大气污染控制工程期末考试重点

1、1 .大气污染按范围分类：局部地区污染地区性污染广域污染全球性污染 2 .斯托克斯直径 ds,ds,为在同一流体中与颗粒密度相同和沉降速度相等的圆球的直径， 空气动力学当量直径da,为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度的圆球的直径 3 .大气污染指由于人类活动或自然过程引起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，健康和福利或危害了生态环境. 4 .粉尘颗粒附着在固体表面上，或者颗粒彼此相互附着的现象称为黏附 5 .全球性大气污染问题主要包括温室效应，臭氧层破坏和酸雨三大问题. 6 .大气中的CO2和其他微量气体如甲烷，一氧化二氮，臭氧，氟氯烧，水蒸

2、气等，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,称为温室效应.二氧化碳和上述那些微量气体，称为温室气体.CO2是最重要的温室 气体. 7 .酸雨是广域污染，PH180kg/h时排气筒高度必30m排气筒出口处烟气速度Vs不得小于风速Uc的1.5倍,以避免烟囱本身引起的下洗现象排气筒高度应比主厂房最高点高出3m以上 为了获得较高的烟气抬升高度，排气筒出口烟气速度Vs宜为2030m/s,排烟温度也不宜 过低万升1C,烟气抬升增加1.5m分散的烟囱不利于产生较高的抬升高度，当需设几个 烟囱时应尽量采用多管集合烟囱. 33 .温度层结：最不利于扩散的是近

3、地层逆温（主要是辐射逆温）和上部逆温. 34 .斯托克斯直径和空气动力学当量直径是除尘技术中应用最多的两种直径 35 .众径:F曲线应是有一拐点的“s”形曲线，拐点发生在个数频率密度p为最大值时对应 的粒径处该粒径为众径dd. 36.个数中位粒径（NMD）:（个数筛下累积频率F）F=0.5时对应的粒径d50称为个数中位粒径. 3 3 粒径分布函数：（1）正态分布（高斯分布）:最简单的函数形式，相对于频率最大的粒径呈对称分布，图形对称，dd=d50=dp（平均粒径）可用于描述单分散的实验粉尘，某些花粉和抱 子以及专门制备的聚苯乙烯乳胶球等对数正态分布：最常用的粒径分布函数.（3）罗辛- 拉姆勒分

4、布（罗-拉分布）R-R分布:适用范围较广，特别对破碎，研磨，筛分过程产生的较细粉尘更为适用.在分布指数n1时近似于对数正态分布，在n3时d502dd2-dp,更适合于正态分布. 38 .粉尘的安息角与滑动角（1）粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成一个圆锥体，圆锥体母线与水平面的夹角称粉尘的安息角，也称动安息角或堆积角等.一般35 55 （2）粉尘的滑动角系指自然堆放在光滑平板上的粉尘随平板作倾斜运动时粉尘开始发生 滑动时的平板倾斜角，也称静安息角，一般40 55 .粉尘的安息角与滑动角是评价粉尘流动特性的一个重要指标.安息角小的粉尘，其流动性好.影响因素：粉尘粒径，含水率，颗 粒形状，颗粒

5、表面光滑程度及粉尘黏性等.对同一粉尘，粒径越小，安息角越大，因为细颗粒 之间黏附性增大，粉尘含水率增加，安息角增大，表面越光滑和越接近球形的颗粒，安息角越小. 39 .净化效率表示方法（1）总效率：指同一时间内净化装置去除的污染物数量与进入装置的污染物数量之比.（2）通过率（p）:当净化效率很高时或为了说明污染物的排放率，有时采用 通过率p表示装置性能. 40 .计算分割直径dc是确定除尘效率的基础，dc越小，说明除尘效率愈高，性能愈好. 41 .影响旋风除尘器效率的因素有二次效应比例尺寸烟尘的物理性质和操作变量. 42 .电除尘器的结构：（1）除尘器类型：电除尘器分为单区和双区（2）电量电极

6、：目前常用直 径3mm左右的圆形线，星形线，锯齿线，芒刺线等.对电导线一般要求：起晕电压低，电晕电流大，机械强度高，能维持准确的极间距离以及易清灰等.（3）集尘板结构对粉尘的二次扬起 及除尘器金属消耗量有很大影响.性能良好的集尘极应满足的要求：振打时粉尘的二次 扬起少单位集尘面积消耗金属量低.极板高度较大时应有一定的刚性，不易变形振 打时易于清灰，造价低.（4）高压供电设备：提供粒子荷电和捕集所需要的高电场强度和电晕电流.（5）气流分布板：设在进口变径管内，多孔板使用最广泛.对气流分布具体要求：任何一点的流速不得超过该断面平均流速的土40%在任何一个测定断面上，85%以上测 点的流速与平均流速

