大氣污染控制工程復習題

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第一章

大氣（枯燥清潔的空氣、水蒸氣、和各種雜質(zhì)組成）由：環(huán)繞地球的全部空氣的總和

環(huán)境空氣：人類、植物、動物和建筑物暴露于其中的室外空氣

大氣污染：由于人類活動或自然過程引起某些物質(zhì)進入大氣中，浮現(xiàn)出足夠的濃度，達到了足夠的時間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了生態(tài)環(huán)境。

大氣污染物：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)。

全球性大氣污染問題包括溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨等三大問題。

大氣污染物的種類好多，按其存在狀態(tài)可概括為兩類：氣溶膠狀態(tài)污染物，氣體狀態(tài)污染物。

依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

溫室效應(yīng)：大氣中的二氧化碳和其他微量氣體，可以使太陽短波輻射幾乎無衰減地通過，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，稱為“溫室效應(yīng)〞。

氣溶膠：氣體介質(zhì)和懸浮在其中的分散粒子所組成的系統(tǒng)。

粉塵：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，但在一段內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。

煙：由冶金過程形成的固體顆粒的氣溶膠。

飛灰：隨燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散得較細的飛灰。

黑煙：一般由燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。

霾（灰霾）：大氣中懸浮的大量微小塵粒使空氣渾濁，能見度降低到10km以下的天氣現(xiàn)象。

霧：是氣體中滴液懸浮體的總稱。

TSP（總懸浮顆粒物）：懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑≤100μm的顆粒物。

PM10（可吸入顆粒物）：懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑≤10μm的顆粒物。

氣態(tài)狀態(tài)污染物：以分子狀態(tài)存在的污染物。可分為一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接從污染源排放到大氣中的原始污染物質(zhì)；

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進行一系列化學或光化學反應(yīng)而生產(chǎn)的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。

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，發(fā)生一系列化學或光化學反應(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和生理反應(yīng)等危害，要比SO2氣體大得多。

光化學煙霧：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(yīng)而生成的藍色煙霧。其主要成分有臭氧、過氧乙酰硝酸酯、酮類和醛類等。光化學煙霧的刺激性和危害要比一次污染物猛烈得多

大氣污染物的來源可分為自然污染源和人為污染源兩類。污染源的空間分布可分為點源和面源。依照人們的社會活動功能不同，可將人為污染源分為生活污染源、工業(yè)污染源和交通運輸污染源三類

環(huán)境空氣質(zhì)量控制標準按其用途可分為環(huán)境空氣質(zhì)量標準、大氣污染排放標準、大氣污染控制技術(shù)標準及大氣污染警報標準等。

2.與大氣污染控制相關(guān)的環(huán)境質(zhì)量標準、污染物排放標準的使用方法；

3.大氣污染物濃度不同單位換算的方法。

其次章

影響燃燒過程的主要因素：空氣與燃料之比、溫度、時間和湍流度。尋常將溫度、時間和湍流度稱為燃燒過程的“3T〞

2.理論空氣量、煙氣量、實際空氣量、煙氣量、煙氣中污染物濃度的計算；

燃燒發(fā)熱量：單位燃料完全燃燒時發(fā)生的熱量變化，即在反應(yīng)物開始狀態(tài)和反應(yīng)產(chǎn)物終了狀態(tài)一致的狀況下的熱量變化燃料設(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

第三章

1.大氣圈的垂直結(jié)構(gòu)：是指氣象要素的垂直分布狀況，如氣溫、氣壓、大氣密度和大氣成分的垂直分布等。

大氣圈分為5層，對流層：（1）雖然較薄，但卻集中的整個大氣質(zhì)量3/4和幾乎全部水蒸氣，主要的大氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層中，它是天氣變化醉繁雜、對人類活動影響最大的一層（2）大氣溫度隨高度增加而降低，每升高100m平均溫降約0.65度（3）空氣具有猛烈的對流運動，主要是由于下墊面受熱不均及其本身特征不同造成的（4）溫度和濕度的水平分布不均勻，在熱帶海洋上空，空氣比較溫暖潮濕，在高緯度內(nèi)陸上空，空氣比較寒冷枯燥，因此也經(jīng)常發(fā)生大規(guī)模空氣

