第3章 大气污染控制基础知识
大气污染控制的基础知识
§3.4.3颗粒的荷电性与导电性
1、颗粒的荷电性 ——粉尘颗粒获得电荷的能力 运动颗粒的破碎、碰撞、摩擦等；进入气体电离化 电场中；均可获得电子。其性能取决于内部化学组成 及结构、及外部荷电条件。
2．粉尘的导电性 ——粉尘颗粒传输电荷的能力 通常用比电阻表示：
V i
§3.4.5休止角（堆积角、滑动角）
——粉尘自然堆积后，锥体母线与水平面的夹角 表示粉尘的流动性，休止角越小，流动性越好。
§3.4.6颗粒的黏附性
——颗粒之间及与其他物体的团聚和附着性能。 黏附性好，收尘效率高，但又一黏附在器（管）壁 上形成堵塞。
§3.5气体中的颗粒动力学
§3.5.1球形颗粒的阻力
颗粒在流体中匀速运动时，受力主要有重力、流体 浮力及运动阻力
U v2 gz P Q W
2
因：
1
P v2
故：
gz (U Q) W
2
则：上式可写为：
v 2 H gz Q W
2
或：
H Ek EP Q W
2．热量恒算
对于没有功的传递，且动能和位能差可以忽略的设备和过程 ，总能量恒算式可简化为：
Q H H 2 H1
若进出设备的物料不止一种，则该式为：
运动流体阻力可表示为
FD
CD
d
2 p
4
v 2
2
CD—阻力系数，为颗粒雷诺数Rep的函数，图3-11为球 形颗粒CD—Rep关系曲线
可分三个区域
1） 斯托克斯区：Rep<1，颗粒处于层流状态
24 24 CD Rep d pvs
2） 过渡区：1＜Re≤500，流体运动向湍流过渡
FD 3d pvs
• §3.4.2比表面积
大气污染控制工程知识点
大气污染：是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。
污染类型：局部地区污染，地区性污染，广域污染，全球性污染。
大气污染物：是指由于人类活动或自然过程排放到大气，并对人或环境产生有害影响的物质。
霾（灰霾，haze）：大气中悬浮的大量微小尘粒使空气混浊，能见度降低到10km以下的天气现象。
易出现在逆温、静风、相对湿度较大等气象条件。
分类：颗粒污染物（气溶胶状态污染物）、气态污染物（气体状态污染物）。
硫酸烟雾(sulfurous smog)：大气中的SO2等硫化物，在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸烟雾或硫酸盐气溶胶。
光化学烟雾(photochemical smog)：光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。
温室效应（Greenhouse Effect）：大气中的CO2和其他微量气体，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为“温室效应”。
应对全球暖化的措施：（1）改变能源结构，控制碳排放：节能、降耗、减排，大力发展清洁能源。
（2）增加碳吸收：固碳技术（生物、物理、化学）。
（3）减少其他温室气体产生、排放：如发展替代产品，清洁发展机制CDM，等。
大气污染综合防治的含义所谓大气污染综合防治,实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目标，对多种大气污染控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价，从而得出最优的控制技术方案和工程措施。
大气污染综合防治措施：（1）全面规划，合理布局：环境规划（产业结构调整，交通系统优化，等）（2）严格的环境管理：环境立法，环境监测与执法，区域联防联控等（3）控制大气污染的技术措施：清洁生产，可持续能源战略，综合性工业基地等（4）控制污染的经济政策：必要的环保投资，“污染者支付原则”，环保企业减税等（5）控制污染的产业政策：鼓励，限制，淘汰（6）绿化造林（7）安装废气净化装置：是控制环境空气质量的基础，也是实行环境规划与管理等多项综合防治措施的前提。
第三章——大气污染控制基础知识 大气污染控制工程课件
二、热量平衡
依据：能量守恒定律 连续稳定过程中：
Q 1 Q 2Q L
热量衡算和物料衡算一样，要规定出衡 算基准和范围。
二、热量平衡
[例3-2]甲烷气与20%过量空气混合，在25℃、0.1MPa下进 入燃烧炉中燃烧，若燃烧完全，其产物所能达到的最高温 度为多少？
解：燃烧炉示意图如下，反应方程式为：
9.0c3p, N2)T ( 29)8
由手册查出CO2，H2O(g)，O2，N2的热容，代入上式：
Q 2 ( 3.0 4 0 4 .3 1 T 3 2 .1 7 1 7 6 T 0 4 2 )T ( 2)98
由热量衡算基本关系式可得： Q1Q20
( 3.0 4 0 4 .1 3 T 3 2 .1 7 1 7 6 T 0 4 2 )T ( 2) k 9J 8 8 /m .3 0 k 2 2 o J0 / lm
