大气污染防治篇课件

模块二大气污染防治篇课题九大气污染防治概述

目的要求：

1.了解大气、大气组成、大气污染相关知识2.知道大气污染与气象的关系3.熟悉大气污染物的种类、来源及危害4.掌握大气污染综合防治措施

模块二大气1

作业：一、解释：大气污染山风谷风温度层结二、填空：

1.大气按垂直方向的分布从上而下可以分为————、————、————、————、——————五层。2.人类生存的极限一般为————周不吃饭、————天不饮水，尚能生存，而————分钟不呼吸就会死亡。3.大气中恒定组分主要有——————————等、可变组分主要有————————等、不定组分是指————————————等。4.大气中的气态污染物包括————————、——————————、

————————、————————、————————五大类。5.新装修的房屋中，危害最大的四种污染物是————————。三、简述大气中含氮化合物和碳氧化合物的主要来源及危害。四、画简图表示气温随高度变化的四种温度层结。

作业：2大气与大气组成一、大气与空气大气：大区域、大范围（全球性）的气流，也叫大气层或大气圈。空气：小区域、小范围的气流，提供给人类及动植物生存的气体。人类的生存极限一般是指：五周不吃饭、五天不饮水尚能生存，但五分钟不呼吸就会死亡。二、大气的组成恒定组分：N2、O2、Ar及微量的其它稀有气体。可变组分：CO2、O3、水蒸气等。不定组分：悬浮颗粒物、H2S、硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、重金属元素及有机废气等。（这是大气污染控制的主要内容）大气与大气组成3三、大气的分层根据气流在垂直方向上的分布对流层8~17公里平流层50~60公里170C-530C~-830C臭氧层22~25公里中间层80~85公里-30C~-170C-830C~-1130C热层（电离层）800公里极光人造地球卫星外逸层极光宇宙火箭三、大气的分层根据气流在垂直方向上的分布对流层8~17公41、对流层：距离地面8~17公里，空气以上下对流为主，进行物质和能量的交换。

主要特征：

集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸气，主要的大气现象(如：云雾、雨雪、霜露等)都发生在这一层中，有利于污染物的迁移、扩散和转化，它是天气变化最复杂、对人类活动影响最大的一层。大气温度随高度增加而降低。空气对流运动显著。温度和湿度的水平分布不均匀。（天气现象复杂多变）1、对流层：距离地面8~17公里，空气以上下对流为主，进行物52、平流层：从对流层顶到地面50~60公里，大气以水平流动为主，气流比较平稳。

主要特征：气温的变化情况为下层是等温，上层温度随高度增加而迅速增加。集中了大气中大部分的臭氧，并在22—25Km高度处达到最大值，形成臭氧层。平流层水汽含量极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。3、中间层：从平流层顶到地面80~85公里，几乎没有水蒸气和尘埃，气流有水平运动和垂直运动两种方式。大气透明度高。主要特征：气温随高度升高而迅速降低，其顶部气温可达-83oC以下。4、热层：也叫电离层，气体密度低，气温随高度增加而增加，气体呈离状态，存在着大量的离子和自由电子，能反射无线电波，可进行远距离通讯，如发射人造卫星等。5、外逸层：气体极为稀薄，大气离子可以摆脱地心引力逸散到星际空间。有利于宇宙火箭的飞行。2、平流层：从对流层顶到地面50~60公里，大气以水平流动为6大气污染与污染物

1.大气污染

①大气污染：由于人类活动和自然过程所产生的有毒有害物质进入到大气中，改变了大气的正常组成，超过其环境容量，破坏了环境，危害健康及生命财产，这种现象叫大气污染。

②大气污染源及其分类天然污染源：指自然界发生的自然灾害，如森林火灾、地震、火山爆发等。人为污染源：指人类生产、生活活动形成的污染源.按污染物排放的空间高度分为：高架源、地面源。按污染物排放的空间分布方式分为：点源、面源、线源。按人类社会活动功能分为：工业污染源、农业污染源。２.大气污染物①颗粒污染物：烟尘、粉尘、雾等。②气态污染物：主要有五大类含硫化合物、含氮化合物、碳氧化合物、

碳氢化合物、卤素化合物。

大气污染与污染物7工厂排放的废气工厂排放的废气8大气污染防治篇课件9大气污染防治篇课件10飞机高空喷洒药剂飞机高空喷洒药剂11大气污染防治篇课件12Ⅰ、含硫化合物SO2、SO3、H2S等。主要来源：含硫煤和石油的燃烧石油生产加工、硫酸制造等。主要危害：形成酸雨、SO2与飘尘具有协同作用，强化毒副作用，容易产生烟雾事件。Ⅱ、含氮化合物NO、NO2等。主要来源：各种机动车辆、飞机、内燃机排放的废气、硝酸的生产及使用过程。主要危害：形成酸雨、产生光化学烟雾、破坏臭氧层。Ⅲ、碳氧化合物CO、CO2。主要来源：化石燃料的燃烧、动物的呼吸过程。主要危害：CO与血红蛋白结合，造成缺氧，产生窒息，甚至死亡。CO2产生温室效应。Ⅳ、碳氢化合物CmHn。主要来源：大部分来源于植物的分解过程、石油燃料的燃烧、燃油机动车辆排放的废气。主要危害：多环芳烃的致癌作用、产生光化学烟雾。Ⅴ、卤素化合物HF、HCl及其衍生物。

来源于化工生产过程，主要危害是，毒性、刺激性、HF破坏臭氧层。

Ⅰ、含硫化合物SO2、SO3、H2S等。13大气环境质量标准及大气污染物排放标准（了解）

1、

我国的大气质量标准:见教材147表9.2和9.3

我国1996年修订了《环境空气质量标准（GB3095—1996）》，对环境空气质量划分为三级，见P147—149表9.2和9.3。一级标准：为保护生态环境和人群健康，长期接触不发生任何影响的空气质量要求。

