環(huán)境保護(hù)與管理第四節(jié)課

環(huán)境保護(hù)與管理第四節(jié)課第1頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一3.1污染大氣的有害物質(zhì)

3.1.1氣體狀污染物3.1.2氣溶膠狀污染物3.1.3大氣污染的聯(lián)合作用3.2污染物的擴(kuò)散及植物凈化

3.2.1污染物在大氣中的擴(kuò)散3.2.2植物在大氣凈化上的作用本章主要內(nèi)容環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第2頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一3.3廢氣處理方法3.3.1顆粒污染物的治理3.3.2氣態(tài)污染物的治理本章主要內(nèi)容環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第3頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一在環(huán)境科學(xué)中，一般對(duì)于室內(nèi)和特指某個(gè)場所(如車間、廠區(qū)等)供人和動(dòng)植物生存的氣體，習(xí)慣上稱為空氣；而以大區(qū)域或全球性的氣流為研究對(duì)象，則常用大氣一詞。大氣污染：自然界中局部的質(zhì)能轉(zhuǎn)換和人類從事的生產(chǎn)生活活動(dòng)、向大氣排放各種有害污染物質(zhì)，當(dāng)污染物超過了環(huán)境所能允許的極限(環(huán)境容量)時(shí)，大氣質(zhì)量就發(fā)生惡化，使人們的生活、工作、健康精神狀態(tài)、設(shè)備財(cái)產(chǎn)以及生態(tài)環(huán)境等遭受惡劣影響和破壞，此類現(xiàn)象即為大氣污染。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第4頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一大氣污染源：天然、人為污染源。大氣污染源：生活污染源、工業(yè)污染源、交通運(yùn)輸污染源。大氣污染物種類：氣體狀、液體狀態(tài)、固體顆粒狀。我國：總懸浮微粒物、飄塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化學(xué)氧化劑六種。并頒布了國家級(jí)大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-82)。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第5頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)污染大氣的有害物質(zhì)

一、氣體狀污染物

1．硫氧化物2．氮氧化物3．碳氧化物4．碳?xì)浠衔?．氯氣、氯化氫二、氣溶膠狀污染物三、大氣污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化及聯(lián)合污染環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第6頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一3.1.1氣體狀污染物1．硫氧化物硫氧化物主要是指二氧化硫，大部分是燃燒含硫燃料油或煤造成的?；瘜W(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中排放二氧化硫的工廠較多，如硫酸廠、磷肥廠及間接濃硝酸、硫酸法制合成酒精等的生產(chǎn)。此外，“油化工廠燃燒含硫燃料油排放的二氧化硫數(shù)量更大。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第7頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一當(dāng)二氧化硫濃度達(dá)到3ppm時(shí)，多數(shù)人即能感受刺激，對(duì)結(jié)膜和上呼吸道粘膜具有強(qiáng)烈刺激性。吸入高濃度的二氧化硫可引起喉水腫、支氣管炎、肺炎、肺水腫。長期接觸低濃度的二氧化硫，損害鼻、喉、支氣管等器官，刺激眼睛、皮膚，影響溴覺、味覺，并使心臟功能發(fā)生障礙。當(dāng)二氧化硫濃度高達(dá)100ppm以上時(shí)，能使人致死。此外，二氧化硫?qū)λ尽⒋篼?、棉花等作物以及松柏類針葉樹木損害作用最為顯著。作物能被熏枯死。它還能腐蝕金屬器材及建筑物的表面，使其發(fā)生毀壞。并能使纖維織物、皮革制品發(fā)生變質(zhì)。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第8頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

ppm（PartsPerMillion,就是“百萬之分一”）；是溶液濃度（溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的一種表示方法，ppm表示百萬分之一。即1升水溶液中有1毫克的溶質(zhì)，則其濃度（溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為1ppm。不過現(xiàn)在已經(jīng)不用這個(gè)單位了，改為：前置δ(1ppm=δ1)ppm表示一百萬份重量的溶液中所含溶質(zhì)的重量。百萬分之幾，就叫幾個(gè)ppm，ppm=溶質(zhì)的重量/溶液的重量*10六次方。

環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第9頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一2.氮氧化物自然界細(xì)菌作用會(huì)生成的氮氧化物。人類活動(dòng)產(chǎn)生的氮氧化物，主要來源于燃料的燃燒、工業(yè)生產(chǎn)和機(jī)動(dòng)車排氣。氮氧化物主要是指一氧化氮和二氧化氮。一氧化氮能與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，影響血液輸氧功能，引起缺氧癥；二氧化氮嚴(yán)重刺激眼、鼻及呼吸系統(tǒng)，能使血液中血紅蛋白發(fā)生硝化，損害造血組織。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第10頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一3．碳氧化物碳氧化物包括一氧化碳和二氧化碳，其中一氧化碳對(duì)人體有害。一氧化碳主要來自汽車排氣，約占總量80％：其次，來自碳?xì)浠衔锏牟煌耆紵?。一氧化碳能和人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，妨礙其輸氧功能，造成缺氧癥。進(jìn)人人體內(nèi)的一氧化碳濃度高時(shí)，還與細(xì)胞色素氧化酶的鐵結(jié)合，抑制組織的呼吸過程，造成中樞神經(jīng)機(jī)能受損。二氧化碳目前還未發(fā)現(xiàn)對(duì)人體有明顯影響。但它對(duì)于地球表面往外散熱過程起阻止作用。從長遠(yuǎn)來講，將導(dǎo)致氣溫有所上升，會(huì)影響環(huán)境中的各種平衡。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第11頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一4．碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔锇ㄍ闊N、烯烴和芳烴化合物等。進(jìn)入自然界的碳?xì)浠衔?，主要是由于自然界的?dòng)植物體受微生物的生化作用而產(chǎn)生的，每年估計(jì)產(chǎn)生甲烷3億噸，其次，人類的活動(dòng)也排出大量的碳?xì)浠衔?，即燃料的不完全燃燒和有機(jī)化合物的蒸發(fā)。高濃度甲烷能引起頭痛、呼吸困難等癥狀。高濃度乙烯有麻醉作用。此外，極低濃度的乙烯對(duì)于植物即有危害作用，影響植物的生長。從污染環(huán)境的現(xiàn)實(shí)來說，碳?xì)浠衔锏暮坎⑽凑嬲从称湮廴经h(huán)境的水平，而是要看它們?cè)诳諝庵械姆磻?yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)及含量。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第12頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一5．氯氣、氯化氫氯氣或氯化氫是石油化工生產(chǎn)的原料。氯氣濃度在20ppm以上時(shí)，強(qiáng)烈刺激眼、鼻、喉及上呼吸道等，濃度達(dá)50-100ppm時(shí)，能引起喉頭腫脹、吐血、急性肺水腫。更高濃度可引起急性中毒致死；氯化氫嚴(yán)重中毒時(shí)，可引起胸部窒息感、咳嗽、咯血、肺水腫直至死亡。總之，除了上述介紹的幾種氣體狀污染物外，還有許多種，如硫化氫、氟化氫、氨等，以及含硫有機(jī)物、含氧有機(jī)物、硫醇類等有機(jī)物蒸汽，它們對(duì)人體均有危害作用。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第13頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一污染大氣的另一類物質(zhì)是氣溶膠狀污染物，它們也就是粒狀污染物，一般可把它們區(qū)分為固體顆粒(粉塵)和液體顆粒(煙霧)兩種。粉塵是廢氣中常見的浮游粒子，形狀有空心球形、桿球形和不規(guī)則形，其直徑在0．002～500um之間?？梢园凑罩亓Τ两底饔梅诸?，當(dāng)直徑大于10um的粉塵會(huì)很快落到地上，稱為降塵；直徑小于10um的粉塵可以在空中懸浮幾小時(shí)、甚至幾年，稱為飄塵。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治3.1.2氣溶膠狀污染物第14頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一粉塵是人類健康的大敵，特別是直徑0．5～5um之間的飄塵危害最大。大于5um的粒子，由于慣性力作用被鼻毛與呼吸道粘液排除；小于0．5um的粒子，由于氣體擴(kuò)散的作用被粘附在上呼吸道表面隨痰排出；但是，0．5～5pm的飄塵可直接到達(dá)肺的深部而沉積，并可能進(jìn)入血液送往全身。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第15頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

