大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（環(huán)工適用）常州大學(xué)

實(shí)驗(yàn)一空氣中總懸浮顆粒物的測(cè)定（重量法）原理抽取一定體積的空氣，使之通過(guò)已恒重的濾膜，則懸浮微粒被阻留在濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采氣體積，即可計(jì)算總懸浮顆粒物的質(zhì)量濃度。本實(shí)驗(yàn)采用中流量采樣法測(cè)定。儀器TH－150C型智能中流量總懸浮微粒采樣器（90L/min－120L/min）流量校準(zhǔn)裝置濾膜（超細(xì)玻璃纖維濾膜）分析天平測(cè)定步驟每張濾膜使用前均需用光照檢查，不得使用有針孔或有任何缺陷的濾膜采樣。迅速稱重在平衡室內(nèi)已平衡24h的濾膜，讀數(shù)準(zhǔn)確至0.1mg，記下濾膜的編號(hào)和重量，將其平展地放在光滑潔凈的貯存袋內(nèi)，然后貯存于盒內(nèi)備用。將已恒重的濾膜用小鑷子取出，“毛”面向上，平放在采樣夾的網(wǎng)托上，擰緊采樣夾，按照規(guī)定的流量采樣。采樣5min后和采樣結(jié)束前5min，各記錄一次壓力計(jì)壓差值，讀數(shù)準(zhǔn)至1mm。若有流量記錄器，則直接記錄流量。采樣后，用鑷子小心取下濾膜，使采樣“毛”面朝內(nèi)，以采樣有效面積的長(zhǎng)邊為中線對(duì)疊好，放回表面光滑的貯存袋并貯于盒內(nèi)。將有關(guān)參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)溫度、大氣壓力等記錄填寫(xiě)在表1中。表1總懸浮顆粒物采樣記錄月、日時(shí)間采樣溫度(K)采樣氣壓(kPa)采器編號(hào)濾膜編號(hào)流量（m3/min）備注Q1Q2將采樣后的濾膜在平衡室內(nèi)平衡24h，迅速稱重，結(jié)果及有關(guān)參數(shù)記錄于表2中。表2總懸浮顆粒物濃度測(cè)定記錄月、日時(shí)間濾膜編號(hào)流量Q（m3/min）采樣體積（m3）濾膜重量（g）總懸浮顆粒物濃度（mg/m3）采樣前采樣后樣品重計(jì)算總懸浮顆粒物（TSP，mg/m3）＝W/(Q?t)式中：W－采集在濾膜上的總懸浮顆粒物質(zhì)量（mg）。t－采樣時(shí)間（min）。Q－標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣流量（m3/min）。實(shí)驗(yàn)二旋風(fēng)除塵器性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x通過(guò)本實(shí)驗(yàn)掌握旋風(fēng)除塵器性能測(cè)定的主要內(nèi)容和方法，并且對(duì)影響旋風(fēng)除塵器性能的主要因素有較全面的了解。二、實(shí)驗(yàn)原理1、氣體溫度和含濕量的測(cè)定由于除塵系統(tǒng)吸入的是室內(nèi)空氣，所以近似用室內(nèi)空氣的溫度和濕度代表管道內(nèi)氣流的溫度ts和濕度yw。由掛在室內(nèi)的干濕球溫度計(jì)測(cè)量的干球溫度和濕度溫度，可查得空氣的相對(duì)濕度Φ，由于球溫度可查得相應(yīng)的飽和水蒸氣壓力pv，則空氣所含水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)：yw=Φpv/pa式中：pv－飽和水蒸氣壓力，KPa；pa－當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ琄Pa。2、管道中各點(diǎn)氣流速度的測(cè)定本實(shí)驗(yàn)用皮托管和傾斜微壓計(jì)測(cè)定管道中各測(cè)點(diǎn)的動(dòng)壓pk和靜壓ps。各點(diǎn)的流速按下式計(jì)算：（m/s）式中：Kp－皮托管的校正系數(shù)；pk－各點(diǎn)氣流的動(dòng)壓，Pa；ρ－測(cè)定斷面上氣流的密度，kg/m3。3、除塵系統(tǒng)中氣體含塵濃度的計(jì)算（1）旋風(fēng)除塵器入口前氣體含塵濃度的計(jì)算Ci＝Gf/Qit（2）旋風(fēng)除塵器出口后氣體含塵濃度的計(jì)算C0＝(Gf－Gs)/Q0t式中：Ci，C0－除塵器進(jìn)、出口的氣體含塵濃度，g/m3；Gf，Gs－發(fā)塵量與收塵量，g；Qi，Q0－除塵器進(jìn)、出口的氣體量，m3/s；t－發(fā)塵時(shí)間，s。