第三章——大气污染控制基础知识 大气污染控制工程课件
大气污染控制工程
酸雨，人称“空中死神 空中死神”，是目前人类遇到的全球性区域灾 空中死神 难之一。我国酸雨正呈蔓延之势,是继欧洲、北美之后的世界 第三大酸雨区 三大酸雨区。 三大酸雨区
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酸雨的危害
水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长，最 终导致死亡
严重腐蚀建筑物 引起树木的大量不正常死亡
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中国酸雨的分布变化
PH<5.6 PH<7.0 PH>7.0 N/A Taiwan
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大气污染控制工程
课程教学目标 2.能力培养目标 2.能力培养目标
懂得大气污染治理及净化的基本知识及除尘和 净化设备的作用； 懂得烟囱高度的设计计算以及常用的除尘和净 化设备的设计计算方法； 懂得选择大气污染治理和净化的流程,会自己 设计除尘和净化流程,并会对一些除尘和净化 设备进行简单的维护管理。学
大气污染控制工程
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大气污染控制工程
课程性质和任务
《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门 专业主干课。其任务 任务是通过本课程的学习，使学生 专业主干课 任务 系统地了解并掌握大气污染控制工程的基本知识， 大气污染气象学基础理论，大气污染防治的基本概 念、基本原理、主要设备和典型工艺等，培养学生 分析和解决日益严重的大气污染问题的基本能力， 结合课程实验和课程设计等教学环节，为学生毕业 后从事大气污染控制工程设计、技术管理等工作奠 定必要的基础。
工业源、农业源、交通 源和生活源 燃料燃烧、工业生产过 按对主要污染源的分类统计 程和交通运输 煤烟型、石油型、混合 根据大气污染的发生源 型、和特殊型
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Sources of airborne pollution in Asia are many: power generation, industry, traffic, home cooking, and biomass burning
大气污染控制工程实验讲义
实验一：管道中空气粉尘浓度测定 一．实验目的我国以质量为测尘标准，采用滤膜法测尘。
监测管道中空气粉尘浓度的高低，是检查与评价工作场所卫生条件以及环境卫生质量的重要指标之一，还是鉴定生产工艺及通风防尘措施是否有效的主要依据。
该法一般用于监测常温、常压下粉尘浓度不高的工作场所中空气粉尘浓度的高低。
本实验使学生全面掌握管道中滤膜法测定空气中粉尘浓度的方法。
( 室外大气中、劳动环境中含尘浓度的测定方法与此相同，其测定具体技术要求可查阅有关资料) 。
二．实验原理滤膜法测尘系统如图1所示。
图1 DFS-2型多功能防尘实验装置l 通风板2风机3净化箱4笛型管 5取样斗 6软管 7整流格 8旋风器 9整流格 10均速管 11分散器 12发尘器 13底架 14灰斗 15微压计 16采样器在抽气机的作用下，使一定体积的含尘空气通过滤膜，其中的粉尘被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜的增重（即扑尘量）和通过滤膜的空气量（用流量计测定），即可计算出空气中得粉尘浓度。
三．使用仪器及材料DFS-2型多功能防尘实验装置1台；万分之一电子天平1台；粉尘采样器2台；滤膜5片。
四．实验步骤1．滤膜的准备：从干燥皿中取出待用的滤膜五片（备用滤膜要事先放在干燥皿内干燥），用镊子取下两面衬纸，用万分之一天平分别称重（滤膜初重３５－４５毫克左右），在实验记录上记好每片滤膜初重，将称好的滤膜用滤膜夹夹好放入编号的滤膜盒内，备用。
2．将滤膜连夹放入采样头内拧紧，按图１连接采样管路。
3．开动采样器，调节流量计到２０－３０毫升（流量根据发尘浓度、采样时间确定，在采样过程中始终保持此采样流量）。
4．开动实验装置风机，同时开始计时。
5．采样１０分钟末关闭发尘器――关闭采样器――关闭风机。
6．取出滤膜夹，将采样后的滤膜及滤膜夹一起放入干燥皿内干燥两小时，（学生实验主要学习实验方法，可以适当减少干燥时间）。