煤和石油燃燒所排出的煙氣是氣狀污染物和粉塵的混合體。飄塵能吸附二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等有害氣體，而且借其催化或氧化作用，使之變成比二氧化硫等刺激性更強(qiáng)的污染物。大氣中含有的低濃度飄塵及二氧化硫，能被吸入滯留在鼻腔、咽喉、氣管、支氣管等部位，刺激腐蝕管腔內(nèi)的粘膜：長期吸人就會(huì)引起鼻咽炎、慢性氣管炎及支氣管炎等，而且可侵入肺泡，粘在肺泡膜上。這些微粒的長期作用會(huì)促使肺泡壁纖維增生，誘發(fā)肺纖維性變、肺氣腫、支氣管喘息等病癥，并使肺部的血管阻力增加，加重心臟負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致心肺病。吸附有氣體的飄塵進(jìn)人人體血液，二氧化硫能影響人體的新陳代謝：一氧化碳、二氧化氮?jiǎng)t破壞血液攜氧功能，造成腦、心肌缺氧，帶來冠心病。此外，飄塵還可能附有致癌性很強(qiáng)的多環(huán)芳烴，使人致癌。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第16頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

破碎、篩分、氣固分離等過程均能產(chǎn)生污染大氣的大量粉塵，其中往往含有一些重金屬和類金屬。據(jù)報(bào)道，鉛、鋅、砷、鎘、汞等許多元素在若干地區(qū)大氣中所富集的數(shù)量，要比它們?cè)谔烊坏貧ぶ械暮看?00倍以上。大氣中的這些元素吸附在飄塵上，被吸入人體時(shí)就能與機(jī)體的體液組織直接接觸。它們對(duì)人體的毒害作用，因其侵入機(jī)體的數(shù)量、性質(zhì)以及作用部位的不同，再加上機(jī)體狀況的差別，所引起的機(jī)體反應(yīng)也不盡相同。通常是對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)和消化系統(tǒng)產(chǎn)生損害作用。煙塵可以成為水蒸氣凝集的核心，因而大氣受煙塵污染時(shí)，能促使形成云霧，天氣變陰。大量煙塵和水蒸氣還能吸收太陽輻射和紫外線，降低大氣透明度，從而減弱太陽輻射強(qiáng)度。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第17頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

作為液體顆粒的煙霧主要來自污染水蒸氣的凝集或污染液體的霧化。霧氣由于表面張力作用，一般呈球狀。霧粒凝集至粒徑大于40um時(shí)，即變成雨滴而降落地面，如硫酸霧或硝酸霧凝集成酸性雨。這類酸雨能使土壤、河湖酸化，加速許多物質(zhì)和物質(zhì)表面的腐蝕。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第18頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

大氣污染物在排出過程或進(jìn)入環(huán)境以后能相互發(fā)生作用并進(jìn)行轉(zhuǎn)化，而且事實(shí)上各種污染物也不可能是單獨(dú)存在的。在很多情況下，這將使污染物的危害較原來加重，這種現(xiàn)象稱為協(xié)同作用。如二氧化硫與飄塵同時(shí)吸入時(shí)，由于吸附在飄塵上二氧化硫能被氧化為三氧化硫(因飄塵含有鐵、錳等金屬)，而三氧化硫與水蒸氣形成硫酸霧，其毒性比二氧化硫大10倍。若侵入人的呼吸道，對(duì)肺泡就有更強(qiáng)的毒性作用。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治3.1.3大氣污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化及聯(lián)合污染第19頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一有害物之間在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生新的污染物(二次污染物)。如光化學(xué)煙霧，它是由氮氧化物與碳?xì)浠衔铮陉柟庾饔孟掳l(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)所形成的二次污染物。它包括二氧化氮、臭氧和過氧化乙酰硝酸酯等，其中后二者通常被稱為光化學(xué)氧化劑。光化學(xué)煙霧是一種有刺激性的、淺藍(lán)色的混合型煙霧，對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)為刺激人的眼睛，引起紅眼病，并對(duì)鼻、咽喉、氣管和肺部也有刺激作用。當(dāng)濃度達(dá)到50ppm時(shí)，人可能中毒死亡。此外，還能降低大氣能見度，毀壞植物，損壞有機(jī)物質(zhì)，如橡膠、尼龍和聚酯等。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第20頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)于碳?xì)浠衔?、氮氧化物等在光化學(xué)煙霧形成的反應(yīng)機(jī)制中所起的作用，以及以光化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的大氣二次污染過程，還需要進(jìn)一步的研究和探討。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第21頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)污染物的擴(kuò)散及植物凈化一、污染物在大氣中的擴(kuò)散二、植物在大氣凈化上的作用

