大氣污染控制工程

大氣污染控制工程1精選ppt考核要求考勤：占20%作業(yè)：占20%期末考試：占60%2精選ppt第1章概論大氣：環(huán)繞地球的全部氣體的總合。空氣：人類、植物、動物和建筑物暴露于其中的室外氣體。大氣組成干燥清潔的空氣水蒸氣雜質氮、氧、氬、二氧化碳

（99.996%）氖、氦、氪、甲烷等（0.004%）懸浮顆粒物氣態(tài)物質3精選ppt大氣污染由于人類活動或自然過程使得某些物質進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到了足夠的時間，因此危害了人體的舒適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。大氣污染類型：局部、地區(qū)、廣域和全球性污染全球性污染：溫室效應臭氧層破壞酸雨4精選ppt溫室效應溫室氣體：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸氣等。溫室效應：使太陽短波幾乎無衰減地通過，卻可以可以吸收地表的長波輻射，由此引起地球氣溫升高的現(xiàn)象。氣候變化：人類活動使大氣中CO2濃度增加，從而導致全球氣溫升高。5精選ppt臭氧層破壞臭氧主要集中于平流層，可以吸收太陽紫外線的輻射。氟氯碳、NOx等物質向大氣排放逐漸增多，導致臭氧層破壞。6精選ppt酸雨pH小于5.6雨、雪或其他形式的大氣降水稱為酸雨。形成原因：化石燃料燃燒和汽車尾氣排放的SOx和NOx，于大氣中形成硫酸和硝酸，又以雨、雪、霧等形式返回地面，形成“酸沉降”。7精選ppt大氣污染物氣溶膠狀態(tài)污染物氣體狀態(tài)污染物（1）粉塵（2）煙（3）飛灰（4）黑煙（5）霧總懸浮顆粒物（TSP）可吸入顆粒物（PM10）8精選ppt氣體狀態(tài)污染物以分子狀態(tài)存在的污染物。種類：五類含硫化合物含氮化合物碳氧化物有機化合物鹵素化合物另一種分類：（1）一次污染物：直接從污染源排放到大氣中的原始污染物質。（2）二次污染物：由一次污染物與大氣中已有組分或者幾種一次污染物之間一系列化學或光化學反應而生成的與一次污染物性質不同的新污染物質。9精選ppt污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO3、MSO4含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3碳的氧化物CO、CO2無有機化合物C1~C10化合物醛、酮、過氧乙酰硝酸酯、O3鹵素化合物HF、HCl無10精選ppt（1）硫氧化物：SO2（2）氮氧化物：NO、NO2、N2O（3）碳氧化物：CO、CO2（4）有機物：CH4

VOC（揮發(fā)性有機物）（5）硫酸煙霧：硫酸霧和硫酸鹽氣溶膠

（6）光化學煙霧：臭氧、過氧乙酰硝酸酯、酮類、醛類11精選ppt大氣污染物的來源按照主要污染物的統(tǒng)計分析：燃料燃燒固定源工業(yè)生產(chǎn)交通運輸流動源按照空間分布：點源面源煤煙型SO2和TSP12精選ppt大氣污染防治的基本點是防和治的綜合。

大氣污染綜合防治：為了達到區(qū)域環(huán)境空氣質量控制目標，對多種大氣污染控制方案的技術可行性、經(jīng)濟合理性、區(qū)域適應性和實施可能性等進行最優(yōu)化選擇和評價，從而得出最優(yōu)的控制技術方案和工程措施。大氣污染防治13精選ppt1、全面規(guī)劃、合理布局大氣污染綜合防治措施5、綠化造林2、嚴格環(huán)境管理3、控制大氣污染的技術措施實施清潔生產(chǎn)實施可持續(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)濟政策保證必要的環(huán)境保護投資實行“污染者和使用者支付原則”安裝廢氣凈化裝置14精選ppt環(huán)境空氣質量控制標準的種類和作用環(huán)境空氣質量控制標準環(huán)境空氣質量標準：以保護生態(tài)環(huán)境和人群健康的基本要求為目標而對環(huán)境空氣中的各類污染物的容許濃度所做的規(guī)定。大氣污染物排放標準：以實現(xiàn)環(huán)境空氣質量標準為目標，對從污染源排入大氣的污染物濃度所做的限制性規(guī)定。15精選ppt環(huán)境空氣質量控制標準的種類和作用環(huán)境空氣質量控制標準

大氣污染控制技術標準：為保準達到污染物排放標準而從某一方面做出的具體技術規(guī)定。

警報標準：為保護環(huán)境空氣質量不致惡化或根據(jù)大氣污染發(fā)展趨勢，預防發(fā)生污染事故而規(guī)定的污染物含量的極限值。16精選ppt

《環(huán)境空氣質量標準》GB3095-1996

二氧化硫（SO2）總懸浮顆粒物（TSP）可吸入顆粒物（PM10）二氧化氮（NO2）

環(huán)境空氣質量標準

一氧化碳（CO）臭氧（O3）鉛（Pb）、苯并[a]芘（B[a]P）氟化物17精選ppt三級標準：

一級標準：為了保護自然生態(tài)和人群健康，長期接觸情況下，不發(fā)生危害性影響的空氣質量要求。

二級標準：為了保護人群健康和城市鄉(xiāng)村的動植物，短期和長期接觸情況下，不發(fā)生危害性影響的空氣質量要求。

三級標準：為保護人群不發(fā)生急慢性中毒和城市一般動植物正常生長的空氣質量要求。環(huán)境空氣質量標準18精選ppt

三類區(qū)：

一類區(qū)：自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、急需特殊保護區(qū)。

二類區(qū)：居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)、農(nóng)村地區(qū)。

三類區(qū)：特定工業(yè)區(qū)。環(huán)境空氣質量標準19精選pptGB16297-1996，規(guī)定了33種大氣污染物的排放限值，指標分別為最高允許排放濃度、最高允許排放速率、無組織排放監(jiān)控濃度。

