出H即可。H：煙囪頂層距煙軸的距離，隨x而變化的。（1）煙氣抬升：煙氣從煙囪排出，有風(fēng)時(shí)，大致有四個(gè)階段: a）噴出階段；b）浮升階段；c）瓦解階段；d）變平階段：（2）煙云抬升的原因有兩個(gè)：是煙囪出口處的煙流具有一初始動(dòng)量（使它們繼續(xù)垂直上升）；是因煙流溫度

18、高于環(huán)境溫度產(chǎn)生的靜浮力。這兩種動(dòng)力引起的煙氣浮力運(yùn)動(dòng)稱(chēng)煙云抬升，煙云抬升有利于降低地面的污染物濃度。 （3）影響煙云抬升的因素：影響煙云抬升的因素很多，這里只考慮幾種重要因素： 1）煙氣本身的因素 ：a）煙氣出口速度（Vs）：決定了煙起初始動(dòng)力的大??；b）熱排放率（QH）煙囪口排出熱量的速率。QH越高煙云抬升的浮力就越大，大多數(shù)煙云抬升模式認(rèn)為 ，其中=1/41，常取為2/3。c）煙囪幾何高度（看法不一）有人認(rèn)為有影響：；有人認(rèn)為無(wú)影響。 2）環(huán)境大氣因素：a）煙囪出口高度處風(fēng)速越大，抬升高度愈低；b）大氣穩(wěn)定度：不穩(wěn)時(shí)，抬升較高；中性時(shí)，抬升稍高；穩(wěn)定時(shí)，抬升低。c）大氣湍流的影響：大氣湍

19、流越強(qiáng)，抬升高度愈低。3）下墊面等因素的影響 第八節(jié) 廠址選擇 P120第五章 顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)：顆粒的粒徑及粒徑分布幾種常用的粒徑表示方法：P127-128 用顯微鏡法觀測(cè)顆粒時(shí)，采用如下幾種粒徑： 定向直徑dF 定向面積等分直徑dM 投影面積直徑dA同一顆粒的dF >dA>dM。 用篩分法測(cè)定時(shí)，可得到篩分直徑 有光散射法測(cè)定時(shí)，可得到等體積直徑dV 用沉降法測(cè)定時(shí)，一般采用如下兩種定義： 斯托克斯直徑ds：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(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑da：為在空氣中與顆粒的沉降速度相等的單位密度（p=1gcm3）的圓球的直徑。（例：

20、空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑da是用哪種方法測(cè)定的？-沉降法）個(gè)數(shù)頻率：為第i間隔中的顆粒個(gè)數(shù)ni與顆?？倐€(gè)數(shù)ni之比（或百分比）。個(gè)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(gè)數(shù)與顆?？倐€(gè)數(shù)之比（或百分比）。P129-130（區(qū)別兩者）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(dòng)角、比表面積、含水率、潤(rùn)濕性、荷電性、粘附性、自然性和爆炸性）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(shí)體積，則以此真實(shí)體積求得的密度稱(chēng)為粉塵的真密度，并以P表示。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(chēng)為粉塵的堆積密

21、度，并以b表示。P143安息角：粉塵從漏斗連續(xù)落到水平面上，自然堆積成一個(gè)圓錐體，圓錐體母線(xiàn)與水平面的夾角稱(chēng)為粉塵的安息角，也稱(chēng)動(dòng)安息角或堆積角等，一般為35°55°。P144滑動(dòng)角：系指自然堆放在光滑平板上的粉塵，隨平板做傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)，粉塵開(kāi)始發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的平板傾斜角，也稱(chēng)靜安息角，一般為40°55°。P144粉塵的潤(rùn)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)。P146 （粉塵的潤(rùn)濕性是選用濕式除塵器的主要依據(jù)。）體積比電阻：在高溫（一般在200以上）范圍內(nèi)，粉塵層的導(dǎo)電主要靠粉塵本體內(nèi)部的電子或離子進(jìn)行。這種本體導(dǎo)電占優(yōu)勢(shì)的粉塵比電阻稱(chēng)為

22、體積比電阻。P148表面比電阻：在低溫（一般在100以下）范圍內(nèi)，粉塵的導(dǎo)電主要靠塵粒表面吸附的水分或其他化學(xué)物質(zhì)中的離子進(jìn)行。這種表面導(dǎo)電占優(yōu)勢(shì)的粉塵比電阻稱(chēng)為表面比電阻。P148高溫范圍內(nèi)，粉塵比電阻隨溫度的升高而降低，其大小取決于粉塵的化學(xué)組成低溫范圍內(nèi)，粉塵比電阻隨溫度的升高而增大，隨氣體中水分或其他化學(xué)物質(zhì)含量的增加而降低。粉塵比電阻對(duì)電除塵器的運(yùn)行有很大影響，最適宜于電除塵器運(yùn)行的比電阻范圍為1041010cm。P149顆粒物的沉降方式有：重力沉降、離心沉降、靜電沉降、慣性沉降、擴(kuò)散沉降。第三節(jié)：凈化裝置的性能評(píng)價(jià)凈化裝置性能的指標(biāo)：P151包括技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩方面。技術(shù)指標(biāo)主

