氣溶膠化學(xué)市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件省名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第四節(jié)氣溶膠化學(xué)1/90大氣氣溶膠定義、基本特征大氣氣溶膠化學(xué)組成、起源與去除大氣氣溶膠危害主要內(nèi)容2/90

定義：

液體或固體微粒均勻地分散在氣體中形成相對穩(wěn)定懸浮體系。

液體或固體微粒（即顆粒物或粒子）是指空氣動(dòng)力學(xué)直徑為0.002~100μm液滴或固態(tài)粒子。形狀：很復(fù)雜液體顆粒物近似于球形，固體顆粒物多不規(guī)則，有片狀、柱狀、雪花狀、針狀等等。大氣氣溶膠定義、基本特征3/90北京市經(jīng)典煙塵集合體TEM圖像（a.鏈狀;b.簇狀)4/90表面光滑飛灰表面吸附超細(xì)顆粒飛灰

礦物顆粒石英硫酸鹽5/90氣溶膠分類：按粒徑大?。孩倏倯腋☆w粒物(TSP)：用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器在濾膜上所搜集到顆粒物總質(zhì)量，通常稱為總懸浮顆粒物。Dp(粒徑)在100

m以下，其中多數(shù)在10

m以下，是分散在大氣中各種粒子總稱。②飄塵：Dp＜10

m能在大氣中長久飄浮懸浮物質(zhì)，如煤煙、煙氣、霧等。③降塵：能用采樣罐采集到大氣顆粒物。在TSP中直徑大于30μm粒子因?yàn)楸旧碇亓ψ饔脮?huì)很快沉降下來，這部分顆粒物稱為降塵。④可吸入粒子：易于經(jīng)過呼吸過程而進(jìn)入呼吸道粒子。當(dāng)前國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提議將其定為Dp≤10μm。⑤細(xì)粒子：其粒徑小于2.5μm，記為：PM2.56/90按顆粒物成因分:

分散性氣溶膠：指固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)經(jīng)粉碎、噴射形成微小粒子分散在大氣中形成氣溶膠，如海浪分濺、農(nóng)藥噴灑等。

凝聚性氣溶膠：由氣體或蒸汽遇冷凝聚成液態(tài)或固態(tài)微粒而形成氣溶膠。氣溶膠分類：7/90按顆粒物物理(凝聚)狀態(tài)分:固態(tài)：煙、塵液態(tài)：霧固液混合：霾、煙霧

氣溶膠分類：8/90中國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中PM10（

Dp≤10μm

）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取值時(shí)間濃度限值（mg/m3）一級標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)年均值0.040.100.15日均值0.050.150.25美國環(huán)境保護(hù)局1997年提出、經(jīng)過了PM2.5國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，要求PM2.5年均濃度和日均濃度限值分別為15和65μg/m3。9/90地點(diǎn)觀察時(shí)間質(zhì)量濃度參考文件北京1999.7-.9夏季76Heetal.()北京1999.7-.9冬季176Heetal.()太原.12216.7Mengetal.()南京149.0王薈等.()上海.9-.194.64Wangetal.()廣州.1-2105.9Caoetal.()青島1997-43.6Huetal.()廈門199340.0Gaoetal.(1996)大連67.5Takamietal.()香港.1-254.5Caoetal.()珠海.1-259.3Caoetal.()不一樣地域PM2.5平均質(zhì)量濃度（μg/m3）10/90相關(guān)概念一次氣溶膠：由排放源直接排放到大氣中顆粒物。二次氣溶膠：經(jīng)過與氣體組分化學(xué)反應(yīng)生成顆粒物。均質(zhì)氣溶膠：全部顆粒物化學(xué)組成相同。單譜氣溶膠：全部顆粒物粒徑大小相同。多譜氣溶膠：各種粒徑大小顆粒物。11/90大氣氣溶膠濃度表示方法數(shù)濃度：個(gè)/cm3表面積濃度：μm2.cm-3體積濃度：μm3.cm-3質(zhì)量濃度：mg.m-3;μg.m-312/90氣溶膠起源大氣氣溶膠起源復(fù)雜，按照產(chǎn)生過程分為自然源和人為源。自然源主要來自于洋面氣泡破裂、土壤風(fēng)蝕、生物孢子花粉以及火山暴發(fā)、森林火災(zāi)等。人為源主要來自化石燃料燃燒、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)等；人為排放氣態(tài)污染物在一定條件下氣－粒轉(zhuǎn)化過程也是大氣氣溶膠一個(gè)主要起源。13/90大氣氣溶膠主要是經(jīng)過干、濕沉降方式去除。（1）干沉降：重力作用或與地面其它物體碰撞后沉降。（2）濕沉降：①雨除：氣溶膠顆粒物作為凝結(jié)核，成為云滴中心，經(jīng)過凝結(jié)和碰并，云滴增加為雨滴（若T<0℃）即雪，形成降雨/雪。②沖刷：在降雨/雪過程中，雨滴將大氣中微粒挾帶或沖刷下來。氣溶膠去除14/90氣溶膠表面性質(zhì)15/90大氣氣溶膠化學(xué)組成主要內(nèi)容16/90氣溶膠粒子化學(xué)組成1離子成份:SO42-；NH4+；NO3-