任何排氣筒必須同時遵守最高允許排放濃度和最高允許排放速率，超過任何一項即超標。按照污染源所在的環(huán)境空氣質量標準功能區(qū)類別，執(zhí)行相應級別的排放速率標準。大氣污染物綜合排放標準20精選ppt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第四章大氣擴散濃度估算模式第五章顆粒污染物控制技術基礎第六章除塵裝置第七章氣態(tài)污染物控制技術基礎第八章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物的污染控制第十章集氣罩和管道系統(tǒng)設計課程內容21精選ppt第2章燃燒和大氣污染常規(guī)燃料固體燃料液體燃料氣體燃料煤石油天然氣燃燒迅速，燃燒狀態(tài)由空氣與燃料的擴散或混合所控制。受蒸發(fā)過程控制。氣態(tài)燃燒受蒸發(fā)控制；固態(tài)燃燒受氧向固體表面的擴散控制。22精選ppt固體燃料，可燃成份主要由碳、氫及少量的氧、氮和硫等一起構成的有機聚合物。

分類：褐煤、煙煤和無煙煤。第1節(jié)燃料的性質煤工業(yè)分析（1）水分：外部水和內部水，10%~13%左右。

（2）灰分：不可燃礦物質的總稱，25%左右。

（3）揮發(fā)分：與空氣隔絕條件下加熱分解出可燃氣體。（4）固定碳：是煤的主要可燃物質。23精選ppt

去掉外部水分的煤中主要組成碳、氫、氮、硫和氧等含量。元素分析C:分析尾氣的CO2。H：分析尾氣的H2O。N:先轉換為氨，再通過堿吸收。S:先轉換為硫酸鋇，再用重量法測定。24精選ppt硫的形態(tài)全硫硫化鐵有機硫硫酸鹽硫元素硫黃鐵礦硫原生和次生化學方法脫硫揮發(fā)性硫灰分的一部分25精選ppt（4）干燥無灰基

以去掉全部水分和灰分的燃料作為100%的成分。煤的成份表示方法（1）收到基

以包括全部水分和灰分的燃料作為100%的成分。（2）空氣干燥基

以去掉外部水分的燃料作為100%的成分。（3）干燥基

以去掉全部水分的燃料作為100%的成分。26精選ppt

液體燃料，是多種化合物的混合物，主要由鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴等碳氫化合物，主要成份為碳和氫，少量硫、氮和氧。

石油硫的形態(tài)：絕大部分以有機硫的存在。27精選ppt

氣體燃料，甲烷85%、乙烷10%、丙烷3%。

天然氣硫的形態(tài)：

H2S28精選ppt第2節(jié)燃料燃燒過程燃燒是指可燃混合物的快速氧化過程，并伴隨能量的釋放，同時使燃料的組成元素轉化為相應的氧化物。

燃燒產(chǎn)物主要為二氧化碳和水蒸氣；不完全燃燒會生產(chǎn)黑煙和一氧化碳；若燃料含硫和氮，則生成SO2和NO；如果溫度較高，空氣中的部分氮會被氧化成NOx。29精選ppt

燃料完全燃燒的條件：（1）空氣條件

（2）溫度條件（3）時間條件

（4）燃料和空氣的混合條件第2節(jié)燃料燃燒過程30精選ppt假設：（1）空氣僅氮和氧構成，且體積比為79.1/20.9=3.78（2）燃料中的固態(tài)氧可用于燃燒。（3）燃料中硫主要被氧化為SO2。（4）熱力型NOx忽略。（5）燃料的化學式為CxHySzOw。燃料燃燒的理論空氣量單位量燃料按燃料方程式完全燃燒所需要的空氣量稱為理論空氣量。31精選pptCxHySzOw+(x+y/4+z-w/2)O2+3.78(x+y/4+z-w/2)N2xCO2+y/2H2O+zSO2+3.78(x+y/4+z-w/2)N2+QVa0=22.4×4.78(x+y/4+z-w/2)/(12x+1.008y+32z+16w)=107.1(x+y/4+z-w/2)/(12x+1.008y+32z+16w)m3/kg32精選ppt33精選ppt空氣過剩系數(shù)

α=Va/Va0空燃比單位質量燃料完全燃燒所需要的空氣質量34精選ppt燃燒產(chǎn)生的污染物燃燒煙氣：懸浮的少量顆粒物、燃燒產(chǎn)物、未燃燒和部分燃燒的燃料、氧化劑以及惰性氣體等污染物：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、煙、飛灰、金屬及其氧化物、金屬鹽類、醛、酮和稠環(huán)碳氫化合物污染物的產(chǎn)生的影響因素：燃料組成、燃燒方式35精選ppt燃料設備的熱損失：（1）排煙熱損失（2）不完全燃燒熱損失（3）散熱損失防治大氣污染最有力的措施就是有效利用燃料資源。36精選ppt煙氣成分：CO2、SO2、N2和水蒸氣。干煙氣：CO2、SO2、N2水蒸汽體積：燃料中氫燃燒后生成、燃料中所含水蒸氣+由理論空氣量所帶入的水蒸氣濕煙氣：干煙氣、水蒸氣第3節(jié)煙氣體積及污染物排放量計算