二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动植物，在长期和短期接触下不发生伤害的空气质量要求。

三级标准：为保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物正常生长的空气质量要求。环境空气质量保护区分类及执行标准级别：见教材P148。

一类区：国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗养地。执行一级标准。

二类区：首都、著名旅游城市、城市规划居住区、商业交通居民混合区、文化区、广大农村等，执行二级标准。

三类区：污染较严重的工业城镇和工业区以及城市交通枢纽、干线等，执行三级标准。2、大气污染综合排放标准:见教材150—153表9.4、9.5和9.6大气环境质量标准及大气污染物排放标准（了解）14大气污染与气象一、影响大气污染的气象因子:

1、气象的动力因子:

风：由空气对流所形成，一般的说，水平流动的气流称为风，垂直运动的气流称为升降气流。风对大气中的污染物所起的作用主要有：输送、扩散、稀释。风向：用方位和角度表示，一共有16个方位。

（北00）（东900）（南1800）（西2700）大气污染与气象（北00）（东900）（南1800）（西215大气湍流：大气的无规则运动，叫大气湍流。

大气中的污染物在大气湍流作用下，不断被稀释、扩散向下风方向漂移，同时上下翻腾，体积逐渐变大，最后慢慢消失在大气中。见教材P155大气湍流下的烟云扩散示意图。2、气象的热力因子:

①温度层结：反映气温随高度变化的情况，指大气温度在垂直方向上的分布。它决定了大气的稳定度，直接影响着风对污染物的输送、稀释和扩散。Ⅰ、气温垂直递减率r:气温随高度的变化情况。指单位高度（通常取100m）气温的变化值。如实验测得在对流层气温随高度的增加而降低，平均为-0.650C/100m。但不是一个常数，会随时间和空间而变化。r=-(dT/dz)

大气湍流：大气的无规则运动，叫大气湍流。16Ⅱ气温干绝热直减率rd:指一小块干空气团在绝热升、降过程中，温度的变化值，实验测得空气团上升或下降的变化为0.98K/100m空气团空气团上升下降

气团上升时发生膨胀而做功，消耗内能使温度下降气团下降气团紧缩，内能增加使温度升高。Ⅱ气温干绝热直减率rd:指一小块干空气团在绝热升、空气团空气17

各种情况下的温度层结：r=-(dT/dz)r＞0时:气温随高度增加而下降，为标准大气的温度层结。r=0时:气温不随高度变化而变化，为等温层结。r＜时0:气温随高度增加而升高，为逆温层结。

见教材P156图9-4所示。气温气层高度等温层标准大气干绝然上层逆温层接地逆温层各种情况下的温度层结：r=-(dT/dz)气温气18②大气稳定度：大气中任一空气块在垂直方向上稳定的程度。r＞rd时:气块的运动趋于远离平衡位置——大气处于不稳定状态。r=rd时:气块被推向哪里就停留在哪里——大气处于中性状态。r＜rd时:气块的运动趋势总是力争回复到平衡位置——大气处于稳定状态。大气稳定度对烟气扩散的影响见教材P157图9.5所示。②大气稳定度：大气中任一空气块在垂直方19Ⅰ翻卷型烟云大气不稳定，烟气上下左右大幅摆动，扩散速度较快，一般不会造成烟雾事件。Ⅱ锥型烟云大气不太稳定，扩散能力比翻卷型弱，污染物输送较远，落地浓度较小，污染小。Ⅲ扇型烟云近地层有逆温，垂直方向扩散很少，烟气向水平方向扩散，如烟囱太低或有阻拦，地面浓度增大。Ⅳ屋脊型烟云地面有逆温，上层为正常大气，烟气向上方扩散，对地面污染小。Ⅴ漫烟型烟云上层有逆温，下层为正常大气，烟气向下扩散，地面污染浓度增大，污染加重。Ⅰ翻卷型烟云大气不稳定，烟气上下左右大幅摆动，扩203、逆温

一种特殊的天气现象，气温随高度的增加而升高，它阻碍着气流的垂直运动，污染物只能近地面扩散，并将造成严重污染。出现逆温的大气层叫逆温层，根据逆温的高度不同分为，接地逆温层和上层逆温层。二、地形条件对大气污染的影响1、山谷风谷风：白天，T山坡＞T山谷，由于热空气上升，风从谷底吹向山坡，形成谷风。即：白天吹谷风。山风：晚上T山坡＜T山谷，冷空气下降，风从山顶吹向山谷，形成山风。晚上吹山风。2、海陆风海风：白天，T陆地＞T海面，由于陆地热空气上升，风从海洋吹向陆地，形成海风。陆风:晚上,T陆地＜T海面，由于海面热空气上升，风从陆地吹向海面形成陆风。3、城市热岛效应T城市＞T乡村，由于城市热空气上升，风从乡村吹向城市，这种风会使工业区排放的污染物向城市中心汇合，造成严重污染，这种现象叫城市热岛效应。3、逆温一种特殊的天气现象，气温随高度的增加而升高，它阻21大气污染综合防治措施1、全面规划,合理布局,调整工业结构2、按功能区域实行总量控制3、以源头控制为主,推行清洁生产4、实行末断治理5、合理利用大气自净能力6、绿化造林,发展植物净化大气污染综合防治措施22

课题十颗粒污染物的净化技术

目的要求:

1.了解除尘技术基础知识2.掌握常用除尘装置的结构特点和除尘机理3.知道常用除尘器的除尘效果和实用范围

课题十颗粒污染物的净化技术23

作业:一、填空：1.对于除尘器,根据除尘机理不同可以分为_________________、___________、_____________、_____________四大类。2.XLK除尘器的中文名称是