Mg2+；Ca2+；Na+；Cl-

2有機(jī)物含量:多環(huán)芳烴（PAHs）

有機(jī)碳（OC）和無機(jī)碳（EC）

3元素組成：地殼元素如Si,Fe,Al,Na,Mg,Ca和Ti等；

污染元素如Zn,K,Cd,Ni,Cu和Pb等。

17/90陽離子：NH4+、Mg2+、Na+、K+等金屬離子；陰離子：SO42-、NO3-及Cl-、Br-等鹵素離子存在；（一）離子成份這些離子成份通常是氣溶膠理化特征研究必測項(xiàng)目。它們對太陽光產(chǎn)生散射和吸收作用，使能見度降低，為大氣污染標(biāo)志之一。除影響氣候改變，還能夠控制氣溶膠粒子酸化。所以研究離子濃度、時(shí)空分布、粒徑分布等有利于研究氣溶膠形成機(jī)制，并預(yù)測氣溶膠起源。18/901.種類（1）SO42-（一）離子成份非海鹽硫酸鹽（nss-SO42-）是對流層氣溶膠粒子中普遍存在組分，在海洋和大陸環(huán)境中都能檢測到，但其氣態(tài)前體物不一樣。海洋中SO42-氣態(tài)前體物：來自浮游植物產(chǎn)生二甲基硫；大陸SO42-氣態(tài)前體物：主要來自人為排放SO2轉(zhuǎn)化。19/90（一）離子成份與SO2相比，氣溶膠中H2SO4(SO42-)引發(fā)了更多更嚴(yán)重問題:H2SO4/SO42-是大氣中強(qiáng)酸，能夠使降水酸化，造成酸雨主要原因之一，引發(fā)一系列嚴(yán)重生態(tài)問題；H2SO4/SO42-主要分布在亞微米范圍顆粒物中，不易沉降，可經(jīng)過呼吸道進(jìn)入人體肺部，對人體健康有影響；H2SO4/SO42-含有較高消光系數(shù)，影響城市能見度主要原因之一；大氣中H2SO4/SO42-顆粒物在大氣化學(xué)和全球氣候效應(yīng)等過程中起著非常主要作用。20/90（2）NO3-（一）離子成份大氣中HNO3/NO3-是光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。NOx光化學(xué)反應(yīng)生成了氣態(tài)HNO3，氣態(tài)HNO3在適當(dāng)條件下形成鹽進(jìn)入顆粒物，成為大氣顆粒物主要組成部分。在沿海地域大氣中，NO3-能夠以NaNO3形式存在于粗粒子中，主要來自氣態(tài)硝酸和海鹽反應(yīng)；在污染較嚴(yán)重城市大氣中，NO3-主要以NH4NO3形式存在于細(xì)粒子中，它是大氣中氣態(tài)HNO3被氨中和產(chǎn)物。21/90（3）NH4+（一）離子成份在城市大氣中，氣態(tài)氨與大氣化學(xué)過程產(chǎn)生二次污染物H2SO4、HNO3結(jié)合成鹽，形成(NH4)2SO4和NH4NO3。是大氣顆粒物細(xì)粒子極為主要組成部分，也是城市大氣二次污染標(biāo)志產(chǎn)物。同時(shí)，NH3還能夠和燃煤排放到大氣中氣態(tài)HCl反應(yīng)生成NH4Cl，存在于細(xì)粒子中。22/90（4）其它水溶性離子（一）離子成份a.Cl-：海鹽粒子是大氣顆粒物中Cl-主要貢獻(xiàn)者。沿海地域大氣顆粒物中Cl-主要存在于粗粒子中；化石燃料（煤）燃燒也能夠排放，存在于細(xì)粒子中，使得燃煤取暖地域冬季細(xì)粒子中Cl-會(huì)產(chǎn)生富集。

b.Na+：海水中含量最高陽離子，沿海地域中幾乎 都來于海洋排放，存在于粗模態(tài)中。因?yàn)槠浠瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常被作為海洋源參比元素。23/90（4）其它水溶性離子（一）離子成份c.K+：大氣顆粒物中K+主要以細(xì)粒子模態(tài)存在，主要 為生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生；

d.Ca2+：來自于土壤，是土壤揚(yáng)塵標(biāo)識(shí)元素，存在 于粗模態(tài)中。另外，道路揚(yáng)塵和建筑塵也含 有較多Ca2+；e.Mg2+：現(xiàn)有海洋源，又有土壤源貢獻(xiàn)，主要分 布于粗模態(tài)中。24/90沿海站點(diǎn)Na+濃度顯著高于其它內(nèi)陸城市。在北京、上海、廣州和烏魯木齊等大城市中NO3-和Ca2+平均濃度均較高，這與城市大量汽車尾氣排放和城市建設(shè)引發(fā)揚(yáng)塵相關(guān);城市和沿海地域SO42-均含有較高濃度;

不一樣地域TSP中水溶性離子濃度25/90氣溶膠粒子中有機(jī)物粒徑普通比較小，尺度多在0.1～5μm范圍內(nèi)。種類：烴類（烷、烯、芳香烴、多環(huán)芳烴），亞硝胺，氮雜環(huán)化合物，酮，醌，酚、酸等，有生命有機(jī)物（孢子，細(xì)菌，花粉）。（二）有機(jī)物26/901.多環(huán)芳烴(PAHs)：PAHs指兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)連在一起碳?xì)浠衔?。其性質(zhì)穩(wěn)定，數(shù)量多，種類多，廣泛存在于大氣環(huán)境中。起源：自然源：火山暴發(fā)、森林火災(zāi)和生物合成。人為源：煤、石油、木材以及有機(jī)高分子化合 物不完全燃燒和裂解產(chǎn)生。多數(shù)來 自化學(xué)工業(yè)、交通運(yùn)輸和日常生活等。（二）有機(jī)物27/90排放到大氣中PAHs主要以氣相和吸附在顆粒物表面兩種形式存在。2～3個(gè)苯環(huán)數(shù)PAHs主要存在于氣相中；4個(gè)苯環(huán)在氣相和顆粒相都有顯著分布；5～6個(gè)苯環(huán)主要在顆粒物中。研究表明：有70～90％PAHs分布在 Dp≤3.5μm顆粒中。1.多環(huán)芳烴：28/9016種優(yōu)控多環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)及性質(zhì)漢字名稱英文縮寫分子式環(huán)數(shù)分子量沸點(diǎn)（℃）致癌性萘NapC10H82128217－苊AceC12H83152275－二氫苊AcC12H103154279－芴N(yùn)lC13H103166298－菲PheC14H103178340－蒽AnC14H103178341－熒蒽FlurC16H104202384－芘PyrC10H84202384－ChrC18H124228448弱致癌苯并[a]蒽BaAC18H124228438致癌苯并[b]熒蒽BbFC20H125252481強(qiáng)致癌苯并[k]熒蒽BkFC20H125252481強(qiáng)致癌苯并[a]芘BaPC20H125252500特強(qiáng)致癌二苯并[a,h]蒽DAC22H145278升華特強(qiáng)致癌苯并[g,h,i]苝BPC22H126276542助癌茚并[1,2,3-cd]芘IPC22H126276特強(qiáng)致癌29/90其中，苯并[a]芘（B[a]P）被認(rèn)為是PAHs中毒性最強(qiáng)化合物。因?yàn)槿虼髿庋h(huán)，在南極雪和冰中也都檢測到了B[a]P。Sources：瀝青、燃煤煙氣、油脂類食物熏烤過程、香煙煙氣、汽車尾氣等。30/90類型地點(diǎn)FlurBbFPyrBaAChrBaPBP觀察時(shí)間TSP沈陽0.712.770.650.320.840.782.21夏季沈陽51.5119.9150.925.0832.3819.6613.25冬季廣州Nd7.222.154.324.167.0710.081994-1995年冬春香港ndnd1.251.461.491.531.751994-1995年冬春貴嶼4.54－10.25.0311.415.427.9.8.16-9.17Tokyo0.260.500.380.210.320.350.661997年夏季Tokyo1.071.011.070.821.190.861.131997年冬季Seoul1.010.830.670.660.550.330.661999年冬季PM2.5貴嶼2.8－6.812.828.548.8519.4.8.16-9.17南京3.2357.95.98.45.44.2.2.15-3.1香港0.279.386.390.883.052.652.04.11.23-.3.1長島12.88－11.36.1212.746.069.97.12.24-.1.15大連13.126.511.928.624.913.414.71998.1注：“nd”代表未檢出；“－”代表未檢測。中國北方地域PAHs濃度顯著高于南方以及日韓地域。東亞地域大氣氣溶膠中PAHs濃度（ng/m3）31/90類型地點(diǎn)FlurBbFPyrBaAChrBaPBP觀察時(shí)間TSP沈陽0.712.770.650.320.840.782.21夏季沈陽51.5119.9150.925.0832.3819.6613.25冬季廣州Nd7.222.154.324.167.0710.081994-1995年冬春香港ndnd1.251.461.491.531.751994-1995年冬春貴嶼4.54－10.25.0311.415.427.9.8.16-9.17Tokyo0.260.500.380.210.320.350.661997年夏季Tokyo1.071.011.070.821.190.861.131997年冬季Seoul1.010.830.670.660.550.330.661999年冬季PM2.5貴嶼2.8－6.812.828.548.8519.4.8.16-9.17南京3.2357.95.98.45.44.2.2.15-3.1香港0.279.386.390.883.052.652.04.11.23-.3.1長島12.88－11.36.1212.746.069.97.12.24-.1.15大連13.126.511.928.624.913.414.71998.1注：“nd”代表未檢出；“－”代表未檢測。從季節(jié)上分析，各地域冬春季節(jié)PAHs濃度均高于夏季。東亞地域大氣氣溶膠中PAHs濃度（ng/m3）32/90類型地點(diǎn)FlurBbFPyrBaAChrBaPBP觀察時(shí)間TSP沈陽0.712.770.650.320.840.782.21夏季沈陽51.5119.9150.925.0832.3819.6613.25冬季廣州Nd7.222.154.324.167.0710.081994-1995年冬春香港ndnd1.251.461.491.531.751994-1995年冬春貴嶼4.54－10.25.0311.415.427.9.8.16-9.17Tokyo0.260.500.380.210.320.350.661997年夏季Tokyo1.071.011.070.821.190.861.131997年冬季Seoul1.010.830.670.660.550.330.661999年冬季PM2.5貴嶼2.8－6.812.828.548.8519.4.8.16-9.17南京3.2357.95.98.45.44.2.2.15-3.1香港0.279.386.390.883.052.652.04.11.23-.3.1長島12.88－11.36.1212.746.069.97.12.24-.1.15大連13.126.511.928.624.913.414.71998.1注：“nd”代表未檢出；“－”代表未檢測。東亞地域大氣氣溶膠中PAHs濃度（ng/m3）工業(yè)區(qū)、交通密集區(qū)和商業(yè)區(qū)PAHs含量較高，而清潔區(qū)顯著降低。33/90中國部分城市大氣氣溶膠中PAHs濃度（ng/m3）粒徑地點(diǎn)觀察時(shí)間數(shù)目濃度參考文件PM2.5北京.8-.71666.2Huangetal.()南京.4.18-5.11740Wangetal.()南京.2.15-3.11786.5Wangetal.()南京.7.9-181649.4牛紅云等.()香港1996.10-1997.9153.4Zhengetal.()PM10上海.4-.11687.4郭紅連等.()南京.7.9-181659.7牛紅云等.()廣州.4,73758.7Bietal.()廈門.12-.101516.1Hongetal.()34/90起源：天然源：風(fēng)沙和火山暴發(fā)人為源：主要來自化石燃料高溫燃燒過 程和其它高溫燃燒工業(yè)過程， 如燃煤、燃油、木材燃燒、鋼鐵 廠、冶煉廠、廢物燃燒等。（三）化學(xué)元素組成不論是天然源還是人為源，均屬于一次氣溶膠粒子。35/90元素組成基本可分為：地殼元素：Si,Al,Ca,Fe,Ti,V.其氧化物熔點(diǎn)高，化學(xué)穩(wěn)定，在地殼中豐度很高。污染元素：S,Br,Pb,Zn,Cu,Cr,Co.其化合物熔點(diǎn)低，易發(fā)生相變和化學(xué)反應(yīng)。 主要是人為活動(dòng)直接或間接產(chǎn)生。但有些地殼元素，如Ca，在城市建筑塵貢獻(xiàn)大，也是人為活動(dòng)造成。雙重元素如（K,Mg,Mn）：有些人為，自然產(chǎn)生。（三）化學(xué)元素組成36/90沙塵期間氣溶膠化學(xué)元素濃度（ng/m3）類型地點(diǎn)ZnBaVMnFeAlMgCaNaTiTSP張家口372157025422509800018300041200669004030012100北京274870130121051000950002150043600147006100Yamaguchi3091503321090001600045001030015001100北京17010050360175003377088502651078701970青島341－105.4910.133202－－－－4291臨安455－－72.5373311075252385－320PM2.5青島213－131103755－－－－356Seoul18728.411.660.113101514472111738164.4Gwangju975.578.6957.115382300762146749064.2沙塵天氣時(shí)地殼元素如Al、Ca、Fe、Mg、Na、Ti、Ba和V等元素均到達(dá)了很高濃度，通常表現(xiàn)為TSP>>PM2.5；沙塵事件期間地殼元素濃度展現(xiàn)出自西向東減弱趨勢。

37/90沙塵天氣時(shí)地殼元素濃度要顯著高于非沙塵天氣。沙塵天氣時(shí)SeoulPM10中Al和Ca濃度約為非沙塵3.4倍；Gwangju中濃度為非沙塵5-6倍。

圖5.沙塵與非沙塵期間元素濃度對比38/90大氣氣溶膠危害主要內(nèi)容39/90大氣氣溶膠危害1.大氣化學(xué)反應(yīng)(干濕沉降,光化學(xué)煙霧,多相反應(yīng)界面etc.)2.氣候效應(yīng)(直接氣候效應(yīng)及間接氣候效應(yīng))3.環(huán)境質(zhì)量（能見度）4.健康效應(yīng)5.氣溶膠輻射強(qiáng)迫40/90礦塵黑碳海鹽硫酸鹽硝酸鹽SO2,COS,DMSNOxVOCsH2OO3,H2O2OH,NO3radicalsVirusPAH,PCB氣溶膠能吸附SO2、NOx及氣態(tài)有機(jī)有毒物質(zhì)（如PAHs、PCB等），并在氣溶膠表面發(fā)生多相反應(yīng)。化學(xué)大氣化學(xué)反應(yīng)41/90對大氣能見度影響

42/9043/90氣候效應(yīng)氣溶膠經(jīng)過直接和間接方式影響大氣輻射傳輸和地-氣系統(tǒng)輻射收支平衡，對氣候改變、云降水等影響巨大。44/90對人體健康影響

45/90氣溶膠輻射強(qiáng)迫氣候系統(tǒng)總體趨于平衡狀態(tài)，即地氣系統(tǒng)所吸收太陽輻射應(yīng)等于向外發(fā)射紅外長波輻射。假如某種擾動(dòng)打破了這個(gè)平衡，氣候系統(tǒng)會(huì)調(diào)整地表溫度來形成新平衡。為了評定地球氣候系統(tǒng)輻射收支外加擾動(dòng)，IPCC引入了輻射強(qiáng)迫這個(gè)概念。46/90氣溶膠輻射強(qiáng)迫輻射強(qiáng)迫定義：單位W/m2全球氣候改變由地氣系統(tǒng)輻射平衡情況決定。任何對該系統(tǒng)平衡擾動(dòng)并因而使氣候發(fā)生改變因子成為輻射強(qiáng)迫因子，主要有入射太陽輻射；溫室氣體、云和氣溶膠等。在描述這些因子對氣候潛在影響時(shí)，往往采取“輻射強(qiáng)迫”（radiationforcing）。47/90氣溶膠輻射強(qiáng)迫人類活動(dòng)導(dǎo)致大氣中氣溶膠濃度不停升高，一方面導(dǎo)致大氣對太陽光散射作用增強(qiáng)，反照率增加，產(chǎn)生負(fù)輻射強(qiáng)迫；其次吸收太陽輻射，產(chǎn)生正輻射強(qiáng)迫。大氣中氣溶膠經(jīng)過直接和間接輻射強(qiáng)迫兩種方式影響全球氣候，對全球氣候變化產(chǎn)生重大影響。48/90直接輻射強(qiáng)迫：氣溶膠經(jīng)過散射和吸收太陽輻射，產(chǎn)生直接輻射強(qiáng)迫；間接輻射強(qiáng)迫：可作為云凝結(jié)核，影響云微物理特征和宏觀云量，影響地－氣系統(tǒng)水循環(huán)，產(chǎn)生愈加復(fù)雜和不確定間接輻射強(qiáng)迫。氣溶膠輻射強(qiáng)迫49/90氣溶膠輻射強(qiáng)迫與溫室氣體輻射強(qiáng)迫比較：1.對流層大氣中氣溶膠生命周期很短，造成空間分布高度不均，而且與排放源相關(guān)；2.氣溶膠直接輻射強(qiáng)迫是散射太陽短波輻射過程，主要在白天和夏季起主導(dǎo)作用。即含有顯著日改變和季節(jié)改變。3.氣溶膠直接和間接輻射強(qiáng)迫都與顆粒物粒徑和化學(xué)組成相關(guān)，不能簡單以氣溶膠質(zhì)量源強(qiáng)衡量其輻射強(qiáng)迫相對大?。?0/90氣溶膠輻射強(qiáng)迫與溫室氣體輻射強(qiáng)迫比較：4.大氣氣溶膠尤其是人為氣溶膠區(qū)域分布不均勻；5.氣溶膠輻射強(qiáng)迫與其濃度關(guān)系是非線性，自然存在氣溶膠影響復(fù)雜；另外，氣溶膠作為凝結(jié)核影響云滴形成和降水過程復(fù)雜，間接輻射強(qiáng)迫研究非常困難。51/90第五節(jié)大氣污染綜合治理

52/90一、降低污染物排放量二、治理主要污染物；三、種植樹木草坪；四、掌握氣象改變規(guī)律，充分利用環(huán)境自凈能力五、加強(qiáng)城鎮(zhèn)規(guī)劃，搞好環(huán)境功效分區(qū)。大氣污染綜合治理53/90一、降低污染物排放量

