四川大學(xué)考研復(fù)習(xí)筆記-大氣污染控制工程考研筆記

1、大氣污染控制工程（四川大學(xué)考研復(fù)習(xí)筆記）主要考點(diǎn)分布：第3章 基礎(chǔ)知識第4章 機(jī)械式除塵器第5章 電除塵器第6章 過濾式除塵器第8章 吸收法凈化氣態(tài)污染物第9章 吸附法凈化氣態(tài)污染物第10章催化法凈化氣態(tài)污染物題目分布（章）：只出計(jì)算題：4、5只出簡答題：3、6、11、15計(jì)算和簡答：8、9、10重點(diǎn)章節(jié)：4.1、5.4、8.3、9.4、10.3難點(diǎn)章節(jié)：8.2、8.3、9.4 復(fù)習(xí)大綱： 全面掌握大氣污染的來源、途徑和機(jī)理（包括基本概念、基本理論、基本技能）、大氣污染控制的原理、方法掌握顆粒物的粒徑分布及其他物理性質(zhì)、凈化裝置的性能指標(biāo)了解除塵器的類型，包括各種干式和濕式除塵器掌握機(jī)械、濕式

2、、電除塵器作原理及區(qū)別。掌握物理吸收的機(jī)理；掌握化學(xué)吸收與吸收計(jì)算；重點(diǎn)掌握雙膜理論傳質(zhì)計(jì)算及填料塔的設(shè)計(jì)計(jì)算，氣態(tài)污染物的催化凈化。理解和掌握全球氣候變化、臭氧層破壞和酸雨污染問題（往往會(huì)出一道全面型論述題，要求全面把握書本及實(shí)踐知識，要求至少全面閱讀教材兩遍）筆記正文第三章（出簡答題或公式推導(dǎo)）粒徑分布的表示方法有表格法、圖形法和函數(shù)法。重點(diǎn)：粉塵的粒徑和粒徑分布、頻率分布、篩上頻度分布、篩下累計(jì)統(tǒng)計(jì)。粉塵的物理性質(zhì)、粉塵的真密度、堆積密度。除塵裝置的性能、除塵效率（總效率、分級效率）粉塵粒徑和粒徑分布一、粉塵粒徑1一般分為兩類：單一粒徑：單個(gè)粒子的； 球形顆粒：d=直徑平均粒徑：粒子群的

3、。一）單一粒徑 單一粒徑分成 投影徑 非球形顆粒 幾何當(dāng)量徑 物理當(dāng)量徑1投影徑：指顆粒在顯微鏡下觀察到的粒徑。a面積等分徑（martine），指顆粒的投影面積二等分的直線長度，其與所取的方向有關(guān)，常采用與底邊平行的線作為粒徑。b定向徑（feret），指顆粒投影面上兩平行切線間的距離。 c長徑，不考慮方向的最長徑。d短徑，不考慮方向的最短徑。2幾何當(dāng)量徑：取顆粒的某一幾何量（面積、體積等）相同時(shí)的球形顆粒的直徑。a 等投影面積徑dA：與顆粒投影面積相同的某一圓面積的直徑（一下雷同）。 b 等體積徑dV： c 等表面積徑dS： d 體積表面積平均徑de：3物理當(dāng)量徑：取顆粒某一物理量相同時(shí)的球形

4、顆粒粒徑。a 自由沉降dt：特定氣體中，在重力作用下，密度相同的顆粒因自由沉降而達(dá)到的末速度與球形顆粒所達(dá)到的末速度相同時(shí)的球形顆粒的直徑。b 空氣動(dòng)力徑da：在靜止的空氣中顆粒的沉降速度與密度為1g/cm3的圓球的沉降速度相同時(shí)的圓球的直徑。單位。c 斯托克斯徑(Stokes)dst。（重點(diǎn)考點(diǎn)）在層流區(qū)內(nèi)（對顆粒的雷諾數(shù)Re<2.0）的空氣動(dòng)力徑。 Vt顆粒在流體中的終端沉降速度（m/s）d分割粒徑（半分離粒徑）d50：即分級效率為50%的顆粒直徑。（重點(diǎn)考點(diǎn)） 對于一個(gè)由大小和形狀不相同的粒子組成的實(shí)際粒子群與一個(gè)由均一的球形粒子組成的假想粒子群相比，若兩者的粒徑全長相同，則稱此球