三、气体的密度
污染物和空气混合物的密度
n
aa ii (kg/3)m i1
四、气体的比热容
空气、气态污染物和颗粒混合物的平均比热 容是混合物各组分比热容的加权平均值，加权函 数是组分的质量分数。
n
cp wacpa wi cpi i1
n
cVwacVa wi cVi i1
五、气体的黏度
Δ H r [ (3.9 5) 3 1 2 ( 2.4 8)1 3 ( 7.8 4)5 k ] J/ m -8o 0l2 m.3 o Q 1( Δ H r)n8.0 3k 2 2J/mol
二、热量平衡
带出热量： 4 Q2 (njcp)jΔT j1
(cp,
C
2c O 2
p,
H2O0.4cp,
O2
有已知和未知变量； ✓ 确定衡算体系； ✓ 写出化学反应方程式； ✓ 选择合适的计算标准，对于连续流体系，通常
大气污染与控制复习要点资料
⼤⽓污染与控制复习要点资料⼤⽓污染与控制复习要点第⼀章概论⑴环境、环境问题的概念，环境问题的分类答：环境：指⼈类的环境，即以⼈或⼈类作为中⼼事物，其他⽣物和⾮⽣命物质被视为环境要素，构成⼈类的⽣存环境环境问题：全球环境或区域环境中出现的不利于⼈类⽣存和发展的现象，均概括称为环境问题。
环境问题的分类：①第⼀类环境问题：由⾃然⼒引起的环境问题，如：地震、洪涝、⼲旱和滑坡等。
②第⼆类环境问题：由⼈类活动引起的环境问题，如：环境污染、⽣态破坏等。
⑵⽬前最突出的全球环境问题有哪些？答：①⽓候变化：全球变暖；②臭氧层耗竭：③酸⾬；④淡⽔资源短缺及⽔污染；⑤海洋污染；⑥⼟地退化与沙漠化；⑦⽣物多样性减少；⑧危险废物与有害化学品扩散。
⑶试简述⼈与环境的关系。
答：⼀⽅⾯是因为⼈是环境的产物：从⼈的⾎液矿化度等于30亿年前海⽔的矿化度可以看出⼀切⽣命来源于海洋；⼈类的⽣存物质（⾐⾷住⾏）来源于环境，环境是⼈类的⽣存载体。
另⼀⽅⾯是因为⼈是环境的创造者：⼈类为使环境更适合⼈类⽣存⽽使⽤⼯具来改造环境，改造过程中不可避免的会破坏⽣态、破坏环境。
⑷试阐述⽓候变化：全球变暖（温室效应）的成因，危害及治理措施。
答：成因：⼤⽓能使太阳短波辐射到达地⾯，但地表向外放出的长波热辐射线却被⼤⽓吸收，这样就使地表与低层⼤⽓温度增⾼，在近地层：⼤⽓温度随地表温度的升⾼⽽增⾼（⾃下⽽上地被加热）；随地表温度的降低⽽降低（⾃下⽽上地被冷却）。
⼆氧化碳等温室⽓体具有吸热和隔热的功能。
它们在⼤⽓中增多的结果是形成⼀种⽆形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量⽆法向外层空间发散，其结果是地球表⾯变热起来。
⼤⽓中能产⽣温室效应的⽓体主要有⼆氧化碳、甲烷、臭氧、氟氯烃、氧化氮和⽔汽等。
其中对增温影响最⼤的是⼆氧化碳，占55%。
危害：海平⾯上升问题、⽔资源问题（导致地球⽔资源重新分布）、⽓候变暖措施：全⾯禁⽤氟氯碳化物、保护森林、改善汽车燃料、提⾼能源利⽤效率、限制化⽯燃料的使⽤、开发绿⾊新能源、⿎励使⽤天然⽓及太阳能等清洁能源等。
《大气污染控制工程》笔记第1-9章(DOC)
大气污染控制工程第一章概论第一节：大气与大气污染1.大气的组成：干洁空气、水蒸气和各种杂质。
2.大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利，或危害了生态环境。
P3（名词解释/选择）3.按照大气污染范围分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。
4.全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。
P3（填空）5.温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为“温室效应”。
P3第二节：大气污染物及其来源1.大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两类：气溶胶状态污染物，气体状态污染物。
P42.气溶胶：系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。
P43.气溶胶状态污染物粉尘：指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。
烟：烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。
飞灰：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。
黑烟：由燃烧产生的能见气溶胶。
霾（灰霾）：大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊，能见度降低到10km 以下的天气现象。
雾：气体中液滴悬浮体的总称。
4.总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100的颗粒物。