23、要有處理氣體流量、凈化效率和壓力損失等；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要有設(shè)備費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)和占地面積等。此外，還應(yīng)考慮裝置的安裝、操作、檢修的難易等因素?！居?jì)算】1，處理氣體流量；2，總效率；3，多級(jí)除塵的總凈化效率（計(jì)算：1，煙氣；2，總效率/處理氣體流量/多級(jí)除塵的總凈化效率）P151-155分級(jí)效率：系指除塵裝置對(duì)某一粒徑dpi或粒徑間隔dp內(nèi)粉塵的除塵效率。P153第六章 除塵裝置第一節(jié)：機(jī)械除塵器機(jī)械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(fēng)除塵器等。P161（填空）旋風(fēng)除塵器的基本原理？P167（簡(jiǎn)答）旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離

24、心力使塵粒從氣流中分離的裝置。含塵氣流進(jìn)入除塵器后，沿外壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)有少量氣體沿徑向運(yùn)動(dòng)到中心區(qū)域。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在離心力作用下逐步移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗，當(dāng)旋轉(zhuǎn)氣流的大部分到達(dá)錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。普通旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管等組成。P167（填空）除塵器相對(duì)尺寸對(duì)壓力損失影響較大，當(dāng)除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時(shí)，幾何相似放大或縮小，壓力損失基本不變。P169（選擇）（了解“相對(duì)尺寸”的概念）分割直徑：處于平衡狀態(tài)的塵粒有50%的可能進(jìn)入內(nèi)漩渦，也有50%的可能性移向外壁，除塵效率為50%使所對(duì)應(yīng)

25、的粒徑即為除塵器的分割直徑。P170（名詞解釋?zhuān)慷涡?yīng)：即被捕集粒子重新進(jìn)入氣流。P171（名詞解釋?zhuān)┑诙?jié)：電除塵器電除塵器的工作原理：P178-179（簡(jiǎn)答）其原理涉及 懸浮粒子荷電，帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)遷移和捕集，以及將捕集物從集塵表面上清除等三個(gè)基本過(guò)程。起始電暈電壓：開(kāi)始產(chǎn)生電暈電流是所施加的電壓。P180（名詞解釋?zhuān)┝Ｗ雍呻娭校?，電場(chǎng)荷電；2，擴(kuò)散荷電。P183（了解）電暈閉塞：當(dāng)含塵量大到某一數(shù)值時(shí)，電暈現(xiàn)象消失，顆粒在電場(chǎng)中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減少到零，失去除塵作用。P186（名詞解釋?zhuān)┛朔弑入娮栌绊懙姆椒ㄓ校罕３蛛姌O表面盡可能清潔；采用較好的供電系統(tǒng)，煙氣調(diào)質(zhì)，以

26、及發(fā)展新型電除塵器。P196（選擇）煙氣調(diào)質(zhì)：增加煙氣濕度，或向煙氣中加入SO3、NH3、及Na2CO3等化合物，可使粒子導(dǎo)電性增加。P197（名詞解釋/選擇/填空）第三節(jié)：濕式除塵器在工程上使用的濕式除塵器總體上分為：低能和高能兩類(lèi)。低能濕式除塵器包括噴霧塔和旋風(fēng)除塵器等，高能濕式除塵器包括文丘里洗滌器等。P200（填空）（例： 是典型的高能濕式除塵器。-文丘里洗滌器）第四節(jié)：過(guò)濾式除塵器過(guò)濾式除塵的原理？P213（簡(jiǎn)答）？含塵氣體流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集,顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，常稱(chēng)為粉塵初層。初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高了除

27、塵效率。氣布比：煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積之比。P214（名詞解釋?zhuān)┐匠龎m器的壓力損失p由通過(guò)清潔濾料的壓力損失pf和通過(guò)顆粒層的壓力損失pP組成。P215（填空）袋式除塵器是按清灰方式命名和分類(lèi)的。P218（填空）常用的清灰方式有三種：機(jī)械振動(dòng)式、逆氣流清灰和脈沖噴吹清灰。P218（填空）“四大除塵技術(shù)”: 目前常用的除塵器分為：機(jī)械除塵器、電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器。機(jī)械除塵器包括：重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器。設(shè)計(jì)重力沉降室的模式有：層流式和湍流式。提高重力沉降室除塵效率的主要途徑：降低沉降室內(nèi)的氣流速度、增加沉降室長(zhǎng)度、降低沉降室高度。重力沉降室的結(jié)構(gòu)和原理重力沉降室是通