理論煙氣體積

理論空氣量條件下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積，以Vfg0表示。37精選pptVn=Vs×Ps×Tn/(Pn×Ts)標準狀態(tài)（273K和1atm）煙氣體積和密度的校正觀測狀態(tài)下：Ps、Ts、Vs標準狀態(tài)下：Pn、Tn、Vn38精選ppt過?？諝庑Ｕ龑嶋H煙氣體積=理論煙氣體積+過剩空氣量Vfg=Vfg0+Va0（α-1）如果采用奧氏煙氣分析儀分析干煙氣成分，則：α=1+O2p/(0.264N2p-O2p)如果燃燒過程產(chǎn)生CO，則：α=1+(O2p-0.5COp)/(0.264N2p-(O2p-0.5COp))39精選ppt污染物排放量計算（2）通過測定煙氣污染物的濃度，并根據(jù)實際

排放量，計算得到污染物的排放量。（1）根據(jù)同類燃燒設備的排污系數(shù)、燃料組成和

燃燒狀況，預測煙氣量和污染物濃度。40精選ppt41精選ppt42精選ppt43精選ppt44精選ppt45精選ppt第3章大氣污染氣象學污染源大氣污染傳輸和擴散（1）污染源本身特性（2）氣象條件（3）地面特征（4）周圍地區(qū)建筑物分布46精選ppt對流層平流層中間層暖層散逸層第3章大氣污染氣象學大氣圈垂直結構（1）對流層集中了整個大氣質量的3/4和幾乎全部水蒸氣。（2）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。（4）溫度和濕度的水平分布不均勻，經(jīng)常發(fā)生大規(guī)模的水平運動。47精選ppt大氣邊界層（摩擦層）

對流層的下層，厚度約為1~2km,其中氣流受地面阻滯和摩擦的影響很大。近地層

從地面到50-100m左右的一層，上下溫差很大。48精選ppt2、氣壓大氣的壓強。氣象要素1、氣溫地面1.5米處的空氣溫度。1hPa=100Pa3、氣濕49精選ppt氣象上把水平方向上的空氣運動稱為風。氣象要素4、風向和風速風向指風的來向。風速指單位時間之內水平方向上空氣運動的距離。50精選ppt漂浮于空中的水汽凝結物。氣象要素5、云水汽凝結物由大量小水滴或小冰晶或兩者的混合物構成。云量云高51精選ppt一、太陽、大氣和地面的熱交換二、氣溫的垂直變化三、大氣穩(wěn)定度第2節(jié)大氣的熱力過程52精選ppt低層大氣的增熱和冷卻，是太陽、大氣和地球之間進行熱量交換的結果。一、太陽、大氣和地面的熱交換

（1）近地層大氣溫度隨地表溫度的升高而增加（自下而上的被加熱）。（2）近地層大氣溫度隨地表溫度的降低而降低（自下而上的被降低）。53精選ppt二、氣溫的垂直變化大氣的絕熱過程：

如果大氣中某一空氣塊作垂直運動時與周圍空氣不發(fā)生熱量交換，則這樣的狀態(tài)變化過程稱為大氣絕熱過程。T/T0=(P/P0)R/Cp=(P/P0)0.288泊松方程描述了絕熱升降過程中氣塊的初態(tài)和終態(tài)之間的關系。54精選ppt干絕熱直減率：干空氣塊絕熱上升或下降單位高度時，溫度降低或升高的數(shù)值，稱為干空氣溫度絕熱垂直遞減率，簡稱干絕熱直減率，以γd表示。55精選ppt氣溫的垂直分布氣溫隨高度的變化可以用氣溫垂直遞減率（氣溫直減率）表示。氣溫直減率表示單位高度（通常取100米）氣溫的變化值。如果氣溫隨高度的增加而遞減的，則氣溫直減率為正值，反之則為負值。56精選ppt溫度層結：

氣溫隨垂直高度的分布的曲線，稱為氣溫沿高度分布曲線或溫度層結曲線，簡稱溫度層結。（1）遞減層結：氣溫隨高度的增加而降低，且γ>γd。（2）中性層結：γ=γd（3）等溫層結：γ=0（4）逆溫：γ<057精選ppt三、大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度：垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度，即是否會發(fā)生對流。（1）大氣不穩(wěn)定：γ>γd（2）大氣穩(wěn)定：γ<γd（3）中性：γ=γd58精選ppt四、逆溫（1）輻射逆溫（2）下沉逆溫（3）平流逆溫（4）湍流逆溫（5）鋒面逆溫59精選ppt五、煙流形狀與大氣穩(wěn)定度的關系（1）波浪型（2）錐型（3）扇型（4）爬升型（5）漫煙型不穩(wěn)定中性逆溫下部穩(wěn)定，上部不穩(wěn)定下部不穩(wěn)定，上部穩(wěn)定60精選ppt一、引起大氣運動的作用力第3節(jié)大氣的運動和風1、水平氣壓梯度力2、地轉偏向力3、慣性離心力4、摩擦力61精選ppt二、近地層風速廓線模式1.對數(shù)律風速廓線模式2.指數(shù)律風速廓線模式中性非中性62精選ppt63精選ppt