的水平運動。平流層：幾乎沒有大氣對流運動，大氣混合微弱，極少出現(xiàn)雨雪天氣，所以進入平流層中的大氣污染物的停留時間很長，特別是進入平流層的氟氯烴等大氣污染物，能與臭氧發(fā)生光化學反應(yīng)，致使臭氧層的臭氧逐漸減少。中間層：氣溫隨高度升高而迅速降低，其頂部氣溫可達零下83度以下，因此大氣的對流運動猛烈，垂直混合明顯。暖層：在猛烈的太陽紫外線和宇宙射線作用下，再度出現(xiàn)氣溫隨高度升高而增高的現(xiàn)象。散逸層：氣溫很高，空氣極為稀疏，空氣粒子的運動速度很高，可以擺脫地球引起而散逸到太空中。

2.氣溫：氣象上講的地面氣溫一般是指距地面1.5m高處的百葉箱中觀測到的空氣溫度。氣壓：大氣的壓力。一個標準大氣壓P0=101325Pa.

氣濕：空氣的濕度簡稱氣濕。風向和風速：風向指風的來向，風速指單位時間內(nèi)空氣在水平方向運動的距離。云況：漂泊在空氣中的水汽凝結(jié)物。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鑒別出的目標物的最大水平距離。

3.溫度層結(jié)的種類及判斷；四種類型（1）氣溫歲高度增加而遞減，且γ＞γd，稱為正常分布層結(jié)或遞減層結(jié)（2）氣溫直減率接近于1K/（100m），即γ=γd，稱為中性層結(jié)（3）氣溫不隨高度變化，即γ=0，稱為等溫層結(jié)（4）氣溫隨高度增加而增加，即γ＜0，稱為氣溫逆轉(zhuǎn)，簡稱逆溫。

大氣穩(wěn)定度的判斷方法；P76

若z>0，有三種狀況，1、r>rd,a>0,氣塊的加速度與其位移方向一致，氣塊加速運動，大氣不穩(wěn)定；2、rrd（2）錐型：發(fā)生在中性弱穩(wěn)定條件下，r小于等于rd（3）扇型：發(fā)生在逆溫層中，穩(wěn)定，r-rdrd，不穩(wěn)定（5）漫煙型：下部，r>rd，不穩(wěn)定，上部，r

但是采用濕式除塵器時要注意設(shè)備和管道腐蝕，以及污水和污泥的處理等問題。濕式除塵的過程也不利于副產(chǎn)品的回收濕式除塵器的機理：P227“四大除塵技術(shù)〞

目前常用的除塵器分為：機械除塵器、電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器。機械除塵器包括：重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器。設(shè)計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：降消極降室內(nèi)的氣流速度、增加沉降室長度、降消極降室高度。

第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)

1.氣體吸收、吸附和催化的含義、基本原理和過程；

氣體吸收是用液體洗滌含污染物的氣體，而從廢棄中把一種或者多種污染物除去。其機理是雙模理論模型應(yīng)用P250

氣體吸附是用多空固體吸附劑將氣體（或液體）混合物中一種或數(shù)種組分濃集于固體表面，而與其他組分分開的過程。其吸附原理是P278催化轉(zhuǎn)化就是借助催化劑的催化作用，使氣體污染物在催化劑表面上發(fā)生化學反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無害或易于處理與回收利用物質(zhì)的凈化方法。催化作用是指催化劑在化學反應(yīng)過程中所起的滑塊化學反應(yīng)速率的作用。原理P304

常用吸收劑、吸附劑和催化劑的特性；

吸附劑特性：1、要具有巨大的內(nèi)表面積，而其外表面積往往僅占總表面積的微小部分，故可看做是一種極其疏松的固態(tài)泡沫體。2、對不同氣體具有選擇性和吸附作用。3、較高的機械強度、化學與熱穩(wěn)定性。4、吸附容量大。5、來源廣泛，造價低廉。6、良好的再生性能。催化劑的結(jié)構(gòu)特性：P307

第八章硫氧化物的污染控制

流化床燃燒脫硫的概念/是怎么樣運行的？當氣流速度達到使升力和煤粒的重力相當?shù)呐R界速度時，煤粒將開始浮動流化。維持料層內(nèi)煤粒間的氣流實際速度大于臨界值而小于輸送速度是建立流化狀態(tài)的必要條件。流化床為固體燃料的燃燒創(chuàng)造了良好的條件。燃燒過程中，處于沸騰狀的煤粒和灰渣相互碰撞，使煤粒不斷更新表面，再加上能與空氣充分混合并在床內(nèi)停留較長時間，促進了它的燃盡過程。（P310的其次段文字要充分理解。）