4、除塵效率的測(cè)定與計(jì)算（1）質(zhì)量法測(cè)出同一時(shí)段進(jìn)入除塵器的粉塵質(zhì)量Gf（g）和除塵器捕集的粉塵質(zhì)量Gs（g），則除塵效率：η＝Gs/Gf*100%（2）濃度法用等速采樣法測(cè)出除塵器進(jìn)口和出口管道中氣流含塵濃度Ci和C0（mg/m3），則則除塵效率：η＝（1－C0Q0/CiQi）*100%5、除塵器處理氣體量和漏風(fēng)率的計(jì)算處理氣體量Q＝1/2（Qi+Q0）漏風(fēng)率δ＝（Qi+Q0）/Qi*100%三、實(shí)驗(yàn)裝置和儀表傾斜式微壓計(jì)2臺(tái)U形壓差計(jì)1個(gè)畢托管2支干濕球溫度計(jì)1支空盒氣壓計(jì)1臺(tái)托盤(pán)天平1臺(tái)秒表2塊鋼卷尺2個(gè)四、實(shí)驗(yàn)步驟1、測(cè)定室內(nèi)空氣干球和濕球溫度、大氣壓力、計(jì)算空氣濕度。2、測(cè)量管道直徑，確定測(cè)點(diǎn)數(shù)，求出各測(cè)點(diǎn)距管道內(nèi)壁的距離，并用膠布標(biāo)志在畢托管和采樣管上。3、測(cè)定各點(diǎn)流速和風(fēng)量。4、用托盤(pán)天平稱量一定量的塵樣。5、測(cè)定除塵效率：?jiǎn)?dòng)風(fēng)機(jī)后開(kāi)始發(fā)塵，記錄發(fā)塵時(shí)間和發(fā)塵量。觀察除塵系統(tǒng)中的含塵氣流和粉塵濃度的變化情況。關(guān)閉風(fēng)機(jī)后，收集旋風(fēng)除塵器灰斗中捕集的粉塵，然后稱量，計(jì)算除塵效率。6、改變系統(tǒng)風(fēng)量，重復(fù)上述試驗(yàn)，確定旋風(fēng)除塵器在各種工藝工況下的性能。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與整理大氣壓：MPa，氣溫：℃，空氣相對(duì)濕度表1除塵器處理風(fēng)量測(cè)定結(jié)果記錄表測(cè)定次數(shù)微壓計(jì)讀數(shù)微壓計(jì)傾斜角系數(shù)k流量系數(shù)φ管內(nèi)流速v/(m/s)風(fēng)管橫截面積F1/(m2)風(fēng)量Q(m3/h)除塵器進(jìn)口面積F2/m2除塵器進(jìn)口氣速V2(m/s)初讀l1/mm終讀l2/mm實(shí)際/mmΔl=l1-l2123表2除塵器效率測(cè)定結(jié)果記錄表測(cè)定次數(shù)發(fā)塵量Gi/g發(fā)塵時(shí)間t/s除塵器進(jìn)口氣體含塵濃度Ci/(g/m3)收塵量Gs/g除塵器出口氣體含塵濃度Cji/(g/m3)除塵器效率η/%123實(shí)驗(yàn)三布袋除塵器性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步提高對(duì)袋式除塵器結(jié)構(gòu)形式和除塵機(jī)理的認(rèn)識(shí)；掌握袋式除塵器主要性能的實(shí)驗(yàn)研究方法；了解過(guò)濾速度對(duì)袋式除塵器除塵效率的影響；提高對(duì)除塵基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的綜合應(yīng)用能力；并通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。二、實(shí)驗(yàn)原理1、處理氣體量和過(guò)濾速度的測(cè)定和計(jì)算（1）測(cè)定袋式除塵器處理氣體量（Q），應(yīng)同時(shí)測(cè)出除塵器進(jìn)出口連接管道中的氣體流量，取其平均值作為除塵器的處理氣體量。Q＝1/2（Q1+Q2）（m3/s）式中Q1，Q2分別為袋式除塵器進(jìn)、出口連接管道中的氣體流量，m3/s。除塵器漏風(fēng)率δ＝（Q1－Q2）/Q1*100%一般要求除塵器的漏風(fēng)率小于±5%。（2）過(guò)濾速度的計(jì)算：若袋式除塵器總過(guò)濾面積為（F），則其過(guò)濾速度（VF）按下式計(jì)算。VF＝60Q1/F（m/min）2、除塵效率的測(cè)定和計(jì)算除塵效率采用質(zhì)量濃度法測(cè)定，即用等速采樣法同時(shí)測(cè)出除塵器進(jìn)出口管道中氣流平均含塵濃度C1和C2，按下式計(jì)算。η＝（1－C2Q2/C1Q1）*100%由于袋式除塵器效率高，除塵器進(jìn)、出口氣體含塵濃度相差較大，為保證測(cè)定精度，可在除塵器出口采樣中，適當(dāng)加大采樣流量。3、除塵效率與過(guò)濾速度關(guān)系的分析測(cè)定脈沖袋式除塵器的過(guò)濾速度一般為2－4m/min，可在此范圍內(nèi)確定5個(gè)值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。可通過(guò)改變風(fēng)機(jī)入口閥門(mén)開(kāi)度調(diào)整過(guò)濾速度。當(dāng)然，各組實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持除塵器清灰制度固定，除塵器進(jìn)口氣體含塵濃度（C1）基本不變。