5、形粒子的直徑為實(shí)際粒子群的平均粒徑。粒徑分布是指某一粒子群中不同粒徑的粒子所占的比例，亦稱粒子的分散度。表示方法：個(gè)數(shù)分布：以粒子的個(gè)數(shù)所占的比例來表示； 表面積分布：以粒子表面積表示； 質(zhì)量分布：以粒子質(zhì)量表示。常見的表示方法（1）頻數(shù)分布R：它是指粒徑dp至（dp+dp）之間的粒子質(zhì)量占粒子群總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。見圖a。 R與選取的粒徑間隔的大小有關(guān)。（2）頻度分布f：是dp=1m時(shí)粒子質(zhì)量占粒子群的或單位粒徑間隔寬度時(shí)的頻率分布百分?jǐn)?shù)。即： 其微分定義式：有計(jì)算結(jié)果可繪出頻度分布f的直方圖，用粒徑間隔中值可繪出頻度分布曲線，見圖b。最大頻度的粒徑dom稱為眾徑。(3)篩下累積頻率分布D/%：

6、指小于某一粒徑dp的塵樣質(zhì)量占塵樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。 反之為篩上累積分布R：D=1-R當(dāng)D=R=50%時(shí)的dp位中位徑d50。由圖可見，篩上分布R對dp之比為負(fù)梯度，篩下分布D對dp之比為正值。因此若已知R、D，則或也可這樣說：若粒徑間隔寬度即取極限，則：即：篩上分布為減函數(shù)；篩下分布為增函數(shù)。在除塵技術(shù)中，篩上累積分布R比使用頻度分布更為方便，所以，在一些國家粉塵標(biāo)準(zhǔn)中多用R表示粒徑分布。裝置效率（重點(diǎn)容易出公式推導(dǎo)）除塵裝置的捕集效率代表裝置捕集粉塵效果的重要指標(biāo)。有以下幾種表示：1總捕集效率T：T指在同一時(shí)間內(nèi)凈化裝置去除污染物的量與進(jìn)入裝置的污染物量之百分比。見下圖： 如圖：0氣體流量Q

7、0（m3/s）；污染物流量G0（g/s）；污染物濃度C0（g/m3）。出口相應(yīng)的為Qe，Ge，Ce。凈化裝置捕集的污染物流量Gc（g/s）有 G0= Ge+Gc G=CQQ0, Qe與狀態(tài)有關(guān)，常換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0，1.013×105Pa）下干氣體流量表示，并加腳標(biāo)“N”若裝置不漏風(fēng)，QON=QeN 實(shí)際上凈化裝置常有漏風(fēng)，k漏風(fēng)系數(shù)串聯(lián)使用凈化裝置：設(shè)每一級的捕集效率為1、2、 n總效率：凈化器的性能還可用令一指標(biāo)表示：即通過率P2除塵裝置的分級捕集效率除塵裝置的總除塵效率的高低，往往與粉塵粒徑大小由很大關(guān)系。為了表示除塵效率與粒徑間的關(guān)系，提出分級效率的概念。定義：指除塵裝置對某

8、一粒徑dPi或粒徑間隔dPi至dPi+dp內(nèi)粉塵的除塵效率。 a 由分級效率求總除塵效率 R為頻數(shù)分布若分級效率以 的函數(shù)形式給出，入口粒徑分布以累計(jì)分布函數(shù)（Di）或頻度分布fi=fi(dp)形式給出。b. 由總效率求分級效率機(jī)械式除塵器（出計(jì)算題）4.1重力沉降室（只在本節(jié)出題）重力沉降室是通過重力從氣流中分離塵粒的。其結(jié)構(gòu)如圖所示。沉降室可能是所有空氣污染控制裝置中最簡單和最粗糙的裝置。就其本身的特點(diǎn)而論，有廣泛的用途。能用于分離顆粒分布中的大顆粒，在某些情況下，其本身就是能進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈廴究刂?，它的主要用途是對更有效的控制裝置作為一種初篩選裝置。在大顆粒特別多的地方，沉降室能除掉顆粒分布