1．過濾消除粉塵的作用2．吸收有害氣體的作用環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第22頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一污染氣體能不能造成危害，危害程度多大，決定于它們作用于接受體的濃度和時(shí)間。污染物在大氣中濃度的時(shí)空分布，在很大程度上取決于當(dāng)?shù)?、?dāng)時(shí)的氣象條件，而氣象條件又與地形、地理位置有很大關(guān)系。在控制和治理大氣污染源之外，還應(yīng)考慮在各種氣象和地理、地形條件下，能動(dòng)地利用大氣對(duì)污染物的稀釋作用，一方面盡量避免不利條件，防止污染；另一方面充分依靠大氣自凈能力，以便在最經(jīng)濟(jì)的條件下達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。3.2.1污染物在大氣中的擴(kuò)散環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第23頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

有害物進(jìn)入大氣后，要經(jīng)過一系列過程，它包括：隨氣流飄移，并逐漸地?cái)U(kuò)散稀釋；在大氣中發(fā)生物理和化學(xué)的轉(zhuǎn)化；因各種自然過程而從大氣中被清除。這三個(gè)過程不斷地影響和改變污染物在大氣中的濃度。在近距離，主要是第一種過程的作用。首先由于風(fēng)和湍流的作用，污染物得以在大氣中稀釋擴(kuò)散。風(fēng)就是氣流的流動(dòng)，它對(duì)大氣污染的影響包括風(fēng)向和風(fēng)速的大小兩個(gè)方面。風(fēng)向影響著污染物的擴(kuò)散方向。通常是在水平風(fēng)的作用下將污染物不斷地向下風(fēng)向地區(qū)輸送。風(fēng)速的大小決定著污染物的擴(kuò)散和稀釋狀況。通常，在下風(fēng)向上的任何一點(diǎn)污染物濃度與風(fēng)速成反比。若風(fēng)速增大一倍，則下風(fēng)向污染物的濃度將減少一半。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第24頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一污染物的擴(kuò)散還依賴大氣湍流。大氣湍流是小范圍的空氣短時(shí)間內(nèi)在主導(dǎo)風(fēng)向的上下左右出現(xiàn)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。自然界的風(fēng)實(shí)際上都具有一定的湍流特性。這種雜亂的湍流運(yùn)動(dòng)有利于污染物進(jìn)一步得到稀釋，使污染氣體在隨風(fēng)飄移過程中不斷向四周擴(kuò)展。湍流擴(kuò)散是在水平和垂直兩個(gè)方向進(jìn)行的，污染物濃度與兩個(gè)方向湍流擴(kuò)散速率的乘積成反比。高煙囪排放廢氣的擴(kuò)散和稀釋，主要是大尺度的湍流起作用。湍流尺度大，廢氣擴(kuò)散的范圍就大，但是遭受污染的地區(qū)也大。湍流強(qiáng)度愈大，愈有利于擴(kuò)散，反之，不利于擴(kuò)散。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第25頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

污染物在大氣中垂直方向的稀釋擴(kuò)散，與大氣穩(wěn)定度有密切關(guān)系。大氣穩(wěn)定度是指大氣在垂直方向穩(wěn)定的程度，即是否易于發(fā)生對(duì)流。按照大氣氣溫隨高度的變化情況，可把大氣分為三種狀態(tài)，即穩(wěn)定狀態(tài)(氣溫直減率小于l℃／100m)、不穩(wěn)定狀態(tài)(氣溫直減率大于l℃／100m)和中性穩(wěn)定狀態(tài)(氣溫直減率等于1℃／100m)。由于高度不同而引起的氣溫變化，叫氣溫直減率。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第26頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一當(dāng)大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，下面的氣溫高于上面的氣溫，且氣溫直減率大于l℃／100m時(shí)，在熱浮力和重力的綜合作用下，污染氣流將迅速地上下擺動(dòng)，得到良好擴(kuò)散。在對(duì)流層(即大氣的最低層)內(nèi)，氣溫一般是隨高度增加而遞減的。但在地表以上兩公里高度以內(nèi)，由于受到地面熱量變化的密切影響，氣溫垂直變化不是這樣單一的。白天，地面受太陽輻射而升溫，使地面附近氣溫比上空要高，近地面的空氣密度比上空小，這樣，受污染的暖空氣便能向上垂直運(yùn)動(dòng)，往高擴(kuò)散。夜晚，地面向外輻射放熱，地表發(fā)生冷卻，靠近地面附近的氣溫有可能低于上空溫度，這時(shí)便出現(xiàn)了所謂逆溫。在逆溫情況下，上空的空氣密度比地面小，使重的在下，輕的在上，氣體難以向上運(yùn)動(dòng)。由于大范圍天氣形勢變化帶來的逆溫現(xiàn)象更為顯著，它能使大范圍的空氣發(fā)生下沉，從而在地面以上幾百米到一千米的高空，可形成下沉逆溫層。在逆溫層中，氣溫分布是上面熱、下面冷，所以很是穩(wěn)定，空氣不易產(chǎn)生上下對(duì)流，這對(duì)污染物的擴(kuò)散是不利的。第27頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一如果逆溫持續(xù)時(shí)間長，逆溫層的厚度增加到幾十米乃至幾百米，籠罩著大地，阻止地面氣流向上運(yùn)動(dòng)，甚至連水平擴(kuò)散也受到很大阻礙，而污染物又是源源不斷地排放，污染物的濃度就會(huì)愈來愈大，達(dá)到危害人體健康的地步。國外曾經(jīng)發(fā)生過多次嚴(yán)重的大氣污染事件，就是在這種強(qiáng)逆溫條件下，再加上地形、地理等其它因素影響所造成的。

環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第28頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

大氣中的污染物除因發(fā)生擴(kuò)散而被稀釋以外，還在陽光、空氣和雨水的作用下。進(jìn)行著其它自然凈化過程。另外，植物在大氣凈化上也起著頗為重要的作用。林木吸收二氧化碳、放出氧氣的生命活動(dòng)是眾所周知的。植物通過光合作用吸收二氧化碳、放出氧氣，但又通過呼吸作用吸收氧氣，放出二氧化碳。植物白天光合作用吸收的二氧化碳多于呼吸作用排出的二氧化碳，所以總的說來，是消耗了二氧化碳，增加了空氣中的氧氣。除此之外，植物在大氣凈化上還能起到過濾粉塵、吸收有害氣體的作用。3.2.2植物在大氣凈化上的作用環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第29頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一1．過濾消除粉塵的作用含塵量很大的氣流通過枝葉茂密的樹林時(shí)，一方面由于其阻擋作用使風(fēng)速下降，使空氣中的大?；覊m下降；另一方面，粉塵和飄塵可被樹枝滯留，或被樹葉和樹脂所吸附。植物葉子的表面粗糙不平、多絨毛，有些植物還能分泌油脂和粘性汁液，從而提供了滯留或吸附大量粉塵的條件。草地和灌木植物生長茂盛時(shí)，其葉面積總和可比其占地面積火22～30倍。粘滯在葉面上的粉塵，以后受雨水淋洗，樹木又可恢復(fù)其滯塵吸附的作用。因此，在工廠區(qū)綠化造林，是防塵的一項(xiàng)積極措施。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第30頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一2．吸收有害氣體的作用

