大气污染控制工程总复习

第一章第一章 大气污染的基本知识大气污染的基本知识 1、大气的组成及其引起大气污染的原因 2、大气污染的概念 3、大气污染形成需要具备的三个条件 4、全球性大气污染三大问题：温室效应、臭氧层破坏和酸雨 5、PM2.5、光化学烟雾、API 6、气体状态五大污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物和卤素化合物等 第二章第二章 燃烧与大气污染燃烧与大气污染 1、煤中硫的主要形态 2、燃料完全燃烧必须具备的 4 个条件 2、燃烧所需空气量、排放烟气体积及污染物排放量计算 理论空气量 Va0理论烟气量 Vfg0 实际空气量 Va实际烟气量 Vfg （1）理论空气量：Va0理论氧气量4.78 （2）空气过剩系数 0 a a V V 完全燃烧 pp p ON O 22 2 264 . 0 1 （3）推导过程： 不完全燃烧 ppp pp COON COO 5 . 0264 . 0 5 . 0 1 22 2 （4）理论烟气体积 Vfg0：干烟气体积和水蒸气体积之和 （5）1 00 afgfg VVV 第三章第三章 颗粒污染物控制技术基础颗粒污染物控制技术基础 1、颗粒物的粒径及粒径分布 （1）粒径的表示方法： Stokes 直径 ds、分割直径 dc50 （2）粒径分布：频率分布 g（） 、频度分布 q（.m-1） 、筛下累积分布 G（）及三者间换算 2、粉尘的荷电性与导电性：比电阻、导电机制（体积比电阻与表面比电阻） 、比电阻随温度的变化 3、净化装置的性能 （1）气体处理量 QN及漏风率 计算%100 1 21 N NN Q QQ （2）净化效率 总净化效率：T=1-=1- 透过率 P1 1 3 S S 1 2 S S NN NN Q Q 11 22 分级净化效率：i= i=50%dc50 i i i i S S S S 1 2 1 3 1 两者关系：i、i 多级串联效率：T=1（11） （12） （13）（1n）如何推得？ （3）压力损失P= 2 2 4、颗粒物捕集得动力学理论 （1）流体阻力产生的原因及计算 2 2 1 ACF DD p D K C Re d p Re ，颗粒运动处于层流状态，此时。当颗粒为球形时，Stokes 阻力定律1Re p p D C Re 24 pD dF3 ，颗粒运动处于湍流过渡区，此时。500Re1 p 6 . 0 Re 5 . 18 p D C ，颗粒运动处于湍流状态牛顿区域，此时。当颗粒为球形时， 5 102Re500 p 44 . 0 D C 2 2 055 . 0 pD dF 何时需引入坎宁汉修正系数 C（当且m 时）及其计算1Re p 1 p d 在 293K 和 101325Pa 下，C1 p d 165 . 0 注意：在流体阻力计算过程中，应利用大小对颗粒运动的区域范围进行验证。 p Re （2）重力沉降 作用力分析：三力平衡求出g d FFF p p BGD 6 3 处于 Stokes 区域颗粒，平衡时的末端速度 18 2 gd pp s 流体介质为空气时，故有 p 18 2 gd pp s 第四章第四章 除尘装置除尘装置 1、重力沉降室 （1）层流式：分级效率 i= (hcH 时)单层及多层，若 hcH 时，i1 H L H h sc Q nLW s 1 颗粒运动处于 Stokes 区域，能 100捕集的最小粒径 gWL Q d p 18 min 提高沉降室除尘效率的途径 （2）湍流式：分级效率 i1 Q LW s exp 2、旋风除尘器 （1）工作原理 气流与尘粒的运动轨迹图 - 3 - 速度分量计算：切向速度 VT（“涡流”定律） 、径向速度 Vr、轴向速度 VZ （2）分离性能 除尘效率 ，对于球形粒子，由 Stokes 定律得到： CD FF rc T pc dd 3 6 0 2 0 3 求得。dc越小，说明除尘效率越高，性能越好。 2/1 2 0 0 18 Tp r c r d 压力损失P= （de为排气管直径） 2 2 1 2 16 e d A （3）影响旋风除尘器效率的因素：比例尺寸（de对 影响） 、烟尘的物理性质（dp、pp对 的影响） 3、电除尘器 （1）工作原理的三个基本过程：气体电离、粒子荷电、荷电粒子在电场内迁移和捕集、捕集物从集尘板表面清除 （2）电晕放电机理（雪崩过程） （3）荷电量计算：电场荷电、扩散荷电和两者综合作用 （4）产生异常荷电的原因：集尘板表面的高比电阻粒子导致反电晕现象 气流微小粒子浓度过高，导致“堵车”现象，抑制电晕电流产生 电晕闭塞及二次效应 （5）驱进速度及除尘效率计算 驱进速度 p p d qE 3 解释直径在 2-50m 时， 与颗粒的直径成正比。 /(3dp) 2 0 2 0 2 3Edp p dE 2 00 2 德意希公式：i1 i i i Q A exp1 1 2 （6）清灰方式（为什么要清灰？即电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积原因）：干式与湿式 （7）烟气调质处理 粉尘高比电阻对电除尘性能的影响 影响粉尘高比电阻的因素 解决高比电阻的方法高温及烟气调质（增加表面导电） （8）单区电除尘器和双区电除尘器在荷电和集尘方式上有何不同？ （9）如何解释比电阻过高或过低对除尘效率的影响 4、湿式除尘器 （1）净化机理 惯性碰撞效应：惯性力和流体阻力 阻力减速运动距离 XS大于粒子开始偏离流线起至液滴的距离 Xd时，才能发生碰撞 惯性碰撞参数 若的粒子，需考虑坎宁汉修正系数 c pDpp c s D d D x N 18 2 1 mdp0 . 5 C 扩散效应：针对时， 对效率的影响因素mdp3 . 0 Dp D 4 （2）文丘里洗涤器 结构：收缩管、喉管和扩散管 除尘机理过程（雾化、凝聚和脱水） 5、袋式除尘器 （1）粉尘初层 （2）除尘机理：包括两阶段（清洁滤布、粉尘层作用阶段） 阶段机理（截留作用、惯性碰撞、扩散和静电作用、重力沉降等） （3）压力损失：达西方程，其中 pf PPPtRP PP 2 6、多机理复合除尘器概念、大多采用静电力的原因 第五章第五章 硫氧化物的污染控制硫氧化物的污染控制 1、燃料脱硫 （1）煤炭的固化加工：煤炭洗选方法 （2）流化床燃烧脱硫 流化床燃烧的优点 燃烧反应脱硫的化学反应式 2、烟气脱硫 高浓度 SO2多层催化氧化及两级吸收工艺 石灰石/石灰法洗涤工艺：反应机理（吸收和氧化过程） 、pH 影响 结垢堵塞固体沉积的方式以及防止结垢的措施 改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫 第六章第六章 氮氧化物的污染控制氮氧化物的污染控制 1、氮氧化物生成的机理 2、热力型氮氧化物的生成量与氧气量及温度的关系 3、燃烧控制技术：传统燃烧技术改进、燃烧器技术的改进 4、烟气催化脱硝技术：非选择性和选择性催化技术（利用