大气污染与控制工程PPT学习教案

1、会计学1大气污染与控制工程大气污染与控制工程第1页/共65页第2页/共65页p二、基本概念二、基本概念1.大气（大气（atmosphere） 是指环绕地球的全部空气的总和是指环绕地球的全部空气的总和.2.环境空气（环境空气（ambient air） 是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气.3.大气污染（大气污染（air pollution） 指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体

2、的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。一.大气污染概述表1.1 干燥洁净空气的组成0.00120.00050.00050.0000080.0000020.000001甲烷(CH4)氪(Kr)氢(H2)氙(Xe)二氧化氮(NO2)臭氧(O3)78.08420.9460.9340.0330.00050.0018氮(N2)氧(O2)氩(Ar)二氧化碳(CO2)氦(He)氖(Ne)体积比(%)气体体积比(%)气体第3页/共65页第4页/共65页第5页/共65页污染物质。污染物质。 表1.2 气体状态大气污染物种类SO3、H2SO4及硫酸盐及硫酸盐NO2、HNO3

3、及硝酸盐及硝酸盐无无醛、酮、过氧乙酰硝酸酯、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯、O3无无SO2、H2SNO、NH3CO、CO2C1C10化合物化合物HF、HCI含硫化合物含硫化合物含氮化合物含氮化合物碳氧化合物碳氧化合物碳氢化合物碳氢化合物卤素化合物卤素化合物二次污染物二次污染物一次污染物一次污染物污染物污染物第6页/共65页第7页/共65页第8页/共65页第9页/共65页低pH使得鱼的骨骼畸形生长，最终导致死亡引起树木的大量不正常死亡严重腐蚀建筑物第10页/共65页240W/m2240W/m2部分的太阳辐射被地球表面和大气层折射返回地 球图 地球大气层的长期辐射平衡情况示意图地球表面释放的红外线辐射地球

4、表面吸收太阳辐射而使地球表面温度升高太阳103W/m2太 阳 辐 射经 过 大 气层大气层部分红外线辐射被温室气体吸收和再次释放出来，效应是地球表面和大气低层变暖返回太空时的总红外线辐射量太阳总辐射量第11页/共65页 表10.1 代表性的温室效应气体浓度增加状况0503182042753110.750.257001714130.82803551.50.4产业革命以前 1992年最近的增加率(浓度/年)(/年)氟利昂12(pptv)N2O(ppbv)CH4(ppbv)CO2(ppmv)浓度单位(注)ppm = 10-6 ，ppb = 10-9 ，ppt = 10-12 ，v表示体积浓度图 温室

5、效应气体使气温上升所占比例第12页/共65页第13页/共65页第14页/共65页第15页/共65页第16页/共65页臭氧密度(cm-3 )0204060801001201602002402803201091010101110121013绝对温度(k)高度(km)对流层平流层中间层热层理论值实测值图10.3 大气构成与臭氧层的高度分布第17页/共65页第18页/共65页第19页/共65页第20页/共65页第21页/共65页第22页/共65页污染污染物物时间时间CEPB(mgm-3)WHO (gm-3)污染污染物物时间时间CEPB(mgm-3)WHO (gm-3)IIIIIIIIIIIISO2NO

6、2COO3年年日日年年日日日日小时小时0. 020. 050.040.084.000.160. 060.150.080.124.000.200.100.250.080.126.000.2020-40-100(8h)TSPPM10PM2.5年年日日年年日日年年日日0.080.120.040.05-0.200.300.100.15-0.300.500.150.25-20501025注： CEPB：中国空气质量标准（2000-1-6修订，2000-1-6实施3）；年平均浓度是指年日均浓度的平均值(mgm-3)。PM10以CEPB II为标准，PM以WHO为标准，。WHO：世界卫生组织；第23页/共6

7、5页第24页/共65页空气污染指数API空气质量状况对健康的影响建议采取的措施050优 可正常活动 51100良101150轻微污染 易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状 心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外活动151200轻度污染201250中度污染 心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状 老年人和心脏病、肺病患者应在停留在室内，并减少体力活动251300中度重污染300重污染 健康人运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病 老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外活动第25页/共65页空气污染指数 污染物浓度（mg/m