植物對(duì)有害氣體有吸收作用，例如：植物對(duì)二氧化硫的吸收。大氣中低濃度的二氧化硫可被植物吸收或同化。二氧化硫能通過張開著的植物葉子表面的葉孔進(jìn)入葉子內(nèi)部。因此，影響葉孔開放的因素也就影響著植物對(duì)二氧化硫的吸收。二氧化硫被吸收在海綿狀的葉肉和柵狀細(xì)胞的潮濕表面進(jìn)行反應(yīng)，形成亞硫酸鹽。低濃度的亞硫酸鹽在植物體內(nèi)會(huì)緩慢地被氧化，生成硫酸鹽。硫酸鹽然后作為營養(yǎng)物質(zhì)被利用，并轉(zhuǎn)化成有機(jī)形式。

環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第31頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

此外，某些植物還能吸收氟、氯氣、光化學(xué)煙霧等污染物。吸收氟的植物有：棉花、煙草，西紅柿等：吸收氯氣的植物有：茄子、鐵杉、槐樹等：吸收光化學(xué)煙霧的植物有：白菜、黃瓜、洋槐等。需要注意的是，各種樹木、作物在其忍受限度以內(nèi)雖能夠吸收有毒氣體，可是往往在“可視害”發(fā)現(xiàn)以前，其內(nèi)部生理上己產(chǎn)生了“不可視害”，這種不可視害表現(xiàn)在光合作用和呼吸作用發(fā)生異常。因此，合理地利用林木凈化大氣，還有待于掌握內(nèi)在規(guī)律。當(dāng)然，利用植物吸收毒物，最大不過枯萎死亡，但卻免除解脫了污染物在環(huán)境中的危害。對(duì)于吸毒作物能否食用，則必須慎重研究。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第32頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)廢氣處理方法一、顆粒污染物的治理

1．機(jī)械式除塵器2．濕式除塵器3．電除塵器4．過濾除塵器二、氣態(tài)污染物的治理

1．吸收2．吸附3．冷凝4．燃燒環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第33頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一向大氣中排放的污染物有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)，還有三態(tài)混合的煙霧，其中主要污染物質(zhì)是由于燃燒不完全而生成的微炭顆粒和化學(xué)反應(yīng)中帶出的固體微粒，以及硫酸、硝酸、磷酸等液體微粒酸霧；二氧化硫、氮氧化物、氯氣、氯化氫、氟化氫、硫化氫以及其它有機(jī)氣體。上述物質(zhì)均有一定危害，因此，就要求各有關(guān)生產(chǎn)部門必須對(duì)從生產(chǎn)印釋放的各種廢氣進(jìn)行比較徹底的治理，再排入大氣。下面將介紹從廢氣中清除顆粒污染物和氣態(tài)污染物的各種方法，前者是利用性能不同的除塵裝置來處理：后者是利用吸收、吸附和冷凝等方法來處理。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第34頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一3.3.1顆粒污染物的治理1．機(jī)械式除塵器機(jī)械式除塵器是利用質(zhì)量力(重力、慣性力和離心力等)的作用使塵粒與氣流分離沉降的裝置，它包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。重力沉降室是利用含塵氣體中塵粒因重力作用而進(jìn)行自然沉降分離的捕集裝置。含塵粒的氣流通過沉降室，當(dāng)沉降室尺寸滿足可以使塵粒在重力下從頂部降到底部灰斗時(shí)間小于氣流通過沉降室時(shí)間時(shí)，則塵粒在自然重力下被分離除去。重力沉降室除單沉降室外，還有多層沉降室。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第35頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

慣性力除塵器是使含塵氣流沖擊擋板，或使氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助于塵粒本身慣性力作用，將塵粒分離下來的～種除塵裝置。這類除塵器可同時(shí)利用慣性力、重力和離心力，可以捕集10～20um以上的粗塵粒。慣性力除塵器宜用于凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物粉塵，而不宜用米凈化粘結(jié)性和纖維性粉塵。這類除塵器由于凈化效率不高，常被用來作為高效除塵器的預(yù)除塵器使用。結(jié)構(gòu)見圖3—1。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第36頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第37頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

旋風(fēng)除塵器是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借作用于塵粒上的離心力把塵粒從氣體中分離出來的裝置。普通旋風(fēng)除塵器由筒體、錐體和進(jìn)、排氣管等組成，氣流流動(dòng)狀況及塵粒的捕集過程如圖3—2所示。含塵氣體由進(jìn)口切向進(jìn)入后，沿筒體內(nèi)壁由上向下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并有少量氣體沿徑向運(yùn)動(dòng)到中心區(qū)內(nèi)。這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流的大部分到錐體頂部附近時(shí)折轉(zhuǎn)向上，在中心區(qū)域邊旋轉(zhuǎn)邊上升，最后由排氣管排出。這股氣流作向上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也同時(shí)進(jìn)行著徑向的離心運(yùn)動(dòng)。一般將旋轉(zhuǎn)向下的外圈氣流稱為外旋流，而將旋轉(zhuǎn)向上的內(nèi)圈氣流稱為內(nèi)旋流，并把外旋流轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)旋流的錐頂附近區(qū)域稱為回流區(qū)，內(nèi)旋流與外旋流兩者旋轉(zhuǎn)方向相同。

環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第38頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在離心力的作用下，逐漸向外壁移動(dòng)，到達(dá)外壁的塵粒，在外旋流的推力和重力的共同作用下，逐漸沿錐壁旋落至灰斗中。此外，當(dāng)氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，頂部壓力發(fā)生下降，致使一部分氣流帶著微細(xì)塵粒沿筒體內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂蓋后再沿排氣管外壁旋轉(zhuǎn)向下，最后進(jìn)入排氣管排走。通常將這股旋轉(zhuǎn)氣流稱為上旋流。它所造成的細(xì)塵逃逸問題與下部同流區(qū)造成的細(xì)塵二次返混問題都影響除塵效率的提高，因而是旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題。旋風(fēng)除塵器具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜、體積小、除塵效率較高、適應(yīng)粉塵負(fù)荷變化性能較好、無運(yùn)動(dòng)部件及運(yùn)行管理簡便等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用很廣泛。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第39頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一2．濕式除塵器濕式除塵器也可稱為濕式氣體洗滌器。它是使含塵氣體與液體(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的裝置。它既能用于氣體除塵上，也能用于氣體吸收上，還能起到氣體的降溫、增濕等作用。其它類型除塵器不具備這些特點(diǎn)。下面僅介紹它在除塵方面的作用。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第40頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