7．把干燥好的滤膜放在天平上称重（末重），根据膜上粉尘多少加栽适量砝码按上述方法称重。
大气污染控制工程(第三版)复习重点
大气污染控制工程（第三版）复习重点第一章：①TSP：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物②PM10：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物)③ODS：消耗臭氧层的物质④酸雨：pH小于的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）⑤大气污染：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、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
⑥一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。
⑦二次污染物：指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化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~2. 我国的主要大气污染物是什么我国的大气污染物现状有什么规律性答：我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO2。
规律：①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题；②城市的大气污染比乡村严重；③南方的大气污染比北方严重；④冬季的大气污染比夏季严重；⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现3. 目前计入空气污染指数有那些项目如何计分如何报告…答：⑴PM10、SO2、NO2、CO、O3 ⑵当第K种污染物浓度为时，其分指数为⑶各种污染物的污染分指数都计算以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。
API＜50时，则不报告首要污染物4. 大气的组成包括哪几部分试举例说明。
答：⑴干燥清洁的空气，如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气⑶各种杂质，如细菌，病菌等.第二章：1. 名词解释：①空燃比：单位质量燃料燃烧所需空气。
②高位发热量：燃料完全燃烧时，包括其生成物中水蒸气的汽化潜热，所发生的热量变化。
③低位发热量：燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热量。
￥5. 燃烧过程产生哪些大气污染物答：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。
大气污染控制工程第三版(马广大)期末重点复习资料整理(DOC)
第一章概论第一节：大气与大气污染1.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）2.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。
3.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）4.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。
（燃烧过程产生的颗粒物）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错误！未找到引用源。
100错误！未找到引用源。
的颗粒物。
5.可吸入颗粒物（PM10）：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径错误！未找到引用源。
10错误！未找到引用源。
的颗粒物。
细颗粒物PM2.5对然体健康和大气环境质量造成的危害远比粗颗粒物大。
细颗粒物本身可能是有毒有害物质、易成为其他污染物的运载体和反应体、可导致能见度显著降低。
6.气体状态污染物：五类：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物。
硫酸烟雾、光化学烟雾7.对于气体污染物，又可分为一次污染物和二次污染物。
