大气污染控制工程复习资料

1、Compiler:桃机、（百度账号）请勿二传大气污染控制工程复习提纲.全球性大气污染问题有哪些？主要包括温室效应，臭氧层破坏和酸雨 三大问题。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，称为“温室效应”。臭氧层破坏：臭氧层具有强烈吸收紫外线的功能。氟氯姓，NO等物质向大气的排放量逐渐增多,是导致臭氧层破坏的主要原因。酸雨：在清洁空气中被CO饱和的雨水ph为5.6,故将小于5.6的雨/雪或其他形式的大气降水 称为酸雨。危害是破坏森林和水生态系统，改变土壤性质和结构，腐蚀建筑物，和呼吸系统。.空气污染指数及

2、计算；P25-27书，略.煤的工业分析包括测定哪些成分？P29包括测定煤中水分、灰分、挥发份和固定碳，以及估测硫含量和热值。水分：包括外部和内部水分。灰分：灰分是煤中不可燃矿物质的总称挥发分：煤在隔绝空气条件下加热分解出的可燃气态物质称为挥发分。固定碳：从煤中扣除上述三种后剩下的部分就是固定碳，是煤的主要可燃物质。.煤的元素分析包括测定哪些成分？P30氮、氢、氧、氮、硫。.煤中硫分的分类；32煤中主要含有四种形态的硫：黄铁矿硫（FeS）,硫酸盐硫（MeSO有机硫（CxHS）和单质硫。.燃料完全燃烧的条件：38-39 3T” ：温度、时间、湍流度。空气条件：不足，燃烧不完全；空气量过大，降低炉温

3、，增加锅炉的排烟热损失。温度条件：燃料只有达到着火温度，才能与氧作用而燃烧。时间条件：燃料在燃烧室的停留时间应超过燃料燃烧所需要的时间。燃料与空气的混合条件：燃料和空气中氧的充分混合也是有效燃烧的基本条件。混合程度取请勿二传Compiler:桃机、（百度账号）决于湍速度。通常把温度，时间和湍速度称为燃烧过程的 3T.大气圈对流层的主要特征；67对流层虽薄，但集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸气，主要大气现象发生地，对人类活动影响最大；大气温度随高度增加而降低；空气具有强烈的对流运动；温度和湿度的水平 分布不均匀.大气稳定度的判定；P76大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于

4、发生对流。（1）气块法厂（丫一 丫力的符号决定了气块加速度a与其位移的方向是否一致：丫丫 d时，a0,气块的加速度与位移方向一致，气块作加速运动，不稳定；，b. 丫1时，a0,气块的加速度与位移方向不一致，气块作减速运动，稳定；c. Y=Yd时，a=0,大气是中性的。d. 丫0时，a0.5微米的粒子，以电场荷电为主；对d0.15微米的粒子， 则以扩散荷电为主。.吸收机理、吸收设备（276 ; 250吸收机理：双膜理论过程：气液两相相界面，气膜、液膜：分子扩散；相界面：气液两相浓度互相平衡，不存在 吸收阻力；气相主体、液相主体内流体湍动，浓度均匀，浓度梯度主要集中在两层膜内。请勿二传Compil

5、er:桃机、(百度账号)吸收设备：填料塔。填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。液体从塔顶经液体分布器 喷淋到填料上，气体从塔底送入。特点：填料塔具有生产能力大、分离效率高、压力降小、持液量小、操作弹性大等优点。但是当液 体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低。板式塔。通常是由一个呈圆柱形的壳体，及沿塔高按一定的间距水平设置的若干层塔板所组成。在 操作时,液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底排出；气体则在压力差推动下，由塔底向上经过均布在塔板 上的开孔依次穿过各层塔板由塔顶排出。气、液两相在塔内进行接触，气、液两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。特点：板式塔的空塔速度较高，因

6、而生产能力较大，塔板效率稳定，操作弹性大，且造价低，检修、清洗 方便。缺点是压力损失大，操作弹性小。文丘里洗涤器。文丘里洗涤器由文丘里管凝聚器和气液分离器组成。含污染物气体进入收缩段后 ， 流速增大，进入喉管时达到最大值。吸收剂从收缩段或喉管加入 ，气液两相间相对流速很大，液滴在高速 气流下雾化，形成气液接触界面。特点：体积虽小，但处理能力很大又可兼作冷却除尘设备；缺点是压力损失大，能耗高。31.吸附类型、吸附平衡；278吸附类型：(1)物理吸附：物理吸附是由于分子问范德华力引起的，它可以是单层吸附，亦可是多层吸附。物理吸 附的特征有吸附质与吸附剂间不发生化学反应。吸附过程极快，参与吸附的各相

7、间常常瞬间即达平衡。吸附为放热反应。吸附剂与吸附质问的吸附力不强，当气体中吸附质分压降低或温度升高时，被吸附的气体易于从周 体表面逸出，而不改变气体原来的性质。(2)化学吸附：化学吸附是由吸附剂与吸附质问的化学键作用力而引起的，是单层吸 附，吸附需要一定的活化能。化学吸附的吸附力较强，主要特征有吸附有很强的选择性。吸附速率较慢，达到吸附平衡需相当长时间。升温可提高效率吸附平衡二当吸附质与吸附剂长时间接触后，终将达到吸附平衡.工业吸附剂必须具备的条件；282请勿二传Compiler:桃机、（百度账号）内表面积大；具有选择性吸附作用；高机械强度、化学和热稳定性；吸附容量大；来源 广泛，造价低廉；良