。3.静电除尘器的除尘过程可以分为______________、_____________、_______________三个阶段。4.文丘里除尘器的除尘过程可以分为______________、_____________、_________________三个阶段。5.机械式除尘器是一种利用质量力包括____________、_______________、_______________等的作用，使粉尘与气流分离的装置。二、简要回答：1.画图说明旋风除尘器的除尘机理。2.简述湿式除尘器的除尘机理。3.简要说明袋式除尘器的除尘过程。作业:24三、计算：

1.教材P191第7题。

2.有一两级除尘系统，除尘效率分别为70%和90%，用以处理含尘浓度为300mg/m3的锅炉烟气，计算该系统的总除尘效率和烟气排放浓度C2为多少mg/m3？三、计算：25除尘技术基础1.粉尘的性质:①粉尘的密度：

指单位体积粉尘的质量。Kg/m3。

堆积密度:在自然堆积状态下的密度。体积包括颗粒内部及颗粒之间的空隙。

真密度：固体在密实状态下的密度。体积不包括颗粒内部及颗粒之间的空隙。②粉尘的粒径、形状和粒径分布③粉尘的比表面积：在单位体积或单位质量的粉尘所具有的表面积。如活性炭的比表面积可以达到500~1000m2/g。④粉尘的润湿性：指粉尘对某一液体的亲和力或亲和程度。亲水性颗粒容易被水润湿，如：锅炉烟灰、石英粉尘等。疏水性颗粒难被水润湿，如：石墨粉、碳黑粉等。⑤粉尘的粘附性：指粉尘颗粒附着在固体表面或粉尘相互附着的性质。有利于捕集粉尘，避免二次扬尘，但是，也容易造成设备的堵塞。除尘技术基础26⑥粉尘的安息角：一般为350~500，决定灰斗、通风管的倾斜度和粉料仓的锥度。

⑦粉尘的荷电性及导电性：

荷电性：粉尘粒子相互碰撞、摩檫、电晕放电、与带电体接触等，而带有一定的电荷。

导电性：指粉尘在电场中作定向运动，高温时，利用粉尘内部的电子或离子导电，低温时，依靠粉尘表面吸附的水份荷化学膜导电。⑧粉尘的磨损性：粉尘在流动过程中，对管壁或容器壁产生磨损的性质。⑨粉尘的自然性和爆炸性：⑩粉尘的光学特性：指粉尘对光的反射、吸收、透射等。灰斗灰⑥粉尘的安息角：一般为350~500，决定灰斗、灰斗灰272.除尘装置的性能指标①含尘气体处理量QN:衡量除尘器处理气体的能力大小的指标。一般用进出口气体流量的平均值表示。QN=(Q1N+Q2N)/2(Nm3/s)——标立方/秒Q1N——进口气体流量(Nm3/s)Q2N——出口气体流量(Nm3/s)

另一个反映除尘器严密程度的指标漏风率

：

漏风率=Q1N-Q2N)/Q1N（计算结果：负值表示漏进气体，正值表示漏出气体。）②除尘效率:反映除尘器捕集粉尘多少的指标。Ⅰ总除尘效率：同一时间内，被除尘器捕集的粉尘质量，占进入除尘器总质量的百分数。

除尘器气体人口气体出口灰斗Q1C1=S1Q2C2=S2S3Q____气体流量C____粉尘浓度S____粉尘质量流量S1=Q1C1S2=Q2C2S3=S1-S22.除尘装置的性能指标除尘器气体人口气体出口灰斗Q1C1=S28单个除尘器的总除尘效率：若装置不漏风，则：Q1=Q2

故：总除尘效率多级除尘器串联使用时的总效率：……29例题10.1已知：解：①两级除尘器的总效率

②求除尘后粉尘的排放浓度C2:

依题意，设装置不漏风。

查P153表9.6锅炉烟气排放标准，执行二类区标准。为

（见P148）,可见净化后的粉尘浓度已达标。例题10.1已知：查P153表9.6锅炉烟气排放标准，执30例题10.2已知：解:①求达标排放时，两级除尘器的总效率查P151表9.5②求电除尘器的除尘效率答：略。例题10.2已知：解:①求达标排放时，两级除尘器31Ⅱ、分级效率指除尘器对某一粒径或某一粒径范围的粉尘的去除效率。当装置不漏风时：分级效率与总效率之间的关系为：gd1、2————_某一粒径范围的进、出口粉尘质量分数。

C1、2————某一粒径范围的进、出口尘浓度。③除尘装置的压力损失△P：反映除尘器能耗大小的指标，其值越大，动力消耗越大，一般在2000Pa以下。

△P=Ⅱ、分级效率指除尘器对某一粒径或某一粒径范围的粉尘的去323、除尘器的分类根据除尘机理不同可分为四大类：机械式除尘器（重力除尘器、惯性除尘器、旋风除尘器）利用重力、惯性力、离心力等作用，使粉尘与气流分离的装置。显著特点是：简单、方便，但除尘效率不高。湿式除尘器（喷淋洗涤器、文丘里除尘器、水膜除尘器）