大气污染控制工程复习资料
保护作用时间：从含有污染物的气流开始通入吸附到“穿透点”这段时间称为保护时间。
可吸入颗粒物PM10：悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于等于10微米的颗粒物吸附量分数：当吸附质与吸附剂长时间接触后最终达到吸附平衡，平衡吸附量是吸附剂对吸附质的极限吸附量亦称为吸附量分数气液平衡：在一定压力和温度下，吸收过程的传质速率等于解吸过程的传质速率气液两相就达到了动态平衡称为气液平衡干绝热直减率：干空气块（包括未饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度时温度降低或下降的数值中位粒径：累计频率F=0.5时对应的粒径d50称为个数中位粒径电晕闭塞：当含尘量达到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电场中根本得不到电荷电晕电流几乎减少到零，失去除尘作用静活性：是指在一定温度下，与气相中被吸附物质的初始浓度平衡时的最大吸附量，即在该条件下，吸附达到饱和时的吸附量有效驱进速度：实际中常根据在一定的除尘器结构式和运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希方程式反算出相应的驱进速度值并称为有效驱进速度高架源：在一定地面高度上排放污染物的污染源。
包括1地面浓度模式2地面轴线浓度模式3地面最大浓度模式集气罩分为1密闭罩2排气柜3外部集气罩4接收式集气罩5吹气式集气罩吸附设备按照吸附剂在吸附器的工作状态分为1固定床2移动床3流化床大气污染物综合排放1最高允许排放浓度2最高允许排放速率3无组织排放监控浓度限值气溶胶: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污染源有效源高：污染源距离地面的垂直距离物理吸附和化学吸附的特点：物理吸附特点1吸附质与吸附剂间不发生化学反应2吸附过程极快参与吸附的各相间常常瞬间即达到平衡3吸附为放热反应4吸附剂与吸附质之间的吸附力不强，当气体中吸附质分压降低或温度升高时被吸附气体易于从固体表面逸出而不改变气体原来性质。
化学性质1吸附有很强的选择性2吸附速度较慢，达到平衡需要很长时间3升高温度可以提高吸附速率电除尘器清灰方式1湿式除尘器一般用水冲洗集尘极板，使极板表面常保持一层水膜，粉尘降落在水膜上时随水膜流下，达到清灰2干式除尘器中沉淀的粉尘是由机械撞或电极振动产生的振动力清灰3现代的电除尘器常采用电磁振打或锤式振打清灰吸附剂再生方法:1加热再生：通过提高吸附剂温度使吸附物脱附吸附剂得到再生2降压或真空解吸：吸附过程和气相压力有关，升压吸附进行快，降压脱附占优势3置换再生：选择合适的气体脱附剂，将吸附质置换与吹托出来4溶剂萃取：选择合适溶剂，使吸附质在该溶剂中得到溶解性能大于吸附剂对吸附质的吸附作用，将吸附物溶解下来旋风除尘器结构组成及除尘原理：1普通旋风除尘器由进气管、筒体、锥体、排气管等组成2含尘气体进入除尘器后沿外壁由上而下做旋转运动同时少量气体沿径向运动到中心区域，将旋转气流大部分到达锥体底部后转而向上沿轴心旋转最后经排出管排出，气流做旋转运动时尘粒在离心作用下逐步移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力作用下落入灰斗净化系统的组成和各部分功能1集气罩：捕集污染气流2风管：输送气体的管道3净化设备：排气中污染物超标时必须进行净化处理，达标后排入大气4通风机：气体流动的动力设备5烟囱：排气装置大气：环绕地球的全部空气的总和大气污染：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，达到足够的时间，并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。
大气污染控制及设备运行3-2粉尘的粒径及粒径分布
第三章 颗粒污染物控制技术
第2讲 粉尘的粒径及粒径分布
一、粉尘的粒径 ——单一粒径
1、投影径：投影径是用显微镜观测颗粒时所采 用的粒径。
（有五种表示方法：长径、短径、定向直径、定向面 积等分径、圆等直径 ）
2、几何当量径：取与颗粒的某一几何量（面积、 体积）相同的球形颗粒的直径为其几何当量径。
dg n d1 d2 dn 平方根
粒径分布
蒸发、各种粒径的 比较
吸收、吸附、能见 度
平均立 方根粒
径
nd 3
d3 3
n
将总体积除以总个数取其 立方根
二、粉尘的粒径 ——平均粒径
名称