8、好的再生性能.吸附剂的加热再生法；28加热解吸再生：通过升高吸附剂温度，使吸附物脱附，吸附剂得到再生。几乎各种吸附剂都可用加热 解吸再生方法恢复吸附能力。不同的吸附过程需要不同的温度。吸附作用越强，脱附时需加热的温度越高.固定床吸附穿透曲线；293未吸附区：当含污染物的气流开始通入时，最左边的吸附层可以将气流中的污染物完全吸附，因而进入后续吸附层的气流中就不含污染物了。此时出口气体中吸附质含量接近于零。饱和区：继续操作一段时间，由于吸附剂不断吸附，吸附器最左边有一段吸时剂上吸时质的含量已 经达到饱和，称为饱和区。吸附传质区、吸附传质区高度：从吸附饱和区向右，形成一段吸附质含量从大到小的 S形分

9、布的 区域，这一区域为吸附传质区，其所占床层高度称为吸附传质区高度，此区右边仍是未吸附区。穿透点与穿透曲线：当吸附床使用一定时间后，污染物出口浓度开始上升，此时吸附床已经穿透， 吸附剂必须再生。从含污染物的气流开始通入吸附床到穿透这段时间称为穿透时间，或保护作用时间。.催化原理、催化剂的组成和性能；304基本原理：即催化作用，指催化剂在化学反应过程中所引起的加快化学反应速率的作用催化剂的组成：活性组分 +助催化剂+载体活性组分：产生催化作用助催化剂：提高催化能力提供大的比表面积，增加强度和稳定性.煤炭洗选和型煤固硫；328 （二者都是燃烧前脱硫）煤炭洗选是利用煤和杂质的物理、化学性质的差异，通

10、过物理化学或微生物分选的方法使煤和杂 质有效分离，并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。按选煤方法的不同，可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。型煤固硫是将不同的原料煤经筛分后按制定的比例配煤 ，粉碎后同经过预处理的黏结剂和固硫剂 混合，经干储成型或直接压制成型及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。.流化床燃烧脱硫的化学过程及主要影响因素；336化学过程：当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度时，煤粒将开始浮动流化。维持 料层内煤粒间的气流实际速度大于临界值而小于输送速度是建立流化状态的必要条件。流化床为固体请勿二传Compiler:桃机、

11、（百度账号）燃料的燃烧创造了良好的条件。燃烧过程中，处于沸腾状的煤粒和灰渣相互碰撞，使煤粒不断更新表 面，再加上能与空气充分混合并在床内停留较长时间，促进了它的燃尽过程。影响因素：钙硫比；煨烧温度；脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构；脱硫剂种类.石灰石/石灰湿法脱硫过程结垢的原因即预防；351结垢原因：湿干结垢,因溶液或料浆中水分蒸发而使固体沉积；Ca（OH）2或CaCO新积或结晶析 出；CaS03或CaSO牧溶液中结晶析出（硫酸根和钙离子积在局部达到过饱和）导致脱硫塔发生结垢 的主要原因预防：在吸收塔中要保持亚硫酸盐的氧化率在 20犯下。亚硫酸盐的氧化需在脱硫液循环池中完成，防止固体直接沉积在吸收塔

12、.喷雾干燥法脱硫主要工艺参数（即影响SO2的去除率）；358吸收塔烟气出口温度：温度T,脱硫率T吸收剂钙硫比：钙硫比T ,脱硫率T ,但当大于 1时，脱硫率增加缓慢SO入口浓度：c（SC2） T,脱硫率J.影响干法喷钙系统脱硫性能的主要因素;369炉膛喷射石灰石的位置和粒度活化器内喷水量钙硫比.低氧燃烧技术、分段燃烧技术；390低氧燃烧技术：NQ排放量随着炉内空气量的增加而增加，为了降低 NO的排放量，锅炉应在炉内 空气量较低的工况下运行。锅炉采用低空气过剩系数运行技术，不仅可以降低NO排放，而且减少了锅炉排烟热损失，可提高锅炉热效率。分段燃烧技术：两段燃烧法控制NO是利用较低的空气过剩系数有

13、利于控制 NO形成的原理。在两 段燃烧装置中，燃料在接近理论空气量下燃烧,通常空气总需氧量的85%-95%f燃料一起供到燃烧器,因为富燃烧条件下的不完全燃烧，使第一段燃烧的烟气温度较低，此时氧量不足，NO生成量很小。在燃烧装置的尾端，通过第二次空气，使第一阶段剩余的不完全燃烧产物 CO和CH完全燃尽。这时虽然 氧过剩，但由于烟气温度仍然较低，动力学上限制了 NO的形成。.选择性催化还原法（SCR）脱硝；400基本原理：SCR过程是以氨作还原剂，通常在空气预热器的上游注入含 NO的烟气。此处烟气的温 度名勺290400C,是还原反应的最佳温度。在含有催化剂的反应器内 NO被还原为N和水催化剂的活