28、過(guò)重力作用使粉塵從氣流中沉降分離的除塵裝置。含塵氣流進(jìn)入重力沉降室后，由于擴(kuò)大了流動(dòng)截面積而使氣體流速大大降低，使較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。重力沉降室分為（1）層流式 （2）湍流式。層流式沉降室設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單模式的假設(shè)是在沉降室內(nèi)氣流為柱塞流，流速為v0，流動(dòng)狀態(tài)保持在層流范圍內(nèi)；顆粒均勻地分布在煙氣中。湍流式沉降室設(shè)計(jì)的模式是假設(shè)沉降室中氣流為湍流狀態(tài)，在垂直于氣流方向的每個(gè)橫斷面上粒子完全混合，即各種粒徑的粒子都均勻分布于氣流中。重力沉降室的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，壓力損失小，維修管理容易。缺點(diǎn)：體積大，效率低，因此只能作為高效除塵的預(yù)除塵裝置，除去較大和較重的粒子。重力沉降室

29、實(shí)際性能：只能作為氣體的初級(jí)凈化，除去最大和最重的顆粒，沉降室的除塵效率約為40-70%；僅用于分離dp>50m的塵粒。層流模式重力沉降室的計(jì)算（1）沉降時(shí)間計(jì)算 塵粒的沉降速度為Vt，沉降室的長(zhǎng)、寬、高分別為L(zhǎng)、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(shí)間t（）應(yīng)大于或等于塵粒從頂部沉降到灰斗的時(shí)間（），即（2）最小沉降粒徑計(jì)算（3）重力沉降室除塵效率多層重力沉降室分級(jí)除塵效率慣性除塵器分為：以氣流中粒子沖擊擋板捕集較粗粒子的沖擊式和通過(guò)改變氣流流動(dòng)方向而捕集較細(xì)粒子的反轉(zhuǎn)式。慣性除塵器的結(jié)構(gòu)和原理：為了改善沉降室的除塵效果，可在沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板

30、，使含塵氣體沖擊在擋板上，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。慣性除塵器分為沖擊式和反轉(zhuǎn)式。沖擊式的原理是：氣流沖擊擋板捕集較粗粒子；反轉(zhuǎn)式的原理是改變氣流方向捕集較細(xì)粒子。慣性除塵器的應(yīng)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(duì)于粘性較強(qiáng)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(jí)除塵中的第一級(jí)除塵。捕集粒徑一般在10-20m以上的粗塵。壓力損失一般為100-1000pa。 旋風(fēng)除塵器原理：旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的

31、離心力使塵粒從氣流中分離的，一般用來(lái)分離粒徑大于5m的塵粒。旋風(fēng)除塵器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失中等，動(dòng)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。 缺點(diǎn)：效率80%左右，捕集<5m顆粒的效率不高，一般作預(yù)除塵用。 工作原理除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)：氣流從宏觀上看可歸結(jié)為三個(gè)運(yùn)動(dòng)：外渦旋、內(nèi)渦旋、上渦旋。含塵氣流由進(jìn)口沿切線(xiàn)方向進(jìn)入除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱(chēng)為外渦旋（外渦流），外渦旋到達(dá)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(chēng)為內(nèi)渦旋（內(nèi)渦流）。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)

32、方向相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在慣性離心力推動(dòng)下移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。 氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，頂部壓力下降，一部分氣流會(huì)帶著細(xì)塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)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(chēng)為上渦旋。 2氣流的速度 為方便，常把內(nèi)外旋流氣體的運(yùn)動(dòng)分解為三個(gè)速度分量：切向速度V、徑向速度Vr、軸向速度Vz。 影響旋風(fēng)除塵器效率的因素：二次效應(yīng)（避免措施-鎖氣器）、比例尺寸、煙塵的物理性質(zhì)、操作變量。旋風(fēng)除塵器按進(jìn)氣方式分為：切向進(jìn)入式、軸向進(jìn)入式。旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)形式 ：切向進(jìn)氣方式直入式和蝸殼式氣流組織分類(lèi)回流式、

33、直流式、平旋式、和旋流使多管旋風(fēng)除塵器（直流式旋風(fēng)子 并聯(lián)）。4.電除塵器機(jī)理：電除塵器是含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過(guò)程中，使塵粒荷電，并在電場(chǎng)力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，使塵粒子從含塵氣體中分離出來(lái)的裝置。電除塵與一切機(jī)械方法的區(qū)別在于分離力直接作用在塵粒子上，使粒子與氣體分離的力，而不是作用在整個(gè)粉塵氣體上。電除塵器主要優(yōu)點(diǎn)：1、壓力損失小，P=200500Pa 2、處理煙氣量大，可達(dá)105-106m3/h 3、能耗低，約0.2-0.4kWh/(1000 m3) 4、對(duì)細(xì)粉塵有很高的捕集率，可高于99%5、可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作。電除塵的性能缺點(diǎn)除塵器的主要缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，