(1)慣性碰撞作用在濕式除塵器中，氣體中的塵粒由于慣性力的作用與分散在氣流中的液滴發(fā)生碰撞。如塵粒在碰撞之后附著在液滴上，則這些塵粒就被分離出去。一般當(dāng)塵粒直徑、密度和塵粒與液滴間的相對(duì)速度較大、氣體粘度與液滴尺寸較小時(shí)，可提高塵粒的捕集效率。另外，增人液氣體積比，也可提高捕集效率。

(2)攔截作用氣流中的塵粒隨氣流一起繞過液滴時(shí)，塵粒與液體的表面發(fā)生接觸而被捕集下來。對(duì)于攔截起主要作用的是塵粒尺寸，而不是密度或慣性。當(dāng)塵粒在距液滴表面1／2粒徑距離以內(nèi)繞過液滴時(shí)，則發(fā)生攔截作用。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第41頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

(3)布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)造成的接觸小于2um的塵粒由于流體湍動(dòng)和自身的內(nèi)動(dòng)能，發(fā)生波浪式的運(yùn)動(dòng)，因而與液滴運(yùn)動(dòng)方向相同的塵粒也會(huì)由于正弦運(yùn)動(dòng)而與液滴相遇。通常，處于超微范圍的細(xì)小塵粒(直徑0．1um以下)主要是由于這種機(jī)理除去的。液滴的數(shù)目越多，相互作用的可能性越大。

(4)凝集作用一般進(jìn)入洗滌裝置的氣體都是溫度較高的，進(jìn)入洗滌器后，因洗滌液蒸發(fā)而使氣體逐漸飽和。由于蒸發(fā)，塵粒表面上的靜電力發(fā)生變化，使得塵粒發(fā)生凝集作用，這些聚集起來的粒子對(duì)碰撞捕集更為有效。在洗滌器前對(duì)氣體進(jìn)行預(yù)飽和及增濕，有助于提高洗滌器的捕集效率。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第42頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

(5)晶核引起的冷凝作用當(dāng)氣體被飽和后，與較冷的循環(huán)液相遇，以及通過管壁散熱而使溫度下降，由此造成氣體中水分的冷凝。此過程是在塵粒(晶核)表面上發(fā)生的，因而促進(jìn)塵粒長大，使其容易分離。當(dāng)氣體含塵濃度低時(shí)，這一機(jī)理更為有效。如在洗滌器內(nèi)設(shè)一冷卻段，則可除去更多的塵粒。上述五種作用中，對(duì)除塵起主要作用的是慣性碰撞作用和攔截作用。只有捕集很小的塵粒時(shí)，才受到布朗擴(kuò)散作用的影響。．濕式除塵器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低和除塵效率高等，適于凈化非纖維性和不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的各種粉塵，尤其適宜凈化高溫、易燃和易爆的含塵氣體。但要特別注意設(shè)備和管道的腐蝕和堵塞以及污水和污泥的處理等問題。另外，動(dòng)力消耗較大，特別在用于高效地捕集很細(xì)的粉塵時(shí)。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第43頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一3．電除塵器電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進(jìn)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，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵裝置。電除塵過程與其它除塵過程的根本區(qū)別在于分離力(主要是靜電力)直接作用在粒子上，而不是作用在整個(gè)氣流上，這就決定了它具有分離粒子耗能小，氣流阻力也小的特點(diǎn)。由丁作用在粒子上的靜電力相對(duì)較火，所以即使對(duì)較細(xì)的粒子也能有效地捕集。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第44頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

電除塵器的除塵過程可分為以下三個(gè)階段(參見圖3—3)。

(1)粒子荷電高壓放電極在高壓的作用下向周圍放出大量電子去轟擊電極周圍的氣體分子。由丁這種轟擊力，產(chǎn)生了荷正電的和荷負(fù)電的氣體離子。這些離子在很強(qiáng)的靜電力的作用下向荷相反電荷的電極移動(dòng)。荷負(fù)電的氣體離子向荷正電的集塵極運(yùn)動(dòng)。荷正電的氣體離子回到負(fù)放電極(電暈極)又失去了正電荷。這樣，在氣體通道內(nèi)充滿了大量荷負(fù)電的氣體離子(以上稱為電暈放電)。當(dāng)氣體攜帶塵粒通過氣體通道時(shí)，塵粒與帶負(fù)電的氣體離子碰撞附著，因而被荷以負(fù)電，便實(shí)現(xiàn)了粒子荷電。由于氣體離子比最細(xì)小的塵粒還小得多，并且數(shù)目極大，所以，它們對(duì)塵粒的荷電能力很強(qiáng)。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第45頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第46頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

(2)粒子沉降在庫侖力作劇下，荷負(fù)電的塵粒被驅(qū)往集塵極，到達(dá)集塵極表面放出電荷而沉集其上。

(3)粒子清除當(dāng)在集塵極上的塵粒所形成的塵粒層達(dá)到一定厚度時(shí)，緊靠集塵極的塵粒因放電己無電荷，因而也無靜引力。外層的塵粒雖仍有許多電荷，但和極板間被一層塵粒絕緣。所以，可用機(jī)械振打等方法將其清除掉。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第47頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

電除塵器的結(jié)構(gòu)一般包括以下幾個(gè)主要部分：電暈電極、集塵電極、電暈極和集塵極的清灰裝置、氣流分布裝置、殼體、高壓瓷瓶的保溫箱、輸灰裝置及供電裝置等。根據(jù)它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以作不同的分類，其中按集塵極的型式分為管式和板式的電除塵器，是使用最廣的一種電除塵器(圖3—4)。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第48頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第49頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