以1m3的干煙氣作為基礎，則SO2的體積為120×10-6m3。換算為標準狀態(tài)下的體積為：

Vn=Vs×Ps×Tn/(Pn×Ts)=120×

10-6×（（700×133.322）/101.325）×（273/443）=6.811×10-5m3SO2密度=（（6.811×10-5×103）/22.4）×64=0.1946g/m364精選ppt城市熱島環(huán)流是由城鄉(xiāng)溫度差引起的局地風。城市熱島環(huán)流城市氣溫高農(nóng)村氣溫低城市風65精選ppt第4章大氣擴散濃度估算模式湍流風速湍流：（1）熱力湍流（2）機械湍流風和湍流是決定大氣擴散最主要因素66精選ppt（4）擴散過程中污染物的質量是守恒的。高斯擴散模式無界空間連續(xù)點源擴散模式假設：（1）y軸和z軸上污染物濃度滿足高斯分布；（2）全部空間中風速是均勻和穩(wěn)定的；（3）源強是連續(xù)均勻的；67精選ppt高架連續(xù)點源擴散模式68精選ppt（3）地面最大濃度模式（1）地面濃度模式（2）地面軸線濃度模式69精選ppt煙氣抬升高度計算公式：（1）當QH≥2100kW和(Ts-Ta)≥35K第3節(jié)污染物濃度的估算Pa大氣壓力，hPaQv實際排煙量，m3/su煙囪出口處的平均風速，m/sTs煙囪出口處的煙氣溫度，KTa環(huán)境大氣溫度，KQH煙氣的熱釋放率，kW一、煙氣抬升高度的計算煙囪的有效高度等于煙囪的幾何高度與煙氣抬升高度之和。70精選ppt（2）當1700＜QH＜2100kW（3）當QH≤1700kW或者△T＜35K（4）當10m高處的年平均風速小于或者等于1.5m/svs為煙氣出口流速，m/s71精選ppt例題1

某城市火電廠的煙囪高100m，出口內徑5m，出口煙氣流速12.7m/s，溫度140℃，流量250m3/s。煙囪出口處的平均風速4m/s，大氣溫度20℃，當?shù)貧鈮?78.4hPa。試確定煙氣抬升高度和有效源高。72精選ppt解查表得到n0=1.303,n1=1/3,n2=2/3Ts-Ta=140-20=120℃QH=0.35×978.4×250×120/(140+273)=24875kW求得煙氣抬升高度：△H=1.303×248751/3×1002/3×4-1=204.9mH=100+204.9=304.9m73精選ppt大氣的稀釋擴散能力：

A強不穩(wěn)定B不穩(wěn)定C弱不穩(wěn)定D中性E較穩(wěn)定

F穩(wěn)定

二、擴散參數(shù)的確定（1）現(xiàn)場測定（2）模擬實驗（3）經(jīng)驗公式首先確定大氣的稀釋擴散能力，再采用P-G擴散曲線計算得到擴散參數(shù)。74精選ppt

先按照太陽高度角和云量確定太陽輻射等級，再由太陽輻射等級和地面風速確定穩(wěn)定度級別。

大氣穩(wěn)定度確定的方法75精選ppt平原地區(qū)農(nóng)村和城市遠郊區(qū)A、B、C直接計算，D、E、F需向不穩(wěn)定方向提半級后計算。擴散參數(shù)的選取丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市同工業(yè)區(qū)。

工業(yè)區(qū)和城區(qū)點源A、B直接計算，C提到B級，D、E、F需向不穩(wěn)定方向提一級后計算。76精選ppt例題2：例題1條件下，當煙氣排出的SO2速率為150g/s時，試計算陰天的白天SO2的最大著地濃度及出現(xiàn)的距離。解：（1）確定大氣穩(wěn)定度：根據(jù)題意，陰天的白天為D級。根據(jù)擴散參數(shù)的選取方法，對于城市點源，D級向不穩(wěn)定方向提一級，則為C級。77精選ppt（2）計算最大落地濃度：78精選ppt一、封閉型擴散模式

第4節(jié)特殊氣象條件下的擴散模式79精選ppt（1）當x≤xD:xD為煙流垂直擴散高度剛好達到逆溫層底時的水平距離。

查表求出與此對應的下風距離x，即為xD。

（3）當xD＜x＜2xD取x=xD和x=2xD兩點濃度的內插值。

（2）當x≥2xD80精選ppt例4-5某電廠煙囪有效高度為150m，SO2的排放量為151g/s。夏季晴朗的下午，地面風速為4m/s。上部存在鋒面逆溫使得垂直混合限制于1.5km之內。試估算正下風向3km和11km處的SO2濃度。81精選ppt解：夏季晴朗的下午，太陽為強輻射，當?shù)孛骘L速為4m/s時，從表4-3查得大氣穩(wěn)定度為B級。x=6756m>500mx=4967m82精選ppt當x=3km時，地面軸線濃度為：83精選ppt

二、熏煙型擴散模式當夜間發(fā)生輻射逆溫后，清晨太陽升起后，逆溫從地面開始破壞而逐漸向上發(fā)展。當逆溫破壞到煙流下邊緣以上時，便發(fā)生強烈的向下混合作用，使地面污染物濃度增大。

第4節(jié)特殊氣象條件下的擴散模式熏煙過程84精選ppt

假定煙流是排入穩(wěn)定層之內的，當逆溫層消失到高度hf時，這時高度hf以下濃度的垂直分布是均勻的，則地面濃度可以采用下式進行計算。

85精選ppt

當逆溫層消失到H時，即hf=H可以認為煙流的一半已經(jīng)向下混合，另一半仍留于上面的穩(wěn)定大氣中，這時的地面濃度為：

86精選ppt

當逆溫層消失到煙流的上邊緣時，即hf=H+2σz可以認為煙流全部混合，地面濃度達到最大值：

87精選ppt例4-6某電廠煙囪有效高度為150m，SO2的排放量為151g/s。夜間和上午地面風速為4m/s，夜間云量為3/10。如果清晨發(fā)生熏煙現(xiàn)象，確定下風向16km處的地面軸線濃度。88精選ppt解：夜間u=4m/s，云量=3/10，可以確定穩(wěn)定度為E級。當x=16km時，確定擴散參數(shù)。89精選ppt一、煙囪高度的計算既要滿足大氣污染物的擴散稀釋的要求，又要考慮節(jié)省投資，最終目的是保證地面濃度不超過《環(huán)境空氣質量標準》。采用高斯模式的簡化公式。