為保持實(shí)驗(yàn)過(guò)程中C1基本不變，可根據(jù)發(fā)塵量（S）、發(fā)塵時(shí)間（t）和進(jìn)口氣體流量（Q1），按下式估算除塵入口含塵濃度（C1）。C1＝S/tQ1（g/m3）三、實(shí)驗(yàn)裝置和儀器干濕球溫度計(jì)1支空盒氣壓計(jì)1臺(tái)傾斜式微壓計(jì)2臺(tái)U形壓差計(jì)1個(gè)畢托管2支煙塵采樣管2支分析天平1臺(tái)煙塵測(cè)試儀2臺(tái)秒表2塊鋼卷尺2個(gè)鼓風(fēng)干燥箱1臺(tái)干燥器2個(gè)超細(xì)玻璃纖維無(wú)膠濾筒20個(gè)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)的測(cè)定，包括空氣干球和濕球溫度、相對(duì)濕度、當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ拳h(huán)境參數(shù)的測(cè)定。2、袋式除塵器實(shí)驗(yàn)裝置的測(cè)定。固定袋式除塵器清灰制度，包括選擇適當(dāng)壓力的壓縮空氣、適當(dāng)?shù)那寤抑芷诤兔}沖時(shí)間。測(cè)定除塵系統(tǒng)入口喇叭形均流管流量系數(shù)。3、袋式除塵器性能測(cè)定和計(jì)算。在固定袋式除塵器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)口發(fā)塵濃度和清灰制度的條件下，測(cè)定和計(jì)算袋式除塵器處理氣體量、漏風(fēng)率、過(guò)濾速度和除塵效率等。4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理分析。認(rèn)真記錄袋式除塵器處理氣體量和過(guò)濾速度、除塵效率等性能參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析除塵效率和過(guò)濾速度的關(guān)系。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和整理1、處理氣體量和過(guò)濾速度，計(jì)算除塵器漏風(fēng)率。2、除塵效率。3、除塵效率與過(guò)濾速度關(guān)系。繪制VF－η實(shí)驗(yàn)性能曲線。大氣壓：MPa，氣溫：℃，空氣相對(duì)濕度表1除塵器處理風(fēng)量測(cè)定結(jié)果記錄表管內(nèi)流速v/(m/s)截面積F1/(m2)風(fēng)量Q1(m3/h)截面積F2/m2出口氣速V2(m/s)風(fēng)量Q2(m3/h)漏風(fēng)率123表2除塵器效率測(cè)定結(jié)果記錄表測(cè)定次數(shù)發(fā)塵量Gi/g發(fā)塵時(shí)間t/s除塵器進(jìn)口氣體含塵濃度Ci/(g/m3)收塵量Gs/g除塵器出口氣體含塵濃度Cji/(g/m3)除塵器效率η/%123實(shí)驗(yàn)四大氣中有害氣體凈化設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)（1）培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)如何組織設(shè)計(jì)有害氣體凈化設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)發(fā)性思維，提高學(xué)生創(chuàng)性能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)；（2）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析，讓學(xué)生加深對(duì)廢氣處理的基本概念、現(xiàn)象、規(guī)律與基本原理的理解；（3）培養(yǎng)學(xué)生掌握一般廢氣處理實(shí)驗(yàn)技能和儀器、設(shè)備的使用方法，具有一定的解決實(shí)驗(yàn)技術(shù)問(wèn)題的能力；（4）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定、分析與處理的能力，從而能得出切合實(shí)際的結(jié)論。二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，不僅關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度，而且直接影響實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和成果。