利用液滴或液膜洗涤含尘气体，使粉尘与气流分离的装置。显著特点是：除尘效率高，但能耗高，要产生二次水污染。过滤式除尘器（袋式除尘器、颗粒层除尘器）

使含尘气体通过织物或多孔填料层进行过滤分离的装置，显著特点是：除尘效率高，但能耗较低。静电除尘器（干式静电除尘器、湿式静电除尘器

）

利用高压电场使尘粒荷电，通过静电作用力使粉尘与气流分离的装置。显著特点是：除尘效率高，动力消耗小，钢材用量大，投资高。除尘器的基本性能指标见教材P168-169表10.1所示。了解常用除尘器的除尘效率及运行费用。3、除尘器的分类33初级除尘装置包括重力沉降室和惯性除尘器，常用于多级除尘系统的初级除尘。1、重力沉降室含尘气体净化气体粉尘①除尘机理是：含尘气体由小管道进入横断面突然扩大的沉降室后，气流速度大大降低，粉尘在重力的作用下，沉降下来进入灰斗，使气体得到净化。②重力沉降室的结构形式及特点有水平气流沉降室和垂直气流沉降室两种。见教材P170图示。

适用范围：粗颗粒（粒度﹥50um）、大密度的粉尘。初级除尘装置包括重力沉降室和惯性除尘器，常用于多级除尘34大气污染防治篇课件352、惯性除尘器利用惯性力、重力作用使尘粒从气流中分离的装置。①除尘机理：当含尘气体经过除尘室内设置的各种形式的挡板时，气流突然改变方向，尘粒在重力、惯性力的作用下，撞击挡板进入灰斗，使气体得到净化。②结构形式及特点：碰撞式惯性除尘器：含尘气体撞击挡板捕集较大粒径的尘粒。挡板可以设置为多级碰撞型和迷宫型，以增加撞击次数。增加除尘效果。见教材P172图10.5所示。反转式惯性除尘器：通过改变气流方向来捕集较细尘粒。见教材P173图10.6所示。惯性除尘器的适用范围：用于净化密度和粒度都比较大的金属或矿物性粉尘。属于低效除尘器，常用于一级除尘，或多级除尘系统的前级除尘。挡板气体人口气体出口尘粒含尘气流捕集尘粒气流清洁气体2、惯性除尘器利用惯性力、重力作用使尘粒从气流中36大气污染防治篇课件37旋风除尘器利用含尘气体的高速旋转产生的离心力将尘粒从气流中分离出来。是一种高效除尘器，可单独使用，也可以在多级系统中作前级处理。宜处理5~10um的尘粒。一、除尘机理：1、工作过程：气体进口净化气出口灰斗筒体锥体排气管

含尘气体进入除尘器后，沿壳体内壁由上而下作旋转运动，形成外旋流，到达锥体底部后沿轴心由下而上旋转形成内旋流，尘粒在离心力和重力的作用下沿壁面落入灰斗。净化气随内旋流经排气管排出。2、压力损失反映旋风除尘器的总能耗。△P=旋风除尘器利用含尘气体的高速旋转产生的离心力将尘粒从气38大气污染防治篇课件39大气污染防治篇课件40大气污染防治篇课件41旋风除尘器旋风除尘器42

旋风除尘器是使含尘气流作高速旋转运动，借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来的除尘装置。

旋风除尘器内的气流情况如上图所示。进入旋风除尘器的含尘气流沿筒体内壁边旋转边下降，同时有少量气体沿径向运动到中心区域中，当旋转气流的大部分到达锥体底部附近时，则开始转为向上运动，中心区域边旋转边上升，最后由出口管排出，同时也存在着离心的径向运动。通常将旋转向下的外圈气流称为外旋涡，而把锥体底部的区域称为回流区或者混流区，也叫内漩涡。

烟气中所含颗粒物在旋转运动过程中，在离心力的作用下逐步沉降在除尘器的内壁上，并在外旋涡的推动和重力作用下，大部分颗粒物逐渐沿锥体内壁降落到灰斗中。此外，进口气流中的少部分气流沿筒体内壁旋转向上，到达上顶端盖后又继续沿出口管外壁旋转下降，最后到达出口管下端附近被上升的气流带走。通常把这部分气流称为上旋涡。随着上旋涡，将有少量细颗粒物被内旋涡向上带走。同样，在混流区内也有少部分细颗粒物被内旋涡向上带起，并被部分带走。旋风除尘器就是通过上述方式完成颗粒物的捕集的。捕集到的颗粒物位于除尘器底部的灰斗中，从除尘器排出的气体中仍会含有部分细小颗粒物。

旋风除尘器工作原理：旋风除尘器是使含尘气流作高速旋转433、旋风除尘器的除尘效率①分割粒径dc:指旋风除尘器的分级效率为50%时的粉尘粒径。在旋风除尘器中，尘粒处于内外旋流的交界面上，受到各种因素的影响，可能有50%进入外旋流被分离落入灰斗，50%可能被内旋流带出，即这种粉尘的分级效率为50%。②除尘效率：表示自然对数的反对数即：㏑a=b4、影响旋风除尘器技术性能的因素（了解）见P175~176⑴~⑹。3、旋风除尘器的除尘效率表示自然对数的反对数4、影响旋风除尘44二、几种常见旋风除尘器的结构和性能（了解）

能根据旋风除尘器的型号，说出它的名称。例如：

X———表示旋风除尘器L———表示立式P———表示旁路式K———表示扩散式W———表示卧式XLP型——立式旁路式旋风除尘器。

XLP/A——立式旁路式旋风除尘器A类产品。

XLP/B——立式旁路式旋风除尘器B类产品。

XLK型——立式扩散式旋风除尘器。

XLK-D700——立式扩散式旋风除尘器，筒体直径为700mm。三、旋风除尘器的选型与设计（了解）1.选定结构形式：粗短型旋风除尘器，适用于处理风量大，净化要求低，阻力小的场合，细长型旋风除尘器，适用于净化要求较高的场合。

2.确定进口气速：阻力系数的选择，见教材P178表10.5。3.确定进口截面积A：

4.确定各部分尺寸：入口宽度b；入口高度h。其标准尺寸比例可查阅除尘设备手册。几种旋风除尘器的主要尺寸比例见书178页表10.6。二、几种常见旋风除尘器的结构和性能（了解）45例10.3已知：Q=5000m2