1、按地面最大濃度的計算方法按保證污染物的地面最大濃度不超過國家標準規(guī)定的濃度限值確定煙囪高度。

第5節(jié)煙囪高度的設計90精選ppt二、煙囪設計中的幾個問題第5節(jié)煙囪高度的設計1、煙囪高度計算公式是根據(jù)煙流擴散范圍之內溫度層相同的條件下，按照錐形煙流高斯模式推導出來的。如果上部逆溫出現(xiàn)頻率較高的地區(qū)，需按封閉型擴散模式校核。如果是輻射逆溫較強的地區(qū)，應該采用熏煙型擴散模式校核。91精選ppt第5節(jié)煙囪高度的設計2、煙氣抬升高度對煙囪高度計算影響很大。一般情況下，優(yōu)先采用國家標準推薦的公式。3、為防止煙流受周圍建筑的影響，煙囪高度不得低于所從屬建筑物高度的2倍；為防止煙囪本身對煙流的影響，煙囪出口處的流速不得低于風速的1.5倍。為利于煙氣抬升，出口煙氣流速不宜過低，為20~30m/s。92精選ppt第5章顆粒污染物控制技術基礎大氣污染控制的顆粒物：（1）顆粒的粒徑及粒徑分布（2）粉塵的物理性質（3）凈化裝置的性能（4）顆粒捕集的理論基礎一般指大于分子的顆粒物，實際上指粒徑大于0.01μm，稱為粉塵。93精選ppt第1節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布一、顆粒的粒徑（4）用沉降法測定得到的直徑

斯托克斯直徑、空氣動力學當量直徑（1）用顯微鏡觀察

定向直徑、定向面積等分直徑、投影面積直徑（2）用篩分法測定得到篩分直徑（3）用光散射法測定得到的等體積直徑94精選ppt二、粒徑分布

粒徑分布是指粒徑范圍內的顆粒的個數(shù)（或質量或表面積）所占的比例。

個數(shù)分布

質量分布

表面積分布95精選ppt個數(shù)分布96精選ppt97精選ppt質量分布98精選ppt三、平均粒徑99精選ppt100精選ppt正態(tài)分布101精選ppt對數(shù)正態(tài)分布R-R分布102精選ppt第2節(jié)粉塵的物理性質（1）粉塵的密度（2）粉塵的安息角和滑動角（3）粉塵的比表面積（4）粉塵的含水率（5）粉塵的潤濕性（6）粉塵的荷電性和導電性（7）粉塵的粘附性（8）粉塵的自燃性和爆炸性103精選ppt（1）粉塵的密度單位體積粉塵的質量，單位為kg/m3。粉塵的真密度：體積指粉塵自身所占的真體積粉塵的堆積密度：體積包括顆粒之間和顆粒內部的空隙體積104精選ppt（2）粉塵的安息角和滑動角安息角：粉塵從漏斗連續(xù)落到水平面上，自然堆積成一個圓錐體，圓錐體母線與水平面的夾角。滑動角：自然堆積于光滑平板上的粉塵，隨平板做傾斜運動時，粉塵開始發(fā)生滑動時的平板傾斜角。105精選ppt（3）粉塵的比表面積定義：單位體積（質量）粉塵所具有的表面積。（4）粉塵的含水率水份質量占總質量的比例。106精選ppt（5）粉塵的潤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。粉塵的潤濕性可以作為選用濕式除塵器的依據(jù)。107精選ppt（6）粉塵的荷電性和導電性粉塵的天然荷電量一般很小，并且有兩種極性。粉塵的導電性通常采用比電阻表示。108精選ppt（7）粉塵的粘附性粉塵顆粒粘附于固體表面，或者顆粒之間彼此相互粘著的現(xiàn)象。（8）粉塵的自燃性和爆炸性109精選ppt第3節(jié)凈化裝置的性能一、凈化裝置技術性能的表示方法2、凈化效率1、處理氣體流量凈化效率表示裝置凈化污染物效果的重要技術指標。110精選ppt3、壓力損失壓力損失可以代表裝置能耗大小的技術經(jīng)濟指標，系指裝置的進口和出口氣流全壓之差。實質上是氣流通過裝置時所消耗的機械能，與通風機所耗功率成正比。111精選ppt二、凈化效率Q1NmN3/sρ1Ng/mN3

S1

g/sQ2N

mN3/sρ2Ng/mN3

S2

g/s1、總效率112精選ppt2、通過率3、分級除塵效率除塵裝置對某一粒徑間隔之內粉塵的除塵效率。113精選ppt4、分級效率與總效率之間的關系（1）由總效率求分級效率114精選ppt4、分級效率與總效率之間的關系（2）由分級效率求總效率115精選ppt第4節(jié)顆粒捕集的理論基礎將含塵氣體引入具有一種或幾種力作用的除塵器，使顆粒相對其運載氣流產(chǎn)生一定的位移，并從氣流中分離出來，最后沉降到捕集表面上。流體阻力顆粒之間的相互作用力可以忽略外力重力、離心力、靜電力、熱力和慣性力等116精選ppt一、流體阻力形狀阻力摩擦阻力阻力大小的決定因素顆粒的形狀粒徑表面特性運動速度流體的性質117精選ppt118精選ppt阻力系數(shù)的確定當Rep≤1時，顆粒處于層流狀態(tài)，CD與Rep成線性關系：119精選ppt當1<Rep<500時，顆粒處于湍流過渡區(qū)：當500<Rep<2×105時，顆粒處于湍流區(qū)：120精選ppt當顆粒尺寸小到與氣體分子平均自由大小差不多時：121精選ppt122精選ppt123精選ppt二、阻力導致的減速運動124精選ppt三、重力沉降適應范圍：顆粒粒徑為1.5~75微米125精選ppt對于較大的顆粒（Rep>1）126精選ppt四、離心沉降127精選ppt六、靜電沉降荷電顆粒所受的作用力主要是靜電力和氣流阻力。128精選ppt第六章除塵裝置除塵裝置（除塵器）：從氣體中去除或捕集固態(tài)或液態(tài)的設備。（1）機械除塵器（2）電除塵器（3）袋式除塵器（4）濕式除塵器129精選ppt第1節(jié)機械除塵器機械除塵器：利用質量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣流分離的裝置。（1）重力沉降室（2）慣性除塵器（3）旋風除塵器130精選ppt（1）重力沉降室一、層流式重力沉降室LHv0u0hc沉降室的高度為H(m)；處理煙氣量為Q(m3/s)。131精選ppt氣流的停留時間停留時間t內，粒徑dp粒子的沉降距離為：132精選ppt重力沉降室能100%捕集的最小粒子直徑：133精選ppt2、湍流式重力沉降室粒徑dp粒子的分級除塵效率134精選ppt135精選ppt（2）慣性除塵器1、除塵機理為改善沉降室的除塵效果，可于沉降室內設置擋板，使含塵氣流發(fā)生急劇轉變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分離。