9、中的大量大顆粒，這些顆粒如不除掉，就要堵塞其它控制裝置。(一) 原理：利用含塵氣體中的顆粒受重力作用而自然沉降的原理。含塵氣流進(jìn)入沉降室后，引流動(dòng)截面積擴(kuò)大，流速迅速下降，氣流為層流，塵粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。a沉降速度由第三章可知，懸浮在空氣中的塵粒在重力作用下降落時(shí)，起初作加速運(yùn)動(dòng)，但當(dāng)空氣的阻力增大到使塵粒所受的合力為零時(shí)，它就開始作勻速下降，塵粒的降落速度達(dá)到最大恒定速度，該速度即為沉降速度us。層流區(qū)：雷諾數(shù)Rep1，對球形粒子而言： （6-2）當(dāng)介質(zhì)為空氣時(shí)p>>則有： （6-3）由上式可見Vt,若dp小，則Vt就小，故小顆粒就難分離。若將雷諾數(shù)Rep=1代入，可

10、求出塵粒沉降時(shí)的臨界粒徑dc。 得 代入（6-2）得： （6-4）一般說來方程式6-3應(yīng)用于粒徑小于50m的球形塵粒，小于100m得塵粒誤差也不大。工業(yè)粉塵粒徑大致為1100m，粒徑小于5m的塵粒實(shí)際沉降速度要比Stocks定律預(yù)示的大，需修正。故dp5m的塵粒：us=c·us·Stocksc為修正系數(shù)，在空氣中溫度為20，壓強(qiáng)為1atm時(shí)，dp為m。在其它溫度下，Kc值就變化，（二） 重力沉降室的設(shè)計(jì)假設(shè)通過重力沉降室斷面的水平氣流的速度V分布式均勻的，呈層流狀態(tài)；入口斷面上粉塵分布均勻（即每個(gè)顆粒以自己的沉降末端速度沉降，互不影響）；在氣流流動(dòng)方向上塵粒和氣流速度相等，

11、就可得到除塵設(shè)計(jì)的簡單模式。1沉降時(shí)間和（最小粒徑時(shí)的）沉降速度塵粒的沉降速度為Vt，沉降室的長、寬、高分別為L、W、H，要使沉降速度為Vt的塵粒在沉降室內(nèi)全部去除，氣流在沉降室內(nèi)的停留時(shí)間t（）應(yīng)大于或等于塵粒從頂部沉降到灰斗的時(shí)間（），即：將 代入上式，可求出沉降室能100%捕集的最小粒徑dmin上式是在理想狀況下得到的，實(shí)際中常出現(xiàn)反混現(xiàn)象，工程上常用36代替式中的18，這樣理論和實(shí)踐更接近。室內(nèi)的氣流速度u應(yīng)根據(jù)塵粒的密度和粒徑確定。常取0.30.5m/s，一般取0.22m/s。沉降室的設(shè)計(jì)：概括1.沉降時(shí)間,2.沉降速度(按要求沉降的最小顆粒)2沉降室尺寸先按算出捕集塵粒的沉降速度u

12、s，在假設(shè)沉降室內(nèi)的氣流速度V和沉降室高度H（或?qū)挾萕），而后求沉降室的長度和寬度（或高度）。Q=WHV=WLVt沉降室長度：沉降室寬度： Q為處理氣流量，m3/s（三）沉降室的結(jié)構(gòu)重力除塵一般是讓氣流慢慢地通過結(jié)構(gòu)簡單而體積較大的除塵室，這樣可為顆粒提供落入底部灰斗的機(jī)會(huì)。顆粒需要降落的距離可通過在除塵室中放置一些水平隔板而縮短。類型：重力沉降室可放置導(dǎo)流板，以改變氣流的方向，以產(chǎn)生慣性作用，也可利用魚鱗板、百葉窗以產(chǎn)生慣性作用。有單層沉降室，有多層沉降式（平行的放置一些隔板）。折流板式沉降室（垂直的折流板安裝在沉降室的頂部，慣性作用力會(huì)增強(qiáng)顆粒的重力作用。當(dāng)氣流被繞過折流板底部的時(shí)候，由于