选用XLP/B型旋风除尘器试确定它的主要尺寸解：①求进口气速u1:查表可知阻力系数为5.7②求进口截面积A：

③求各部分的几何尺寸：查P178表10.6标准比例进行计算。例10.3已知：Q=5000m2选46湿式除尘器利用一液滴或液膜洗涤含尘气体，使粉尘得到分离。湿式除尘器也叫湿式气体洗涤器，具有四方面的功能。除尘吸收有害气体加湿降温应用范围：适宜于净化高温、高湿、易燃易爆和粘结性大的含尘气体。不能用于含疏水性或与水发生化学反应的粉尘净化。主要缺点是：造成二次污染，需处理污水；产生泥浆，容易堵管道。湿式除尘器利用一液滴或液膜洗涤含尘气体，使47一、湿式除尘器的除尘机理

含尘气体进入除尘器后，尘粒与液体接触，发生惯性碰撞和截留作用，使粉尘颗粒加湿、增重、相互凝聚，尘粒随污水从塔底排出，清洁气体从上部排出。二、几种常见的湿式除尘器

一、湿式除尘器的除尘机理48含尘气体污水净化气体气流分布格栅挡水板（除雾沫）含尘气体经过气流分布格栅均匀向上流动，液体从上向下经过喷嘴喷淋形成液滴，尘粒与液滴发生碰撞、截留、相互凝聚被捕集，污水从塔底排出，净化气体通过挡水板除雾后从上部排出。水管及喷嘴1、重力喷淋式除尘器一般在联合除尘系统中作预处理，同时可以起降温作用。根据气液流动方向分为顺流、逆流和错流三种形式，常用逆流式。水通过喷嘴向下喷淋逆流喷淋除尘器工作示意图含尘气体污水净化气体气流分布格栅挡水板（除雾沫）492、冲击式除尘器利用气流产生的动能直接冲击液面形成雾滴的洗涤器。

除尘机理：

①气流冲击水面时，粗尘粒在惯性力作用下与液滴碰撞，产生相互凝聚被水捕集。②细尘粒随高速气流进入“S”型管道与水面激起的雾滴碰撞和在离心力的作用下捕集。③净化气经过挡板除雾后从上部排出。见教材P181图10.10所示。

新型冲击式除尘器2、冲击式除尘器利用气流产生的动能直接冲击液面形新型冲503、文丘里洗涤除尘器（应用于除尘和气体吸收见教材P181和197）。主要部件有：文式管、除雾塔、沉淀池和加压循环水泵等。

除尘机理及过程：可以分为————、————、————三个阶段。

①雾化：含尘气体进入文式管喉管处被收缩，气流速度突然增大，从此处进入的液体很快被雾化。②凝聚：尘粒被充分润湿后发生相互碰撞，产生凝聚。③脱水：在除雾塔中进行气液分离，含尘液体由下部排出进入沉淀池，净化气从除雾塔上部排出。除雾塔文式管喉管水泵沉淀池泥浆进气排气水槽3、文丘里洗涤除尘器（应用于除尘和气体吸收见教材P18151文氏管配件文丘里除尘器构造示意图净化气文氏管配件文丘里除尘器构造示意图净化气52文丘里除尘器的工作原理是：

含SO2的烟气通过进烟道进入文丘里，在喉部的入口被水均匀的喷入，由于烟气高速运动，因此喷入的水被其融化成细小的水雾润湿烟气中的灰料，这样，灰料与水滴就发生了碰撞凝聚，尤其是料径细小的灰尘料可以被水雾水溶。达到第一次除尘和脱硫，这些为灰料的分离做好充分的准备，此后进入筒体，迅速降低温度的烟气继续冲击池内的石灰水，烟气中的粉尘和SO2与池中的石灰水反应生成硫酸盐，在惯性力、重力、附着力、凝聚力的作用下沉入水底完成第二次脱硫过程，被烟气激起的水花，水雾与洗涤后的烟气在风机引力下，气水同时抬开，使烟气与石灰水充分反应，然后经叶轮脱水器进行气水分离，水经泄水管流进水池，并使烟气完成第三次除尘与脱硫，净化后的气体经过风机排入大气。文丘里除尘器的工作原理是：53过滤式除尘器通过织物或滤料截留尘粒达到固气分离的目的。一、过滤式除尘器的除尘机理（以袋式除尘器为例：）

含尘气体通过过滤介质时，在筛滤、惯性碰撞、拦截、扩散、静电作用、重力沉降等一种或多种联合作用下，将尘粒捕集。以袋式除尘器的除尘过程：滤料

袋式除尘器的除尘示意图见教材P182图10.12所示。二、影响袋式过滤式除尘器性能的因素

1、过滤风速过滤风速的高低，反映了气体处理能力的大小。一般地说，风速大，处理能力就大，但阻力也增大，除尘效率会降低，风速小，阻力低，除尘效率高，在气体处理量一定的情况下，需增大除尘器的体积，从而加大投资费用。

拦截粗大尘粒并进行尘滤（棉、毛、人造纤维等）形成粉尘初层截留细尘粒并不断增加阻力捕集尘粒振打清灰过滤式除尘器通过织物或滤料截留尘粒达到固气分离的目542、过滤阻力决定了除尘器的能耗、除尘效率、清灰间隔时间等，主要由三部分组成：除尘器的结构阻力、清洁滤料的阻力、粉尘层的阻力。3、滤料性质是袋式除尘器的主要部件，应具备容尘量大、吸灰性能好；透气性强、阻力低；抗拉、抗变形；耐高温、耐腐蚀、寿命长等特点。常用滤料及其特性见教材P184表10.7所示。三、几种常用的袋式除尘器简介1、机械振打袋式除尘器利用机械传动机构，轮流振打各组滤袋，使粉尘落入灰斗中。