慣性力重力離心力含塵氣體氣體出口擋板擋板136精選ppt3、應用慣性除塵器效率不高，故一般只用于多級除塵器中的第一級除塵。2、慣性除塵器結構型式（1）沖擊式利用粒子沖擊擋板捕集較粗粒子。（2）反轉式改變氣流流動方向而捕集較細粒子。137精選ppt（3）旋風除塵器除塵機理：利用旋轉氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離。1）含塵氣流進入除塵器后，沿外壁由上向下做旋轉運動。2）當旋轉氣流的大部分到達錐體的底部后，轉而向上沿軸心旋轉，最后經(jīng)排氣管排出。3）氣流做旋轉運動時，離心力作用下塵粒逐漸向外壁運動，到達外壁的塵粒最后逐漸落入灰斗。138精選ppt進口圓柱體錐體排出口儲灰斗煙氣Q:煙氣流量D：旋轉除塵器直徑de：排出管直徑A：進口面積v1:氣體進口速度R:旋轉半徑d0:交界圓柱面直徑r0:交界圓柱面半徑h0:交界圓柱面高度139精選ppt（3）軸線速度速度：（1）切向速度外渦旋速度vT內渦旋速度vt（2）徑向速度vr140精選ppt外渦旋的切線速度反比于旋轉半徑的n次方。內渦旋的切線速度正比于旋轉半徑。141精選ppt渦旋氣流的平均徑向速度vr：142精選ppt壓力損失：143精選ppt旋風除塵器的除塵效率如果FC>FD，離心力作用下粒子將移向外壁而被捕集。如果FC<FD，氣流作用下粒子將移向內渦旋。如果FC=FD，粒子將位于界面上不停的旋轉，50%的可能性移向外壁而被捕集。144精選ppt旋風除塵器的除塵效率145精選ppt146精選ppt147精選ppt影響旋風除塵器效率的影響因素二次效應較小粒徑區(qū)域，理應逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實際效率高于理論效率。

較大粒徑區(qū)間，實際效率低于理論效率，原因是理應沉降入灰斗的塵粒卻隨凈化后的氣流一起排走。148精選ppt比例尺寸

相同的切向速度下，筒體直徑越小，粒子受到的慣性離心力越大，除塵效率越大。如果筒體直徑過小，粒子容易逃逸，使效率下降。排出管直徑越小，分割直徑越小，則除塵效率越高。如果排出管直徑太小，會使壓力損失增加。149精選ppt旋風除塵器的特征長度：從排出管下部至氣流下降的最低點之間的距離。旋風除塵器排氣管以下部分的長度應當接近或等于特征長度。除塵器下部的嚴密性150精選ppt煙塵的物理性質操作變量氣體的密度和粘度塵粒的大小和比重煙氣的含塵濃度提高煙氣入口速度，旋風除塵器分割直徑變小，效率提高。10~25m/s151精選ppt旋風除塵器的結構型式按進氣方式分類切向進入式軸向進入式直入式蝸殼式152精選ppt旋風除塵器的設計選型（2）確定進口速度。（1）根據(jù)含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征及除塵要求、阻力要求等，合理地選擇旋風除塵器的型式。（3）確定進口面積、入口寬度和高度。153精選ppt（4）確定各部分幾何尺寸XLT/A旋風除塵器X-除塵器L-離心T–筒式

入口寬度,b：入口高度,h：筒體直徑,D：排出筒直徑,de：筒體高度,L：錐體高度,H：灰斗直徑,d1：154精選ppt第2節(jié)電除塵器氣體通過高壓電場進行電離的過程中，使塵粒帶電，并且電場力作用下使塵粒沉積于集塵板上，從而將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備。特點：靜電力直接作用于粒子上，而不是作用于整個氣流上。155精選ppt電除塵器的主要優(yōu)點壓力損失小，一般為200~500Pa;處理煙氣量大，可達105~106m3/h;能耗低，大約為0.2~0.4kWh/1000m3;對細粉塵有很高的捕集效率，高達99%;可以處理高溫或強腐蝕性氣體。156精選ppt一、電除塵器的工作原理懸浮粒子荷電電場內帶電粒子遷移和捕集將捕集物從集塵板表面上清除157精選ppt二、電暈放電放電金屬線金屬管電暈區(qū)含負離子區(qū)158精選ppt假定電暈電極為負極，從金屬線表面或附件釋放出大量的電子，電子移向正極，與氣體分子發(fā)生碰撞并使之離子化，結果又產(chǎn)生大量的電子。（雪崩過程）假定存在電負性氣體（氧氣、水蒸氣和二氧化碳），則電暈產(chǎn)生的電子會被氣體捕獲并產(chǎn)生負離子。雪崩過程產(chǎn)生的正離子與金屬表面碰撞并產(chǎn)生新電子。159精選ppt起始電暈電壓開始產(chǎn)生電暈電流時所施加的電壓。160精選ppt161精選ppt電暈特性的影響因素氣體的組成溫度和壓力電壓的波形162精選ppt三、粒子荷電第一種：靜電力作用下離子做定向運動，與粒子碰撞而使粒子荷電，稱為電場荷電或碰撞荷電。第二種：由離子的擴散現(xiàn)象而導致的粒子荷電過程，稱之為擴散荷電。163精選ppt電場荷電粒子直徑dp>0.5μｍ