34、消耗鋼材多，初投資大，要求安裝和運(yùn)行管理技術(shù)較高，故目前我國(guó)電除塵的應(yīng)用還不太普遍。 電除塵的工作原理兩電極間加一電壓。一對(duì)電極的電位差必須大得使放電極周?chē)a(chǎn)生電暈（常常加直流），高電壓使含塵氣體通過(guò)這對(duì)電極之間時(shí)，形成氣體離子（正離子、負(fù)離子）這些負(fù)離子迅速向集塵極運(yùn)動(dòng)，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的電場(chǎng)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(dāng)集塵電極表面粉塵沉集到一定厚度后，用機(jī)械振打等方法將沉集的粉塵層清除掉落入灰斗中。電除塵過(guò)程：（1）放電（2）荷電；（3）遷移（4）清灰。電暈放電：在電暈中產(chǎn)生離子的主要機(jī)制是由于氣體中的自由電

35、子從電場(chǎng)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(yáng)電荷的氣體離子并增加了自由電子，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電離。 在曲率很大的表面（如一尖端或一根細(xì)線(xiàn)）和一根管子或一塊板之間有電位差，則能形成非均勻電場(chǎng)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成的穩(wěn)定的自發(fā)發(fā)生的氣體放電，電離過(guò)程局限在放電電極鄰近的強(qiáng)電場(chǎng)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1、電極的形狀、電極間距離；2、粉塵的濃度、粒度、比電阻；3、氣體組成的影響；4、溫度和壓力的影響。增加電壓電流特性方法改變電荷載體的有效遷移率，從而改變電壓電流特性。1、溫度，場(chǎng)強(qiáng)不變，減小氣體密度；2、氣

36、體密度，場(chǎng)強(qiáng)不變，提高溫度；3、溫度，氣體密度不變，增大場(chǎng)強(qiáng)。粉塵荷電電除塵過(guò)程的基本要求就是：相同條件下荷電速度快，荷電量大。 粒子荷電種類(lèi)1、離子在電場(chǎng)力作用下作定向運(yùn)動(dòng)，并與粒子碰撞而使粒子荷電，d>0.5um為主，稱(chēng)為電場(chǎng)荷電； 2、氣體吸附電子而成為負(fù)氣體離子，由離子的擴(kuò)散而使粒子荷電，d<0.15為主，稱(chēng)為擴(kuò)散荷電； 3、場(chǎng)電荷和擴(kuò)散電荷的綜合作用。 影響荷電時(shí)間的因素1、電流影響；電暈電流增加則荷電時(shí)間變短； 2、不規(guī)則電場(chǎng)影響；由于是經(jīng)整流的不平滑變電壓（未達(dá)穩(wěn)定）故在部分周期內(nèi)荷電間斷，粉塵上的電荷過(guò)剩，增長(zhǎng)了荷電時(shí)間，降低了除塵效率。荷電粉塵的遷移和收集二、粒子

37、的捕集效率影響粉塵捕集的理論因素1、有效驅(qū)進(jìn)速度 2、粉塵粒徑dp 3、氣流速度v，0.5-2.5m/s；板式電除塵器的氣流速度為 1.0-1.5m/s粉塵比電阻和對(duì)電除塵器的影響粉塵的導(dǎo)電性：煙氣中的水汽和化學(xué)物質(zhì)能使粉塵具有電除塵器操作所需要的微弱導(dǎo)電性，某些情況下，較高的穩(wěn)定也會(huì)使粉塵具有滿(mǎn)意的導(dǎo)電性。高比電阻粉塵對(duì)電除塵器性能的影響：高比電阻粉塵將會(huì)干擾電場(chǎng)條件，導(dǎo)致除塵率下降。當(dāng)高于一值時(shí)，集塵板粉塵層內(nèi)會(huì)出現(xiàn)電火花，即會(huì)產(chǎn)生明顯反電暈，反電暈的產(chǎn)生導(dǎo)致點(diǎn)暈電流密度大大降低，嚴(yán)重干擾粒子荷電和捕集?？朔弑入娮璧姆椒ǎ罕３蛛姌O表面盡可能清潔、采用較好的供電系統(tǒng)、煙氣調(diào)質(zhì)（增加濕度、改