计算公式
物理意义
应用范围
平均立 方根粒
径
nd 3
d3 3
n
面积长度 平均径
nd 2
d sl
l-称量盘，2-沉降瓶，3-天平横梁，4-光源， 5-反光镜，6-光电二极管，7-放大镜， 8-驱动装置，9-记录装置，10-加载装置
沉降曲线
四、粉尘粒径分布的测定方法
4.液体沉降法：仪器分析结果部分显示
四、粉尘粒径分布的测定方法
5.气体沉降法：
使尘粒在气体介质中进行沉 降的测定方法。
离心分级机带有一套节流片， 可以改变分级机的风量。
d p
（3）筛上累积频率分布R（%）：简称筛上累积分布。
指百大分于数某R 一 d粒dmpaxg径 dddmppax的 全gdp 部 颗dp 粒 d质dmpax f量 占dp 尘样总质量的
（4）筛下累积频率分布R（%）：与筛上累积分布
三、粉尘的粒径分布
2.图示法
三、粉尘的粒径分布
Байду номын сангаас
大气污染控制工程课件01
酸沉降: 酸沉降是指某一平面上具有致酸潜势的物质的 积累。 致酸物质是自然和人为活动的过程中产生的。 致酸物质按存在形态分为干和湿两种。
自然源、电厂以及内燃机等排放出的污染物在大气中 发生化学反应产生导致酸沉降的化学物质。
pH<5.6 pH<7.0 pH>7.0 N/A Taiwan
Acid rain distribution in 80’s
一、大气污染及其分类
大气圈及大气组成（重点对流层和平流层） 1. 大气圈及大气组成（重点对流层和平流层）
大气的组成：
干澡清洁的空气（主要成分是氮、氧、 氩、二氧化碳气体，占干洁空气的 99.996%体积；氖、氦、氪、甲烷次要 成分占0.004%左右）、水汽和悬浮微粒。 干洁空气的组成在90-100Km的高度基 本保持不变。平均分子量28.966，标态 下的密度为1.293Kg/m3。
NO2（微量） 刺激眼睛 NO2 + UV → NO2* NO2 → NO + O * O + O2 → O3 O3 + NO → NO2 + O2 O3 + HC → ↓ 醛类及其它氧化物 醛类
O3
复杂的有机化合物
紫外光 NO
太阳 汽车排气 HC NO2
紫外光
HC + O2 + NO2 + UV ↓ O3 + 甲醛 + PAN + 氧化产物 O3 伤害植物 PAN 伤害植物 刺激眼睛 氧化产物 聚合与核长大 气溶胶 光雾 甲醛、 丙稀醛等 刺激眼睛
二次大气污染物：
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以过一 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，如硫酸 烟雾和光化学烟雾。
大气污染控制工程燃烧与大气污染
例 2-5 ： 已知某电厂烟气温度为 473K， 压力为 已知某电厂烟气温度为473 K
解：（1）污染物排放的质量流量为： 污染物排放的质量流量为：
22 . 7 Kg 60 min h t × × 24 × = 32 . 7 t / d min h d 1000 Kg
（2）测定条件下的干空气量为： 测定条件下的干空气量为：
第2章燃烧与大气污染(2) 章燃烧与大气污染(2)
教学内容
§1燃料的性质 §2燃料燃烧过程 §3烟气体积及污染物排放计算 §4燃烧过程中硫氧化物的形成 §5燃烧过程中颗粒物的形成 §6燃烧过程中其他污染物的形成
§3 烟气体积及污染物排放量计算
一．烟气体积计算 １. 理论烟气体积
在理论空气量下， 在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积称 表示， 烟气成分主要是CO 为理论烟气体积。 为理论烟气体积 。 以 Vfg0 表示 ， 烟气成分主要是 CO2 、 SO2、N2和水蒸气。 和水蒸气。 干烟气：除水蒸气以外的成分称为干烟气； 干烟气：除水蒸气以外的成分称为干烟气； 湿烟气：包括水蒸气在内的烟气。 湿烟气：包括水蒸气在内的烟气。
1.648 × 100 = 13.69% 12.04
9 6 . 9 3 Kpa, 湿 烟 气 量 Q=10400m3/min， 含 水 汽 Q=10400m /min， 6 . 25 % （ 体积 ） ， 奥萨特仪分析结果是 ： CO2 占 25% 体积） 奥萨特仪分析结果是： 10.7%， O2占 8.2%， 不含 CO，污染物排放的质量 10. 不含CO， 流量为22. kg/min。 流量为22.7kg/min。 污染物排放的质量速率（ t/d表示 表示） （1） 污染物排放的质量速率（以t/d表示） （2） 污染物在烟气中浓度 （3） 烟气中空气过剩系数 校正至空气过剩系数α （4）校正至空气过剩系数α=1.4时污染物在烟气 中的浓度。 中的浓度。