7、不得相差土25%. 43 .粉尘电阻率（1）粉尘的导电性：所需要的最小电导率是10-10，电导率低于10-10，即电 阻率大于10-10的粉尘，称高电阻率粉尘.影响粉尘层电阻率的因素主要粒子温度和组成.（2）高电阻率粉尘对电除尘器性能的影响：它会干扰电场条件，并导致除尘效率下降.取 10A10Q.cm为电阻率临界值.电阻率：10人11时集尘板粉尘层内会出现电火花,即会产生明星反电晕.反电晕的产生导致电晕电流密度大大降低，进而严重干扰粒子荷 电和捕集.（3）克服高电阻率影响的方法：实践中保持电极表面尽可能清洁（提高振打强度）；采用较好的供电系统，烟气调质，以及发展新型电除尘器.烟气调质：增加烟气

8、湿度，或向烟气中加SO3,NH3及Na2co3等化合物，可使粒子导电性增加.目前，最常用的化学调质剂:SO3改变烟气温度：许多工业粉尘在423427k温度范围内电阻率较高，但若将烟 气温度降至403k以下,或升至623k以上则可使粉尘具有足够的导电性向烟气中喷水可达到同时增加烟气湿度和降低温度的双重目的，因此特别有效. 44 .袋式除尘器（过滤式除尘器，又空气过滤器）是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，采用滤纸或玻璃纤维等填充层作滤料的空气过滤器，主要用于通风及空气 调节方面的气体净化.采用纤维织物作滤料的袋式除尘器，在工业尾气的除尘方面应用 较广.特点:袋式除尘器的除尘效率一般可达

9、99%以上，是最古老的除尘方法之一，效率高, 性能稳定可靠，操作简单. 45 .粉尘初层：颗粒因截留，惯性碰撞，静电和扩散等作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘层.初层形成后，它称为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率.除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰，但清灰不能过分，否则会破坏粉尘初层，引起除尘效率显著降低. 46 .另一个影响袋式除尘器效率的因素是过滤速度.一般，过滤速度提高，除尘效率下降.气 布比:烟气实际体积流量与滤布面积之比. 47 .袋式除尘器常用的清灰方式机械振动清灰逆气流清灰脉冲喷吹清灰 48 .喷雾塔洗涤器：低能低效 49 .文丘里洗涤器：高能高效，由收缩管，喉管和扩散管等组成

10、.充分的雾化是实现高效除尘的基本条件.文丘里洗涤器内高速气流的动能要用于雾化和加速液滴，因而气流的压力 损失自然大于其他湿式和干式除尘器.优点：结构简单，除尘效率高，维修工彳量小.缺点：阻 力大. 50 .按照气液接触的基本构件特点，吸收设备可分为填料塔（连续接触式气液传质设备）,板式塔，文丘里洗涤器. 51 .吸附设备：类型:固定床吸附器移动床吸附器流化床吸附器 52 .催化剂：按其存在形态可分为气态，液态和固态三类，其中固态催化剂在工业上应用最 广泛，亦最重要. 53 .催化剂性能：主要指其活性，选择性和稳定性. 54 .煤炭气化所用原料煤可以是褐煤，烟煤和无烟煤气化方法：按煤在气化炉中的

11、流 体力学行为，可分为：固定床，流化床，气流床，熔融床.特点:固定床气化（移动床气化）:煤料基本不发生湍动，缓慢自上而下移动，气化剂自下而上逆向通过煤层，取得较好的热交 换.eg.发生炉，水煤气炉属于常压固定床气化.流化床气化（沸腾床气化）:以8mm以下的 小煤粒为原料，受气化剂推动，小煤粒发生湍动，由于流化床温度均匀，气固接触良好，细煤粒的比表面积大，因而气化强度高.eg.温克勒工艺：最早用于工业生产的流化床气化方法. 气流床气化（粉尘法气化）:分为水煤浆气化和粉煤气化.特点：在于煤粒被气流夹带，各自被气流隔开，燃料的黏结性对气化过程没有影响.eg柏斯-托切克法：最早工业化的常压气 流床气化