流化燃燒的床層溫度一般控制在850～950℃之間。流化床燃燒脫硫的主要影響因素？①鈣硫比；②煅燒溫度；③脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結(jié)構(gòu)；④脫硫劑種類

高濃度二氧化硫尾氣的回收與凈化：P340

低濃度SO2煙氣脫硫方法分類、主要脫硫工藝的原理、特點煙氣脫硫方法可分為兩類：拋棄法和再生法。也可按脫硫劑是否以溶液狀態(tài)進行脫硫而分為濕法或干法脫硫。

石灰石/石灰法洗滌的原理（濕法）煙氣用含亞硫酸鈣和硫酸鈣的石灰石／石灰漿液洗滌，SO2與漿液中的

堿性物質(zhì)發(fā)生的化學反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，新鮮石灰石或石灰漿液不斷參與脫硫液的循環(huán)回路，漿液中的固體連續(xù)的從漿液中分開出來排往沉淀池。

噴霧枯燥法煙氣脫硫的原理（濕－干法）？噴霧枯燥法是一種濕-干法脫硫工藝。其脫硫過程是SO2被霧化的Ca(OH)2漿液或NaCO2溶液吸收。同時，溫度較高煙氣枯燥了液滴。形成干固體廢物。干廢物（亞硫酸鹽、硫酸鹽、未反應(yīng)的吸收劑和飛灰等）由袋式除塵器或電除塵器捕集。

干法噴鈣脫硫的原理（干法）？首先，作為固硫劑的石灰石粉料噴入鍋爐爐膛，CaCO3受熱分解成CaO和CO2。熱解后生成CaO隨煙氣滾動，與其中SO2反應(yīng)，脫除部分SO2。CaO+SO2+1/2O2→CaSO4CaO+SO3→CaSO4。然后，生成的CaSO4與未反應(yīng)的CaO以及飛灰一起，

隨煙氣進入鍋爐后部的活化反應(yīng)器。在活化器中，通過噴水霧增濕。一部分尚未反應(yīng)的CaO轉(zhuǎn)變成具有較高反應(yīng)活性的Ca(OH)2,繼續(xù)與煙氣中的SO2反應(yīng)。從而完成脫硫的全過程：CaO+H2O→Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2+2/1O2→CaSO4+H2O。

第九章固定源氮氧化物污染控制

1.燃燒過程中氮氧化物形成機理，控制氮氧化物形成的措施；燃料型NOx：由燃料中固定氮生成的NOx，稱為燃料型NOx。熱力型NOx：只在高溫下形成的NOx，稱為熱力型NOx。

大部分燃燒過程排出的尾氣中大約90%～95%的NOx仍以NO形式存在。2.SCR、SNCR脫硝工藝的原理、特點、條件、操作關(guān)鍵。

煙氣脫硝技術(shù)包括：選擇性催化還原法(SCR)脫硝、選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝、吸收法凈化煙氣中的NOx、吸附法凈化煙氣中的NOx。

選擇性催化還原法(SCR)脫硝技術(shù)的基本原理？SCR過程是以氨作還原劑，尋常在空氣預(yù)熱器的上游注入含NOx的煙氣。此處煙氣的溫度約290~400℃，是還原反應(yīng)的最正確溫度。在含有催化劑的反應(yīng)器內(nèi)NOx被還原為N2和水催化劑的活性材料尋常由貴金屬、堿性金屬氧化物和/或沸石等組成。

選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝技術(shù)的基本原理？在選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝工藝中，尿素或氨基化合物作為還原劑將NOx還原為N2。由于需要較高的反應(yīng)溫度（930～1090℃），還原劑尋常注進爐膛或者緊靠爐膛出口的煙道。主要化學反應(yīng)為：4NH3+6NO→5N2+6H2O。第十三章凈化系統(tǒng)的設(shè)計

1.凈化系統(tǒng)組成及系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容；

凈化系統(tǒng)組成：集氣罩、風管、凈化設(shè)備、通風機、排氣管。

設(shè)計內(nèi)容：捕集裝置設(shè)計、凈化設(shè)備的選擇或設(shè)計、管道系統(tǒng)設(shè)計、排氣管設(shè)計（作業(yè)本）

2.集氣罩的基本類型；密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩，吹氣式集氣罩。

3.管