164精選ppt165精選ppt擴散荷電粒子直徑dp<0.15μｍ

166精選ppt四、荷電粒子的運動和捕集167精選ppt粒子的捕集效率德意希分級效率方程德意希分級效率方程概括了分級除塵效率與集塵板面積、氣體流量和顆粒驅進速度之間的關系。168精選ppt有效驅進速度169精選ppt

被捕集粉塵的清除粉塵沉積于電暈極上會影響電暈電流的大小和均勻性。濕式電除塵器：用水沖洗集塵極板，使極板表面經(jīng)常保持著一層，粉塵降落于水膜上，隨水膜流走，從而達到清灰的目的。170精選ppt優(yōu)點:粉塵重新進入量低可以凈化部分有害氣體（SO2和HF）缺點:極板腐蝕污泥處理171精選ppt干式除塵器電磁振打錘式振打172精選ppt六、電除塵器結構1、電暈電極圓形線星形線鋸齒線芒刺線173精選ppt電暈線的要求起暈電壓低電暈電流大機械強度大容易清灰174精選ppt2、集塵極振打時粉塵的二次揚起少。單位集塵面積消耗金屬量低。應有一定的剛性，不易變形。造價低。175精選ppt3、高壓供電設備高壓供電設備提供粒子荷電和捕集所需要的高場強和電暈電流。176精選ppt七、粉塵比電阻

為了電暈極和集塵極之間能順利輸送離子電流，沉積于集塵極表面的粉塵必須具有一定的導電性。177精選ppt克服高比電阻影響的方法（1）保持電極表面清潔。（2）增加煙氣濕度，或向煙氣中加入SO3、NH3及Na2CO3。178精選ppt179精選ppt八、電除塵器的選擇和設計板間距S23~28cm驅進速度ω3~18cm/s比集塵極表面積A/Q300~2400m3/(1000m3/min)氣流速度v1~2m/s長高比L/H0.5~1.5180精選ppt1、比集塵表面積的確定2、集塵板長高比的確定3、氣流速度的確定4、氣體的含塵濃度181精選ppt第四節(jié)袋式除塵器凈化氣含塵氣體濾袋振動機構182精選ppt一、工作原理常見的濾料由棉、毛和人造纖維等加工而成，濾料本身網(wǎng)孔較大，一般為20~50μm，因而新鮮濾料的除塵效率較低。顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴散作用，逐漸于濾袋表面形成粉塵初層。

粉塵初層濾布主要過濾層形成顆粒初層和支撐它的作用183精選ppt過濾速度煙氣實際體積流量與濾布面積之比，所以也稱為氣布比。提高過濾速度，壓力損失增加和去除效率下降。提高過濾速度，將降低濾布面積，減少除塵器體積、占地面積和投資。184精選ppt二、壓力損失壓力損失是重要的技術經(jīng)濟指標，它決定能量消耗，還決定清灰間隔時間。185精選ppt186精選ppt三、袋式除塵器的濾料（1）對濾料的要求必須考慮含塵氣體的特征纖維本身的性質濾料表面結構187精選ppt（2）濾料種類天然纖維、無機纖維、合成纖維天然纖維：棉毛織物，適合于凈化沒有腐蝕性、溫度低于360K以下的氣體。無機纖維：玻璃纖維濾料，過濾性能好、阻力低、化學穩(wěn)定、價格便宜。用硅酮樹脂處理可以提高耐磨、疏水性、柔軟性、提高耐溫性（523K）。188精選ppt合成纖維：尼龍織布（耐磨性好、耐酸性差）奧綸（耐磨性差、耐酸性好）滌綸芳香族聚酰胺聚四氟乙烯189精選ppt四、袋式除塵器的清灰（1）機械振打清灰：機械振打濾料（3）脈沖噴吹清灰：壓縮空氣噴吹（2）逆氣流清灰：低壓氣流反吹190精選ppt（1）機械振打清灰濾袋沿水平方向擺動。濾袋沿垂直方向擺動?？繖C械轉動將濾袋扭轉一定的角度。191精選ppt（2）逆氣流清灰清灰時氣流方向與正常過濾時相反。采用反吹風形式。結構簡單、清灰效果好、濾袋磨損少。192精選ppt（3）脈沖噴吹清灰利用4~7atm的壓縮空氣反吹。壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動，導致附著于濾袋上的顆粒層脫落。必須選者適當?shù)膲嚎s空氣和適當?shù)拿}動持續(xù)時間。193精選ppt（1）選定除塵器型式、濾料及清灰方式五、袋式除塵器的選擇與設計（2）計算過濾面積194精選ppt簡易清灰：vF=0.20~0.75m/min機械振打清灰：vF=1.0~2.0m/min逆氣流反吹清灰：vF=0.5~2.0m/min脈沖噴吹清灰：vF=2.0~4.0m/min（3）除塵器設計：根據(jù)煙氣量和總過濾面積，選擇型號。195精選ppt第五節(jié)除塵器的選擇1.選用的除塵器必須滿足排放標準規(guī)定的排放要求。2.粉塵顆粒的物理性質對除塵器性能具有較大影響。