13、氣流路徑上這段彎曲部分的慣性作用，顆粒被分離下來。四、實(shí)際性能和測試沉降式的實(shí)際性能幾乎從不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量或測試，在最好的情況下，這種裝置也只能作為氣體的初級凈化，除去最大和最重的顆粒。沉降室的除塵效率約為4070%，僅用于分離dp>50m的塵粒。穿過沉降室的顆粒物必須用其它的裝置繼續(xù)捕集。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、投資少、易維護(hù)管理、壓損?。?0130Pa）。缺點(diǎn)：占地面積大、除塵效率低。1設(shè)計(jì)要求（1）保證粉塵能沉降，L足夠長；（2）氣流在沉降室的停留時(shí)間要大于塵粒沉降所需的時(shí)間。 （3）能100%沉降的最小粒徑 （重點(diǎn)）2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容根據(jù)粒徑dp算出1）Vt；2）初始確定：V、H,，根據(jù)求長

14、度L。3）根據(jù)進(jìn)氣量Q求寬度B，Q=VBH.電除塵器（出計(jì)算題）5.4粒子的捕集（只在本節(jié)出題）一、 驅(qū)進(jìn)速度在電場中粉塵的運(yùn)動(dòng)主要受靜電力和空氣動(dòng)力支配。靜電力 Ep粒子所處位置的集塵電場強(qiáng)度，V/m空氣動(dòng)力主要是由于粉塵和氣體之間的相對運(yùn)動(dòng)所引起的阻力按斯托克斯公式計(jì)算： 二力相等時(shí)，即F1=F2時(shí)，塵粒就達(dá)到一個(gè)極限速度或終末速度： 稱為塵粒的驅(qū)進(jìn)速度。從式中可看出，驅(qū)進(jìn)速度與塵粒的荷電量、粒徑、電場強(qiáng)度及氣體的粘性有關(guān)，其方向與電場方向一致，垂直于集塵電極表面。因塵粒的荷電量取決于兩種荷電機(jī)制，故可根據(jù)粒徑大小確定以哪種荷電方式為主，可得以下驅(qū)進(jìn)速度公式：較大塵粒： （場荷電的飽和電荷

15、值代入即得）小于0.2m的塵粒以擴(kuò)散荷電方式為主，按懷特公式計(jì)算掂量，但這時(shí)的空氣阻力Fa因分子減產(chǎn)生滑移而減小，需用肯寧輸斯托克斯修正系數(shù)c加以修正，得下式： 按此式計(jì)算的驅(qū)進(jìn)速度僅是塵粒的平均驅(qū)進(jìn)速度的近似值，因?yàn)殡妶鲋懈鼽c(diǎn)的場強(qiáng)并不相同，荷電量的計(jì)算值是近似的，此外，氣流、粉塵特性等的影響也未考慮進(jìn)去。二、 捕集效率方程式（多依奇方程式）（重點(diǎn)）電除塵器捕集效率與粉塵性質(zhì)、場強(qiáng)、氣流速度、氣體性質(zhì)及除塵器結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，所以嚴(yán)格地從理論上推導(dǎo)捕集效率方程式是困難的，必須作一定的假設(shè)。關(guān)于捕集效率方程式由許多專家從理論上進(jìn)行了研究，并推導(dǎo)出了計(jì)算式，下面我們介紹兩個(gè)：1 多依奇（Deuts