振动方式有三种：水平振动、垂直振动、扭曲振动。2、脉冲喷吹袋式除尘器

周期性地向滤袋内喷吹高速压缩空气，使滤袋产生冲击振动，让粉尘落入灰斗中。3、气环反吹袋式除尘器

清灰时，关闭含尘气流，开启风机进行逆向反吹风，使滤袋变形，让粉尘落入灰斗。2、过滤阻力决定了除尘器的能耗、除尘效率、清灰间隔时55袋式除尘器袋式除尘器56大气污染防治篇课件57大气污染防治篇课件58LT-LDM离线低压脉冲袋式除尘器

LT-LDM离线低压脉冲袋式除尘器

59LT-GP型分室振打袋式除尘器

LT-GP型分室振打袋式除尘器

60四、颗粒层除尘器以硅砂、砾石、矿渣和焦炭等颗粒状物料为滤料，将除尘器设计成滤床形式，通过过滤去除含尘气体中的粉尘粒子。除尘机理中包括惯性碰撞、拦截、扩散、重力沉降和静电力等作用。电除尘器利用高压电场使粉尘荷电，在静电力作用下捕集尘粒。突出优点是：主要缺点有：高：除尘效率高大：气体处理量大广：应用范围广简：结构简单，容易实现自动化、智能化。高：投资费用高大：能耗大多：附属设备多高:安装、运行要求高四、颗粒层除尘器以硅砂、砾石、矿渣和焦炭等颗粒状物61一、电除尘器的工作原理及除尘过程

电除尘器的除尘过程一般分为三个阶段—————、—————、—————。即：电晕放电和粒子荷电、带电粒子的定向迁移和沉降、粒子捕集与清灰。1、特殊的电极组成

阴极（负极）：也叫电晕极，由金属细线组成。阳极（正极）：也叫集尘极，由金属薄板组成。2、不均匀的电场与电晕放电

通电时，产生不均匀电场，阴极附近电场强度最高，周围气体发生电离，产生大量的气态阴离子，这个过程叫电晕放电。见教材188图b、c所示。3、粒子荷电气态阴离子在电场空间与尘粒碰撞凝聚，使粒子荷电——带负电荷见教材188图d所示。一、电除尘器的工作原理及除尘过程62大气污染防治篇课件63大气污染防治篇课件64大气污染防治篇课件65Z形C形波浪形曲折形Z形C形波浪形曲折形664、荷电粒子的定向迁移与沉降在电场中荷电阴粒子定向迁移到正极极板被捕集。见教材188图e所示。5、振打清灰振打电级，尘粒脱落，进入灰斗。见教材188图e所示。二、除尘器的除尘效率见教材P189公式。（了解）三、电除尘器的结构主要部分组成：电晕极、集尘极、清灰装置。

附属设施：气流分布装置、外壳、供电设备。4、荷电粒子的定向迁移与沉降67

电除尘器内部主要有电晕极（阴极）、收尘极（阳极）及振打系统组成。

当电除尘器通电后，电晕极与收尘极间形成电场，烟气粉尘进入除尘器后在电场作用下发生电离，荷电后的粉尘逐向收尘极和电晕极。通过对这两极的振打，粉尘落入灰斗达到收尘目的。

电除尘器的工作原理电除尘器内部主要有电晕极（阴极）、收尘68

课题十一气态污染物的净化

教学目标要求:

1.掌握控制气态污染物的常用方法及原理2.了解常用吸收及吸附设备的结构特点3.知道吸收法和吸附法的运行过程4.知道工厂选址的原则课题十一气态污染物的净化69作业：一、填空：1.在吸收法中，一般的说，SO2用——吸收、NH3用——吸收、HCl用——吸收、CO2用———吸收比较合适。2.根据双膜理论，在物理吸收中，吸收过程控制为——————共同控制。3.常用的吸收设备主要有——————————————等。4.石灰石-石膏法烟气脱硫工艺中，主要的化学反应有————、———————、————————、—————————。5.常用的工业吸附剂主要有————、————、—————、

——————四种。二、简答：1.汽车尾气治理的途径主要有哪些？2.影响完全燃烧的三要素是什么？3.试根据催化转化原理,将NH3、NO2、SO2无害化或资源化。作70吸收净化利用液体吸收剂选择性地将一种或多种有害成分从气体混合物中分离的方法。一、吸收基本原理1.吸收质与吸收剂

吸收质：吸收过程中，被吸收的物质。

吸收剂：吸收过程中具有吸收功能的物质。如：用氢氧化钠溶液吸收氯化氢气体，吸收剂是———，吸收质是————。2.物理吸收与化学吸收

物理吸收：气体溶解于液体的过程，不发生明显的化学反应。如：用水吸收盐酸厂尾气的过程。

化学吸收：吸收质与吸收剂发生化学反应的过程。如：用石灰水吸收硫酸厂尾气的过程3.吸收过程的气液平衡

①吸收平衡

吸收：指吸收质向吸收剂传质的过程。解吸：吸收质从吸收剂中逸出的过程。吸收净化利用液体吸收剂选择性地将一种或多种有害成分71气液吸收平衡：在吸收过程中，当处的状态。简称吸收平衡。②溶解度：在一定条件下，吸收剂所能吸收吸收质的最大浓度。③平衡分压PA：吸收平衡时，吸收液上方的吸收质所产生的压力。根据亨利定律：PA=EXAXA=XA/(XA+XB)

吸收质A的平衡分压与它在吸收液中的摩尔分数成正比。

4、双膜理论:(气膜控制和液膜控制)

