论雾霾天气与化工原理.doc

论雾霾天气与化工原理近年来，世界上许多工业城市，由于汽车数量不断增加，硝酸工业、石油化工、天然气、煤炭工业的迅速发展，排放到大气中的氮氧化合物和碳氢化合物日益增多，空气污染日趋严重。2013年入冬以来，我市连续较长时间出现浓厚雾霾，久久挥之不去。有关环保局相关人员指出，由于近年来工业污染物排放量大，如燃煤、机动车（汽车尾气）、化工工业、扬尘等这些污染源是造成本次严重污染的根本原因。这种浓厚的雾霾天气主要是由于空气污染物弥漫和气象条件造成的。空气污染物主要是由于大气中存在一些气溶胶粒子和极细的固体颗粒，其中包含有硫化物（主要是硫酸盐）、碳氢化合物、氮化物、重金属、放射性物质等，此外尚有某些毒性气体，如一氧化碳等。这些粒子进入支气管、肺部会危害人体健康，引起鼻炎、哮喘、支气管炎，诱发肺癌、或心血管病，导致心肌梗阻等。二、空气中污染物的种类及其化学成分1硫化合物气态硫化合物是空气污染的重要组成部分。硫以还原态H2S或氧化形成SO2、SO3，存在于大气中。SO2是无色而有剌激性臭味的气体，毒性较大，它是烧煤或燃烧石油时产生的。大多数硫化合物源自化工污染， SO2在空中的停留时间，大约是一周。如遇下雨或降雪时，SO2便随雨或雪降到地面，所以地表面应是SO2的汇集处。当SO2在空气中遇到水汽，便变成硫酸烟雾（H2SO4）,它可以长时间停留在大气之中。这种烟雾的毒性比SO2高10倍，严重污染环境，对人体危害极大。SO2不能直接溶于水，而是先被氧化（主要是与OH自由基反应）。当它遇到云雾时，便变成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸又迅速氧化成为硫酸，形成硫酸液滴，悬浮于低层大气之中。2.一氧化碳一氧化碳（CO）是人们极为关注的大气污染物，它是一种无色、无味的剧毒气体。若空气中CO含量达百万分之十时，可使人中毒；含量达1%时两分钟内就可能使人丧命。随着现代工业的发展和汽车的增多，排放到大气中的CO日益增加。3.光化学烟雾所谓“光化学烟雾”，是指汽车和工厂烟囱排放出的氮氧化合物（NOX）和碳氢化合物混合后经太阳紫外线照射，引起化学反应而生成的烟雾混合物的总称。近年来，世界上许多工业城市，由于汽车数量不断增加，硝酸工业、石油化工、天然气、煤炭工业的迅速发展，排放到大气中的氮氧化合物和碳氢化合物日益增多，空气污染日趋严重，光化学烟雾发生的机率也会越来越大。“光化学烟雾”的实质，主要是NOX与碳氢化合物混合后，在阳光照射下产生一系列光化学反应，而后生成臭氧、过氧化物、醛、酮、有机酸等。这些机理比较复杂，但可以推断，它的产生是由下列五个基本步骤组成的。（1）烃和NOX排放到大气中；（2）经混合后，吸收太阳能；（3）消耗NOX同时形成“氧化剂”；（4）烃被上述“氧化剂”氧化，产生醛、过氧化物、过氧硝酸酯等气溶胶和剌激肉眼的物质；（5）氧化过程终止，污染物被控制。：煤烟微粒是大气气溶胶的组成部分。在煤燃烧后所产生的烟雾中，除了没有燃尽的煤粒、粉尘外，还含有水汽、二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳以及氮氧化合物、碳氢氧化合物等有毒气体。一般情况下，工厂每烧一吨煤，约有11公斤粉尘排入大气。据估计，世界各地排入大气中的年总量大约是一亿吨，占世界污染物总量的1/6。粉尘是人体健康的大敌，特别是直径小于0.25微米的烟尘(飘尘)对人体伤害最大,它可以直接到达肺细胞而沉积,并可能进入血液送往全身。各国医药学家或环境学家都认为，有些飘尘粒子表面有致癌性很强的芳香族碳氢化合物。这种粉尘颗粒是大气中各种毒物、毒气的元凶，伦敦历次严重烟雾事件主要是这种粉尘颗粒引起的。国家发改委副主任解振华,雾霾天气的根本源还是化石能源，一个是烧煤，一个是燃油，另外我们一些发展方式比较粗放，排放大量的污染物造成的。最后能够解决空气质量改善的问题，一个是减煤；二个是控车，控车实际上是减少石油的消耗；第三个就是降尘。如果把这几个措施实施到位，空气质量会得到改善当前，我国环境治理正由过去的“后端治理”向更加注重“前端防治”迈进，工业生产的环保要求日趋严苛。一旦化工新材料的市场需求被打开，作为其重要子行业的高温滤料行业、能源净化剂行业、汽车尾气排放治理等领域有望率先受惠。 雾霾首先催生出高涨的除尘需求。基于净化效率高、处理风量范围广、粉尘性质影响小等特点，袋式除尘器业已成为主流除尘设备，其主要原材料为钢材和滤料，其中滤料占成本构成的8%左右。袋式除尘器的过滤作用是通过滤料实现的，滤料就是袋式除尘器的心脏。袋式除尘器可通过配备耐常温130以下、耐高温130以上、耐腐蚀、拒水防油、防燃防爆、长寿命2-4年等不同性能的各种滤袋来实现不同的过滤效果，随着袋式除尘技术的普及，纤维滤料市场规模正处于加速上升阶段。从因果关系看，许多地区大气雾霾现象突出，与电力、热力企业二氧化硫、氮氧化物排放量大幅超过环境容量密切相关。要减少雾霾，首先就要提高对能源产品清洁化的要求，增加