大氣污染控制工程-課件

大氣污染控制工程聯(lián)系電話：電子郵件：選用的教材：《大氣污染控制工程》郝吉明馬廣大主編高等教育出版社大氣污染控制工程選用的教材：《大氣污染控制工程》1考核要求考勤：占20%作業(yè)：占20%期末考試：占60%考核要求考勤：占20%2精品資料精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”大氣污染控制工程-ppt課件4第1章概論大氣：環(huán)繞地球的全部氣體的總合。空氣：人類、植物、動(dòng)物和建筑物暴露于其中的室外氣體。大氣組成干燥清潔的空氣水蒸氣雜質(zhì)氮、氧、氬、二氧化碳

（99.996%）氖、氦、氪、甲烷等（0.004%）懸浮顆粒物氣態(tài)物質(zhì)第1章概論大氣：環(huán)繞地球的全部氣體的總合。大氣組成干燥清5大氣污染由于人類活動(dòng)或自然過程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，因此危害了人體的舒適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。大氣污染類型：局部、地區(qū)、廣域和全球性污染全球性污染：溫室效應(yīng)臭氧層破壞酸雨大氣污染大氣污染類型：局部、地區(qū)、廣域和全球性污染6溫室效應(yīng)溫室氣體：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸氣等。溫室效應(yīng)：使太陽短波幾乎無衰減地通過，卻可以可以吸收地表的長波輻射，由此引起地球氣溫升高的現(xiàn)象。氣候變化：人類活動(dòng)使大氣中CO2濃度增加，從而導(dǎo)致全球氣溫升高。溫室效應(yīng)溫室氣體：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、溫室效應(yīng)7臭氧層破壞臭氧主要集中于平流層，可以吸收太陽紫外線的輻射。氟氯碳、NOx等物質(zhì)向大氣排放逐漸增多，導(dǎo)致臭氧層破壞。臭氧層破壞臭氧主要集中于平流層，可以吸收太陽紫外線的輻射。氟8酸雨pH小于5.6雨、雪或其他形式的大氣降水稱為酸雨。形成原因：化石燃料燃燒和汽車尾氣排放的SOx和NOx，于大氣中形成硫酸和硝酸，又以雨、雪、霧等形式返回地面，形成“酸沉降”。酸雨pH小于5.6雨、雪或其他形式的大氣降水稱為酸雨。形成原9大氣污染物氣溶膠狀態(tài)污染物氣體狀態(tài)污染物（1）粉塵（2）煙（3）飛灰（4）黑煙（5）霧總懸浮顆粒物（TSP）可吸入顆粒物（PM10）大氣污染物（1）粉塵總懸浮顆粒物（TSP）10氣體狀態(tài)污染物以分子狀態(tài)存在的污染物。種類：五類含硫化合物含氮化合物碳氧化物有機(jī)化合物鹵素化合物另一種分類：（1）一次污染物：直接從污染源排放到大氣中的原始污染物質(zhì)。（2）二次污染物：由一次污染物與大氣中已有組分或者幾種一次污染物之間一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。氣體狀態(tài)污染物另一種分類：11污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO3、MSO4含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3碳的氧化物CO、CO2無有機(jī)化合物C1~C10化合物醛、酮、過氧乙酰硝酸酯、O3鹵素化合物HF、HCl無污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H12（1）硫氧化物：SO2（2）氮氧化物：NO、NO2、N2O（3）碳氧化物：CO、CO2（4）有機(jī)物：CH4

VOC（揮發(fā)性有機(jī)物）（5）硫酸煙霧：硫酸霧和硫酸鹽氣溶膠

（6）光化學(xué)煙霧：臭氧、過氧乙酰硝酸酯、酮類、醛類（1）硫氧化物：SO2（2）氮氧13大氣污染物的來源按照主要污染物的統(tǒng)計(jì)分析：燃料燃燒固定源工業(yè)生產(chǎn)交通運(yùn)輸流動(dòng)源按照空間分布：點(diǎn)源面源煤煙型SO2和TSP大氣污染物的來源按照主要污染物的統(tǒng)計(jì)分析：按照空間分布：煤煙14大氣污染防治的基本點(diǎn)是防和治的綜合。

大氣污染綜合防治：為了達(dá)到區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量控制目標(biāo)，對多種大氣污染控制方案的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、區(qū)域適應(yīng)性和實(shí)施可能性等進(jìn)行最優(yōu)化選擇和評價(jià)，從而得出最優(yōu)的控制技術(shù)方案和工程措施。大氣污染防治大氣污染防治的基本點(diǎn)是防和治的綜合。151、全面規(guī)劃、合理布局大氣污染綜合防治措施5、綠化造林2、嚴(yán)格環(huán)境管理3、控制大氣污染的技術(shù)措施實(shí)施清潔生產(chǎn)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略建立綜合性工業(yè)基地4、控制污染的經(jīng)濟(jì)政策保證必要的環(huán)境保護(hù)投資實(shí)行“污染者和使用者支付原則”安裝廢氣凈化裝置1、全面規(guī)劃、合理布局大氣污染綜合防治措施5、綠化造林2、嚴(yán)16環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的種類和作用環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：以保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人群健康的基本要求為目標(biāo)而對環(huán)境空氣中的各類污染物的容許濃度所做的規(guī)定。大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：以實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，對從污染源排入大氣的污染物濃度所做的限制性規(guī)定。環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的種類和作用環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)17環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的種類和作用環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：為保準(zhǔn)達(dá)到污染物排放標(biāo)準(zhǔn)而從某一方面做出的具體技術(shù)規(guī)定。

警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)：為保護(hù)環(huán)境空氣質(zhì)量不致惡化或根據(jù)大氣污染發(fā)展趨勢，預(yù)防發(fā)生污染事故而規(guī)定的污染物含量的極限值。環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的種類和作用環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)18

《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-1996

二氧化硫（SO2）總懸浮顆粒物（TSP）可吸入顆粒物（PM10）二氧化氮（NO2）

環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

一氧化碳（CO）臭氧（O3）鉛（Pb）、苯并[a]芘（B[a]P）氟化物《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-1996環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)19三級標(biāo)準(zhǔn)：