1．改革能源結(jié)構(gòu)，逐步用二次能源代替一次能源，開發(fā)無污染能源，對燃料進(jìn)行脫硫處理。2．改革燃燒裝置和燃燒方式，提升熱效率。3．采取無污染或低污染生產(chǎn)工藝。4．利用余熱、余氣，提升能源利用率。54/90治理主要污染物顆粒污染物氣態(tài)污染物55/90從廢氣中回收顆粒污染物過程稱為除塵。實(shí)現(xiàn)上述過程設(shè)備裝置稱為除塵器。

1、除塵裝置技術(shù)性能指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)常以氣體處理量、凈化效率、壓力損失等參數(shù)表示。

2、除塵裝置分類

依照除塵器除塵主要機(jī)制可將其分為機(jī)械式除塵器、過濾式除塵器、濕式除塵器、靜電除塵器等四類。顆粒污染物56/90經(jīng)過重力、慣性力和離心力等質(zhì)量力作用到達(dá)除塵目標(biāo)。主要形式有重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。①重力沉降室利用粉塵與氣體密度不一樣，使含塵氣體中塵粒依靠本身重力從氣流中自然沉降下來，到達(dá)凈化目標(biāo)。對50μm以上塵粒含有很好捕集作用。②慣性除塵器利用粉塵與氣體在運(yùn)動(dòng)中慣性力不一樣，使粉塵從氣流中分離出來，如折板式。適于非黏性、非纖維性粉塵去除，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，阻力較小，但其分離效率較低，約為50％～70％，只能捕集10～20μm以上粗塵粒，故只能用于多級除塵中第一級除塵。（1）機(jī)械式除塵器57/90

③離心式除塵器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)含塵氣流中粒子借助離心力，從氣流中分離出來裝置，也稱為旋風(fēng)除塵器。適合用于非黏性及非纖維性粉塵去除，對大于5μm以上顆粒含有較高去除效率，屬中效除塵器。多應(yīng)用于鍋爐煙氣除塵、多級除塵及預(yù)除塵。主要缺點(diǎn)是對細(xì)小塵粒(<5μm)去除效率較低。58/90過濾式除塵器結(jié)構(gòu)圖（2）過濾式除塵器含塵氣體經(jīng)過多孔濾料，截留氣流中塵粒，凈化氣體。應(yīng)用于各種工業(yè)廢氣除塵中，屬高效除塵器，效率大于99%，對細(xì)粉含有強(qiáng)捕集作用。59/90

鋼鐵廠焚燒廠水泥廠60/90又稱洗滌除塵。即用液體洗滌含塵氣體，使塵粒與液膜、液滴或霧沫碰撞而被吸收，并隨液體排出，氣體得到凈化。既能凈化顆粒污染物，也能同時(shí)脫除氣體中氣態(tài)污染物質(zhì)。（3）濕式除塵61/90

利用高壓電場產(chǎn)生靜電力作用實(shí)現(xiàn)固體顆?；蛞后w粒子與氣流分離。一個(gè)高效除塵器，對細(xì)微粉塵及霧狀液滴捕集性能優(yōu)異，效率達(dá)99％以上，對于<0.1μm粉塵粒子，仍有較高去除效率。能耗低、處理氣量大，可應(yīng)用于高溫、高壓場所，廣泛用于工業(yè)除塵。缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，一次性投資費(fèi)用高。

（4）靜電除塵62/90電廠水泥廠玻璃廠水泥廠63/90依據(jù)物質(zhì)化學(xué)和物理性質(zhì)，采取不一樣治理。

1、吸收法

2、吸附法

3、催化法

4、燃燒法

5、冷凝法氣態(tài)污染物64/90

二氧化硫治理

從排煙中除去SO2技術(shù)稱為“排煙脫硫”，這類技術(shù)已相當(dāng)多，但總起來可分為濕法和干法兩大類。前者是利用SO2為酸性氧化物這一特點(diǎn)，后者是利用SO2還原性。65/901、濕法排煙脫硫（1）鈉法—?dú)溲趸c或亞硫酸鈉吸收法這種方法是以NaOH、Na2CO3、或Na2SO3作為吸收劑吸收SO2，因?yàn)檫@種方法吸收速度快，管道和設(shè)備不易堵塞，所以應(yīng)用較廣泛。66/90主要反應(yīng)為：