12、技术.熔融床气化： 将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入温度两波且高度稳定的熔池内进行气化.粉煤和气化剂的分散介质可以是熔融的灰渣，熔盐或熔融的金属. 55 .流化床脱硫的主要影响因素：钙硫比:Ca/S比（脱硫剂所含钙与煤中硫之摩尔比） 表示脱硫剂用量的一个指标煨烧温度：最佳脱硫温度范围：800850c脱硫剂的颗粒 尺寸和孔隙结构： 尺寸并非越小越好， 应有适当的孔径大小脱硫剂种类： 目前普遍采用天然石灰石 （常压）和白云石. 56 .低浓度 SO2SO2 烟气脱硫一，石灰石/石灰法湿法烟气脱硫（1）原理：用石灰石或石 灰浆液吸收烟气中二氧化硫，首先生成亚硫酸钙，然后亚硫酸钙被氧化成硫酸钙。（方

13、程式自己写）（2）工艺流程：石灰制浆一so2吸收（J净化烟气排放）一固液分离（3）适用范围：so2浓度中等偏低的烟气脱硫（4）影响因素：设备腐蚀结垢和堵塞除雾器堵塞脱硫剂的利用率脱硫产物及综合利用（5）存在问题：石灰浆制备要求高 设备易结垢和堵塞脱硫剂利用率偏低，增加了脱硫剂和脱硫产物的处理费用，经济 投资较大。（6）工艺改进：加入己二酸的石灰石湿法烟气脱硫加入硫酸镁的石灰石湿法烟气脱硫双碱法烟气脱硫（二）氧化镁湿法烟气脱硫技术（1）原理：再生法： 用Mgo的浆液吸收二氧化硫，生成含水亚硫酸镁和少量硫酸镁，然后送流化床加热，当温度在约为1142k时，释放出Mgo和高浓度so2。再生的mgo可循

14、环利用抛弃法（氢氧化镁法）：2Mgso3+O2+14H2o-2Mgso4.7H2o氧化回收法：与抛弃法类似，将脱硫产物氧化成硫酸镁再回收利用（2）工艺流程：so2吸收-固体分离和干燥Mgso3再生（3）适用：低浓度二氧化硫烟气脱硫（4）影响因素：再生法：焙烧温度（5）存在问 题：再生法：焙烧烧温度控制不当，造成Mgo的烧结，不利于烟气脱硫（三）海水烟 气脱硫技术（1）原理：Flakt-hydro海水烟气脱硫技术：以纯海水为吸收剂的工艺Bechtel海水烟气脱硫技术：在海水中添加一定量石灰以调节吸收液的碱度（2）工艺流 程：烟气-除尘器-气-气换热器（J吸收塔-曝气池-排入大海）-净化烟雾（3）

15、影 响因素：海水的碱度有限排海的水质是否会对海洋环境造成二次污染。（4）适用：燃 用低硫煤（1%）的脱硫（四）喷雾干燥法烟气脱硫技术（1）原理：含二氧化硫烟气进 入喷雾干燥塔后， 立即与雾化的浆液混合， 气相中的二氧化硫迅速溶解于滴状液体中与吸收剂发生化学反应。（方程式）（2）工艺流程：吸收剂制备-吸收和干燥-固体废物捕集及固体废物处置（3）适用：低浓度二氧化硫烟气脱硫（4）影响因素：吸收塔烟 气出口温度吸收剂钙硫比二氧化硫入口浓度（5）存在问题：烟气和雾化的液滴 混合不充分，不利于烟气与液滴间的质量和热量传递喷雾孔堵塞当钙硫比大于1时， 脱硫率增加缓慢，吸收剂利用下降，增加了吸收剂成本和固体

16、废物处置费用。 57 .大气中NOx的来源（1）自然界中的固氮菌，雷电等自然过程所产生（2）人类活动所产生：交通运输，固定燃烧源，工业过程，其他源. 58 .（1）控制燃烧过程中 NONO 形成的因素包括：空气-燃料比燃烧区的温度及其分布后燃烧区的冷却程度燃烧器的形状设计等.（2）目前工业上采用的低NOx燃烧技术：低 氧燃烧技术烟气循环燃烧分段燃烧技术浓淡燃烧技术 59 .低 NOxNOx 燃烧器： （1）炉膛内整体空气分级的低NOx燃烧器（分段燃烧技术是这种燃烧器的最早形式）该类燃烧器要求合理分确定燃尽风喷口与最上层煤粉喷口的距离燃尽风量要适当燃尽风应有足够高的流速，以便能与烟气充分混合（O

