2.《大气污染控制技术》复习

大气污染的定义：

指由于人类活动或自然过程排入大气的，并对人类和环境有害影响的那些物质。

分为：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。

气溶胶状态污染物：是指空气中的固体粒子和液体粒子，或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。

（按来源和物理性质分类）①粉尘②烟③飞灰④黑烟⑤雾

（按颗粒物的大小分类）①飘尘②降尘③总悬浮颗粒物TSP

④可吸入颗粒PM10 ⑤微粒子PM2.5

气体状态污染物：硫氧化物，氮氧化物，碳氧化物，碳氢化合物，硫酸烟雾，光化学烟雾一次污染物、二次污染物定义及其种类：

一次污染物：若大气污染物是从污染源直接排出的原始物质，进入大气后其性质也没有发生变化，称为一次污染物；

一次污染物类型：①硫氧化物②氮氧化物③碳氧化物④碳氢化合物

二次污染物：若由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化或光化学反应，形成了与原污染物性质不同的新污染物，则所形成的新污染物称为二次污染物。（如：硫酸烟雾、光化学烟雾等）

二次污染物类型：①伦敦型烟雾②洛杉矶型烟雾③工业型烟雾

光化学烟雾、硫酸烟雾定义：

光化学烟雾：指在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生的反应生成蓝色（紫色，褐色）。

硫酸烟雾：指大气中SO2等硫氧化物，在有水雾，含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列的反应生成的硫酸雾。

环境空气质量功能区：（分为三类）

一类区为自然保护区和其他需要特殊保护的地区。

二类区为城镇居住区，商业交通居民混合区，文化区，一般工业区和农村地区。

三类区为特定工业区。

大气污染物综合排放标准：

燃料中的可燃组分和有害组分

可燃组份：碳，氢，硫（氧不可燃，助燃）

有害组份：灰分、水分、氧、氮

燃烧过程影响因素（完全燃烧的条件）

空气条件，温度条件，时间条件，燃烧与空气混合条件。

通常把温度，时间，湍流称为燃烧过程中的“三T”，当他们处于理想状态，即完全燃烧。硫氧化物、氮氧化物、颗粒污染物的形成原因

硫氧化物：燃烧中与氧发生反应，氧化到SO2，再氧化到SO3，生成硫酸。（主要产物是SO2）硫酸盐是不可燃烧的。

氮氧化物：分热力型NO x（控制温度空气停留的时间），快速性NO x，燃料型NO x

颗粒污染物：主要是燃烧不完全形成的炭黑，结构复杂的有机物，烟尘和飞灰等。

（温度高，灰分少）

燃烧二氧化硫控制方法

①燃烧先洗煤②燃烧循环流化床燃烧③石灰石做脱硫剂④烟气脱硫。

燃烧产生NO X的类型及控制措施

①类型：热力型NOx

控制措施：通过降低燃烧温度、减少过量空气、缩短气体在高温区停留时间来控制。

②类型：瞬时反应型（快速型）NOx

③类型：燃料型NOx

控制措施：采用低NOx生成燃烧技术

理论空气量

定义：单位燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需的空气量。

空气过剩系数定义

定义：实际空气量与理论空气量之比。

燃烧所需空气量，烟气量计算

大气的垂直结构

对流层，平流层，中间层，热层，外逸层。

逆温

平流层中出现的气温随高度增加而升高的现象。

气温垂直递减率

实际大气的气温沿垂直高度的变化率成为气温垂直递减率。

大气稳定度及其类型

含义：指大气中的某一气团在垂直方向上的稳定程度。

类型：①不稳定大气②中性大气③稳定大气

影响大气污染扩散的影响因素

（1）气象因素：①大气稳定度（大气越不稳定，污染物扩散速率就越快；反之，就越慢）

②风（进入大气污染物的漂移方向主要受风向的影响，依靠风的输送作用

顺风而下在下风向地区稀释。因此，污染物排放源的上风向地区基本不

会形成大气污染，而下风向区域的污染程度就比较严重）

③湍流（湍流越强，稀释作用越强）

(2)地形、地物因素：①地形状况：

A:海路风影响：白天陆地污染物随气流上升后在上层流向海洋，

下沉后部分被海风带回陆地造成重复污染；夜间被陆风吹到海

面上的污染物可能在白天被吹回。

B:山谷风的影响：夜间下滑的冷空气因无法扩散而聚集在谷底形

成逆温，山谷中的污染物滞留不能扩散。

②地面物体:

城市热岛效应：城市气温比周围乡村高。污染物反流会城市，

城市周围的污染物会被吹响城市。

气象条件（注意高架源风速的双重影响）、下垫面条件；

不同稳定度条件下烟云形状及污染

①波浪形（大气不稳定）②锥形（大气弱稳定）③扇形（逆温结构的稳定大气）

④爬升型（大气某一高度上部不稳定）

⑤烟熏型（与爬行相反，某一高度上部稳定，污染最严重）

计算；

下风向任一污染物浓度，地面最大浓度、烟气抬升高度的计算；

厂址选择应考虑的因素

①本地环境浓度

②风向和风速（污染源应该设在使污染地区的污染系数达到最小的方位上风向。）

③温度层结（离地面200~300m以内的逆温对大多数低矮烟源影响很大；上部逆温主

要对高大烟源扩散的影响较大。）

④地形（山谷风、海陆风地区不宜建厂）

粉尘的物理性质及其意义；

A:粉尘的密度：

（1）真密度：将粉尘间及其内容的空气排出后，分成自身单位体积的质量。

（2）堆积密度：自然堆积状态下单位体积粉尘的质量。在除尘技术中，真密度一般用于粉尘的沉降计算，而堆积密度用于仓储装备、除尘器灰斗的设计计算。

B、粉尘的粒径和分布：粒径是我们选择除尘器的依据。

C、粉尘的比表面积：粉尘比表面积越大，说明粉尘粒径越小，其物理性质越显著，

化学活性越强。

D、粉尘的润湿性：亲水性粉尘可采用湿法除尘，而疏水性粉尘和硬性粉尘不宜采用

湿法除尘。

E、粉尘的荷电性和导电性：粉尘层的比电阻可定义为截面积为1平方厘米、厚度为 1厘米的粉尘层所具有的电阻值。

F、粉尘的黏附性

G、粉尘的爆炸性：有些粉尘（如镁粉、碳化钙粉尘等）与空气接触后会引起自然爆

炸。

粉尘的比电阻定义；

分割粒径、电晕放电、火花放电、电晕闭塞的定义

分割粒径：把能够被旋风除尘器除掉50%的尘粒粒径。

电晕放电：当气体刚刚发生电离时、能够看到淡蓝色的光点或光环，听到咝咝声和噼噼啪啪的爆裂声。

火花放电：当两极之间的电压达到某一点时，电晕极产生一个接一个的火花。

电晕封闭：当含尘浓度增大到一定数值时，电晕电流会降为零。

漏风率含义

漏入某段烟道烟气侧的空气质量占进入该段烟道的烟气质量的百分率。

除尘效率的计算：1,已知进出口浓度2，多级处理的总效率3，已知分级效率

常用除尘器类型、除尘原理、典型特点、除尘效率影响因素、除尘装置选择原则：（理解）①机械除尘器：是在质量力（重力、惯性力、离心力等）的作用下，使粉尘与气流分离沉降

的装置。

特点：除尘效率并不高，但结构简单，成本低廉，运行维修方便。

②过滤式除尘器：是利用含尘气流体通过多孔滤料层或网眼物体进行分离的装置。

特点是除尘效率很高，袋式除尘器的效率可高达99.9%以上，但流动阻力

也很大，能耗高。

③电除尘器：是以静电分离作为除尘的机理，利用高压电场使尘粒荷电，在电场力的作用下

使粉尘与气流分离的装置。

特点：除尘效率高，流动阻力小，能耗低，但消耗钢材多，投资高。

④湿式除尘器：是利用含尘气流与液滴或液膜接触，使粉尘与气流分离的装置。

特点：除尘效率高，特别是对微细粉尘的捕集效果显著，但会产生污水形成二次污染，需要进行处理。

选择：（1）选择的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度。

（2）根据粉尘粒径来选择。

吸收、吸附原理

吸收原理：利用吸收剂将混合气体中的一种或多种组分有选择地吸收分离的过程。

吸附原理：用多孔性固体处理流体混合物，使其中所含的一种或者几种组分浓集在固体表面，

而与其他组分分开的过程。

吸收平衡，吸附平衡定义；

常用吸附剂种类（特点）

种类：活性炭、活性氧化铝、硅胶、沸石分子筛、吸附树脂。

吸附剂的再生方法

①加热升温解吸再生②降压或真空解吸再生③置换再生

④溶剂萃取再生⑤吹扫再生⑥化学再生

催化剂的组成

活性物质、助催化剂和载体

催化反应类型

催化还原，催化氧化，催化氧化还原

催化剂中毒的原因（导致中毒的物质）

HCN、CO、H2S、S、As、Hg、Pb

燃烧法类型、适用范围

类型：直接燃烧法、热力燃烧法、催化燃烧法

适用范围:（有害组分氧化燃烧或高温分解,用于净化C、CO、恶臭、沥青烟，不能回收有用物质，但可利用燃烧热。）

冷凝法适用范围、工艺类型（特点）

适用范围:处理高浓度有机废气，特别是组分单纯的气体。

工艺类型:作为吸附净化或燃烧的预处理，以减轻后续操作的负担。

特点:处理含有大量水蒸气的高温气体。

二氧化硫净化：石灰石 / 石灰法吸收的影响因素（了解）

NO X吸收（水、碱液吸收、酸吸收）原理、影响因素

氟的吸收净化法——氧化铝作吸附剂；

有机废气的净化方法（各自适用条件）、汽车尾气主要污染物：NO X 、HC、CO；

汽车尾气的三元净化（三元净化剂、原理）

三元净化剂：同时净化NOx、HC、CO三种污染物，兼具高温和低温活性。

局部通风、全面通风、机械通风通风量（计算）

局部通风：利用局部通风机或主要通风机产生的风压对局部地点进行通风的方法。

全面通风：是整个房间进行通风换气，使室内有害物浓度降低到最高容许值以下，同时把污浊空气不断排至室外。

排气罩基本型式

密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩、吹吸式集气罩、槽边排风罩。

除尘效率的计算

（1）已知进出口浓度（2）多级处理的总效率（3）已知分级效率；机械通风量计算