14、性 材料通常由贵金属、碱性金属氧化物和/或沸石等组成。在SCR兑硝过程中，通过加氨可以把 NOx转化为空气中天然含有的氮气（N2）和水（H2O）,其主要的化学反应如下:请勿二传Compiler:桃机、(百度账号)4NO + 4NH3 + 02-4N2 + 6H2O6N0 + 8NH3-7N2 + 12H2O4NH3+ 502 - 4N0+ 6H2O4NH3+3O2 - 2N2+ 6H2O在没有催化剂的情况下，上述化学反应只在很窄的温度范围内(8501100C)进行，采用催化剂后 eg.贵金属、碱性金属氧化物或沸石使反应活化能降低，可在较低温度(300400C)条件下进行。而选择性是指在催化剂的

15、作用和氧气存在的条件下，NH琳先与NOx发生还原反应，而不和烟气中的氧进行氧化反应。SCR技术的特点：NOx脱除效率高二次污染小技术较成熟，应用广泛投资费用高，运行成本高.选择性非催化还原法(SNCR)脱硝；402基本原理：在选择性非催化还原法(SNCR脱硝工艺中，尿素或氨基化合物作为还原剂将NO还原为N。因为需要较高的反应温度(9301090C),还原剂通常注进炉膛或者紧靠炉膛出口的烟道。主 要化学反应为：4NH+6N8 5N+6H。SNCR和SCR脱硝技术的比较其特点是：不使用催化剂。 参加反应的还原剂除了可以使用氨以外，还可以用尿素。而SCR烟气温度比较低，尿素必须制成氨后才能喷入烟气中

16、。因为没有催化剂，因此，脱硝还原反应的温度比较高由于反应温度窗的缘故，反应时间以及喷氨点的设置以及切换受锅炉炉膛和/或受热面布置的限制。为了满足反应温度的要求，喷氨控制的要求很高。 SCRft催化剂的作用下，部分SO2会转化成SO3而SNC般有这个问题。优缺点：优点是投资省，适用于不需要快速高效脱硝的工业炉和城市垃圾焚烧炉，可以直接使 用尿素，且不存在SO2转化成SO3勺问题，缺点是脱硝效率低、运行的可靠性和稳定性不好。.吸收法净化烟气中的氮氧化物；403氮氧化物能够被水、氢氧化物和碳酸盐溶液、硫酸、有机溶液等吸收。当用碱溶液 ，例如NaOH或 Mg(OH)2吸收NOX寸，欲完全去除NOX必须

17、首先将一半以上的 NO转化为NO2或者向气流中添加NO2 当NOW NO/积比等于1时，吸收效果最佳。.局部排气净化系统的组成及各部分的作用；548集气罩：用于捕集污染气流的。请勿二传Compiler:桃机、（百度账号）风管：在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过它使系统的设备和部件连成一体。净化设备：为了防止大气污染，当排气中污染物含量超过排放标准时，必须采用净化设备进行 处理，达到排放标准后，才能排入大气。通风机：是系统流动中的动力设备。烟囱：是净化系统的排气装置。.吸入气流与吹出气流的差异；作业 13.2吸入气流与吹出气流的差异主要有以 下两点：吹出气流由于卷吸作用，沿射流方向流量

18、不断增加，射流呈锥形；吸入气体的等速面为椭球面，通过各等速面的流量相等，并等于吸入口的流量。射流轴线上的速度基本上与射程成反比，而吸气区内气流速度与距吸气口的距离的平方成反比。所 以吸气口能量衰减很快，其作用范围较小。吹出气流在较远处仍能保持其能量密度，吸入气流则在离吸气口不远处其能量密度就急剧下降。总 之，吸入气流和吹出气流的流动特性是不同的。这亦表明，吹出气流的控制能力大，而吸入气流则有 利于接受。因此，可以利用吹出气流作为动力，把污染物输送到吸气口再捕集，或者利用吹出气流阻 挡、控制污染物的扩散，这种把吹气和吸气结合起来的集气方式称为吹吸气流。.针对雾霾问题提出治理方案。二、名词解释：.

19、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，达到了足够请勿二传Compiler:桃机、（百度账号）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。.大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气的，并对人和环境产生有害影响的物质.空气动力学当量直径128 :空气动力学当量直径为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（1g/cm3）的圆球的直径。.一次污染物：由污染源直接或间接排入环境的 污染物。.二次污染物：是指有一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。毒性更强。.光化学烟雾：在阳光照射下，大气中的氮氧化物 NOx、碳氢化合物HC （又称姓:）和氧化剂（主要成 分有臭氧O3、过氧乙酰硝酸酯 PAN、酮类和醛类等）之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。其刺激性和危害要比一次污染物严重得多。.大气能见度：具有正常视力的人在当时的天气条件下还能够看清楚目标轮廓的最大地面水平距离。.空燃p42 :单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。是混合气中