38、變煙氣溫度）、發(fā)展新型電除塵器。袋式除塵是利用棉、毛或人造纖維等加工的濾布捕集塵粒的過(guò)程。袋式除塵器工作原理：含塵氣體從下部進(jìn)入員通過(guò)行濾袋，再通過(guò)濾料的空隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上，透過(guò)濾料的清潔氣體由排出口排出。沉積在濾料上的粉塵，可在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗。粉塵初層：顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，稱(chēng)為粉塵初層。其是稱(chēng)為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高除塵效率。過(guò)濾式除塵器分為：空氣過(guò)濾器、顆粒層除塵器、袋式除塵器袋式除塵器的清灰方式：機(jī)械振動(dòng)清灰、逆氣流清灰、脈沖噴吹清灰。袋式除塵器特點(diǎn)：1、除塵效率高；2、適應(yīng)性強(qiáng)；3、操作彈性大；4、結(jié)

39、構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：1、受濾布的耐溫、耐腐等操作性能的限制；2、不適于粘結(jié)性強(qiáng)及吸濕性強(qiáng)的塵粒。 除塵過(guò)程：當(dāng)含塵氣流穿過(guò)濾袋時(shí)，粉塵便捕集在濾袋上，凈化后的氣體從出口排除。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，啟開(kāi)空氣反吹系統(tǒng)，粉塵被反吹氣流吹入灰斗。除塵機(jī)理：1、篩過(guò)作用：當(dāng)粉塵粒徑大于濾布孔隙或沉積在濾布上的塵粒間孔隙時(shí)，粉塵即被截留下來(lái)。 2、慣性碰撞：當(dāng)含塵氣流接近濾布纖維時(shí)，氣流將繞過(guò)纖維，而塵粒由于慣性作用繼續(xù)直線(xiàn)前進(jìn)，撞擊到纖維上即會(huì)被捕集。3、擴(kuò)散和靜電作用：小于1微米的塵粒，在氣體分子的掩擊下脫離流線(xiàn)，象氣體分子一樣作布朗運(yùn)動(dòng)，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中和纖維接觸，即可從氣流中分離出來(lái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為擴(kuò)散作用 。4

40、、重力沉降：當(dāng)緩慢運(yùn)動(dòng)的含塵氣體進(jìn)入除塵器后，粒徑和密度大的塵粒，可能因重力作用自然沉降下來(lái)。 袋式除塵器的性能：氣布比：袋式除塵器的過(guò)濾速度系指處理的煙氣流量與濾布總面積之比 。式中：Vf過(guò)濾速度(mmin);Q處理的煙氣流量(m3h)；Af有效濾布總面積(m2)。防塵效率：濕式除塵器使含塵氣體與液體 （一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵粒或使粒徑增大的裝置 當(dāng)顆粒直徑和密度確定后，碰撞系數(shù)與野地之間的相對(duì)速度，成正比，而與直徑成反比。對(duì)于給定的煙氣系統(tǒng)，要提高慣性碰撞參參數(shù)，必須提高液氣相對(duì)速度和艱辛液滴直徑。慣性碰撞參數(shù)越大，則粒子慣性越大，碰撞捕集效率越高?？?/p>

41、以有效地除去直徑為0.120m的液態(tài)或固態(tài)粒子，亦能脫除氣態(tài)污染物 高能和低能濕式除塵器低能濕式除塵器的壓力損失為0.21.5kPa，對(duì)10m以上粉塵的凈化效率可達(dá)9095%（噴霧塔洗滌器、旋風(fēng)洗滌器）高能濕式除塵器的壓力損失為2.59.0kPa，凈化效率可達(dá)99.5以上（文丘里洗滌器）根據(jù)濕式除塵器的凈化機(jī)理，大致將其分為七類(lèi)：重力噴霧洗滌器（噴霧塔洗滌器）2、旋風(fēng)洗滌器3、自激噴霧洗滌器4、板式洗滌器5、填料洗滌器6、文丘里洗滌器7、機(jī)械誘導(dǎo)洗滌器濕式除塵器的優(yōu)點(diǎn)：1、不僅可以除去粉塵，還可凈化氣體 2、效率較高，可去除的粉塵粒徑較小 3、體積小，占地面積小 4、能處理高溫、高濕的氣流。

42、濕式除塵器的缺點(diǎn)：1、有泥渣 2、防凍設(shè)備（冬天） 3、易腐蝕設(shè)備 4、動(dòng)力消耗大。 濕式除塵器的除塵機(jī)理1、慣性碰撞參數(shù)與除塵效率 簡(jiǎn)化模型含塵氣體與液滴相遇，在液滴前xd處開(kāi)始繞過(guò)液滴流動(dòng)，慣性較大的塵粒繼續(xù)保持原來(lái)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。塵粒從脫離流線(xiàn)到慣性運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)所移動(dòng)的直線(xiàn)距離為粒子的停止距離xs，若xs大于xd；塵粒和液滴就會(huì)發(fā)生碰撞 定義慣性碰撞參數(shù)NI：停止距離xs與液滴直徑dD的比值對(duì)斯托克斯粒子up：粒子運(yùn)動(dòng)速度uD：液滴運(yùn)動(dòng)速度dD：液滴直徑 除塵效率：NI值越大，粒子慣性越大，則II越高 對(duì)于勢(shì)流和粘性流，II =f(NI)有理論解，一般情況下，John Stone等人的研究結(jié)果