在膜外，传质过程既有分子扩散，又有质点湍流。在膜内，传质过程仅为分子的扩散。时，体系所界面进气气膜液膜液相气相出气气液吸收平衡：在吸收过程中，当时，体系所界面进气气膜72①化学吸收的特点吸收控制为气膜控制吸收质通过界面时直接与吸收剂反应，大大降低了液相中吸收质的浓度，吸收过程主要取决于气膜内气体分子的扩散速度。吸收控制过程为气膜控制。具有吸收效率高，吸收速度快。

②物理吸收的特点吸收控制过程为气膜控制和液膜控制两个方面吸收过程中，传质过程为单纯的物理溶解过程，吸收速度取决于吸收质在气膜和液膜中的分子扩散速度。吸收控制过程由气膜控制和液膜控制共同控制。应用举例：根据双膜理论，用水吸收SO2时，为气膜和液膜共同控制，用碱液吸收SO2时，为气膜控制。二、吸收剂的选择吸收剂的选择原则：廉价、稳定，易于再生;选择系性高，吸收容量大。应用实例：SO2用——吸收，NH3用————吸收，HCl用——吸收。①化学吸收的特点吸收控制为气膜控制73三、吸收设备:提供气液两相传质的设备,常见的有以下三种。

1.填料塔：气液两相互成逆流进行传质。

2.板式塔

填料陶瓷、金属、塑料等制品净化气废气新鲜吸收液循环泵带喷嘴的输液管挡雾设备·····································································废气净化气液体吸收剂多孔板液体出口三、吸收设备:提供气液两相传质的设备,常见743.喷雾塔①普通喷雾塔用以吸收有害气体，其结构比较简单。见教材P197图11.5所示。②文丘里洗涤除尘器（适用于含尘气体的净化）

主要部件有：文式管、除雾塔（分离器）、沉淀池、加压循环水泵等。

除尘机理及过程：可以分为————、————、————三个阶段。

雾化：含尘气体进入文式管喉管处被收缩，气流速度突然增大，从此处进入的液体很快被雾化。凝聚：尘粒被充分润湿后发生相互碰撞，产生凝聚。脱水：在除雾塔中进行气液分离，含尘液体由下部排出进入沉淀池，净化气从除雾塔上部排出。4.吸收操作应注意的工艺问题①吸收液的处理②高温烟气的预处理除雾塔文式管喉管水泵沉淀池泥浆进气排气水槽3.喷雾塔除雾塔文式管喉管水泵沉淀池泥浆进气排气水槽75四、吸收法净化烟气中的SO2

1.石灰石

石膏法烟气脱硫采用的吸收剂是石灰石或石灰。

脱硫率高达95%以上，适用于任何煤种烟气的脱硫，回收产品石膏。①原理：烟气

化学反应方程式见教材199页。SO2+H2O=H2SO3

H2SO3+O2=H2SO4

CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2OCaSO4+2H2O=CaSO4.2H2O(石膏)②工艺流程：分四个系统完成。见教材P199图11.7所示。a吸收剂制备系统c.SO2吸收系统b烟气进入系统d.石膏制备及处置系统石灰石浆液鼓入空气石膏四、吸收法净化烟气中的SO2石灰石浆液鼓入空气石膏762.喷雾干燥法烟气脱硫采用的吸收剂是石灰和水。

脱硫率高达80%以上，适用于中、低含硫煤的烟气脱硫，回收的产品主要是亚硫酸钙和少量的硫酸钙。

①反应原理：CaO+H2O=Ca(OH)2（反应物经雾化后与高温烟气接触发生反应。）Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2OCaSO3+O2=CaSO4②工艺流程分四个系统完成。见教材P200图11.8所示。

a.吸收剂制备系统b.烟气预处理系统c.烟气脱硫系统（SO2吸收系统）d.脱硫灰渣处理系统2.喷雾干燥法烟气脱硫采用的吸收剂是石灰和水。77大气污染防治篇课件78石灰石烟气系统净化气SO2吸收系统吸收剂制备系统石膏制备系统石灰石烟气系统净化气SO2吸收系统吸收剂制备系统石膏制备系统79吸附法利用多孔性固体材料的吸附作用分离气体混合物的方法。一、吸附原理1.吸附与解吸吸附：物质浓集在固体表面的过程。解吸：物质脱离固体表面的过程。2.吸附质与吸附剂吸附质：被浓集在固体表面的物质。吸附剂：能吸附物质于其表面上的固体物质。3.物理吸附与化学吸附其特点见教材P202表11.2所示。二、吸附剂的特点与常用吸附剂见教材P202-203。三、影响吸附操作的因素（了解）四、吸附剂的再生

其方法主要有：热再生、降压再生、通气吹再生、置换脱附再生、化学再生、微生物再生。吸附法利用多孔性固体材料的吸附作用分离气体混合物的方法80五、常用吸附设备1.固定床间歇式吸附设备

其特点是:简单、价廉，而且需要设计多台吸附器互相切换使用。2.流化床连续吸附器见教材P206图11.11所示。含尘气流吸附剂检修孔净化气体五、常用吸附设备含尘气流吸附剂检修孔净化气体81大气污染防治篇课件82

催化转化法一、催化转化原理

利用催化剂的催化作用，通过氧化还原反应，使污染物无毒无害化或资源化。应用举例：8NH3+6NO27N2+12H2O(无毒无害化)