P55.可吸入颗粒物（P M10）：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10的颗粒物。
P56.气体状态污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾7.对于气体污染物，有可分为一次污染物和二次污染物。
P58.一次污染物：是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。
P59.二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。
第3章__大气污染控制的基础知识
备注
1 N
d
i
ni
颗粒直径
众径 几何平均径 加权平均径 dd
dg
粒径分布中频度最高的粒径 颗粒粒径的几何平均值 粒子群中各颗粒的直径乘以相应的质 量分数加权而成的平均粒径
ln d g 1 N
n
i
lg d i
d40
d 40
dC
i
mi
§3.3.2 粒径分布表示法
1） 粒数分布
vt
t
S
pd pC
2
p d p gC
2
18
18
1n 1
p d p gC
2 4
vs vt
2
1n 1
p d pvsC
2
18
324
2
vs vt
四、离心沉降
在工业上，离心沉降原理被广泛应用，旋风分离器、 旋风水膜除尘器便是采用这一原理实现气固分离的。
2．平均粒径
——反映颗粒群特性的粒径平均值。 定义：对一个不同粒径的颗粒群，与一个均匀球形颗 粒的颗粒群，若其具有相同的物理性质，则球形颗粒的 粒径即为实际不同粒径颗粒群的平均粒径。
见表3-2
表3-2 颗粒群平均粒径的表示方法
名称 算术平均径 中位径 符号 d10 d50 定义 粒子群中颗粒直径算术平均值 粒子群中颗粒总质量为二分之一时的
Bird公式
CD
18 . 5 R ep
0 .5
（ 3 ） 涡 流 区 ： 500 ＜ Re≤2×105 ，颗粒处于与湍流 状态
C D 0 . 44
F D 0 . 44
d
(建筑工程考试)大气污染控制工程各章考试重点
（建筑工程考试）大气污染控制工程各章考试重点第1章概论1、大气污染和大气污染物的概念分别是什么？答：大气污染系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，且因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的且对人和环境产生有害影响的那些物质。
2、全球性大气污染问题有哪些？答：全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题3、大气污染物如何分类？答：大气污染物按其存于状态可概括为俩大类：气溶胶状态污染物（粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾）；于我国的环境空气质量标准中，仍可根据粉尘颗粒的大小分为总悬浮颗粒物（TSP）和可吸入颗粒物（PM10）气体状态污染物，以分子状态存于，包括：含硫化合物（SO2）、含氮化合物（NO和NO2）、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物等。
4、目前中国的大气污染以哪种类型为主？主要大气污染物是什么？答：以煤烟型为主，主要大气污染物是SO2和烟尘。
5、环境空气质量功能区如何分类？答：根据环境空气质量标准，将环境空气质量功能区分为三类：壹类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、壹般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。
之上三类区分别执行壹、二、三级标准。
6、如何利用空气污染指数确定空气质量级别？空气污染指数空气质量级别描述表征颜色对健康的影响对应空气质量的适用范围0-50Ⅰ优秀蓝色可正常活动自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区51-100Ⅱ良好绿色可正常活动城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、壹般工业区和农村地区101-200Ⅲ轻度污染黄色健康人群出现刺激症状特定工业区201-300Ⅳ中度污染橘黄色健康人群中普遍出现症状》300Ⅴ重度污染红色健康人群明显强烈症状，降低运动耐受力，提前出现某些疾病第2章燃烧和大气污染1、煤中硫的存于形态有哪些？哪些形态的硫最终以SOX的形式排放？答：煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeSO4）、有机硫和元素硫。
大气污染控制篇-基础知识(工程师培训PPt).