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2ONa2CO3+SO2=Na2SO3+CO2Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO367/90吸收劑處理后可取得副產(chǎn)品，主要回收方法有a.中和法：NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O2Na2SO3+O2=2Na2SO4b.直接利用將含有吸收液直接供造紙廠代替燒堿蒸煮紙漿。68/90C.回收Na2SO3吸收液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、脫水后回收Na2SO3晶體。d.回收石膏法在含NaHSO3吸收液中加入石灰，使其生成CaSO3，再經(jīng)氧化后生成石膏。69/902NaHSO3+Ca(OH)2=CaSO31/2H2O+Na2SO3+3/2H2OCaSO31/2H2O+1/2O2+3/2H2O=CaSO42H2Oe.回收硫法將吸收液中加熱生成高濃度，再用于生產(chǎn)硫酸或硫2NaHSO3=Na2SO3+SO2+H2OSO2+2H2S=3S+2H2O70/90(2)氨法——以氨水作吸收劑2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO371/90

a.回收(NH4)2SO4法吸收液中加入氨水，使NH4HSO3轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO3，再經(jīng)空氣氧化后生成硫酸銨，濃縮結(jié)晶。

(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO472/90b.回收石膏法若將上法回收硫酸銨溶液中加入石灰，就可回收石膏，而生成氨用水吸收后又可作為吸收劑(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO42H2O+2NH3(3)鈣法利用石灰石、生石灰等乳濁液作吸收劑73/902、干性排煙脫硫法（1）活性炭法利用活性炭活性及較大比表面積，使煙氣中SO2在活性炭表面上與氧及水蒸氣作用生成硫酸。（2）接觸氧化法對于高濃度SO2煙氣治理，可采取工業(yè)接觸制硫酸類似方法進(jìn)行。74/90煙氣脫硫處理設(shè)備

處理工序圖

1.電除塵器

2.CONTROLDAMPER

3.ByPassDamper

4.石灰石儲(chǔ)罐

5.甲酸罐

6.混合罐

7.循環(huán)泵

8.脫水離心分離器

9.副產(chǎn)品(石膏)

75/90

排煙脫硫方法很多，在選擇時(shí)應(yīng)從下面幾個(gè)方面考慮：（1）凈化效率高，經(jīng)濟(jì)效果好；（2）裝置能長久穩(wěn)定運(yùn)行；（3）易于操作、維修和檢驗(yàn)；（4）不應(yīng)造成二次污染。76/90氮氧化物治理

氮氧化物工業(yè)起源主要是硝酸制造廠、使用硝酸工廠以及工廠燃料燃燒排放廢氣等。從燃燒裝置中排放氮氧化物主要是NO，NO比較穩(wěn)定，不易溶于水，也不與水反應(yīng)，當(dāng)前對它處理主要有催化還原、吸收等77/90對含NOx廢氣也可采取各種方法進(jìn)行凈化治理(主要是治理生產(chǎn)工藝尾氣)。

1、吸收法當(dāng)前慣用吸收劑有堿液、稀硝酸和濃硫酸等。

2、吸附法

用吸附法吸附NOX已經(jīng)有工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)裝置，能夠采取吸附劑為活性炭與沸石分子篩等。

3、催化還原法在催化劑作用下，用還原劑將廢氣中NOX還原為無害N2和H2O方法稱為催化還原法。78/901．催化還原法

在催化劑存在下，用甲烷、氫氣、氨等還原性氣體將NO還原成N2方法，它又分為選擇性催化還原和非選擇性催化還原法。79/90（1）非選擇性催化還原法在催化劑存在下，通入還原性氣體不但與NO作用，而且可與O2作用方法稱為非選擇性催化還原法。還原氣體可用甲烷、氫氣、一氧化碳等，催化劑用Pt等，反應(yīng)溫度在400~500℃。這種方法適合于廢氣中O2含量較少廢氣80/90（2）選擇性催化還原法在催化劑存在下，還原性氣體僅與氮氧化物作用方法稱