43、K關(guān)聯(lián)系數(shù)，其值取決于設(shè)備幾何結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)操作條件L液氣比，L/1000m3 2、接觸功率與除塵效率根據(jù)接觸功率理論得到的經(jīng)驗(yàn)公式，能夠較好地關(guān)聯(lián)濕式除塵器壓力損失和除塵效率之間的關(guān)系接觸功率理論：假定洗滌器除塵效率僅是系統(tǒng)總能耗的函數(shù)，與洗滌器除塵機(jī)理無(wú)關(guān)。3、分割粒徑與除塵效率分割粒徑法：基于分割粒徑能全面表示從氣流中分離粒子的難易程度和洗滌器的性能 。多數(shù)慣性分離裝置的分級(jí)通過(guò)率可以表示為 da: 粒子的空氣動(dòng)力學(xué)直徑 Ae，Be: 均為常數(shù) 對(duì)填充塔和篩板塔，Be=2； 離心式洗滌器，Be=0.67； 文丘里洗滌器（當(dāng)NI=0.55），Be=2噴霧塔洗滌器基本原理：含塵氣流向上運(yùn)動(dòng)，液滴

44、由噴嘴噴出向下運(yùn)動(dòng)，粉塵顆粒與液滴之間通過(guò)慣性碰撞、接觸阻留、粉塵因加濕而凝聚等作用機(jī)  較大的塵粒被液滴捕集。當(dāng)氣體流速較小時(shí)，夾帶了顆粒的液滴因重力作用而沉于塔底，凈化后的氣體通過(guò)脫水器去除夾帶的細(xì)小液滴由頂部排出。  霧塔洗滌器的基本構(gòu)造：根據(jù)噴霧塔洗滌器內(nèi)截面的形狀，可分為圓形和方形兩種；按其內(nèi)的氣液流動(dòng)方向  份為順流、逆流和錯(cuò)流三種型式。噴霧塔洗滌器的特點(diǎn)：噴塔洗滌器的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力損失小，一般為 250500 Pa，操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定。旋風(fēng)洗滌器是和處理煙氣量大和含塵濃度高的場(chǎng)合。壓力損失范

45、圍一般為0.51.5kPa過(guò)濾式除塵器：稱(chēng)空氣過(guò)濾器，是使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層作為濾料的空氣過(guò)濾器，主要用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。1、離心洗滌器凈化dp<5m的塵粒仍然有效 2、耗水量L/G=0.51.5L/m3 3、適用于處理煙氣量大，含塵濃度高的場(chǎng)合 4、可單獨(dú)使用，也可安裝在文丘里洗滌器之后作脫水器 5、由于氣流的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使其帶水現(xiàn)象減弱 6、可采用比噴霧塔更細(xì)的噴嘴 文丘里洗滌器：文丘里除塵器：（可除去1m以下的塵粒）由收縮管、喉管、擴(kuò)散管組成。水從喉管周邊均勻分布的若干小孔進(jìn)入，在被通過(guò)這里的高速含塵氣流撞擊成霧狀液滴，

46、氣體中的塵粒與液滴凝聚成較大顆粒隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)器和氣體分離。在旋風(fēng)分離器中，含塵的水滴與氣流分離。除塵過(guò)程 1、含塵氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能2、在喉管入口處，氣速達(dá)到最大，一般為50180m/s3、洗滌液 （一般為水）通過(guò)沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進(jìn)入，液滴被高速氣流霧化和加速4、充分的霧化是實(shí)現(xiàn)高效除塵的基本條件 通常假定1、微細(xì)塵粒以氣流相同的速度進(jìn)人喉管2、洗滌液滴的軸向初速度為零，由于氣流曳力在喉管部分被逐漸加速。在液滴加速過(guò)程中，3、由于液滴與粒子之間慣性碰撞，實(shí)現(xiàn)微細(xì)塵粒的捕集 碰撞捕集效率隨相對(duì)速度增加而增加，因此氣流入口速度必須較高幾何尺

