科大大氣考試

1大氣污染通常系指由于人類活動(dòng)或自然過程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此危害了人體的舒適、健康和福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。。2分類：按污染范圍局部地區(qū)污染、地區(qū)性污染、廣域污染、全球性污染按能源性質(zhì)煤煙型石油型混合型污染特殊型污染。。3全球大氣污染問題：①溫室效應(yīng)：大氣中的二氧化碳和其他微量氣體如甲烷、一氧化二氮、臭氧等，可以使太陽(yáng)短波輻射幾乎無衰減的通過，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。②臭氧層破壞。主要集中在離地面20?25km的平流層，稱為臭氧層。酸雨：pH小于5.6的雨、雪或其它形式的大氣降水（如霧、露、霜）。。4大氣污染物按其存在的狀態(tài)可以概括為兩類：氣溶膠狀態(tài)污染物，氣體狀態(tài)污染物對(duì)于氣態(tài)污染物可以分為：①一次污染物：是指直接從污染源排到大氣中的原始污染物質(zhì)。②二次污染物：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。。5環(huán)境空氣質(zhì)量分為三級(jí)：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：為保護(hù)自然生態(tài)和人群健康，在長(zhǎng)期接觸情況下，不發(fā)生任何危害性影響的空氣質(zhì)量要求。二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：為保護(hù)人群健康和城市、鄉(xiāng)村的動(dòng)、植物在長(zhǎng)期和短期的接觸情況下，不發(fā)生傷害的空氣質(zhì)量要求。三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：為保護(hù)人群不發(fā)生急、慢性中毒和城市一般動(dòng)、植物（敏感者除外）正常生長(zhǎng)的空氣質(zhì)量要求。6意義：執(zhí)行環(huán)境保護(hù)法規(guī)、實(shí)施大氣環(huán)境管理的科學(xué)依據(jù)和手段。1煤的工業(yè)分析：水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳、測(cè)硫含量和熱值，是評(píng)價(jià)工業(yè)用煤的主要指標(biāo)。煤的元素分析：旨在用化學(xué)方法去掉外部水分的煤中主要成分：碳、氫、氧、氮、硫。。2煤中含有硫的形態(tài)（四種）：黃鐵礦硫（FeS2）、硫酸鹽硫（MeS04）、有機(jī)硫（CxHySz）和元素硫。。3影響燃料完全燃燒的條件空氣與燃料之比、溫度、時(shí)間、湍流度。。4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理論空氣量?？諝膺^剩系數(shù)：實(shí)際空氣量Va與理論空氣量Va0之比。空燃比（AF）單位質(zhì)量燃料燃燒所需的空氣質(zhì)量。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為理論煙氣體積等于干煙氣體積和水蒸氣體積之和。。1與大氣污染關(guān)系密切的氣象要素主要有：氣溫、氣壓、空氣濕度（氣濕）、風(fēng)（風(fēng)向、風(fēng)速）、云況、能見度、降水、蒸發(fā)、日照時(shí)數(shù)、太陽(yáng)輻射、地面輻射、大氣輻射等。。2逆溫：溫度隨高度的增加而增加。分類：輻射逆溫、下沉逆溫、平流逆溫、湍流逆溫、鋒面逆溫。。3五種典型煙流和大氣穩(wěn)定度（1）波浪型r>o,r>rd很不穩(wěn)定（2）錐型：r>o，rrd 中性或穩(wěn)定（3）扇型：rVo，rVrd穩(wěn)定（4）爬升型（屋脊型）：大氣處于向逆溫過渡。在排出口上方：r>o，r>rd不穩(wěn)定;在排出下方；rVo，rVrd，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)定過渡時(shí)，排出口上方：rVo，rVrd，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)；怎樣有利于污染物的擴(kuò)散：a.煙囪有效高度H夠大;b.大氣不穩(wěn)定時(shí)，即①氣塊失去外力時(shí)加速上升或下降；②Y>Yd時(shí)，a>0，氣塊加速度與位移的方向一致；③煙流形狀為波浪形時(shí)。1①斯托克斯直徑：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。②空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑：為在空氣中與顆粒的沉降速度相等的單位密度（）的圓球的直徑。。2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）。。空隙率：粉體顆粒之間和內(nèi)部空隙的體積與堆積粉體的總體積之比。。真密度：粉塵體積不包括粉塵顆粒之間和顆粒內(nèi)部的空隙體積，而指粉塵自身所占的真實(shí)體積，稱之為真密度。。堆積密度：若堆積體積包括粉塵顆粒之間和顆粒內(nèi)部的空隙體積，以此堆積體積求得的密度。。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，圓錐體母線與水平面的夾角稱為粉塵安息角或堆積角。一般為350-550。。