环境工程学(大气净化篇第三章)

1、本章内容：本章内容： 吸收净化吸收净化 吸附净化吸附净化 催化转化催化转化 燃烧转化燃烧转化 生物净化生物净化第七章第七章 气态污染物控制气态污染物控制第一节第一节 吸收净化吸收净化 定义：定义：吸收是利用气体混合物中不同组分在吸收剂中溶解吸收是利用气体混合物中不同组分在吸收剂中溶解度的不同，或者与吸收剂发生选择性化学反应，从而将有度的不同，或者与吸收剂发生选择性化学反应，从而将有害气体从气流中分离出来的过程。害气体从气流中分离出来的过程。特点特点： 净化效率高、设备简单、一次性投资省净化效率高、设备简单、一次性投资省 广泛应用与气态污染物的处理广泛应用与气态污染物的处理l案例案例：SO2 H

2、2S HF NOX第一节第一节 吸收净化吸收净化 吸收：吸收： 物理吸收物理吸收 化学吸收化学吸收 大气污染控制的主要方式大气污染控制的主要方式基本原理基本原理 吸收的量、吸收的速度。吸收的量、吸收的速度。 （一）（一） 吸收平衡吸收平衡第一节第一节 吸收净化吸收净化 吸收：吸收： 物理吸收物理吸收 化学吸收化学吸收 大气污染控制的主要方式大气污染控制的主要方式基本原理：基本原理： （一）（一） 吸收平衡吸收平衡第一节第一节 吸收净化吸收净化基本原理：基本原理： （一）（一） 吸收平衡吸收平衡第一节第一节 吸收净化吸收净化基本原理：基本原理： （一）（一） 吸收平衡吸收平衡第一节第一节 吸收净

3、化吸收净化基本原理：基本原理： （一）（一） 吸收平衡吸收平衡第一节第一节 吸收净化吸收净化基本原理：基本原理： （一）（一） 吸收平衡（三种具体情况）吸收平衡（三种具体情况）第一节第一节 吸收净化吸收净化基本原理：基本原理： （一）（一） 吸收平衡吸收平衡第一节第一节 吸收净化吸收净化基本原理：基本原理： （一）（一） 吸收平衡吸收平衡第一节第一节 吸收净化吸收净化 吸收：吸收： 物理吸收物理吸收 化学吸收化学吸收 大气污染控制的主要方式大气污染控制的主要方式基本原理基本原理 吸收的量、吸收的速度。吸收的量、吸收的速度。 （一）（一） 吸收速率方程吸收速率方程 （1）双膜理论）双膜理论第一节

4、第一节 吸收净化吸收净化（1）双膜理论）双膜理论第一节第一节 吸收净化吸收净化（1）双膜理论）双膜理论第一节第一节 吸收净化吸收净化（2）伴有化学反应的吸收速率（略）伴有化学反应的吸收速率（略）第一节第一节 吸收净化吸收净化吸收设备及其设计原则吸收设备及其设计原则 吸收设备分类：吸收设备分类： （1）液膜表面吸收器）液膜表面吸收器 （2）气泡表面吸收器）气泡表面吸收器 （3）液滴表面吸收器）液滴表面吸收器 特点：特点：见见 表表71 p420 设计：设计：直径：直径： 量、空塔流速（液泛速率）量、空塔流速（液泛速率） 高度：吸收速度高度：吸收速度NA 和吸收效率的要求和吸收效率的要求第二节第二

5、节 吸附净化吸附净化 定义：定义：气体混合物与适当的多孔性固体接触时，利用固体气体混合物与适当的多孔性固体接触时，利用固体表面存在的未平衡的分子引力或化学键力，把混合物中某表面存在的未平衡的分子引力或化学键力，把混合物中某个组分或某些组分吸留在固体表面上，这种分离气体混合个组分或某些组分吸留在固体表面上，这种分离气体混合物的过程称为气体吸附。具有吸附作用的固体为吸附剂，物的过程称为气体吸附。具有吸附作用的固体为吸附剂，被吸附的物质为吸附质。被吸附的物质为吸附质。特点特点： 净化效率高，多用于低浓度有害物质和排放要求严净化效率高，多用于低浓度有害物质和排放要求严格的废气处理上。能回收有用组分，设

6、备简单、但吸附容格的废气处理上。能回收有用组分，设备简单、但吸附容量一般不高。量一般不高。第二节第二节 吸附净化吸附净化 吸附：吸附： 物理吸附物理吸附 化学吸附化学吸附基本原理基本原理 （一）（一） 物理吸附和化学吸附物理吸附和化学吸附 第二节第二节 吸附净化吸附净化（一）（一） 物理吸附和化学吸附物理吸附和化学吸附 第二节第二节 吸附净化吸附净化（一）（一） 物理吸附和化学吸附物理吸附和化学吸附 第二节第二节 吸附净化吸附净化（一）（一） 物理吸附和化学吸附物理吸附和化学吸附吸附装置：固定床吸附装置：固定床 流动床流动床 流化床（沸腾床）流化床（沸腾床）最常用：两个以上的固定床组成的半连续