電除塵器的特點(diǎn)是：壓力損失小，一臺(tái)除塵器的壓力降很少超過13ram水柱；除塵效率高，最高可達(dá)99．99％：且對(duì)O．1um以下的微細(xì)塵粒的去除，效果也很好；處理氣體流量大，對(duì)氣量波動(dòng)的適應(yīng)性很強(qiáng)；能捕集腐蝕性極強(qiáng)的塵粒和酸、油霧；適于高溫場合(370～720~C)：能連續(xù)運(yùn)行，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但設(shè)備龐大，初投資高，不能處理有爆炸性的氣流。由于電除塵器具有高效、低阻等特點(diǎn)，所以廣泛用于各種工業(yè)部門中，特別是化工、火電、冶金、建材等工業(yè)部門。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第50頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一4．過濾除塵器過濾除塵器是使含塵氣體通過濾料將塵粒分離捕集的裝置。它有內(nèi)部過濾和表面過濾兩種方式。所謂內(nèi)部過濾，是把松散的濾料(如玻璃纖維、金屬絨等)以一定體積填充在框架或容器內(nèi)，作為過濾層，對(duì)含塵氣體進(jìn)行凈化，塵粒是在過濾材料內(nèi)部進(jìn)行捕集的。而表面過濾是采用織物等較薄濾料，將最初粘附在表面的粉塵層(初層)作為過濾層，進(jìn)行微粒的捕集。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第51頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一采用濾紙或玻璃纖維等填充料作濾料的空氣過濾器，主要可用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。采用廉價(jià)的砂、礫、焦炭等顆粒物作為濾料的顆粒層除塵器，是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種除塵裝置，在高溫?zé)煔獬龎m方面引人注目。采用纖維織物等作濾料的袋式除塵器，在工業(yè)上應(yīng)用較廣。下面僅對(duì)此種除塵器加以介紹。袋式除塵器是在除塵室內(nèi)懸掛許多濾布袋來凈化含塵氣體的裝置(圖3～5)，濾布袋是用棉、毛或人造纖維等加工而成的。濾布袋本身的網(wǎng)孔較大，一般為20—50um，表面起絨的濾布袋為5—10um，岡而新的濾布袋開始濾塵時(shí)除塵效率較低。

環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第52頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

使用以后，由于篩濾、碰撞、攔截、擴(kuò)散、靜電及重力沉降等作用，粗塵粒首先被阻留，并在網(wǎng)孔之間產(chǎn)生“架橋”現(xiàn)象，很快在濾布表面形成一層所謂粉塵初層。由于粉塵初層及爾后在其逐漸堆積的粉塵層的濾塵作用，使濾布成為對(duì)粗、細(xì)粉塵皆可有效捕集的濾料。由此可知，袋式除塵器之所以濾塵效率高，主要是依靠了濾料上積附的粉塵層的過濾作用，而濾布，只不過起著形成粉塵層和支撐它的骨架作用。但隨著粉塵在濾料上積聚，濾料兩側(cè)的壓力差增大，會(huì)把有些已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降。另外，若除塵器阻力過高，還會(huì)使除塵系統(tǒng)的氣體處理量顯著下降。因此，除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰。清灰時(shí)要注意，不應(yīng)破壞粉塵初層，否則會(huì)引起除塵效率顯著降低。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第53頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一袋式除塵器是一種高效除塵器，已廣泛地用于各種工業(yè)部門的尾氣處理。它比電除塵器結(jié)構(gòu)簡單、投資?。槐任那鹄锵礈炱鲃?dòng)力消耗少、無泥漿處理等問題。其性能穩(wěn)定可靠，對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性較好，且運(yùn)行管理方便，特別適宜捕集微細(xì)而干燥的粉塵，所收干塵也便于處理和回收利用。但它不適于處理含有油霧、水霧、粘結(jié)性強(qiáng)的粉塵，以及有爆炸危險(xiǎn)或帶有火花的含塵氣體。除了上述四類除塵裝置外，還可利用聲波使塵粒凝集后再用其它方法分離，以及采用后燒法處理含塵廢氣。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第54頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第55頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

聲波除塵裝置是利用聲波使含塵氣體中的塵粒凝集成粗大顆粒，然后用其它除塵裝置(如旋風(fēng)除塵器等)進(jìn)行捕集。利用聲波使塵粒凝集的原理是：粒徑不同的塵粒的振幅不同，因而粒子相互碰撞、接觸而凝集；塵粒間的氣體由于振動(dòng)而產(chǎn)生相對(duì)速度，根據(jù)伯努利定理，壓力下降，因而塵粒互相吸引而發(fā)生凝集；由于對(duì)塵粒表面的壓力，塵粒移動(dòng)，發(fā)生碰撞或接觸而凝集。聲波除塵裝置(圖3—6)由聲波發(fā)生器、凝集塔和分離器三部分組成。分離器一般采用旋風(fēng)除塵器。聲波除塵效果的好壞受頻率、聲強(qiáng)、作用時(shí)間、分離器等的影響。目前，聲波除塵裝置在噪聲、經(jīng)濟(jì)性等方面存在許多問題，尚未普及應(yīng)用。

后燒法的原理是將廢氣中所含的塵粒和氣態(tài)污染物在燃燒爐內(nèi)燃燒而除去，燃燒可以采用直接焚燒或催化燃燒。后燒法所處理的塵粒必須是易燃的，塵粒的濃度也必須很低。

環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第56頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第57頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一總之，上述各類除塵器都有各自的特點(diǎn)。在具體應(yīng)用時(shí)，必須全面考慮有關(guān)因素，使選擇的除塵器既經(jīng)濟(jì)又有效。必要時(shí)，可將它們組合起來，以便達(dá)到更好的除塵效果。各種主要除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)見表3-l。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第58頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第59頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一1.吸收

(1)物理吸收和化學(xué)吸收利用吸收劑將一種或一種以上的組分有選擇地從氣體混合物中分離出來的過程稱為吸收。一般，吸收過程均以液體溶劑作為吸收劑。吸收過程如不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)，可看作單純是氣體溶于液體的物理過程，稱為物理吸收。吸收質(zhì)(氣體中可溶性組分)與吸收劑或吸收質(zhì)與已溶解于吸收劑中的其它物質(zhì)發(fā)生顯著化學(xué)反應(yīng)的吸收過程，稱為化學(xué)吸收。在大氣污染控制工程中，由于氣態(tài)污染物的濃度很低、單純利用物理吸收常常不能滿足凈化的要求，因而大量采用化學(xué)吸收。3.3.2氣態(tài)污染物的治理

環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第60頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

①物理吸收：即在一定的溫度和壓強(qiáng)下，當(dāng)吸收劑和混合氣體接觸時(shí)，氣體中的吸收質(zhì)就向液體吸收劑中傳遞，被液體吸收、形成溶液。但同時(shí)溶液中被吸收的吸收質(zhì)也可能從液相向氣相傳遞，進(jìn)行解吸。經(jīng)過足夠長的接觸時(shí)間后，氣相和液相中的吸收質(zhì)組成不再變化，氣液兩相間達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，表面上已看不出物質(zhì)的傳遞。這時(shí)，吸收質(zhì)在吸收劑中的濃度稱為平衡溶解度，平衡溶解度是吸收過程的極限。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第61頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