8、N3） API PM10 （日均值） SO2 （日均值） NO2 （日均值） CO （小时均值） O3 （小时均值） 50 0.050 0.050 0.080 5 0.120 100 0.150 0.150 0.120 10 0.200 200 0.350 0.800 0.280 60 0.400 300 0.420 1.600 0.565 90 0.800 400 0.500 2.100 0.750 120 1.000 500 0.600 2.620 0.940 150 1.200 PM103Concentration of PM10 (mg/m3)API0.10.20.3502001000

9、.4)(SSCCKII)(SSLSLSCCCCIIIIAPI = max I(NO2), I(SO2), I(PM10)CLILCSIS第26页/共65页对流层的主要特征：1.集中整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸气；2.大气温度随高度的增加而降低；3.空气具有强烈的对流运动；4.温度和湿度的水平分布不均匀。第27页/共65页图3.1 风向的十六方位图ab图 烟团湍流扩散示意图(a.无湍流；b.有湍流)第28页/共65页风速,m/s 某地区1998年的风玫瑰图。同心圆表示风的频率，例如，吹南风的频率约为11，其中风速大于的频率约为1，风速在的频率为左右。2002年气象统计结果风速玫瑰图2002

10、年气象统计结果风速玫瑰图一月,平均2.91m/sNNEESESSWWNW二月,平均3.20m/sNNEESESSWWNW三月,平均3.45m/sNNEESESSWWNW四月,平均3.53m/sNNEESESSWWNW五月,平均3.40m/sNNEESESSWWNW六月,平均3.68m/sNNEESESSWWNW七月,平均3.03m/sNNEESESSWWNW八月,平均3.21m/sNNEESESSWWNW九月,平均3.30m/sNNEESESSWWNW十月,平均3.40m/sNNEESESSWWNW十一月,平均2.99m/sNNEESESSWWNW十二月,平均3.83m/sNNEESESSWW

11、NW全部,平均3.33m/sNNEESESSWWNW图例(m/s)NESW2.04.06.08.0第29页/共65页第30页/共65页图 气温垂直递减率标准大气压0干绝热等温层=0逆温层0大气层高度气温d0第31页/共65页图 辐射逆温的生消过程(a)逆温形成前的气温垂直分布;(b)逆温开始生成;(C)逆温逐渐向上扩展；(d)逐渐消失；(e)完全消失第32页/共65页图 海风入侵时的锋面与扩散图 下沉逆温的形成第33页/共65页季节季节风速风速 白白 昼昼 夜夜 间间02晴晴37多云多云810 (阴阴)02(晴晴)37多云多云810阴阴夏夏春秋春秋冬冬夏夏春秋春秋冬冬各季各季各各 季季6CDD

12、DDDDD第34页/共65页zyzyzyHzyuQc22222exp2exp2第35页/共65页airpartbuoyancygravityDrag forceaBuoyancyFGravitymdadairpartFgDgD3366airpartgDF3d6BuoyancyFGravityd0DVFd3182airpartgDVStokes law第36页/共65页第37页/共65页图 水平气流简易重力沉降室第38页/共65页图 惯性除尘器的分离机理示意图第39页/共65页第40页/共65页图 填料洗涤除尘器的类型a.错流型； b.顺流型； c.逆流型图 文丘里洗涤除尘器装置系统第41页/共

13、65页图 过滤除尘器的过滤方式第42页/共65页图 滤布的滤尘过程第43页/共65页LPPLPP系列脉冲袋式除尘器系列脉冲袋式除尘器PPCPPC系列气箱脉冲袋收尘器系列气箱脉冲袋收尘器第44页/共65页图 平板型集尘极的不均匀电场示意图+(+)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)离子化区(A)集尘极(+)荷电层荷电层荷电层(-)(-)放电极(-)(B)(A)集尘极(+)高压直流电源含尘气体第45页/共65页图 喷水型湿式电除尘器示意图图 管式电除尘器的示意图第46页/共65页第47页/共65页第48页/共65页 表7.2

14、常见吸附剂的主要特性第49页/共65页第50页/共65页填料塔填料塔喷淋塔第51页/共65页废气入口热交换器预热室催化床排气补充能量第52页/共65页第53页/共65页FGD Plant Principle Picture Process waterLimestone slurry tankFiltrate tankGGH Flue gas Clean gasWaste waterGypsumstorageOxidation airLimestoneVacuumbelt filterWet ball mill Limestonesilo GypsumAbsorber第54页/共65页第55页/共65页第56页/共65页第57页/共65页第58页/共65页5010015020025030035001020152530595%105%100%美国EPA对燃煤