16、ch）方程式：于1922年提出，他在推導(dǎo)過程中作了一系列假設(shè)，主要有： 電除塵器中的氣流為紊流狀態(tài)，通過除塵器任一橫斷面的粉塵濃度是均勻分布的； 進(jìn)入除塵器的粉塵立刻達(dá)到了飽和荷電； 忽略電風(fēng)、氣流分布不均勻、二次揚(yáng)塵等的影響。在此介紹一下紊流狀態(tài)：在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的電除塵器皆處于紊流區(qū)域內(nèi)。在紊流狀態(tài)下，較小塵粒運(yùn)動(dòng)主要取決于空氣動(dòng)力特性。它們的運(yùn)動(dòng)軌道無法準(zhǔn)確預(yù)計(jì)，但在集塵極板附近的邊界層中，由于摩擦使紊流減弱了，每一塵粒都有一垂直于集塵極板的速度分量，其大小與氣流速度v具有相同的數(shù)量集，因而在時(shí)間間隔t內(nèi)，在離極板為t的氣流層內(nèi)的粉塵皆能塵降到長度為L的集塵極表面上。推導(dǎo)過程如下：設(shè)氣體

17、流向?yàn)閤，氣體和粒子的流速皆為v（m/s），氣體流量Q(m3/s)，粒子濃度為c(g/m3)，流動(dòng)方向上每單位長度的集塵板面積a(m2/m)，總集塵極板面積Ac（m2），極板長度為L(m)，流動(dòng)方向上的橫截面積為A（m2），粒子驅(qū)進(jìn)速度為（m/s），則在dt時(shí)間內(nèi)于dx空間捕集的粒子質(zhì)量為： 由于vdt=dx ，代入上式得： 將其從除塵器入口（濃度為Ci）到出口（濃度為C0）進(jìn)行積分，并考慮Fv=Q ,對上式積分，則得到理論捕集方程式： 因?yàn)?Fv=Q ， aL=A，代入上式得：多依奇方程式：（重點(diǎn)）線板式電除塵器： L電場長度； S電暈線與集塵板距離； V氣流速度。對半徑為b的圓管式電除塵器

18、： 多依奇方程式概括地描述了效率與集塵極板表面積，氣體流量和粉塵驅(qū)進(jìn)速度之間的關(guān)系，指明了提高電除塵器捕集效率的途徑，因而被廣泛應(yīng)用在電除塵器的性能分析和設(shè)計(jì)中如果粒子比電阻過低，即導(dǎo)電能力強(qiáng)，則帶負(fù)電的粒子到達(dá)集塵極后，不但未將負(fù)離子轉(zhuǎn)移到集塵極上進(jìn)行電性中和而被捕集，反而立刻放出所帶負(fù)電荷、獲得正電荷。若正電荷形成的斥力大于粒子的粘附力，則沉積的粒子又被排斥到氣流中，形成重返氣流，造成粒子沿著極板表面跳動(dòng)著前進(jìn)，最后被氣流帶出除塵器。石墨、炭黑和金屬粉末等都屬于這種低阻型粉塵。反之，若粒子比電阻過高，即導(dǎo)電性差，如水泥、鉛、鋅等，則稱高阻型粉塵。這種粉塵到達(dá)集塵極后釋放電荷很慢，并殘留著部

19、分電荷，這不但會(huì)排斥隨后而至的帶有同性電荷的粒子，影響其沉降，而且引起粉塵層空隙中的氣體被電離，發(fā)生電暈放電。這種在集塵極上產(chǎn)生電暈放電的現(xiàn)象稱為反電暈。另外，電暈產(chǎn)生正離子和負(fù)電子，正離子穿過極間區(qū)域向電暈極運(yùn)動(dòng)，會(huì)使集塵場強(qiáng)減弱，粒子所帶負(fù)電荷部分被正離子中和，粒子電荷減少，因而削弱了粒子的沉降，捕集效率顯著降低。（09年簡答題）第6章 過濾式除塵器（只在前兩節(jié)出簡答題）袋式除塵器捕集塵粒的過程一般可分為兩個(gè)階段。最初是含塵氣體通過清潔濾布，這時(shí)主要靠濾布纖維捕集塵粒。由于清潔濾布的空隙相對較大，故除塵效率較低。其后，隨著捕集粉塵量的不斷增加，部分塵粒嵌入濾布空隙，部分粉塵覆蓋在濾布表面形

20、成粉塵初層。此時(shí)，含塵氣體的過濾主要靠粉塵層進(jìn)行，除塵效率大大提高。隨著粉塵層的累積、加厚，濾袋兩側(cè)壓差會(huì)逐步加大，通流面積縮小，流速提高，甚至帶走部分已沉積顆粒，使分離效率反而下降。因此待粉塵層達(dá)到一定厚度時(shí)，必須進(jìn)行清灰，以保證除塵器的長期穩(wěn)定運(yùn)行。 袋式除塵器捕集粉塵時(shí)，主要是靠粉塵通過布袋時(shí)產(chǎn)生的篩分、碰撞、粘附、擴(kuò)散、靜電、重力等效應(yīng)來捕集的。（01年考點(diǎn)）過濾速度及過濾比負(fù)荷是表示袋式除塵器捕集塵粒的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。若過濾速度過高，積在濾料上的粉塵層會(huì)被壓實(shí)，阻力損失急劇增加，由于濾料兩側(cè)的壓差增加，使粉塵壓入濾料內(nèi)部，甚至穿過濾料混入排出氣體，導(dǎo)致出口含塵濃度增加，這種情況在濾

21、料剛清完灰時(shí)最為明顯。過濾速度過高還會(huì)導(dǎo)致濾料上粉塵層的迅速形成，使清灰頻率增加。當(dāng)過濾速度較低時(shí)，阻力損失相對較低，捕集效率相應(yīng)提高，但過濾面積隨之增大，占地面積和一次性投資都會(huì)增加。因此，過濾速度的選擇要綜合粉塵的性質(zhì)、濾料種類及清灰方式等因素來確定。一般而言，當(dāng)過濾的粉塵較細(xì)時(shí)，過濾風(fēng)速應(yīng)取較小值，反之則應(yīng)取較大值；此外，當(dāng)含塵濃度較大時(shí)，濾速應(yīng)取小些，反之則應(yīng)取大些。（03年考點(diǎn)）對粒徑為0.20.4um的粉塵，濾料在不同積塵狀態(tài)下，其過濾效率都最低。這是因?yàn)檫@一粒徑范圍的塵粒剛好處于慣性與攔截捕集作用的下限，擴(kuò)散捕集作用的上限。因此，該粒徑的塵粒是最難捕集的。（06年考點(diǎn)）第七章：（

22、本章大致了解即可）濕式除塵是利用洗滌液來捕集粉塵，利用粉塵與液滴的碰撞及其它作用來使氣體凈化的方法。特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）： 不僅可除粉塵，還可凈化氣體； 效率較高，粉塵粒徑較?。?體積小，占地面積小； 能處理高溫、高濕的氣流。缺點(diǎn)： 有泥渣； 防凍設(shè)備（冬天）； 易腐蝕設(shè)備；動(dòng)力消耗大。第8章 吸收法凈化氣態(tài)污染物（重點(diǎn)）本章前三節(jié)全部是重點(diǎn)！第二節(jié)是難點(diǎn)！要整體全面把握！第9章 吸附法凈化氣態(tài)污染物（重點(diǎn)） 氣體在固體表面上的吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附，兩者的吸附機(jī)理是完全不同的： 物理吸附的原因是分子間的引力。特征為：1、固體表面與被吸附的氣體之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2、對吸附的氣體沒有選擇性，可吸附

23、一切氣體。3、既可以是單分子層吸附。也可以形成多分子層吸附。4、吸附過程為放熱過程，因此低溫有利于物理吸附。 化學(xué)吸附的原因是化學(xué)鍵力。體征為：1、具有明顯的選擇性。2、單分子層吸附。3、吸附熱量大。4、被吸附分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而活性升高。5、吸附速率隨溫度升高而增加。6、是不可逆吸附。注：另外本章有一個(gè)重點(diǎn)就是179頁2.固定床穿透時(shí)間的計(jì)算！曾在02年03年06年都考過！書上這部分都要好好看?。ㄖ攸c(diǎn)）第10章催化法凈化氣態(tài)污染物（重點(diǎn)）催化凈化法選用催化劑的原則是：應(yīng)根據(jù)污染氣體的成分和確定的化學(xué)反應(yīng)來選擇恰當(dāng)?shù)拇呋瘎?，催化劑要求有很好的活性和選擇性、足夠的機(jī)械強(qiáng)度、良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)

24、定性。另外還要考慮其經(jīng)濟(jì)性。催化劑的加入，誘發(fā)了原反應(yīng)所沒有的中間反應(yīng)，使化學(xué)反應(yīng)沿著新的途徑進(jìn)行。新的反應(yīng)歷程往往包括一系列的基元反應(yīng)，而在每個(gè)基原反應(yīng)中，由于反應(yīng)分子與催化劑生成了不穩(wěn)定的活化絡(luò)合物，反應(yīng)分子的化學(xué)鍵發(fā)生松弛，使得其活化能大大低于原反應(yīng)活化能，因而化學(xué)方應(yīng)速度明顯加快。催化劑的作用除能加快化學(xué)反應(yīng)速度外，還具有以下兩個(gè)特征：1、 催化劑只能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，而不能使平衡移動(dòng)，更不能是熱力學(xué)上不可能發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生。2、 催化劑作用具有特殊的選擇性。對同種催化劑而言，在不同的化學(xué)反應(yīng)中可以表現(xiàn)出明顯不同的活性；而對相同的反應(yīng)物來說，選擇不同的催化劑可以得到不同的產(chǎn)物。 氣

25、固相催化反應(yīng)的過程分為以下七個(gè)步驟：1、反應(yīng)物從氣流主體向催化劑外表面擴(kuò)散（外擴(kuò)散過程）；2、反應(yīng)物由催化劑外表面沿微孔方向向催化劑內(nèi)部擴(kuò)散（內(nèi)擴(kuò)散過程）；3、反應(yīng)物在催化劑的表面上被吸附（吸附過程）；4、吸附的反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成反應(yīng)生成物（表面反應(yīng)過程）：5、反應(yīng)生成物從催化劑表面上脫附（脫附過程）；6、脫附的生成物從微孔向外擴(kuò)散到催化劑的外表面（內(nèi)擴(kuò)散過程）；7、生成物從催化劑表面擴(kuò)散到主氣流中被帶走（外擴(kuò)散過程）。 上述7個(gè)步驟可以歸納成三個(gè)過程：1、7為外擴(kuò)散過程，主要受氣流狀況的影響；2、6為內(nèi)擴(kuò)散過程，主要受微孔結(jié)構(gòu)的影響；3、4、5都與表面化學(xué)有關(guān)，統(tǒng)稱為表面化學(xué)反應(yīng)過程

26、，主要受化學(xué)反應(yīng)和催化劑性質(zhì)、溫度、氣體壓強(qiáng)等因素的影響。顯然，催化反應(yīng)的速度由這7步中最慢的一步?jīng)Q定，這一步稱為速度控制步驟。弄清了反應(yīng)過程的控制步驟，對選擇催化劑的宏觀結(jié)構(gòu)（顆粒度、比表面、孔徑分布等）及反應(yīng)條件有很大幫助。對于外擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散控制過程，只能從傳質(zhì)的角度考慮改善過程的速度，如改變多孔催化劑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或改變主氣流的速度和床層高度等。對于化學(xué)動(dòng)力學(xué)控制過程，則只能用改變溫度等辦法來提高反應(yīng)速度。本章第3節(jié)催化反應(yīng)器及其設(shè)計(jì)出計(jì)算題。重點(diǎn)看會(huì)習(xí)題第8題！ 補(bǔ)充內(nèi)容： 大氣污染的分類 按照大氣污染的范圍來分，大致可分為四類：局部地區(qū)污染，指局限于小范圍的大氣污染，如受到某些煙囪排氣的直接影響；地區(qū)性污染，指涉及一個(gè)地區(qū)的