經(jīng)過理論分析，對(duì)于稀溶液和氣相總壓不高的情況，在物理吸收中，降低溫度，提高壓力，增大氣液兩相問的濃度差，均有利于吸收操作的進(jìn)行。利用這一特性可進(jìn)行氣態(tài)污染物的吸收和解吸，解吸后的吸收劑可以重新利用。吸收劑性能的好壞，對(duì)吸收操作有決定性影響。因此，在選擇吸收劑時(shí)應(yīng)考慮到：對(duì)被吸收的氣體有較高的溶解度，因而可提高吸收速率，減少吸收劑用量，縮小設(shè)備，減少能量消耗：選擇性好，對(duì)被吸收組分有良好的吸收能力，對(duì)其它組分不吸收或吸收能力甚?。粨]發(fā)性低，無毒，不易燃燒，化學(xué)穩(wěn)定性好，凝固點(diǎn)低，不發(fā)泡，易再生，粘度低，比熱?。翰桓g或腐蝕性很小，可以減少設(shè)備費(fèi)用；價(jià)錢便宜，容易得到。第62頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

②化學(xué)吸收：指伴有顯著化學(xué)反應(yīng)的吸收過程，可以是被溶解的氣體與吸收劑或原先溶解于吸收劑中的其它物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，也可以是兩種同時(shí)溶解進(jìn)去的氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。例如用堿液吸收二氧化硫、氮氧化物、硫化氫、二氧化碳或用各種酸吸收氨等，都是化學(xué)吸收。利用固體吸收劑與被吸收組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而將其從氣體中分離出來的過程，也屬于化學(xué)吸收。在化學(xué)吸收中，由于吸收質(zhì)在液相中與反應(yīng)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，結(jié)果降低了液相中純吸收質(zhì)的含量，增加了吸收過程的推動(dòng)力．使吸收效率提高。在清除濃度低、凈化程度要求高的氣態(tài)污染物時(shí)，大多采用化學(xué)吸收。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第63頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

上述的物理吸收和化學(xué)吸收是在吸收設(shè)備中進(jìn)行的。吸收設(shè)備的主要作用是使氣液兩相充分接觸，以便很好地進(jìn)行傳質(zhì)。常用的吸收設(shè)備有填料塔、噴霧塔、旋風(fēng)洗滌器、文丘里洗滌器、板式塔、湍球塔利泡沫塔等。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第64頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一(2)吸收法在廢氣治理中的應(yīng)用①二氧化硫的脫除。因所用的吸收液不同，脫除廢氣中的二氧化硫，可以有多種方法。下面僅對(duì)常用的幾種方法作一介紹。亞硫酸鈉法：此法以氫氧化鈉或碳酸鈉溶液為吸收劑，回收結(jié)晶亞硫酸鈉。廢氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)，先被吸收劑吸收，再送至中和槽進(jìn)行中和，并加入適量試劑(硫化鈉溶液)去除某些金屬離子。隨后將pH值調(diào)整為12，用過濾機(jī)過濾。此時(shí)的吸收液為較純的亞硫酸溶液。將它進(jìn)行蒸發(fā)、結(jié)晶、離心分離和熱風(fēng)干燥，即得亞硫酸鈉成品。此法的二氧化硫吸收率可達(dá)95％以上，能適應(yīng)負(fù)荷的波動(dòng)，吸收塔和管道不易結(jié)垢，構(gòu)造簡單，操作容易，結(jié)晶顆粒較大。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第65頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

鈉鹽循環(huán)法：又稱亞鈉循環(huán)法。此法用亞硫酸鈉(鉀)溶液作為吸收劑，在吸收塔內(nèi)對(duì)二氧化硫進(jìn)行吸收。生成的亞硫酸氫鈉(鉀)用蒸汽加熱分解。分解出亞硫酸鈉(鉀)、二氧化硫和水。亞硫酸鈉(鉀)可再循環(huán)使用于吸收過程，水被冷凝后可分出，二氧化硫的純度很高(95％)，可用以制造濃硫酸、液體二氧化硫和元素硫等。此法具有脫硫率高、吸收液可循環(huán)使用、回收二氧化硫純度高等特點(diǎn)。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第66頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

氨法：此法采用氨水或氣態(tài)氨為吸收劑，吸收二氧化硫生成亞硫酸銨和亞硫酸氫銨。吸收液可根據(jù)回收目的的不同進(jìn)行不同的處理。若回收亞硫酸銨，則往吸收液中加入氨；若回收硫酸銨，則往吸收液中加過量的硫酸。此法的缺點(diǎn)是氨的運(yùn)輸斟難，使用較少。稀硫酸法：此法以稀硫酸為吸收劑，在吸收塔內(nèi)將二氧化硫吸收，隨后把吸收液送入氧化塔氧化生成硫酸。一部分硫酸送去制造石膏，另部分又回到吸收塔循環(huán)使用。此法脫硫率可高達(dá)98％，設(shè)備簡單，操作容易。但稀硫酸腐蝕性較強(qiáng)，故此法應(yīng)用受到一定限制。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第67頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

②氮氧化物的脫除。氮氧化物主要是指一氧化氮和二氧化氮。脫除它們的吸收法種類較多，現(xiàn)對(duì)常用幾種方法加以簡要介紹。水吸收法：水與二氧化氮接觸發(fā)生反應(yīng)，生成硝酸和亞硝酸。亞硝酸分解放出一氧化氮和二氧化氮。一氧化氮不易溶于水，且氧化成二氧化氮的速度很低，所以水吸收法對(duì)一氧化氮去除率低，而二氧化氮又可與水反應(yīng)。水吸收法的效率一般為30～50％。堿法：用堿中和生成的硝酸和亞硝酸，形成硝酸鈉和亞硝酸鈉。可以使用氫氧化鈉，碳酸鈉和石灰乳作為吸收劑。堿法的氮氧化物去除率可達(dá)5060％。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第68頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

氨法：此法為用氨水噴灑含氮氧化物廢氣或向廢氣中通入氣態(tài)氨，使氮氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛徜@與亞硝酸銨。此法效率高，氮氧化物脫除率可達(dá)90％。但生成的硝酸銨與亞硝酸銨霧，可使廢氣呈白色煙霧擴(kuò)散，造成二次污染。若將此法與氫氧化鈉溶液吸收法結(jié)合起來，效果較好，并已推廣使用。稀硝酸法：此法為利用30％左右的稀硝酸吸收氮氧化物。吸收過程主要是物理吸收。將吸收液在30℃下用空氣進(jìn)行吹脫，吹出的氮氧化物可回至硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)中去，而剩下吸收液經(jīng)冷卻后再用于吸收。此法在國外硝酸工廠已經(jīng)廣泛應(yīng)用。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第69頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