4NH3+6NO5N2+6H2O(无毒无害化)SO2+SO3（资源化）二、催化作用与催化剂

1.催化作用2.催化剂

活性物质：关键组分，决定催化剂是否具有催化作用，一般以它的名称来命名催化剂。

助催化剂：提高催化剂的活性。本身没有催化作用。载体：作催化剂的分散剂、粘合剂、支持物。如：钒催化剂活性物质-——V2O5

助催化剂——K2O、Na2O

载体———SiO2铜铬催化剂铜铬催化剂V2O5催化转化法铜铬催化剂铜铬催化剂V2O583

三、固定床催化反应器四、催化法净化实例NOx+NH3

其工艺过程见教材P209图11.14所示。

由空气压缩机来的空气催化剂石英砂测温孔气流分布装置气体经过预热净化气（保护催化剂）铜-铬催化剂

N2+H2O燃烧炉燃气气体混合室NOx混合器NH3催化反应器排气筒

三、固定床催化反应器催化剂石英砂测温孔气流分布装置气体84燃烧法一、燃烧法简介通过燃烧使可燃污染物无害化。1、完全燃烧的条件（即燃烧三要素）：高温达到燃点、充足的助燃物O2、高度的湍流。2、燃烧法分类及特点：见教材P210表11.5所示。直接燃烧：温度＞11000C有火焰燃烧一般燃烧炉热力燃烧：

温度在720~8200C有火焰燃烧热力燃烧炉催化燃烧：温度在300~4500C无火焰燃烧催化燃烧炉二、热力燃烧

可燃物浓度低，需要加入辅助燃料供热，以达到燃点。三、催化燃烧

通过加入催化剂，降低反应温度，提高燃烧反应的速度。燃烧法85四、汽车尾气的催化净化

目前，汽车尾气治理的途径主要有两大方面：1.机内净化：改进发动机结构和燃烧方式，减少污染物的排放量。2.机外净化：主要采用催化净化法。①一段净化法：在汽车排气管尾部安装一个催化燃烧装置。反应原理如下：

CO+CxHy+O2CO2+H2O净化后的气体直接排放到大气中。②二段净化法：需要安装两个催化反应器。

第一段通过还原反应器：CO+NOxCO2+N2气体混合物进入二段反应器。

第二段通过氧化反应器：

CO+CxHy+O2

CO2+H2O净化后的气体直接排放到大气中。③三元催化法利用三元催化剂同时实现氧化CO+CxHy和还原NOx的过程。催化剂催化剂催化剂四、汽车尾气的催化净化催化剂催化剂催化剂86五、生物净化法是一项发展较快的大气污染控制新技术，基本方法有：生物过滤法、生物洗涤法、生物吸收法。其主要特点是：投资少、运行费用低、无二次污染。特别适用于大气出臭和有机物废气的处理。1.废气生物净化原理:①H2S的生物净化:FeSO4+H2S+②废气中有机物的生物净化：有机废气2.生物净化设备:①生物吸收设备:②生物过滤设备:特别适用于有臭味的废气的降解。如：肉类加工厂的废气。硫杆菌化学吸收FeSO4+H2SO4+S微生物的同化作用，合成原生质微生物的异化作用，产生代谢产物（使有机物无机化）五、生物净化法是一项发展较快的大气污染控制新技术，87六、烟囱高度计算与工厂厂址选择（了解）六、烟囱高度计算与工厂厂址选择（了解）88演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！89

模块二大气污染防治篇课题九大气污染防治概述

目的要求：

1.了解大气、大气组成、大气污染相关知识2.知道大气污染与气象的关系3.熟悉大气污染物的种类、来源及危害4.掌握大气污染综合防治措施

模块二大气90

作业：一、解释：大气污染山风谷风温度层结二、填空：

1.大气按垂直方向的分布从上而下可以分为————、————、————、————、——————五层。2.人类生存的极限一般为————周不吃饭、————天不饮水，尚能生存，而————分钟不呼吸就会死亡。3.大气中恒定组分主要有——————————等、可变组分主要有————————等、不定组分是指————————————等。4.大气中的气态污染物包括————————、——————————、

————————、————————、————————五大类。5.新装修的房屋中，危害最大的四种污染物是————————。三、简述大气中含氮化合物和碳氧化合物的主要来源及危害。四、画简图表示气温随高度变化的四种温度层结。

作业：91大气与大气组成一、大气与空气大气：大区域、大范围（全球性）的气流，也叫大气层或大气圈。空气：小区域、小范围的气流，提供给人类及动植物生存的气体。人类的生存极限一般是指：五周不吃饭、五天不饮水尚能生存，但五分钟不呼吸就会死亡。二、大气的组成恒定组分：N2、O2、Ar及微量的其它稀有气体。可变组分：CO2、O3、水蒸气等。不定组分：悬浮颗粒物、H2S、硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、重金属元素及有机废气等。（这是大气污染控制的主要内容）大气与大气组成92三、大气的分层根据气流在垂直方向上的分布对流层8~17公里平流层50~60公里170C-530C~-830C臭氧层22~25公里中间层80~85公里-30C~-170C-830C~-1130C热层（电离层）800公里极光人造地球卫星外逸层极光宇宙火箭三、大气的分层根据气流在垂直方向上的分布对流层8~17公931、对流层：距离地面8~17公里，空气以上下对流为主，进行物质和能量的交换。

主要特征：

集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸气，主要的大气现象(如：云雾、雨雪、霜露等)都发生在这一层中，有利于污染物的迁移、扩散和转化，它是天气变化最复杂、对人类活动影响最大的一层。大气温度随高度增加而降低。空气对流运动显著。温度和湿度的水平分布不均匀。（天气现象复杂多变）1、对流层：距离地面8~17公里，空气以上下对流为主，进行物942、平流层：从对流层顶到地面50~60公里，大气以水平流动为主，气流比较平稳。

主要特征：气温的变化情况为下层是等温，上层温度随高度增加而迅速增加。集中了大气中大部分的臭氧，并在22—25Km高度处达到最大值，形成臭氧层。平流层水汽含量极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。3、中间层：从平流层顶到地面80~85公里，几乎没有