培训资源
6
环境监测与治理技术专业教学资源库
③碳氧化物：CO和CO2是各种大气污染物中发生量最大的一类污染物，主要来 自燃料燃烧和机动车排气。CO是一种窒息性气体，在城市冬季采暖季节或在交 通繁忙的十字路口，当气象条件不利于排气扩散稀释时，CO的浓度有可能达到 危害人体健康的水平。 CO2是无毒气体，但当其在大气中的浓度过高时，使氧气 含量相对减小，对人产生不良影响。地球上CO2浓度的增加，能产生“温室效应 ”，迫使各国政府开始实施控制。 ④有机化合物：种类很多，其中包括碳氢化合物（烃类、芳香烃等）、含氧有机 物（醇、醛、酮、酸、醚）以及含有卤素的有机物（例如氯仿、三氯乙烯等）。
1.3大气污染物的来源
①硫氧化物：主要是SO2，是目前大气污染物中数量较大、影响范围广的一种 气态污染物，几乎所有工业企业都可能产生。它主要来自化石燃料的燃烧过 程 ，以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等热过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫 酸厂、炼油厂以及所有烧煤或油的工业炉窑等都排放SO2烟气。
培训资源
培训资源
10
环境监测与治理技术专业教学资源库
（2）对植物的伤害 大气污染对植物的伤害，通常发生在叶子结构中。最常遇到的毒害植物的 气 体是：二氧化硫、臭氧、PAN、氟化氢、乙烯、氯化氢、氯、硫化氢和氨。 （3）对器物和材料的影响 大气污染对金属制品、油漆涂料、皮革制品、纸制品、纺织品、橡胶制品和建 筑物的损害也是很严重的。这种损害 包括玷污性损害和化学性损害两个方面。 （4）对大气能见度和气候的影响 大气污染最常见的效应是大气能见度降低。大气污染对气候产生的影响越来越
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
a、i分别为空气和气态污染物的体积分数
a、
为混合物总压下空气的密度
i
和污染物的密度
四、气体的比热容
空气、气态污染物和颗粒混合物的平均比热 容是混合物各组分比热容的加权平均值，加权函 数是组分的质量分数。
n
cp wa cpa wi cpi i1
n
cV wa cVa wi cVi i1
粒径 粒径分布的表示方法 粒径分布函数
一、粒径
颗粒的大小不同，其物理、化学特性各异， 对人体和环境的危害也不相同，而且对处理设施 的去除机制和效果影响也很大。
概念： 单一粒径：反映单个颗粒大小
平均粒径：反映由不同颗粒组成的颗粒群
一、粒径
1.单一颗粒的粒径 非球形颗粒一般有三种方法来定义粒径：
f ΔD Δdp
二、粒径分布的表示方法
频率 频度
累计频率分布
（1）频率分布（相对频 数分布）ΔD：粒径由dp 至dp+Δdp之间的粒子质 量占尘样总质量的百分 数，即：
D m 100 % m0
D 1
粒径的频率、频度及累计频率分布
二、粒径分布的表示方法
（2）频率密度分布f(%·µm-1),简称频度分布，系指 单位粒径间隔的频率分布，即Δdp=1µm时尘样 质量占尘样总质量的百分数，故：
五、气体的黏度
气态污染物与空气混合物的平均黏度：
1n
1a a Biblioteka Ma2 i i Mi2m
i 1
1n
1
a Ma2 i Mi2
i 1
工业气体中，颗粒污染物体积分数的数量
级一般为 104 ~ 105 。因此，颗粒污染物对混 合物黏度的影响通常可忽略不计。
液体流动时内摩擦力的量度叫黏度
第二节 颗粒粒径及粒径分布
大气污染控制工程
第三章 大气污染控制基础知识
第三章 大气污染控制基础知识
本章学习内容： 气体的物理性质 颗粒粒径及粒径分布 粉尘颗粒的物理性质 颗粒捕集的理论基础 净化装置的性能
第一节 气体的物理性质
气体的状态方程 气体的湿度 气体的密度 气体的比热容 气体的黏度
一、气体的状态方程
（1）投影径：由光学或电子显微镜观测到的颗粒 粒径
颗粒投影径表示法
一、粒径
（2）筛分径：一种最简单且应用最广泛的分离 颗粒直径的方法，以能够通过最小筛孔的宽度 定义为颗粒的直径。