47、寸1、進(jìn)氣管直徑D1按與之相聯(lián)管道直徑確定 2、收縮管的收縮角1常取23o25o3、喉管直徑DT按喉管氣速vT確定，其截面積與進(jìn)口管截面積之比的典型值為1：44、vT的選擇要考慮到粉塵、氣體和洗滌液的物理化學(xué)性質(zhì)、對(duì)洗滌器效率和阻力的要求等因素5、擴(kuò)散管的擴(kuò)散角2一般為5o7o 6、出口管的直徑Dz按與其相聯(lián)的除霧器要求的氣速確定 壓力損失高速氣流的動(dòng)能要用于霧化和加速液滴，因而壓力損失大于其它濕式和干式除塵器卡爾弗特等人基于氣流損失的能量全部用于在喉管內(nèi)加速液滴的假定，發(fā)展了計(jì)算文丘里洗滌器壓力損失的數(shù)學(xué)模式。假定：1.在喉管內(nèi)氣流速度為常數(shù)； 2.氣體流動(dòng)為不可壓縮的絕熱過(guò)程；3.在任何斷

48、面上液氣比不變； 4.液滴直徑為常數(shù)；5.液滴周?chē)鷫毫κ菍?duì)稱(chēng)的，因而可以忽略除塵效率 卡爾弗特等人作了一系列簡(jiǎn)化后提出下式以計(jì)算文丘里洗滌器的通過(guò)率 第七章 氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)一、吸收法凈化氣態(tài)污染物定義：氣體吸收是用液體洗滌含污染物的氣體，而從廢氣中把一種或多種污染物除去。物理吸收：可視為單純的物理溶解過(guò)程物理吸收過(guò)程可逆 平衡時(shí)，吸收速率=解吸速率降低溫度或增加壓力，有利于吸收過(guò)程化學(xué)吸收：吸收質(zhì)與吸收劑之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)若為不可逆反應(yīng)，則不能解吸 提高溫度或增大壓力，有利于化學(xué)吸收吸收凈化的基本原理氣液相平衡：在一定的溫度和壓力下，氣液兩相發(fā)生接觸后，吸收速率和解析速率相等（意味著：吸

49、收質(zhì)在氣相中的分壓和在液相中的濃度不再變化），氣液兩相達(dá)到平衡，簡(jiǎn)稱(chēng)相平衡。 平衡分壓：相平衡時(shí)氣相中的組分分壓稱(chēng)為平衡分壓 平衡溶解度（簡(jiǎn)稱(chēng)溶解度） ：相平衡時(shí)液相吸收劑（溶劑）所溶解組分的濃度稱(chēng)為平衡溶解度（每100kg水中溶解氣體的kg數(shù)）氣體在液體中的溶解度結(jié)論不同性質(zhì)的氣體在同一溫度和壓力下的溶解度不同； 氣體的溶解度與溫度有關(guān)，多數(shù)氣體的溶解度隨溫度的升高而降低； 溫度一定時(shí)，溶解度隨溶質(zhì)分壓升高而增大。在吸收系統(tǒng)中，增加氣相總壓，組分的分壓會(huì)增加，溶解度也隨之增加。 亨利定律亨利定律：適用于低壓或低壓、稀溶液中，且吸收質(zhì)（被吸收組分）在氣相與溶劑中的分子狀態(tài)應(yīng)相同。描述物理吸收時(shí)

50、氣液相間的相平衡關(guān)系：一定溫度下，稀溶液中溶質(zhì)的溶解度與氣相中溶質(zhì)的平衡分壓成正比適用范圍：難溶、較難溶氣體易溶、較易溶氣體，僅用于液相濃度非常低的情況 吸收機(jī)理雙膜理論模型 假定:1、當(dāng)氣液兩相接觸時(shí)，兩相間有一個(gè)相界面，界面兩側(cè)存在氣膜和液膜,膜內(nèi)為層流, 溶質(zhì)以分子擴(kuò)散方式從氣流主體連續(xù)通過(guò)這兩個(gè)膜層進(jìn)入液相主體。2、在相界面上，氣液兩相的濃度總是互相平衡，即界面上不存在吸收阻力3、在氣相和液相主體內(nèi)沒(méi)有濃度梯度存在4、吸收過(guò)程可簡(jiǎn)化為通過(guò)氣液兩層層流膜的分子擴(kuò)散，通過(guò)此兩層膜的分子擴(kuò)散阻力就是吸收過(guò)程的總阻力吸收系數(shù)傳質(zhì)阻力傳質(zhì)阻力吸收系數(shù)的倒數(shù)氣膜控制液膜控制雙膜控制H2O吸收NH3

51、H2O或弱堿吸收CO2H2O吸收SO2H2O吸收HCLH2O吸收CL2H2O吸收丙酮堿液或氨水吸收SO2H2O吸收O2濃硫酸吸收NO2濃硫酸吸收SO2H2O吸收H2弱堿吸收H2S傳質(zhì)總阻力氣相傳質(zhì)阻力液相傳質(zhì)阻力組分從氣相傳質(zhì)到液相的總阻力組分在氣相主體中的傳質(zhì)阻力組分在氣相主體流中的傳質(zhì)阻力液膜控制：如難溶氣體（稀堿溶液吸收CO2，水吸收O2）氣膜控制：如易溶氣體（堿或氨液吸收SO2）吸收系數(shù)的影響因素1.吸收質(zhì)與吸收劑 2.設(shè)備、填料類(lèi)型 3.流動(dòng)狀況、操作條件吸收系數(shù)的獲取實(shí)驗(yàn)測(cè)定；經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算；準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)計(jì)算二、吸收設(shè)備填料塔、板式塔、文丘里洗滌器1.填料塔：以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接