其準(zhǔn)備工作大致如下：1、理論準(zhǔn)備工作，主要包括三方面（1）查閱文獻(xiàn)，了解國(guó)內(nèi)外廢氣處理技術(shù)現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件，選擇設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)，初步確定設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)思路和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；（2）在實(shí)驗(yàn)老師的指導(dǎo)下，分析設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的可行性，進(jìn)一步確定設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容；（3）搞清設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)中可能遇到的困難，以及解決問(wèn)題的方法。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試儀器的準(zhǔn)備根據(jù)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)思路內(nèi)容以及需要檢測(cè)指標(biāo)，確定實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和儀器。（1）一般設(shè)備、儀器準(zhǔn)備。為了保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行并有足夠的精度，對(duì)所使用的設(shè)備、儀器要求做到：事先熟悉其性能、使用條件，并正確地選擇儀器的精度；檢查設(shè)備儀器的完好度；記錄各種必要的尺寸、數(shù)據(jù)；某些易損易耗的設(shè)備、儀表要有備用品。（2）專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)備。為了進(jìn)行某項(xiàng)廢氣處理實(shí)驗(yàn)而選用專用設(shè)備時(shí)，必須注意這些設(shè)備的可靠性、使用條件和性能，必要時(shí)自己加工設(shè)備。在設(shè)備運(yùn)行前，一定要用潔凈空氣調(diào)試。3、測(cè)試步驟與記錄表格的準(zhǔn)備（1）步驟。整個(gè)實(shí)驗(yàn)分幾步或幾個(gè)工況，每一步或每一工況操作的內(nèi)容、解決的問(wèn)題、使用的設(shè)備、儀表、取樣與化驗(yàn)項(xiàng)目、觀察與記錄內(nèi)容、人員分工、注意事項(xiàng)、要求等，都要做到測(cè)試人員人人心中有數(shù)；（2）記錄表格。要求表格正規(guī)化，便于記錄，便于整理。其內(nèi)容包括：參加人員、測(cè)試條件、儀器設(shè)備名稱、型號(hào)、精度、觀察現(xiàn)象、測(cè)試原始數(shù)據(jù)等。4、人員分工廢氣處理實(shí)驗(yàn)，一般需多人同時(shí)配合進(jìn)行，因此要事先共同制定出實(shí)驗(yàn)方案，使每一個(gè)參加測(cè)試的人員對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、目的、測(cè)試步驟，從整體上做到心中有數(shù)，同時(shí)每個(gè)人要有具體分工負(fù)責(zé)的工作。三、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)1、儀器設(shè)備的安裝與調(diào)試使用各種儀器、設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須滿足儀器、設(shè)備的正常運(yùn)行要求。安裝調(diào)整后要認(rèn)真檢查。2、實(shí)驗(yàn)在上述各項(xiàng)工作結(jié)束后，即可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段，按人員分工，分別完成各項(xiàng)工作。（1）取樣與分析。取樣一定要注意要求，以便能正確地取出所需的樣品，提供分析，樣品分析可參照廢氣性質(zhì)分析要求進(jìn)行。（2）觀察。觀察時(shí)一定要集中精力，排除外界干擾，邊觀察，邊記錄，用圖與文字加以描述。（3）記錄。記錄要記在記錄紙或記錄本上，要如實(shí)記下測(cè)試中各種數(shù)據(jù)，記錄的內(nèi)容要可能詳細(xì)。四、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理與實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理實(shí)驗(yàn)工程中應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，一方面可