17、FA燃尽风能减少NOx 排放20%60%）（2）空气分级的低NOx旋流燃烧器：一次火焰区，二次火焰区（3）浓淡偏差型低NOx燃烧器（4）空气/燃料分级低NOx燃烧器，这种燃烧器性能取决于以下条件一次火焰的扩散度二次火焰区的空气/燃料比例（还原燃料量）燃料产物在二次火焰区 的停留时间还原燃料的还原活性 60 .烟气脱硝技术-选择性催化还原法（S SCRCR）脱硝:对于SCR过程，主要以氨作还原剂，通常催化剂安装在单独的反应器内，反应器位于省煤器之后或者空气预热器之前催化剂 通常为陶瓷蜂窝状或板式，活性材料通常由贵金属，碱性金属氧化物或沸石等组成影响因素:（1）温度:对还原效率有显著影响，提高温度

18、能改进NOx的还原，但当温度进一步提高，氧化反应变得越来越快导致NOx的产生（2） SCR还需要氨和烟气良好的混合,NH3与NOx含量的比例约等于或略小于1,氧气浓度大于2%,催化剂具有良女?的活性等.（3）SCR效果 还受到烟气速度，还原剂喷射等因素影响.SCR系统对NOx的转化率为60%90%61.烟气同时脱硫脱硝技术：电子束辐射法主要特点过程为干法，不产生废水废渣 能同时脱硫脱硝，可达到90%以上的脱硫率和80%以上的脱硝率系统简单，操作方便，过程易于控制对于不同含硫量的烟气和烟气量的变化有较好的适应性和负荷跟踪性副产品为硫酸镂和硝酸镂混合物，可用作化肥. 62 .挥发性有机物的排放：天

19、然源，人为源.2008年中国VOCs排放量占比例由大到小交通移动源固定燃烧源道路机动车溶剂使用涂料 63 .VOCS.VOCS 污染预防乂1）高性能环保产品的替代eg.涂料行业：高固体涂料，水性涂料粉体涂料,UV固化涂料.产品结构现状：溶剂型涂料比例约65%,以低固体分为主；水性涂料约22%;粉末涂料约13%（2）工艺改革eg.喷涂:气雾式：利用空气与涂料混合雾化喷出，虽涂布效率仅有30%40%,但因操作方便，而被广泛应用于中小型企业无气势：利用机械加 压将涂料压喷而出，涂布效率略于气雾式，约60%70%静电式：以喷涂方式进行电着涂装，分气雾静电技术和气压静电技术两种，涂布效率分别为65%75

20、%和70%80%（3）蒸 发散逸控制：相应控制技术和措施固定顶罐：对呼吸损耗，可通过在容器出口安装真空压力阀控制浮顶罐技术：浮顶罐的浮顶是一个漂浮在贮液表面上的浮力顶盖，随着贮液的 输入或输出而上下浮动，浮顶与罐壁之间的环形空间内布置了一个密封装置，使罐内液体 在顶盖上下浮动日与大气隔绝，从而大大减少了贮液的呼吸蒸发损失蒸气回收系统加油站油气回收 64 .燃烧法控制VOCs污染：只适用于净化那些可燃的或在高温情况下可以分解的有害物质. 65 .目前在实际中使用的燃烧净化方法有：直接燃烧热力燃烧催化燃烧：只适用 于净化含可燃有害组分浓度较高的废气，或者用于净化有害组分燃烧时热值较高的废气 用于可

21、燃有机物质含量较低的废气的净化处理实际上是完全的催化氧化，适用:净化 66 氢化合物废气（有机废气）特点：（1）催化燃烧为无火焰燃烧，安全性好（2）要求的燃烧温度低，故辅助燃料消耗少（3）对可燃组分浓度和热值限制较小（4）为使催化剂延长使用寿命， 不允许废气中含有尘粒和雾滴.（进入催化燃烧装置的气体首先要预处理的原因：除去粉 尘，液滴及有害组分，避免催化床层的堵塞和催化剂的中毒） 直接燃烧法 热力燃烧法 催化燃烧法 运行费用 低 高 较低 燃烧温度 1100C 700-870C 300-450C 其他 易爆炸，热能浪费且易产生二次污染 回收热能 VOCs中如含重金属，尘粒等物质则会引起催化剂中毒，预处理要求较严格. 66.生物法工艺性能比较 工艺 系统类别 适用条件 运行特性 备注 生物洗涤塔 悬浮生长系统 气量小，浓度图,易溶，生物代谢速率较低的 VOCs 系统压力降较大，菌种易随连续相流失 对较难