一級標(biāo)準(zhǔn)：為了保護(hù)自然生態(tài)和人群健康，長期接觸情況下，不發(fā)生危害性影響的空氣質(zhì)量要求。

二級標(biāo)準(zhǔn)：為了保護(hù)人群健康和城市鄉(xiāng)村的動(dòng)植物，短期和長期接觸情況下，不發(fā)生危害性影響的空氣質(zhì)量要求。

三級標(biāo)準(zhǔn)：為保護(hù)人群不發(fā)生急慢性中毒和城市一般動(dòng)植物正常生長的空氣質(zhì)量要求。環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)：環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)20

三類區(qū)：

一類區(qū)：自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、急需特殊保護(hù)區(qū)。

二類區(qū)：居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)、農(nóng)村地區(qū)。

三類區(qū)：特定工業(yè)區(qū)。環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)三類區(qū)：環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)21GB16297-1996，規(guī)定了33種大氣污染物的排放限值，指標(biāo)分別為最高允許排放濃度、最高允許排放速率、無組織排放監(jiān)控濃度。

任何排氣筒必須同時(shí)遵守最高允許排放濃度和最高允許排放速率，超過任何一項(xiàng)即超標(biāo)。按照污染源所在的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)功能區(qū)類別，執(zhí)行相應(yīng)級別的排放速率標(biāo)準(zhǔn)。大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1996，規(guī)定了33種大氣污染物的排22第一章概論第二章燃燒與大氣污染第三章大氣污染氣象學(xué)第四章大氣擴(kuò)散濃度估算模式第五章顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)第六章除塵裝置第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)第八章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物的污染控制第十章集氣罩和管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容第一章概論課程內(nèi)容23第2章燃燒和大氣污染常規(guī)燃料固體燃料液體燃料氣體燃料煤石油天然氣燃燒迅速，燃燒狀態(tài)由空氣與燃料的擴(kuò)散或混合所控制。受蒸發(fā)過程控制。氣態(tài)燃燒受蒸發(fā)控制；固態(tài)燃燒受氧向固體表面的擴(kuò)散控制。第2章燃燒和大氣污染常規(guī)燃料固體燃料液體燃料氣體燃料煤石油24固體燃料，可燃成份主要由碳、氫及少量的氧、氮和硫等一起構(gòu)成的有機(jī)聚合物。

分類：褐煤、煙煤和無煙煤。第1節(jié)燃料的性質(zhì)煤工業(yè)分析（1）水分：外部水和內(nèi)部水，10%~13%左右。

（2）灰分：不可燃礦物質(zhì)的總稱，25%左右。

（3）揮發(fā)分：與空氣隔絕條件下加熱分解出可燃?xì)怏w。（4）固定碳：是煤的主要可燃物質(zhì)。固體燃料，可燃成份主要由碳、氫及少量的25

去掉外部水分的煤中主要組成碳、氫、氮、硫和氧等含量。元素分析C:分析尾氣的CO2。H：分析尾氣的H2O。N:先轉(zhuǎn)換為氨，再通過堿吸收。S:先轉(zhuǎn)換為硫酸鋇，再用重量法測定。去掉外部水分的煤中主要組成碳、氫、氮、硫和26硫的形態(tài)全硫硫化鐵有機(jī)硫硫酸鹽硫元素硫黃鐵礦硫原生和次生化學(xué)方法脫硫揮發(fā)性硫灰分的一部分硫的形態(tài)全硫硫化鐵有機(jī)硫硫酸鹽硫元素硫黃鐵礦硫原生和次生揮發(fā)27（4）干燥無灰基

以去掉全部水分和灰分的燃料作為100%的成分。煤的成份表示方法（1）收到基

以包括全部水分和灰分的燃料作為100%的成分。（2）空氣干燥基

以去掉外部水分的燃料作為100%的成分。（3）干燥基

以去掉全部水分的燃料作為100%的成分。煤的成份表示方法（1）收到基（2）空氣干燥基（3）干燥基28

液體燃料，是多種化合物的混合物，主要由鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴等碳?xì)浠衔?，主要成份為碳和氫，少量硫、氮和氧?/p>

石油硫的形態(tài)：絕大部分以有機(jī)硫的存在。液體燃料，是多種化合物的混合物，主要由鏈29

氣體燃料，甲烷85%、乙烷10%、丙烷3%。

天然氣硫的形態(tài)：

H2S氣體燃料，甲烷85%、乙烷10%、丙烷3%。天然氣硫30第2節(jié)燃料燃燒過程燃燒是指可燃混合物的快速氧化過程，并伴隨能量的釋放，同時(shí)使燃料的組成元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物。

燃燒產(chǎn)物主要為二氧化碳和水蒸氣；不完全燃燒會生產(chǎn)黑煙和一氧化碳；若燃料含硫和氮，則生成SO2和NO；如果溫度較高，空氣中的部分氮會被氧化成NOx。第2節(jié)燃料燃燒過程燃燒是指可燃混合物的快速氧31

燃料完全燃燒的條件：（1）空氣條件

（2）溫度條件（3）時(shí)間條件

（4）燃料和空氣的混合條件第2節(jié)燃料燃燒過程燃料完全燃燒的條件：第2節(jié)燃料燃燒過程32假設(shè)：（1）空氣僅氮和氧構(gòu)成，且體積比為79.1/20.9=3.78（2）燃料中的固態(tài)氧可用于燃燒。（3）燃料中硫主要被氧化為SO2。（4）熱力型NOx忽略。（5）燃料的化學(xué)式為CxHySzOw。燃料燃燒的理論空氣量單位量燃料按燃料方程式完全燃燒所需要的空氣量稱為理論空氣量。假設(shè)：燃料燃燒的理論空氣量單位量燃料33CxHySzOw+(x+y/4+z-w/2)O2+3.78(x+y/4+z-w/2)N2xCO2+y/2H2O+zSO2+3.78(x+y/4+z-w/2)N2+QVa0=22.4×4.78(x+y/4+z-w/2)/(12x+1.008y+32z+16w)=107.1(x+y/4+z-w/2)/(12x+1.008y+32z+16w)m3/kgCxHySzOw+(x+y/4+z-w/2)O2+3.78(34大氣污染控制工程-ppt課件35空氣過剩系數(shù)

α=Va/Va0空燃比單位質(zhì)量燃料完全燃燒所需要的空氣質(zhì)量空氣過剩系數(shù)36燃燒產(chǎn)生的污染物燃燒煙氣：懸浮的少量顆粒物、燃燒產(chǎn)物、未燃燒和部分燃燒的燃料、氧化劑以及惰性氣體等污染物：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、煙、飛灰、金屬及其氧化物、金屬鹽類、醛、酮和稠環(huán)碳?xì)浠衔镂廴疚锏漠a(chǎn)生的影響因素：燃料組成、燃燒方式燃燒產(chǎn)生的污染物37燃料設(shè)備的熱損失：（1）排煙熱損失（2）不完全燃燒熱損失（3）散熱損失防治大氣污染最有力的措施就是有效利用燃料資源。燃料設(shè)備的熱損失：防治大氣污染最有力的措施就是有效利用燃料資38煙氣成分：CO2、SO2、N2和水蒸氣。干煙氣：CO2、SO2、N2水蒸汽體積：燃料中氫燃燒后生成、燃料中所含水蒸氣+由理論空氣量所帶入的水蒸氣濕煙氣：干煙氣、水蒸氣第3節(jié)煙氣體積及污染物排放量計(jì)算

理論煙氣體積

理論空氣量條件下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積，以Vfg0表示。煙氣成分：CO2、SO2、N2和水蒸氣。第3節(jié)煙氣體積及污39Vn=Vs×Ps×Tn/(Pn×Ts)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（273K和1atm）煙氣體積和密度的校正觀測狀態(tài)下：Ps、Ts、Vs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下：Pn、Tn、VnVn=Vs×Ps×Tn/(Pn×Ts)煙氣體積和40過?？諝庑Ｕ龑?shí)際煙氣體積=理論煙氣體積+過剩空氣量Vfg=Vfg0+Va0（α-1）如果采用奧氏煙氣分析儀分析干煙氣成分，則：α=1+O2p/(0.264N2p-O2p)如果燃燒過程產(chǎn)生CO，則：α=1+(O2p-0.5COp)/(0.264N2p-(O2p-0.5COp))過剩空氣校正如果采用奧氏煙氣分析儀分析干煙氣成分，則：41污染物排放量計(jì)算（2）通過測定煙氣污染物的濃度，并根據(jù)實(shí)際

排放量，計(jì)算得到污染物的排放量。（1）根據(jù)同類燃燒設(shè)備的排污系數(shù)、燃料組成和

燃燒狀況，預(yù)測煙氣量和污染物濃度。污染物排放量計(jì)算（2）通過測定煙氣污染物的濃度，并根據(jù)實(shí)際42大氣污染控制工程-ppt課件43大氣污染控制工程-ppt課件44大氣污染控制工程-ppt課件45大氣污染控制工程-ppt課件46大氣污染控制工程-ppt課件47第3章大氣污染氣象學(xué)污染源大氣污染傳輸和擴(kuò)散（1）污染源本身特性（2）氣象條件（3）地面特征（4）周圍地區(qū)建筑物分布第3章大氣污染氣象學(xué)污染源大氣污染傳輸和擴(kuò)散（1）污染源本48對流層平流層中間層暖層散逸層第3章大氣污染氣象學(xué)大氣圈垂直結(jié)構(gòu)（1）對流層集中了整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部水蒸氣。（2）大氣溫度隨高度的增加而降低。（3）空氣具有強(qiáng)烈的對流運(yùn)動(dòng)。（4）溫度和濕度的水平分布不均勻，經(jīng)常發(fā)生大規(guī)模的水平運(yùn)動(dòng)。第3章大氣污染氣象學(xué)大氣圈垂直結(jié)構(gòu)（1）對流層集中了整個(gè)大49大氣邊界層（摩擦層）

對流層的下層，厚度約為1~2km,其中氣流受地面阻滯和摩擦的影響很大。近地層

從地面到50-100m左右的一層，上下溫差很大。大氣邊界層（摩擦層）對流層的下層，厚度502、氣壓大氣的壓強(qiáng)。氣象要素1、氣溫地面1.5米處的空氣溫度。1hPa=100Pa3、氣濕2、氣壓氣象要素1、氣溫1hPa=100Pa3、氣濕51氣象上把水平方向上的空氣運(yùn)動(dòng)稱為風(fēng)。氣象要素4、風(fēng)向和風(fēng)速風(fēng)向指風(fēng)的來向。風(fēng)速指單位時(shí)間之內(nèi)水平方向上空氣運(yùn)動(dòng)的距離。氣象上把水平方向上的空氣運(yùn)動(dòng)稱為風(fēng)。氣象要素4、風(fēng)向和風(fēng)速52漂浮于空中的水汽凝結(jié)物。氣象要素5、云水汽凝結(jié)物由大量小水滴或小冰晶或兩者的混合物構(gòu)成。云量云高漂浮于空中的水汽凝結(jié)物。氣象要素5、云水汽凝結(jié)物由53一、太陽、大氣和地面的熱交換二、氣溫的垂直變化三、大氣穩(wěn)定度第2節(jié)大氣的熱力過程一、太陽、大氣和地面的熱交換第2節(jié)大氣的熱力過程54低層大氣的增熱和冷卻，是太陽、大氣和地球之間進(jìn)行熱量交換的結(jié)果。一、太陽、大氣和地面的熱交換

（1）近地層大氣溫度隨地表溫度的升高而增加（自下而上的被加熱）。（2）近地層大氣溫度隨地表溫度的降低而降低（自下而上的被降低）。低層大氣的增熱和冷卻，是太陽、大氣和地55二、氣溫的垂直變化大氣的絕熱過程：

如果大氣中某一空氣塊作垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)與周圍空氣不發(fā)生熱量交換，則這樣的狀態(tài)變化過程稱為大氣絕熱過程。T/T0=(P/P0)R/Cp=(P/P0)0.288泊松方程描述了絕熱升降過程中氣塊的初態(tài)和終態(tài)之間的關(guān)系。二、氣溫的垂直變化大氣的絕熱過程：T/T0=(P/P0)R/56干絕熱直減率：干空氣塊絕熱上升或下降單位高度時(shí)，溫度降低或升高的數(shù)值，稱為干空氣溫度絕熱垂直遞減率，簡稱干絕熱直減率，以γd表示。干絕熱直減率：57氣溫的垂直分布?xì)鉁仉S高度的變化可以用氣溫垂直遞減率（氣溫直減率）表示。氣溫直減率表示單位高度（通常取100米）氣溫的變化值。如果氣溫隨高度的增加而遞減的，則氣溫直減率為正值，反之則為負(fù)值。氣溫的垂直分布?xì)鉁仉S高度的變化可以用氣溫垂直遞減率（氣溫直減58溫度層結(jié)：

氣溫隨垂直高度的分布的曲線，稱為氣溫沿高度分布曲線或溫度層結(jié)曲線，簡稱溫度層結(jié)。（1）遞減層結(jié)：氣溫隨高度的增加而降低，且γ>γd。（2）中性層結(jié)：γ=γd（3）等溫層結(jié)：γ=0（4）逆溫：γ<0溫度層結(jié)：

氣溫隨垂直高度的分布的曲線，稱為氣溫59三、大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度：垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度，即是否會發(fā)生對流。（1）大氣不穩(wěn)定：γ>γd（2）大氣穩(wěn)定：γ<γd（3）中性：γ=γd三、大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度：垂直方向上大氣穩(wěn)定的程（1）大氣不60四、逆溫（1）輻射逆溫（2）下沉逆溫（3）平流逆溫（4）湍流逆溫（5）鋒面逆溫四、逆溫（1）輻射逆溫（2）下沉逆溫（3）平流逆溫（4）湍流61五、煙流形狀與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系（1）波浪型（2）錐型（3）扇型（4）爬升型（5）漫煙型不穩(wěn)定中性逆溫下部穩(wěn)定，上部不穩(wěn)定下部不穩(wěn)定，上部穩(wěn)定五、煙流形狀與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系（1）波浪型（2）錐型（3）扇62一、引起大氣運(yùn)動(dòng)的作用力第3節(jié)大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)1、水平氣壓梯度力2、地轉(zhuǎn)偏向力3、慣性離心力4、摩擦力一、引起大氣運(yùn)動(dòng)的作用力第3節(jié)大氣的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)1、水平氣壓梯63二、近地層風(fēng)速廓線模式1.對數(shù)律風(fēng)速廓線模式2.指數(shù)律風(fēng)速廓線模式中性非中性二、近地層風(fēng)速廓線模式1.對數(shù)律風(fēng)速廓線模式2.指數(shù)律風(fēng)64大氣污染控制工程-ppt課件65

以1m3的干煙氣作為基礎(chǔ)，則SO2的體積為120×10-6m3。換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為：

Vn=Vs×Ps×Tn/(Pn×Ts)=120×

10-6×（（700×133.322）/101.325）×（273/443）=6.811×10-5m3SO2密度=（（6.811×10-5×103）/22.4）×64=0.1946g/m3以1m3的干煙氣作為基礎(chǔ)，則SO2的體積為120×1066城市熱島環(huán)流是由城鄉(xiāng)溫度差引起的局地風(fēng)。城市熱島環(huán)流城市氣溫高農(nóng)村氣溫低城市風(fēng)城市熱島環(huán)流是由城鄉(xiāng)溫度差引起的局地風(fēng)。城市熱島環(huán)流城市農(nóng)村67第4章大氣擴(kuò)散濃度估算模式湍流風(fēng)速湍流：（1）熱力湍流（2）機(jī)械湍流風(fēng)和湍流是決定大氣擴(kuò)散最主要因素第4章大氣擴(kuò)散濃度估算模式湍風(fēng)68（4）擴(kuò)散過程中污染物的質(zhì)量是守恒的。高斯擴(kuò)散模式無界空間連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式假設(shè)：（1）y軸和z軸上污染物濃度滿足高斯分布；（2）全部空間中風(fēng)速是均勻和穩(wěn)定的；（3）源強(qiáng)是連續(xù)均勻的；（4）擴(kuò)散過程中污染物的質(zhì)量是守恒的。高斯擴(kuò)散模式無界空間連69高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式70（3）地面最大濃度模式（1）地面濃度模式（2）地面軸線濃度模式（3）地面最大濃度模式（1）地面濃度模式（2）地面軸線濃度模71煙氣抬升高度計(jì)算公式：（1）當(dāng)QH≥2100kW和(Ts-Ta)≥35K第3節(jié)污染物濃度的估算Pa大氣壓力，hPaQv實(shí)際排煙量，m3/su煙囪出口處的平均風(fēng)速，m/sTs煙囪出口處的煙氣溫度，KTa環(huán)境大氣溫度，KQH煙氣的熱釋放率，kW一、煙氣抬升高度的計(jì)算煙囪的有效高度等于煙囪的幾何高度與煙氣抬升高度之和。煙氣抬升高度計(jì)算公式：第3節(jié)污染物濃度的估算Pa大氣壓力，72（2）當(dāng)1700＜QH＜2100kW（3）當(dāng)QH≤1700kW或者△T＜35K（4）當(dāng)10m高處的年平均風(fēng)速小于或者等于1.5m/svs為煙氣出口流速，m/s（2）當(dāng)1700＜QH＜2100kW（3）當(dāng)QH≤17073例題1

某城市火電廠的煙囪高100m，出口內(nèi)徑5m，出口煙氣流速12.7m/s，溫度140℃，流量250m3/s。煙囪出口處的平均風(fēng)速4m/s，大氣溫度20℃，當(dāng)?shù)貧鈮?78.4hPa。試確定煙氣抬升高度和有效源高。例題1某城市火電廠的煙囪高100m，出口內(nèi)徑5m，出口74解查表得到n0=1.303,n1=1/3,n2=2/3Ts-Ta=140-20=120℃QH=0.35×978.4×250×120/(140+273)=24875kW求得煙氣抬升高度：△H=1.303×248751/3×1002/3×4-1=204.9mH=100+204.9=304.9m解查表得到Ts-Ta=140-20=120℃求得煙氣抬升高75大氣的稀釋擴(kuò)散能力：

A強(qiáng)不穩(wěn)定B不穩(wěn)定C弱不穩(wěn)定D中性E較穩(wěn)定

F穩(wěn)定

二、擴(kuò)散參數(shù)的確定（1）現(xiàn)場測定（2）模擬實(shí)驗(yàn)（3）經(jīng)驗(yàn)公式首先確定大氣的稀釋擴(kuò)散能力，再采用P-G擴(kuò)散曲線計(jì)算得到擴(kuò)散參數(shù)。大氣的稀釋擴(kuò)散能力：二、擴(kuò)散參數(shù)的確定（176

先按照太陽高度角和云量確定太陽輻射等級，再由太陽輻射等級和地面風(fēng)速確定穩(wěn)定度級別。

大氣穩(wěn)定度確定的方法先按照太陽高度角和云量確定太陽輻77平原地區(qū)農(nóng)村和城市遠(yuǎn)郊區(qū)A、B、C直接計(jì)算，D、E、F需向不穩(wěn)定方向提半級后計(jì)算。擴(kuò)散參數(shù)的選取丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市同工業(yè)區(qū)。

工業(yè)區(qū)和城區(qū)點(diǎn)源A、B直接計(jì)算，C提到B級，D、E、F需向不穩(wěn)定方向提一級后計(jì)算。平原地區(qū)農(nóng)村和城市遠(yuǎn)郊區(qū)擴(kuò)散參數(shù)的選取丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市工78例題2：例題1條件下，當(dāng)煙氣排出的SO2速率為150g/s時(shí)，試計(jì)算陰天的白天SO2的最大著地濃度及出現(xiàn)的距離。解：（1）確定大氣穩(wěn)定度：根據(jù)題意，陰天的白天為D級。根據(jù)擴(kuò)散參數(shù)的選取方法，對于城市點(diǎn)源，D級向不穩(wěn)定方向提一級，則為C級。例題2：例題1條件下，當(dāng)煙氣排出的SO2速率為150g/s時(shí)79（2）計(jì)算最大落地濃度：（2）計(jì)算最大落地濃度：80一、封閉型擴(kuò)散模式

第4節(jié)特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式一、封閉型擴(kuò)散模式第4節(jié)特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式81（1）當(dāng)x≤xD:xD為煙流垂直擴(kuò)散高度剛好達(dá)到逆溫層底時(shí)的水平距離。

查表求出與此對應(yīng)的下風(fēng)距離x，即為xD。

（3）當(dāng)xD＜x＜2xD取x=xD和x=2xD兩點(diǎn)濃度的內(nèi)插值。

（2）當(dāng)x≥2xD（1）當(dāng)x≤xD:xD為煙流垂直擴(kuò)散高度剛好達(dá)到逆溫層82例4-5某電廠煙囪有效高度為150m，SO2的排放量為151g/s。夏季晴朗的下午，地面風(fēng)速為4m/s。上部存在鋒面逆溫使得垂直混合限制于1.5km之內(nèi)。試估算正下風(fēng)向3km和11km處的SO2濃度。例4-5某電廠煙囪有效高度為150m，SO2的排放量為1583解：夏季晴朗的下午，太陽為強(qiáng)輻射，當(dāng)?shù)孛骘L(fēng)速為4m/s時(shí)，從表4-3查得大氣穩(wěn)定度為B級。x=6756m>500mx=4967m解：夏季晴朗的下午，太陽為強(qiáng)輻射，當(dāng)?shù)孛骘L(fēng)速為4m/84當(dāng)x=3km時(shí)，地面軸線濃度為：當(dāng)x=3km時(shí)，地面軸線濃度為：85

二、熏煙型擴(kuò)散模式當(dāng)夜間發(fā)生輻射逆溫后，清晨太陽升起后，逆溫從地面開始破壞而逐漸向上發(fā)展。當(dāng)逆溫破壞到煙流下邊緣以上時(shí)，便發(fā)生強(qiáng)烈的向下混合作用，使地面污染物濃度增大。

第4節(jié)特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式熏煙過程二、熏煙型擴(kuò)散模式第4節(jié)特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式86

假定煙流是排入穩(wěn)定層之內(nèi)的，當(dāng)逆溫層消失到高度hf時(shí)，這時(shí)高度hf以下濃度的垂直分布是均勻的，則地面濃度可以采用下式進(jìn)行計(jì)算。

假定煙流是排入穩(wěn)定層之內(nèi)的，當(dāng)逆溫層消失到高度hf時(shí)87

當(dāng)逆溫層消失到H時(shí)，即hf=H可以認(rèn)為煙流的一半已經(jīng)向下混合，另一半仍留于上面的穩(wěn)定大氣中，這時(shí)的地面濃度為：

當(dāng)逆溫層消失到H時(shí)，即hf=H可以認(rèn)為煙流的一半已經(jīng)88

當(dāng)逆溫層消失到煙流的上邊緣時(shí)，即hf=H+2σz可以認(rèn)為煙流全部混合，地面濃度達(dá)到最大值：

當(dāng)逆溫層消失到煙流的上邊緣時(shí)，即hf=H+2σz可以89例4-6某電廠煙囪有效高度為150m，SO2的排放量為151g/s。夜間和上午地面風(fēng)速為4m/s，夜間云量為3/10。如果清晨發(fā)生熏煙現(xiàn)象，確定下風(fēng)向16km處的地面軸線濃度。例4-6某電廠煙囪有效高度為150m，SO2的排放量為1590解：夜間u=4m/s，云量=3/10，可以確定穩(wěn)定度為E級。當(dāng)x=16km時(shí)，確定擴(kuò)散參數(shù)。解：夜間u=4m/s，云量=3/10，可以確定穩(wěn)定度91一、煙囪高度的計(jì)算既要滿足大氣污染物的擴(kuò)散稀釋的要求，又要考慮節(jié)省投資，最終目的是保證地面濃度不超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。采用高斯模式的簡化公式。

1、按地面最大濃度的計(jì)算方法按保證污染物的地面最大濃度不超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值確定煙囪高度。

第5節(jié)煙囪高度的設(shè)計(jì)一、煙囪高度的計(jì)算第5節(jié)煙囪高度的設(shè)計(jì)92二、煙囪設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題第5節(jié)煙囪高度的設(shè)計(jì)1、煙囪高度計(jì)算公式是根據(jù)煙流擴(kuò)散范圍之內(nèi)溫度層相同的條件下，按照錐形煙流高斯模式推導(dǎo)出來的。如果上部逆溫出現(xiàn)頻率較高的地區(qū)，需按封閉型擴(kuò)散模式校核。如果是輻射逆溫較強(qiáng)的地區(qū)，應(yīng)該采用熏煙型擴(kuò)散模式校核。二、煙囪設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題第5節(jié)煙囪高度的設(shè)計(jì)1、煙囪高度計(jì)93第5節(jié)煙囪高度的設(shè)計(jì)2、煙氣抬升高度對煙囪高度計(jì)算影響很大。一般情況下，優(yōu)先采用國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的公式。3、為防止煙流受周圍建筑的影響，煙囪高度不得低于所從屬建筑物高度的2倍；為防止煙囪本身對煙流的影響，煙囪出口處的流速不得低于風(fēng)速的1.5倍。為利于煙氣抬升，出口煙氣流速不宜過低，為20~30m/s。第5節(jié)煙囪高度的設(shè)計(jì)2、煙氣抬升高度對煙囪高度計(jì)算影響很大94第5章顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)大氣污染控制的顆粒物：（1）顆粒的粒徑及粒徑分布（2）粉塵的物理性質(zhì)（3）凈化裝置的性能（4）顆粒捕集的理論基礎(chǔ)一般指大于分子的顆粒物，實(shí)際上指粒徑大于0.01μm，稱為粉塵。第5章顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)大氣污染控制的顆粒物：（1）顆95第1節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布一、顆粒的粒徑（4）用沉降法測定得到的直徑

斯托克斯直徑、空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑（1）用顯微鏡觀察

定向直徑、定向面積等分直徑、投影面積直徑（2）用篩分法測定得到篩分直徑（3）用光散射法測定得到的等體積直徑第1節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布一、顆粒的粒徑（4）用沉降法測96二、粒徑分布

粒徑分布是指粒徑范圍內(nèi)的顆粒的個(gè)數(shù)（或質(zhì)量或表面積）所占的比例。

個(gè)數(shù)分布

質(zhì)量分布

表面積分布二、粒徑分布粒徑分布是指粒徑范圍內(nèi)97個(gè)數(shù)分布個(gè)數(shù)分布98大氣污染控制工程-ppt課件99質(zhì)量分布質(zhì)量分布100三、平均粒徑三、平均粒徑101大氣污染控制工程-ppt課件102正態(tài)分布正態(tài)分布103對數(shù)正態(tài)分布R-R分布對數(shù)正態(tài)分布R-R分布104第2節(jié)粉塵的物理性質(zhì)（1）粉塵的密度（2）粉塵的安息角和滑動(dòng)角（3）粉塵的比表面積（4）粉塵的含水率（5）粉塵的潤濕性（6）粉塵的荷電性和導(dǎo)電性（7）粉塵的粘附性（8）粉塵的自燃性和爆炸性第2節(jié)粉塵的物理性質(zhì)（1）粉塵的密度105（1）粉塵的密度單位體積粉塵的質(zhì)量，單位為kg/m3。粉塵的真密度：體積指粉塵自身所占的真體積粉塵的堆積密度：體積包括顆粒之間和顆粒內(nèi)部的空隙體積（1）粉塵的密度單位體積粉塵的質(zhì)量，單位為kg/m3。粉塵的106（2）粉塵的安息角和滑動(dòng)角安息角：粉塵從漏斗連續(xù)落到水平面上，自然堆積成一個(gè)圓錐體，圓錐體母線與水平面的夾角?；瑒?dòng)角：自然堆積于光滑平板上的粉塵，隨平板做傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)，粉塵開始發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的平板傾斜角。（2）粉塵的安息角和滑動(dòng)角安息角：粉塵從漏斗連續(xù)落到水平面上107（3）粉塵的比表面積定義：單位體積（質(zhì)量）粉塵所具有的表面積。（4）粉塵的含水率水份質(zhì)量占總質(zhì)量的比例。（3）粉塵的比表面積定義：單位體積（質(zhì)量）粉塵所具有的表面積108（5）粉塵的潤濕性粉塵顆粒與液體接觸后能否相互附著或附著難易程度的性質(zhì)。粉塵的潤濕性可以作為選用濕式除塵器的依據(jù)。（5）粉塵的潤濕性粉塵顆粒與液體接觸后能否相互附著或附109（6）粉塵的荷電性和導(dǎo)電性粉塵的天然荷電量一般很小，并且有兩種極性。粉塵的導(dǎo)電性通常采用比電阻表示。（6）粉塵的荷電性和導(dǎo)電性粉塵的天然荷電量一般很小，并110（7）粉塵的粘附性粉塵顆粒粘附于固體表面，或者顆粒之間彼此相互粘著的現(xiàn)象。（8）粉塵的自燃性和爆炸性（7）粉塵的粘附性粉塵顆粒粘附于固體表面，或者顆粒之間111第3節(jié)凈化裝置的性能一、凈化裝置技術(shù)性能的表示方法2、凈化效率1、處理氣體流量凈化效率表示裝置凈化污染物效果的重要技術(shù)指標(biāo)。第3節(jié)凈化裝置的性能一、凈化裝置技術(shù)性能的表示方法2、凈化1123、壓力損失壓力損失可以代表裝置能耗大小的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，系指裝置的進(jìn)口和出口氣流全壓之差。實(shí)質(zhì)上是氣流通過裝置時(shí)所消耗的機(jī)械能，與通風(fēng)機(jī)所耗功率成正比。3、壓力損失壓力損失可以代表裝置能耗大小的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，實(shí)質(zhì)113二、凈化效率Q1NmN3/sρ1Ng/mN3

S1

g/sQ2N

mN3/sρ2Ng/mN3

S2

g/s1、總效率二、凈化效率Q1NmN3/s1、總效率1142、通過率3、分級除塵效率除塵裝置對某一粒徑間隔之內(nèi)粉塵的除塵效率。2、通過率3、分級除塵效率除塵裝置對某一粒徑1154、分級效率與總效率之間的關(guān)系（1）由總效率求分級效率4、分級效率與總效率之間的關(guān)系（1）由總效率求分級效率1164、分級效率與總效率之間的關(guān)系（2）由分級效率求總效率4、分級效率與總效率之間的關(guān)系（2）由分級效率求總效率117第4節(jié)顆粒捕集的理論基礎(chǔ)將含塵氣體引入具有一種或幾種力作用的除塵器，使顆粒相對其運(yùn)載氣流產(chǎn)生一定的位移，并從氣流中分離出來，最后沉降到捕集表面上。流體阻力顆粒之間的相互作用力可以忽略外力重力、離心力、靜電力、熱力和慣性力等第4節(jié)顆粒捕集的理論基礎(chǔ)將含塵氣體引118一、流體阻力形狀阻力摩擦阻力阻力大小的決定因素顆粒的形狀粒徑表面特性運(yùn)動(dòng)速度流體的性質(zhì)一、流體阻力形狀阻力摩擦阻力阻力大小的決定因素顆粒的形狀119大氣污染控制工程-ppt課件120阻力系數(shù)的確定當(dāng)Rep≤1時(shí)，顆粒處于層流狀態(tài)，CD與Rep成線性關(guān)系：阻力系數(shù)的確定當(dāng)Rep≤1時(shí)，顆粒處于層流狀態(tài)，CD與Rep121當(dāng)1<Rep<500時(shí)，顆粒處于湍流過渡區(qū)：當(dāng)500<Rep<2×105時(shí)，顆粒處于湍流區(qū)：當(dāng)1<Rep<500時(shí)，顆粒處于湍流過渡區(qū)：當(dāng)500<Rep122當(dāng)顆粒尺寸小到與氣體分子平均自由大小差不多時(shí)：當(dāng)顆粒尺寸小到與氣體分子平均自由大小差不多時(shí)：123大氣污染控制工程-ppt課件124大氣污染控制工程-ppt課件125二、阻力導(dǎo)致的減速運(yùn)動(dòng)二、阻力導(dǎo)致的減速運(yùn)動(dòng)126三、重力沉降適應(yīng)范圍：顆粒粒徑為1.5~75微米三、重力沉降適應(yīng)范圍：127對于較大的顆粒（Rep>1）對于較大的顆粒（Rep>1）128四、離心沉降四、離心沉降129六、靜電沉降荷電顆粒所受的作用力主要是靜電力和氣流阻力。六、靜電沉降荷電顆粒所受的作用力主要是靜電力和氣流阻力。130第六章除塵裝置除塵裝置（除塵器）：從氣體中去除或捕集固態(tài)或液態(tài)的設(shè)備。（1）機(jī)械除塵器（2）電除塵器（3）袋式除塵器（4）濕式除塵器第六章除塵裝置除塵裝置（除塵器）：從氣體中去除或捕集（1）131第1節(jié)機(jī)械除塵器機(jī)械除塵器：利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣流分離的裝置。（1）重力沉降室（2）慣性除塵器（3）旋風(fēng)除塵器第1節(jié)機(jī)械除塵器機(jī)械除塵器：利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心132（1）重力沉降室一、層流式重力沉降室LHv0u0hc沉降室的高度為H(m)；處理煙氣量為Q(m3/s)。（1）重力沉降室一、層流式重力沉降室LHv0u0hc沉降室的133氣流的停留時(shí)間停留時(shí)間t內(nèi)，粒徑dp粒子的沉降距離為：氣流的停留時(shí)間停留時(shí)間t內(nèi)，粒徑dp粒子的沉降距離為：134重力沉降室能100%捕集的最小粒子直徑：重力沉降室能100%捕集的最小粒子直徑：1352、湍流式重力沉降室粒徑dp粒子的分級除塵效率2、湍流式重力沉降室粒徑dp粒子的分級除塵效率136大氣污染控制工程-ppt課件137（2）慣性除塵器1、除塵機(jī)理為改善沉降室的除塵效果，可于沉降室內(nèi)設(shè)置擋板，使含塵氣流發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分離。

慣性力重力離心力含塵氣體氣體出口擋板擋板（2）慣性除塵器1、除塵機(jī)理慣性力含塵氣體氣體出口擋板1383、應(yīng)用慣性除塵器效率不高，故一般只用于多級除塵器中的第一級除塵。2、慣性除塵器結(jié)構(gòu)型式（1）沖擊式利用粒子沖擊擋板捕集較粗粒子。（2）反轉(zhuǎn)式改變氣流流動(dòng)方向而捕集較細(xì)粒子。3、應(yīng)用2、慣性除塵器結(jié)構(gòu)型式（1）沖擊式利用粒子沖擊擋板捕139（3）旋風(fēng)除塵器除塵機(jī)理：利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離。1）含塵氣流進(jìn)入除塵器后，沿外壁由上向下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2）當(dāng)旋轉(zhuǎn)氣流的大部分到達(dá)錐體的底部后，轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排氣管排出。3）氣流做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，離心力作用下塵粒逐漸向外壁運(yùn)動(dòng)，到達(dá)外壁的塵粒最后逐漸落入灰斗。（3）旋風(fēng)除塵器除塵機(jī)理：利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣140進(jìn)口圓柱體錐體排出口儲灰斗煙氣Q:煙氣流量D：旋轉(zhuǎn)除塵器直徑de：排出管直徑A：進(jìn)口面積v1:氣體進(jìn)口速度R:旋轉(zhuǎn)半徑d0:交界圓柱面直徑r0:交界圓柱面半徑h0:交界圓柱面高度進(jìn)口圓柱體錐體排出口儲灰斗煙氣Q:煙氣流量141（3）軸線速度速度：（1）切向速度外渦旋速度vT內(nèi)渦旋速度vt（2）徑向速度vr（3）軸線速度速度：（1）切向速度外渦旋速度vT內(nèi)渦旋速度v142外渦旋的切線速度反比于旋轉(zhuǎn)半徑的n次方。內(nèi)渦旋的切線速度正比于旋轉(zhuǎn)半徑。外渦旋的切線速度反比于旋轉(zhuǎn)半徑的n次方。內(nèi)渦旋的切線速度正比143渦旋氣流的平均徑向速度vr：渦旋氣流的平均徑向速度vr：144壓力損失：壓力損失：145旋風(fēng)除塵器的除塵效率如果FC>FD，離心力作用下粒子將移向外壁而被捕集。如果FC<FD，氣流作用下粒子將移向內(nèi)渦旋。如果FC=FD，粒子將位于界面上不停的旋轉(zhuǎn)，50%的可能性移向外壁而被捕集。旋風(fēng)除塵器的除塵效率如果FC>FD，離心力作用下粒子將移向外146旋風(fēng)除塵器的除塵效率旋風(fēng)除塵器的除塵效率147大氣污染控制工程-ppt課件148大氣污染控制工程-ppt課件149影響旋風(fēng)除塵器效率的影響因素二次效應(yīng)較小粒徑區(qū)域，理應(yīng)逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實(shí)際效率高于理論效率。

較大粒徑區(qū)間，實(shí)際效率低于理論效率，原因是理應(yīng)沉降入灰斗的塵粒卻隨凈化后的氣流一起排走。影響旋風(fēng)除塵器效率的影響因素二次效應(yīng)較小粒徑區(qū)域，理應(yīng)150比例尺寸

相同的切向速度下，筒體直徑越小，粒子受到的慣性離心力越大，除塵效率越大。如果筒體直徑過小，粒子容易逃逸，使效率下降。排出管直徑越小，分割直徑越小，則除塵效率越高。如果排出管直徑太小，會使壓力損失增加。比例尺寸相同的切向速度下，筒體直徑越小，粒子受到的慣151旋風(fēng)除塵器的特征長度：從排出管下部至氣流下降的最低點(diǎn)之間的距離。旋風(fēng)除塵器排氣管以下部分的長度應(yīng)當(dāng)接近或等于特征長度。除塵器下部的嚴(yán)密性旋風(fēng)除塵器的特征長度：旋風(fēng)除塵器排氣管以下部分的長度應(yīng)當(dāng)接近152煙塵的物理性質(zhì)操作變量氣體的密度和粘度塵粒的大小和比重?zé)煔獾暮瑝m濃度提高煙氣入口速度，旋風(fēng)除塵器分割直徑變小，效率提高。10~25m/s煙塵的物理性質(zhì)操作變量氣體的密度和粘度提高煙氣入口速度，旋風(fēng)153旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)型式按進(jìn)氣方式分類切向進(jìn)入式軸向進(jìn)入式直入式蝸殼式旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)型式按進(jìn)氣方式分類切向進(jìn)入式軸154旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)選型（2）確定進(jìn)口速度。（1）根據(jù)含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征及除塵要求、阻力要求等，合理地選擇旋風(fēng)除塵器的型式。（3）確定進(jìn)口面積、入口寬度和高度。旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)選型（2）確定進(jìn)口速度。（1）根據(jù)含塵濃155（4）確定各部分幾何尺寸XLT/A旋風(fēng)除塵器X-除塵器L-離心T–筒式

入口寬度,b：入口高度,h：筒體直徑,D：排出筒直徑,de：筒體高度,L：錐體高度,H：灰斗直徑,d1：（4）確定各部分幾何尺寸XLT/A旋風(fēng)除塵器156第2節(jié)電除塵器氣體通過高壓電場進(jìn)行電離的過程中，使塵粒帶電，并且電場力作用下使塵粒沉積于集塵板上，從而將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設(shè)備。特點(diǎn)：靜電力直接作用于粒子上，而不是作用于整個(gè)氣流上。第2節(jié)電除塵器氣體通過高壓電場進(jìn)行電離的過程中，使塵157電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)壓力損失小，一般為200~500Pa;處理煙氣量大，可達(dá)105~106m3/h;能耗低，大約為0.2~0.4kWh/1000m3;對細(xì)粉塵有很高的捕集效率，高達(dá)99%;可以處理高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體。電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)壓力損失小，一般為200~500Pa;處理158一、電除塵器的工作原理懸浮粒子荷電電場內(nèi)帶電粒子遷移和捕集將捕集物從集塵板表面上清除一、電除塵器的工作原理懸浮粒子荷電159二、電暈放電放電金屬線金屬管電暈區(qū)含負(fù)離子區(qū)二、電暈放電放電金屬線金屬管電暈區(qū)含負(fù)離子區(qū)160假定電暈電極為負(fù)極，從金屬線表面或附件釋放出大量的電子，電子移向正極，與氣體分子發(fā)生碰撞并使之離子化，結(jié)果又產(chǎn)生大量的電子。（雪崩過程）假定存在電負(fù)性氣體（氧氣、水蒸氣和二氧化碳），則電暈產(chǎn)生的電子會被氣體捕獲并產(chǎn)生負(fù)離子。雪崩過程產(chǎn)生的正離子與金屬表面碰撞并產(chǎn)生新電子。假定電暈電極為負(fù)極，從金屬線表面或附件釋放出大量的電子，電子161起始電暈電壓開始產(chǎn)生電暈電流時(shí)所施加的電壓。起始電暈電壓開始產(chǎn)生電暈電流時(shí)所施加的電壓。162大氣污染控制工程-ppt課件163電暈特性的影響因素氣體的組成溫度和壓力電壓的波形電暈特性的影響因素氣體的組成164三、粒子荷電第一種：靜電力作用下離子做定向運(yùn)動(dòng)，與粒子碰撞而使粒子荷電，稱為電場荷電或碰撞荷電。第二種：由離子的擴(kuò)散現(xiàn)象而導(dