大气污染控制复习大纲.docx

大气污染控制复习重点第一章概论1.大气：指环绕地球的全部空气的总和。大气污染：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。大气污染控制：大气污染控制是为了对付大气污染物而采取的污染物排放控制技术和控制污染物排放政策，各种工业排放的特殊气体污染物，比较容易通过改变生产工艺或甚至关闭、迁移工厂的方式解决。2.大气污染形成的三要素： a 大量的污染物排入大气 b 有不利的气象条件等影响 c 污染物在大气中积累或变化以及有些污染物的协同作用，使其浓度达到危害的程度3.大气污染物的来源 可分为自然污染源（自然原因向环境释放污染物的地点）、人为污染源（人类生活活动和生产活动行程的污染源）。人为污染源的分类：按空间分布可分为：点源、面源按人们的社会活动功能不同：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源4.大气污染的影响： 对人体健康的影响主要表现为引起呼吸道疾病 对植物的伤害通常发生在叶子的结构中 对器物、材料的损害包括玷污性损害和化学性损害 对大气能见度的影响：降低能见度，有影响的污染物应是气溶胶粒子的气体或者有色气体5.大气污染综合防治措施 在进行区域性经济和社会发展规划的同时，做好全面环境规划，采取区域性综合防治措施，从而控制城市和工业区的大气污染；运用法律、经济、技术、教育和行政等手段，对人类的社会和经济活动实施管理，从而协调社会和经济发展与环境保护之间的关系；实施清洁生产，可持续发展的能源战略，建立综合性工业基地；实行控制污染的经济政策；绿化造林；安装废弃净化装置。6.全球性大气污染问题1)臭氧层破坏形成过程 氟氯碳、NOX等物质向大气排放逐渐增多，是导致臭氧层破坏的主要原因。这些物质在低层大气层，正常情况下是稳定的，但在平流层受紫外线照射活化后，就变成了臭氧消耗物质。这种反应消耗掉平流层中的臭氧，打破了臭氧的平衡，导致地面紫外线辐射的增加。2)酸雨 是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水。雨水被大气中存在的酸性气体污染。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质造成的。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的，多为硫酸雨，少为硝酸雨，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。3)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。4)光化学烟雾：时间：光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。形成：光化学烟雾是在阳光照射下，大气的氮氧化物、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（有时带些紫色或黄褐色）。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯PAN、过氧苯酰硝酸酯PBN等。影响：人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。臭氧影响植物细胞的渗透性，可导致高产作物的高产性能消失，甚至使植物丧失遗传能力，影响植物的生长，降低植物对病虫害的抵抗力。光化学烟雾会促成酸雨形成，造成橡胶制品老化、脆裂，使染料褪色，建筑物和机器受腐蚀，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。使大气的能见度降低，视程缩短。第二章1.燃料：煤、石油、天然气、清洁能源 气体燃料的优点是燃烧迅速，其燃烧状态可基本上由空气与燃料的扩散或混合所控制。液体燃料以气态形式燃烧，因此它的燃烧速度受其蒸发过程控制。固体燃料的燃烧则受这两种现象控制:燃料中挥发性组分被蒸馏后以气态燃烧，而遗留下来的固定碳则以固态燃烧，后者的速率由氧向固体表面的扩散控制。2.燃烧过程的“3t”因素：燃烧温度，燃料只有达到着火温度（在氧存在下可燃质开始燃烧所必须达到的最低温度），才能与氧化合而燃烧；燃料在燃烧室中的停留时间；空气的湍流度。高位发热量：包括燃料燃烧生成物种水蒸气的汽化潜热 低位发热量：指燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程所释放的热量3.计算燃烧中的需氧量、烟气量（习题）第三章1.大气圈结构及气象要素 大气圈分为五层：对流层、平流层、中间层、暖层、逸散层。各层温度随高度的变化规律：(1) 对流层：大气圈最低的一层。大气温度随高度增加而降低。(2) 平流层（同温层）：气温随高度增高而增高。(3) 中间层：气人随高度升高而迅速降低。(4) 暖层：气人随高度升高而增高。(5) 散逸层：是大气的外层，气温很高。主要气象要素： 气象上把水瓶方向的空气运动称为风，风是一个矢量具有大小和方向。风向：风的来向风速：单位时间内空气在水平方向运动的距离，单位用m/s或km/h u3.02 F3 F为风力等级风向频率：在一年（月）内某个方向的风出现的次数与总发出现次数之比最大风速：10min内平均风速中风速的最大值瞬时风速：某一瞬时测量的最大风速风玫瑰图的绘制2.干绝热直减率d：干空气块解热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值。d=dTdZ10/km活着1K/100m气温直减率 ：气温随高度的变化可以用气温直减率表示。 判断大气稳定度，若Z0（Z为气块运动高度），有三种情况：（1） d时，a0，气块加速度与其位移方向相同，气块加速运动，大气不稳定；（2） d时，a0，气块加速度与其位移方向相反，气块减速运动，大气稳定；（3） =d时，a=0，大气是中性的。3.逆温 辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。在陆地上常年可见，但以冬季最强。 下沉逆温：由于空气下沉收到压缩降温而形成的逆温。多出现在高压控制区内。 平流逆温：由暖空气平流到冷地面上而形成的逆温。 湍流逆温：由低层空气的湍流混合形成的逆温 锋面逆温：在对流层中的冷空气因与暖空气团相遇时，暖空气因其密度小就会爬到冷空气上面去，形成一个倾斜的过渡区，称为锋面。在锋面上，如果冷暖空气的温差很大时，即可出现锋面逆温。4.指数律风速廓线模式（非中性层结构）u=u1(ZZ1)m式中u1已知高度Z1出的平均风速，ms； m稳定度参数。（0mdAdM2）筛分法测得的筛分直径：颗粒能通过的最小方筛的宽度3）光散色法测定得到等体积直径dv:与颗粒体积相等的圆球的直径。4）沉降法A 斯托克斯(Stokes)直径ds：在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径B 空气动力学当量直径da：在空气中颗粒的沉降速度相等的单位密度的圆球的直径2.粒径分布是指不同粒径范围内的颗粒个数（或质量或表面积）所占的比例。以颗粒的个数表示所占的比例时，称为个数分布；以颗粒的质量（或表面积）表示时，称为质量分布P122（或表面积分布）。个数频率P119、个数筛下累计频率P120、个数频率密度P120 2.粉尘的物理性质的物理意义粉尘的密度：真密度用在研究尘粒在气体中的运动、分离和去除等方面，堆积密度用在贮仓或灰斗的容积确定等方面。真密度大，颗粒的粒径大，多采用重力沉降室、旋风除尘器粉尘的安息角与滑动角是设计除尘器灰斗（或粉料仓）的锥度及除尘管路过输灰管路的主要依据。粉尘的比表面积与颗粒的许多的物理化学性质有关。比表面积大，颗粒的吸附性大，爆炸性毒性减小。粉尘的含水润湿性率为布袋除尘器的主要依据。含水润湿性率大的颗粒，易使湿式除尘器堵塞。粉尘的含水率会影响到其他物理性质，如导电性、粘附性、流动性等。粉尘的润湿性是选用湿式除尘器的主要依据。对于润湿性好的亲水性粉尘，可以选用湿式除尘器净化。粉尘的荷电性和导电性：电除尘器利用粉尘荷电而除尘，袋式和湿式除尘器也可利用粉尘或液滴荷电来进一步提高对细尘粒的捕集性能；导电性对电除尘器的运行有很大影响。粉尘的粘附性：在气体除尘中一些除尘器的捕集机制是依靠施加捕集力以后尘粒在捕集表面上的粘附，但在含尘气体管道和净化设备中，要防止粉尘在壁面上粘附造成管道和设备堵塞。3.评价净化装置性能的指标包括技术指标（处理气体的流量、净化效率、压力损失）和经济指标（压力损失等）。4.压力损失的计算 p=v1225.净化效率的表示方法P1426.颗粒捕集的方式 重力沉降重力沉降室 离心沉降旋风除尘器 静电沉降电除尘器 惯性沉降湿式除尘器 扩散沉降 对于大颗粒的捕集，布朗扩散作用很小，主要靠惯性碰撞作用；反之，对于很小的颗粒，惯性碰撞的作用微乎其微，主要靠扩散沉降。第六章1.除尘装置的机理2.机械除尘器的类型：重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器 旋风除尘器的除尘效率的影响因素，如何提高除尘效率？ 影响因素：二次效应（被捕集的例子重新进入气流）、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。提高除尘效率的方法：通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应；适当减小除尘器桶体直径，加长桶体，减小入口面积，加长锥体，增大排气管管径，增大除尘器下部的严密性。P173表6-33.电除尘器分为单口双口。电除尘器设计：P197比集尘表面积的确定长高比的确定气流速度的确定气体的含尘浓度4.湿式除尘器的类型：喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器、文丘里洗涤器（其除尘效率最高，压力损失最大，分割粒径最小）5.过滤式除尘器类型：空气过滤器、颗粒层除尘器、袋式除尘器6.袋式除尘器的选择、设计（习题6.26）7.除尘器的合理选择P2241)选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放要求。2)根据粉尘颗粒的物理性质选择合适的除尘器。3)根据气体的含尘浓度选择合适的除尘器。在含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的预净化设备。4)考虑烟气温度和其他性质。对于高温、高湿的气体不宜采用袋式除尘器。若烟气中同时含有SO2、NO等气态污染物，可以考虑湿式除尘器同时考虑腐蚀问题。5)选择除尘器时应考虑粉尘的处理问题6)选择除尘器还应考虑设备的位子、可利用空间、环境条件等因素，还应经济合理。第八章1.脱硫的方法分为燃烧前燃料脱硫洗煤 燃烧中多用流化床 燃烧后若高浓度二氧化硫，对尾气回收处理，通常是生产硫酸；若低浓度则石灰石/石灰法洗涤、改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫、氧化镁法、氨法、喷雾干燥法、干法喷钙脱硫、