大气污染控制考试知识点
气态污染物以分子状态存在，可分为一次污染物和二次污染物。
一次污染物——从污染源直接排放的原始物质。
二次污染物——由一次污染物与大气中原有成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。颗粒较小，但毒性更大。如光化学烟雾等。
粒子沉降：荷电粉尘在电场中受库仑力的作用向集尘极移动，经过一定时间后到达集尘极表面，放出所带电荷而沉集其上
粒子清除：当粉尘沉积到一定厚度后，用机械振动等方法将其清除掉，使之落入下部灰斗中。
2、粒子荷电机制（电场电荷、扩散电荷）
3、异常荷电现象：
.反电晕：沉积在集尘极表面的高比阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象，通常当比电阻高于2×1010欧姆厘米时，较容易发生火花放电或反电晕，破坏了正常电晕过程。
重力沉降：进入除尘器的含尘气流中，部分粒径与密度较大的颗粒会在重力作用下自然沉降。
2、性能
除尘效率：
压力损失：
设Cj为进口气体含尘浓度，η为平均 除尘效率，t为过滤时间，则滤布上的粉尘负荷md为：
3、影响袋式除尘器除尘效率的因素：
滤料的结构、粉尘的粒径、粉尘的厚度、过滤速度
对于粒径为0.2-0.4um 的粉尘，在不同状况下的过滤效率皆最低，因为这一粒径范的粒径正处于惯性碰撞和拦截作用范围的下限，扩散作用范围的上限。
湿式除尘器的类型：低能除尘器（喷雾塔、旋风洗涤器）
高能除尘器（文丘里洗涤器）
自激喷雾洗涤器、泡沫洗涤器、填料塔洗涤器、机械诱导喷雾洗涤器
第三节，电除尘器
1、电除尘器的工作原理：
气体电离；
粒子荷电：在放电极与集尘极之间施加直流高电压，使放电极附近发生电晕放电，气体电离，生成大量的自由电子和正离子。在放电极附近的正离子立即被电晕极吸引过去而失去电荷。自由电子和随即形成的负离子则因受电场力的作用向集成极移动， 并充满到两极间。含尘气流通过电场空间时，自由电子，负离子与粉尘碰撞并附着其上。
大气污染控制工程复习资料
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。
干洁空气的平均相对分子质量为28.966；标况下，温度273.15K，压强101325Pa时，密度为1.293kg/m3；从地面到90km的高度，干洁空气的基本组成不变；在自然界大气的温度和压力条件下，干洁空气的成分处于气态，不可能液化，可以看作理想气体。
可吸入颗粒(inhalable particles，PM10)：空气动力学当量直径小于10微米的固体粒子，不易沉降而能长期飘浮在空气中。
PAN：过氧乙酸硝酸酯 VOCs:挥发性有机污染物可入肺颗粒(PM2.5)：空气动力学当量直径≤2.5 微米的固体粒子，也称细颗粒物。
总悬浮颗粒(total suspended particles, TSP)：空气动力学当量直径小于100微米的固体粒子。
API相关知识：空气污染指数项目：PM10，二氧化硫，二氧化氮，一氧化碳，臭氧能见度：在指定方向上仅用肉眼能看见和辨认的最大距离。
大气污染综合防治措施：1全面规划、合理布局2严格环境管理3控制大气污染的技术措施4控制污染的经济政策5控制污染的产业政策6绿化造林7安装废气净化装置评价工业用煤的主要指标：水分（分外部和内部水分），灰分（不可燃烧的矿物质），挥发分（1200K炉中加热7分钟），固定碳及估测硫含量和热值燃烧完全燃烧的条件：空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件。
煤的成分表示：收到基=干燥基+水分干燥基=干燥无灰基+灰分理论烟气量=干烟气体积+水蒸汽体积空气干燥基=内部水+干燥基煤矿通常提供的煤质资料为干燥无灰基成分。
我国煤炭平均灰分约为25％。
煤中氮含量一般约为0.5％-3.0％，燃烧时约25％转化为氮氧化物。
理论空气量（Vg0）：单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需的空气量称为理论空气量。
建立燃烧化学方程式时，假定：（1）空气仅由N2和O2组成，其体积比为79.1/20.9=3.78；（2）燃料中的固态氧可用于燃烧；（3）燃料中的硫被氧化成SO2；（4）计算理论空气量时忽略NOX的生成量；（5）燃料的化学时为CxHySzOw，其中下标x、y、z、w分别代表C、H、S、O的原子数。