（3）当量粒径：指与实际颗粒某一物理量相同 的球形颗粒的直径。
一、粒径
单个颗粒尺寸的表达法
测定
名称
符
方法
号
投影径 面积等分径（Martin径） dM
频度分 布f/
(%.µm-1)
0.07 0.57 2.10 3.75 5.03 5.20 4.68 2.67 0.95 0.00
筛上 累计 分布 R/%
100 99.8 97.5 89.1 74.1 54.0 33.2 14.5 3.8 0.0
筛下累 计频率 D/%
0 0.2 2.5 10.9 25.9 46.0 66.8 85.5 96.2 100.0
表格法 表示方法 图形法
函数法
二、粒径分布的表示方法
取一粉尘试样，其质量m0= 4.28 g，经 测定得到各粒径范围Δdp（或称组距）内 粒子的质量为Δm（g）。
二、粒径分布的表示方法
粒径分布测定和计算结果
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
粒径 范围 dP/µm
6～10 10～14 14～18 18～22 22～26 26～30 30～34 34～38 38～42
对工程技术上常见的气体（如空气、 烟气等），在压力不太高，温度不太接近 气体液化点的条件下，均可视为理想气体。
PV m RT M
二、气体的湿度
湿度：表示气体中水蒸气含量的多少
✓ 绝对湿度：指单位体积气体中所含的水蒸气质 量，等于水蒸气分压下的蒸气密度。
w
pw RwT
(kg/m3 ) Pw—气体中水蒸气的分压，Pa
加权平均径 d40
粒子群中各颗粒的直径乘以相应 的质量分数加权而成的平均粒径
d40 diwi
二、粒径分布的表示方法
定义：颗粒的粒径分布又称颗粒的分散度，是 指某一颗粒群中各种粒径的颗粒所占的比例。 粒数分布：以颗粒的个数表示所占的比例 质量分布：以颗粒的质量表示所占的比例 除尘技术中常常采用质量分布。
一、粒径
2.颗粒群平均粒径
颗粒群平均粒径的表示方法
名称 符号
定义
备注
d10
算术平均径
粒子群中颗粒直径算术平均值
d10
1 N
dini (N
ni)
中位径
d50
众径
dd
几何平均径 dg
粒子群中颗粒总质量为二分之一 时的颗粒直径
粒径分布中频度最高的粒径
颗粒粒径的几何平均值
ln
dg
1 N
ni lg di
定向径（Feret径）
dF
长径
短径
定义
将颗粒的投影面积二等分的直线长度 与颗粒投影外形相切的一对平行线之间的距离的平均值
不考虑方向的最长粒径 不考虑方向的最短粒径
几何当 量径
等投影面积径 等体积直径
等表面积直径 等面积体积直径
dA 在显微镜观察的平面上，与颗粒有同样大小投影面积的当量圆直径
dV
与颗粒具有相同体积的圆球体直径
>42
粒径 间隔 ΔdP/µm
4 4 4 4 4 4 4 4 4 －
平均 粒径 /µm
粉尘质 量
Δm/g
8 0.012 12 0.098 16 0.360 20 0.640 24 0.860 28 0.890 32 0.800 36 0.460 40 0.160 － 0.000
频率分 布
ΔD/%
0.3 2.3 8.4 15.0 20.1 20.8 18.7 10.7 3.8 0.0
dS
与颗粒具有相同表面积的圆球体直径
dSV
与颗粒具有相同的外表面积与体积的圆球体直径
物理当 量径
自由沉降直径 空气动力直径 Stokes直径
分割直径
dt
在介质中,与颗粒有同样密度和相同沉降速度的圆球体直径
Da 在空气中,与颗粒有相同沉降速度，密度为103kg/m3的圆球体直径
dd dc50
当Rep＜1(层流区)时的自由沉降直径 除尘器分级效率为50%的颗粒的直径
Rw—水蒸气的气体常数，J/(kg·K)
✓ 相对湿度：指气体的绝对湿度与同温度下的饱 和绝对湿度之比，亦等于气体的水蒸气分压与
同温度下的饱和水蒸气压力之比。
✓ 含湿量：一般定义为单位质量的气体中所含液 态蒸气量。
三、气体的密度
污染物和空气混合物的密度
n
a a i i (kg/m3 )
i 1