（1）粘性大的粉塵，不宜采用干法除塵（2）比電阻過大的粉塵，不宜采用電除塵（3）憎水性粉塵，不宜采用濕法除塵196精選ppt3.氣體的含塵濃度：含塵濃度較高時，靜電除塵器或袋式除塵器前應設置預凈化設備。4.煙氣溫度、濕度等性質是選擇除塵設備必須考慮的因素。5.選擇除塵器時，考慮收集粉塵處理問題。197精選ppt6.選擇除塵器需要考慮投資和運行費用。198精選ppt第七章氣態(tài)污染物控制技術基礎吸收：混合氣體組分從氣相到液相的相間傳遞過程。吸附：用多孔固體吸附劑將氣體混合物中一種或多種組分被濃集于固體表面。催化：催化轉化是指將含污染物的氣體通過催化反應，使其中的污染物轉化為無害或者易于處理與回收利用物質的凈化方法。199精選ppt吸收的類型按溶質和吸附劑之間發(fā)生的作用（1）物理吸收（2）化學吸收第1節(jié)吸收200精選ppt氣-液平衡當混合氣體可吸收組分與液相吸收劑接觸時，部分吸收質向吸收劑進行質量傳遞（吸收過程），同時也發(fā)生液相中吸收質組分向氣體逸出的質量傳遞過程（解吸過程）。當吸收過程的傳質速率等于解吸過程的傳質速率，氣液兩相就達到了動態(tài)平衡。平衡時氣相中的組分分壓稱為平衡分壓。液相吸收劑所溶解組分的濃度稱為溶解度。201精選ppt亨利定律202精選ppt203精選ppt204精選ppt205精選ppt吸收機理氣膜液膜氣相主體液相主體PAcAPAicAi206精選ppt雙膜理論模型吸收過程簡化為通過氣液兩層層流膜的分子擴散，通過此兩層膜的分子擴散阻力就是吸收過程的總阻力。吸收速率：單位面積單位時間被吸收劑吸收的量。吸收速率=吸收推動力×吸收系數(shù)207精選ppt1、氣相分傳質速率方程208精選ppt2、液相分傳質速率方程209精選ppt3、總傳質速率方程210精選ppt吸收系數(shù)211精選ppt界面濃度212精選ppt213精選ppt214精選ppt215精選ppt填料塔設計計算混合氣體吸收液凈化氣吸收溶質的吸收液216精選pptG—單位時間通過塔內任一截面單位面積的混合氣體流量,kmol/(m2·s)L—單位時間通過塔內任一截面單位面積的吸收液流量,kmol/(m2·s)y—任一截面上混合氣體吸收質的摩爾分數(shù)x—任一截面上吸收液中吸收質的摩爾分數(shù)217精選pptGB—單位時間通過塔內任一截面單位面積的惰性氣體流量,kmol/(m2·s)LS—單位時間通過塔內任一截面單位面積的吸收劑流量,kmol/(m2·s)Y—混合氣體中吸收質與惰性氣體的摩爾比X—吸收液中吸收質與吸收劑的摩爾比218精選ppt219精選pptGB,Y1Ls,X1Ls,X2GB,Y2GB,YLs,X220精選ppt平衡線ABXYX1Y1Y2X2221精選ppt吸收劑用量的計算吸收劑實際用量取最小用量的1.1~2.0倍222精選ppt填料層高度的計算223精選ppt表示單位傳質推動力下，單位時間單位體積填料層內傳遞的溶質量。224精選ppt225精選ppt對數(shù)平均推動力法226精選ppt227精選ppt228精選ppt229精選ppt230精選ppt231精選ppt232精選ppt233精選ppt234精選ppt235精選ppt236精選ppt237精選ppt238精選pptm239精選ppt第2節(jié)吸附吸附：用多孔固體吸附劑將氣體混合物中一種或多種組分被濃集于固體表面。吸附質：被吸附到固體表面的物質。吸附劑：附著吸附質的物質。分類：（1）物理吸附（2）化學吸附240精選ppt物理吸附吸附質和吸附劑之間不發(fā)生化學反應。吸附過程極快。吸附為放熱反應。吸附質和吸附劑之間的作用不強，可以解吸出來。241精選ppt化學吸附吸附具有較強的選擇性。吸附速率較慢。升高溫度可以提高吸附速率。242精選ppt一、吸附劑要具有巨大的內表面。對不同具有選擇性的吸附作用。較高的機械強度、化學和熱穩(wěn)定性。吸附容量大。來源廣泛、造價低廉。良好的再生性能。243精選ppt常見的工業(yè)吸附劑白土（天然粘土）活性氧化鋁硅膠活性炭沸石分子篩244精選ppt吸附劑再生加熱再生降壓再生置換再生溶劑萃取245精選ppt第3節(jié)氣體催化凈化催化：催化轉化是指將含污染物的氣體通過催化反應，使其中的污染物轉化為無害或者易于處理與回收利用物質的凈化方法。246精選ppt催化作用和催化劑化學反應因加入某種物質而改變，而反應前后被加入物質的數(shù)量和性質不變，這種性質稱為催化作用凡能加速化學反應速度，而本身的化學性質反應前后保持不變的物質，稱為催化劑。247精選ppt催化劑組成活性組分助催化劑載體248精選ppt第8章硫氧化物的污染控制第1節(jié)硫循環(huán)及硫排放第2節(jié)燃燒前燃料脫硫第3節(jié)流化床燃燒脫硫第4節(jié)高濃度二氧化硫尾氣的回收和凈化第5節(jié)低濃度二氧化硫煙氣脫硫249精選ppt第2節(jié)燃燒前燃料脫硫重力分選法分選后煤炭含流量降低40~90%1、煤炭的固態(tài)加工250精選ppt2、煤炭的轉化煤氣主要是氫、一氧化碳和甲烷等可燃氣體構成