氧化吸收法：鑒于一氧化氮很難被吸收，因而提出用氧化劑先將它氧化成二氧化氮，然后再吸收的方法。所用的氧化劑有亞氯酸鈉、次氯酸鈉、高錳酸鉀、臭氧等。這類方法的去除氮氧化物的效率較高，但運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也較高。硫酸亞鐵法：此法利用硫酸亞鐵與一氧化氮反應(yīng)生成不穩(wěn)定的絡(luò)合物而加以吸收。當(dāng)此吸收液加熱至60℃以上時(shí)，即發(fā)生分解反應(yīng)放出一氧化氮。硫酸亞鐵溶液可冷卻至30℃后循環(huán)使用，一氧化氮?jiǎng)t回收用于生產(chǎn)。此法僅適用于生產(chǎn)中需要使用一氧化氮的情況。此外，吸收法還可去除氮化物、氯化物、硫化物、氨以及硫醇、脂肪酸、醛、酮、醇、醚、不飽和烴等。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第70頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

2．吸附

(1)吸附原理吸附是利用多孔性固體吸附劑處理流體混合物，使其中所含的一種或數(shù)種組分吸附于固體表面上，以達(dá)到分離的目的。它是一種固體表面現(xiàn)象。當(dāng)氣體與吸附劑的表面接觸時(shí)，即發(fā)生吸附作用。吸附程度決定于被吸附氣體的物理性質(zhì)和表面的物理性質(zhì)。一般，氣體分子量越大，分子尺寸越大、沸點(diǎn)越低、就越容易被吸附。氣體在吸附劑表面的吸附，可分為物理吸附和化學(xué)吸附兩種。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第71頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

物理吸附是由于吸附劑和吸附質(zhì)的分子之間的引力(范德華力)而發(fā)生的吸附作用。在這種力作用下有幾層氣體分子被牢牢地吸引在固體的表面上。吸附過程是放熱的，放出的熱量大致相當(dāng)于冷凝時(shí)放出的熱量。在任何情況下、當(dāng)吸附達(dá)到平衡時(shí)吸附質(zhì)的分壓等于它在吸附劑接觸的氣相中的分壓。當(dāng)氣相壓力降低或系統(tǒng)溫度升高時(shí)，被吸附的氣體將從吸附劑上脫離下來，這一現(xiàn)象稱為脫附。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第72頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

由于吸附過程放熱，脫附過程吸熱，為使吸附過程順利進(jìn)行，有時(shí)需要進(jìn)行冷卻以帶走釋放出來的熱量，有時(shí)需將氣體稀釋以減緩過程的放熱。用加熱和減壓的方法可使吸附過程向相反方向——脫附進(jìn)行。工業(yè)上的吸附操作，正是利用這種可逆性進(jìn)行吸附劑的再生和吸附質(zhì)的回收。就吸附法凈化氣態(tài)污染物，物理吸附是基礎(chǔ)。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第73頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)吸附是由于吸附劑表面與吸附質(zhì)分子間的化學(xué)鍵力所造成的。化學(xué)吸附的吸附力比物理吸附的大，吸附熱也比物理吸附的高得多，與化學(xué)反應(yīng)熱相近?；瘜W(xué)吸附一股是不可逆的，脫附時(shí)常常發(fā)現(xiàn)原來的分子已經(jīng)發(fā)生了化學(xué)變化。在化學(xué)吸附中，被化學(xué)鍵力吸附在固體表面上的分子是處于活化狀態(tài)的，所以化學(xué)吸附又稱為活化吸附，這對(duì)表面催化有重要作用。

環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第74頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

由于化學(xué)吸附是通過氣體和固體表面上的原子發(fā)生化學(xué)結(jié)合而進(jìn)行的，所以化學(xué)吸附層的厚度都是一個(gè)分子，這一點(diǎn)和物理吸附不同。在物理吸附中。被吸附的分子對(duì)外也有引力，在第一吸附層之上、還可以吸附第二層、第二層……，即不只是單分子層吸附，而可以是多分子層吸附。這時(shí)，氣體吸附量是各層吸附量的總和。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第75頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

當(dāng)氣體混合物與吸附劑接觸時(shí)，經(jīng)過一定時(shí)間后。吸附劑的表面即逐漸被吸附質(zhì)所飽和，最后達(dá)到平衡。這種平衡是在一定條件下的平衡，即壓力、溫度、吸附質(zhì)的分壓等都是一定的。達(dá)到平衡后，吸附質(zhì)就不再被吸附。這對(duì)于實(shí)際的吸附操作很重要，因?yàn)樗菍?shí)際可能達(dá)到的上限。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第76頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

當(dāng)吸附劑達(dá)到飽和時(shí)，必須對(duì)它進(jìn)行再生處理，以便循環(huán)使用。吸附劑的再生一般可采取下述方式中的一種：降低進(jìn)口氣體的濃度，如用清潔氣體沖洗吸附劑床層；提高床層溫度，可直接加熱(如采用水蒸汽，惰性高溫氣體)或間接加熱(采用蒸汽蛇管)：降低系統(tǒng)的壓力。如真空脫附：用溶劑除去吸附質(zhì)，再將溶劑除去，如活性炭脫除二氧化硫的水洗式再生。最常用的再生方法是切斷進(jìn)入吸附器的氣體，通入直接蒸汽將吸附質(zhì)趕走。但再生后重新使用前必須向吸附劑床層通入清潔的干燥氣體5—10min，以使吸附器保持干燥。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第77頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)吸附器內(nèi)吸附劑床層的特點(diǎn)，可將氣體吸附器分為固定床、移動(dòng)床和流化床三種，其中固定床吸附器由于結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，而被廣泛采用。環(huán)境保護(hù)與管理第三章大氣污染及其防治第78頁，共87頁，2023年，2月20日，星期一(2)吸附法在廢氣治理中的應(yīng)用①二氧化硫的脫除。二氧化硫是一種易被吸附的氣體。常用的吸附劑是活性炭?；钚蕴繉?duì)二氧化硫的吸附包括物理吸附和化學(xué)吸附。當(dāng)煙氣中無水蒸汽和氧存在時(shí)，主要發(fā)生物理吸附，吸附量較小。當(dāng)煙氣含有足夠的水蒸汽和氧時(shí)，伴隨物理吸附進(jìn)行的同時(shí)，還會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，從而增加了化學(xué)吸附的程度?；瘜W(xué)吸附將二氧化硫氧化成三氧化硫，三氧化硫發(fā)生水合作用生成硫酸，水分再將硫酸稀釋，最終以濃度70—80％的硫酸形式被吸附在活性炭上。覆蓋在活性炭表面的硫酸，降低了活性炭的吸附能力．需采用一些方法脫附，回收這些硫酸，并使活性炭再生。常用的方法有固定床水洗再生式、移動(dòng)床加熱再生式及移動(dòng)床水蒸汽再生式二種。環(huán)境保護(hù)與管理第三