52、觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備，屬連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備。支承板、填料壓板壁流現(xiàn)象及控制當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，有逐漸向塔壁集中的趨勢(shì)，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壁流壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。當(dāng)填料層較高時(shí)，須進(jìn)行分段，中間設(shè)置在分布裝置。填料塔特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大、分離效率高、壓力降小、持液量小、操作彈性大；但當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效的潤(rùn)濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低2.板式塔：以塔內(nèi)的塔板作為氣液兩相間接觸的基本構(gòu)件，氣、液兩相在塔內(nèi)進(jìn)行逐級(jí)接觸塔板結(jié)構(gòu)：有降液管和無(wú)降液管兩大類(lèi)有降液管：如圖，塔板、溢流管無(wú)降液管：氣、液兩相同時(shí)逆向通過(guò)塔板上的小孔填料塔特點(diǎn)

53、：生產(chǎn)能力大、分離效率穩(wěn)定、造價(jià)低、檢修、清洗方便；但壓力損失大3.文丘里洗滌器適用于吸收劑用量小的吸收操作填料塔特點(diǎn)：體積小，但處理能力很大，可兼做冷卻除塵設(shè)備；缺點(diǎn)是壓力損失大，能耗高。二、吸附法凈化氣態(tài)污染物吸附劑的性質(zhì)：1、要具有巨大的內(nèi)表面； 2、對(duì)不同氣體具有選擇的吸附作用； 3、較高的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)與熱穩(wěn)定性； 4、吸附容量大；5、來(lái)源廣泛，造價(jià)低廉；6、良好的再生性能。常用吸附劑：白土（硅鋁酸鹽）：各種油類(lèi)脫色，和其中的臭味；活性氧化鋁：水分的吸附，氣體和液體的干燥；硅膠：堅(jiān)硬多空的固體顆粒，用于氣體的干燥和從廢氣中回收極為游泳的烴類(lèi)氣體；活性炭：溶劑蒸氣的回收、烴類(lèi)氣體提取分

54、離，動(dòng)植物由的精制，空氣或其他氣體的脫臭，水合其他溶劑的脫色等；沸石分子篩。吸附劑的活性：靜活性：是指在一定溫度下，與氣相中被吸附物質(zhì)的初始濃度平衡時(shí)單位吸附劑上可能吸附的最大吸附量。動(dòng)活性：吸附過(guò)程還沒(méi)有達(dá)到平衡時(shí)單位吸附劑吸附吸附質(zhì)的量。當(dāng)流出氣體中發(fā)現(xiàn)有吸附質(zhì)時(shí)，吸附器中的吸附劑層已穿透，這時(shí)單位吸附劑所吸附吸附質(zhì)的量稱(chēng)為動(dòng)活性。吸附劑的再生：加熱再生、降壓或真空解吸、置換再生、溶劑萃取?；瘜W(xué)吸收同物理吸收的區(qū)別：化學(xué)吸收進(jìn)入溶劑后又化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，單位體積的溶劑能夠容納的溶質(zhì)量增多，溶液的分壓降低，吸收推動(dòng)力增加；溶質(zhì)在液膜中的擴(kuò)散阻力大為降低，使得吸收系數(shù)增大；填料表面有一部分液體停滯不動(dòng)或流動(dòng)很緩慢，在物理吸收中這部分液體往往被溶質(zhì)所飽和而不能再進(jìn)行吸收，但在化學(xué)吸收中則要吸收多得多的溶質(zhì)才能達(dá)到飽和。對(duì)于物理吸收不是有效的是表面，對(duì)于化學(xué)吸收仍然可能是有效的。 影響氣體吸附的因素：操作條件:低溫有利于物理吸附，高溫有利于化學(xué)吸附，增大氣相主體壓力有利于吸附；吸附劑的性質(zhì)如孔隙率、孔徑、粒度等影響吸附；吸附質(zhì)的性質(zhì)與濃度；吸附劑的活性。催化劑的組成;活性組分、助催化劑、載體。催化劑的性能：活性、選擇性、穩(wěn)定性（熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性）。催化劑中毒：反應(yīng)物中少量的雜質(zhì)使催化劑活性迅速下降的現(xiàn)象。吸附工藝與設(shè)備1.吸附設(shè)備固定床吸附器、移動(dòng)床吸附器、