7、吸附流程最常用：两个以上的固定床组成的半连续吸附流程 第二节第二节 吸附净化吸附净化（一）（一） 物理吸附和化学吸附物理吸附和化学吸附吸附装置：固定床吸附装置：固定床 流动床流动床 流化床（沸腾床）流化床（沸腾床） 第二节第二节 吸附净化吸附净化（一）（一） 物理吸附和化学吸附物理吸附和化学吸附吸附装置：固定床吸附装置：固定床 流动床流动床 流化床（沸腾床）流化床（沸腾床）（二）设计计算（二）设计计算 略略 第三节第三节 催化转化催化转化 定义：定义：使气体污染物通过催化剂床层，经历催化反应转化使气体污染物通过催化剂床层，经历催化反应转化为无害物质或易于处理和回收利用的物质的方法。为无害物质或

8、易于处理和回收利用的物质的方法。特点特点： 1）无需污染物与主流气体分离，避免可能产生的）无需污染物与主流气体分离，避免可能产生的二次污染。二次污染。2）对不同浓度的污染物均具有很高的转化率。）对不同浓度的污染物均具有很高的转化率。3）催化剂价格较高，废气预热要消耗一定的能量。）催化剂价格较高，废气预热要消耗一定的能量。 应用：碳氢化合物、氮氧化物、二氧化硫、有机废气等应用：碳氢化合物、氮氧化物、二氧化硫、有机废气等 第三节第三节 催化转化催化转化基本原理基本原理 （一）（一） 催化作用催化作用 第三节第三节 催化转化催化转化基本原理基本原理 （一）（一） 催化作用催化作用 第三节第三节 催化

9、转化催化转化基本原理基本原理 （一）（一） 催化作用催化作用 第三节第三节 催化转化催化转化基本原理基本原理 （一）（一） 催化作用催化作用 第三节第三节 催化转化催化转化基本原理基本原理 （一）（一） 催化作用催化作用 第四节第四节 催化燃烧催化燃烧 定义：定义：第四节第四节 催化燃烧催化燃烧 特点：特点：第四节第四节 催化燃烧催化燃烧 原理：原理：第四节第四节 催化燃烧催化燃烧 原理：原理：第四节第四节 催化燃烧催化燃烧 原理：原理：第四节第四节 催化燃烧催化燃烧第四节第四节 催化燃烧催化燃烧第四节第四节 催化燃烧催化燃烧第四节第四节 催化燃烧催化燃烧第四节第四节 催化燃烧催化燃烧第四节第

10、四节 催化燃烧催化燃烧第四节第四节 催化燃烧催化燃烧第四节第四节 催化燃烧催化燃烧第四节第四节 催化燃烧催化燃烧第四节第四节 催化燃烧催化燃烧第五节第五节 生物净化生物净化第五节第五节 生物净化生物净化第五节第五节 生物净化生物净化第五节第五节 生物净化生物净化第五节第五节 生物净化生物净化第五节第五节 生物净化生物净化本章内容：本章内容： 影响污染物在大气扩散中的气象因素影响污染物在大气扩散中的气象因素 烟气抬升高度烟气抬升高度 污染物落地浓度污染物落地浓度 排气筒设计排气筒设计第八章第八章 污染物稀释控制污染物稀释控制 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素影响

11、因素：影响因素： （一）气象的动力因子：（一）气象的动力因子：风风 湍流湍流 （二）气象的动力因子：（二）气象的动力因子：大气的温度层结大气的温度层结 大气稳定度大气稳定度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 定义：定义：1 1）气象上空气的铅直运动垂直气流）气象上空气的铅直运动垂直气流 2 2）气象上空气的水平运动风）气象上空气的水平运动风 风具有方向性：东南风、西北风风具有方向性：东南风、西北风 风具有大小：风速风具有大小：风速 m/s km/h m/s km/h 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 风向的表示方法：风

12、向的表示方法：( (一）方位表示法：圆周分一）方位表示法：圆周分1616方位、间隔方位、间隔22.522.5度度（二）角度表示法：以正北为（二）角度表示法：以正北为0 0度，将圆周分度，将圆周分360360度，顺时针增度，顺时针增加，则东为加，则东为9090度，南为度，南为180180度，西为度，西为270270度作为绝对风向的度作为绝对风向的标准标准 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 第一节第一节 污染物稀释法控

13、制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 风对污染物浓度的作用：风对污染物浓度的作用：（一）整体输送（一）整体输送（二）冲淡稀释（二）冲淡稀释 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素风风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素湍流湍流 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素湍流湍流 第一节第一节

14、污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素湍流湍流 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素湍流湍流 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素湍流湍流 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素湍流湍流 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素湍流湍流 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素湍流湍流 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素局地风局地风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素局地风局地风

15、 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素局地风局地风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素局地风局地风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素局地风局地风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素局地风局地风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素局地风局地风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素局地风局地风 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素气象地热力因子气象地热力因子大气温度层结大气温度层结

16、 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素气象地热力因子气象地热力因子大气温度层结大气温度层结 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素气象地热力因子气象地热力因子大气温度层结大气温度层结 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素气象地热力因子气象地热力因子大气温度层结大气温度层结 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素气象地热力因子气象地热力因子大气温度层结大气温度层结 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素气象地热力因子气象地热力因子大气温度层结大气温度层结

17、 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素气象地热力因子气象地热力因子大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污

18、染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第一节第一节 污染物稀释法控制的气象因素污染物稀释法控制的气象因素大气温度度大气温度度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第二节第二节 烟气抬升高度烟气抬升高度 第三节第三节 污染物落地浓度污染物落地浓度 第三节第三节 污染物落地浓度污染物落地浓度 一、坐标系1、高斯模式坐标系为：以排放点或高架