粉塵滑動(dòng)角：指自然堆放在光滑平板的粉塵，隨平板做傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)，粉塵開始發(fā)生滑動(dòng)時(shí)平板的傾斜角，也稱為靜安息角。一般為400-550。。粉塵的比表面積：?jiǎn)挝惑w積（或質(zhì)量）粉塵所具有表面積。。自由水分：附著在顆粒表面上的和包含在凹坑處細(xì)孔中的水分。。結(jié)合水分：緊密結(jié)合在顆粒內(nèi)部的水分。。含水率W：是指粉塵中所含水分質(zhì)量與粉塵總質(zhì)量之比。。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)。。導(dǎo)電性：粉塵的導(dǎo)電性用比電阻Pd表示。。粉塵的兩種導(dǎo)電機(jī)制：在高溫范圍內(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)行在低溫范圍內(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。在高溫范圍內(nèi)，粉塵比電阻隨溫度升高而降低，其大小取決于粉塵的化學(xué)組成；在低溫范圍內(nèi)，粉塵比電阻隨溫度升高而增大，還隨氣體中水分或其他化學(xué)物質(zhì)含量的增加而降低。在中間溫度最大。。引起爆炸條件：可燃物與空氣或氧構(gòu)成的可燃混合物達(dá)到一定濃度；存在能量足夠的火源。。評(píng)價(jià)凈化裝置性能的指標(biāo)，包括技術(shù)指標(biāo)（處理氣體流量、凈化效率和壓力損失）和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（設(shè)備費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、占地面積）。1旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置。含塵氣流重力沉降室是通過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。。2旋風(fēng)除塵器：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。。影響旋風(fēng)除塵器效率的因素：a）排放管直徑越小，de越小，除塵效率越高，b）筒體直徑D越小，粒子所受的離心力越大，其效率越高，但D過小，粒子容易出現(xiàn)二次逃逸，效率反而下降椎體適當(dāng)加長(zhǎng)，可以提高效率，c）除塵器下部的嚴(yán)密性不好，會(huì)引起除塵效率的下降。。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一一回流式、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)）。。3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圍產(chǎn)生電暈（常常加直流），高電壓使含塵氣體通過這對(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。電除塵過程：（1）放電（2）荷電；（3）遷移（4）清灰。。4粉塵比電阻和對(duì)電除塵器的影響a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)使粉塵具有滿意的導(dǎo)電性。b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。c克服高比電阻的方法：保持電極表面盡可能清潔、采用較好的供電系統(tǒng)、煙氣調(diào)質(zhì)（增加濕度、改變煙氣溫度）、發(fā)展新型電除塵器。。5文丘里洗滌器：可除去1〃m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，在被通過這里的高速含塵氣流撞擊成霧狀液滴，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50?180m/s3、洗滌液（一般為水）通過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。。。6袋式除塵器工作原理：含塵氣體從下部進(jìn)入員通過行濾袋，再通過濾料的空隙時(shí)，，粉塵被捕集于濾料上，透過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。。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)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。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6重力沉降室是通過重力作用使塵粒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。設(shè)計(jì)重力沉降室的模式有層流式和湍流式兩種。。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。。。7除塵器的合理選擇：1、考慮因素：除塵效率（主要）、壓力損失、一次投資、維修管理等。2、旋風(fēng)除塵器的除塵效率和壓力損失隨處理煙氣量的增加而增加，但大多數(shù)除塵器（如電除塵器）的效率都隨處理煙氣量的增加而下降。3、粘性大的粉塵不用十法除塵，電阻率過大或過小的粉塵不采用電除塵，纖維性或憎水性粉塵不宜采用濕法除塵。4、高溫高濕氣體不采用袋式除塵器，如果煙氣中同時(shí)含有SO2、NO等氣態(tài)污染物可采用濕式除塵器。。。8起始電暈電壓：開始產(chǎn)生電暈電流是所施加的電壓1吸收速率：吸收質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積界面而被吸收劑吸收的量。亨利定律（只適用于稀溶液）：在一定的溫度下，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。。2吸附劑具備的條件：①極其疏松的固態(tài)泡沫體；②對(duì)不同的氣體具有選擇性的吸附作用；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來源廣泛，造價(jià)低廉；⑥良好的再生性能。。常用工業(yè)吸附劑：活性炭、活性氧化鋁、硅膠、白土、沸石分子篩。。3影響氣體吸附的因素：操作條件；吸附劑的性質(zhì)；吸附質(zhì)的性質(zhì)與濃度；吸附劑的活性；接觸時(shí)間和吸附器性能。。4吸附劑的再生方法：加熱再生，降壓或真空解吸，置換再生，溶劑萃取。。5吸附工藝的分類：①（吸附劑在吸附器的工作狀態(tài)）固定床、流動(dòng)床及沸騰（流化）床吸附過程。②（操作過程的連續(xù)與否）間歇吸附過程、連續(xù)吸附過程。。6穿透曲線：表示吸附床處理氣體量與出口氣體中污染物濃度之間關(guān)系的曲線。1控制so2排放的方法：采用低硫燃料和清潔能源替代、燃料脫硫、燃燒過程中脫硫、末端尾氣脫硫。2當(dāng)氣流速度達(dá)到使升力和煤粒的重力相當(dāng)?shù)呐R界速度時(shí)，煤粒將開始浮動(dòng)流化。維持料層內(nèi)煤粒間的氣流實(shí)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(zhǎng)時(shí)間，促進(jìn)了它的燃盡過程。。3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。。。4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(xué)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加入脫硫液的循環(huán)回路，漿液中的固體連續(xù)的從漿液中分離出來排往沉淀池。石灰/石灰石濕式煙氣脫硫工藝存在的主要問題包括結(jié)垢堵塞、設(shè)備和管道的腐蝕等。。結(jié)垢控制措施：一是抑制亞硫酸鹽的氧化，使硫酸鈣在非飽和狀態(tài)下操作；二是強(qiáng)制氧化，使?jié){液中有足夠的石膏品體存在。另外，應(yīng)盡量選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易堵塞、操作彈性寬的脫硫設(shè)備，從國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用情況看，噴淋塔、旋流板塔等有較好的防堵性能，應(yīng)優(yōu)先考慮,而填料塔顯然不適宜。。防腐措施：防腐措施主要有：（1）內(nèi)襯防腐；（2）以防腐蝕非金屬材料制作；（3）以防腐蝕合金材料制作。。5影響煙氣脫硫工藝性能的主要因素：1.脫硫效率：脫硫率是由很多因素決定的，除了工藝本身的脫硫性能外，還取決于煙氣的狀況，如SO2濃度、煙氣量、煙溫、煙氣含水量等。2.鈣硫比（Ca/S）：濕法工藝的反應(yīng)條件較為理想，因此實(shí)用中的Ca/S接近于1，一般為1.0?1.2。3.脫硫劑利用率：脫硫劑利用率指與SO2反應(yīng)消耗掉的脫硫劑與加入系統(tǒng)的脫硫劑總量之比。脫硫劑的利用率與Ca/S有密切關(guān)系，達(dá)到一定脫硫率時(shí)所需要的Ca/S越低，脫硫劑的利用率越高，所需脫硫劑量及所產(chǎn)生脫硫產(chǎn)物量也越少。4.脫硫劑的來源5.脫硫副產(chǎn)品的處理處置6.對(duì)鍋爐原有系統(tǒng)的影響：干法和濕十法脫硫工藝通常安裝在鍋爐原有的除塵器之前。脫硫系統(tǒng)對(duì)除塵器的運(yùn)行有較大影響。7.對(duì)機(jī)組運(yùn)行方式適應(yīng)性的影響：由于電網(wǎng)運(yùn)行的需要，電場(chǎng)的機(jī)組有可能作為調(diào)峰機(jī)組，負(fù)荷變動(dòng)較大，與調(diào)峰機(jī)組配套的脫硫裝置必須能適應(yīng)這種機(jī)組經(jīng)常起停的特點(diǎn)。8.占地面積：煙氣脫硫工藝占地面積的大小對(duì)現(xiàn)有電廠的改造十分重要，有時(shí)甚至限制了某些脫硫工藝的應(yīng)用可能。9.流程的復(fù)雜程度：工藝流程的復(fù)雜與否，很大程度上決定了系統(tǒng)投入運(yùn)行后的操作難易、可靠性、可維護(hù)性以及維修費(fèi)用的高低。煙氣脫硫系統(tǒng)是整個(gè)電廠的一個(gè)輔助系統(tǒng)，必須具有操作方便、可靠性高的特點(diǎn)。10.動(dòng)力消耗11.工藝成熟程度：煙氣脫硫工藝的成熟程度是技術(shù)選用的重要依據(jù)之一。只有成熟的、已商業(yè)化運(yùn)行的系統(tǒng)才能保障運(yùn)行的可靠性。1燃燒過程中的分類：燃料型Nox：燃料中固定氮生成的Nox。熱力型Nox：高溫下N2和O2反應(yīng)生成的NOx。瞬時(shí)NOx：在低溫火焰下由于含碳自由基存在而生成的NOx。。2控制燃燒過程中Nox形成的因素：空氣-燃料比；燃燒區(qū)的溫度及其分布；后燃燒區(qū)的冷卻程度；燃燒器的形狀設(shè)計(jì)。。。3低NOx燃燒技術(shù)包括：低空氣過剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)、降低助燃空氣預(yù)熱溫度、煙氣循環(huán)燃燒、兩段燃燒技術(shù)。。。4a選擇性催化還原法（SCR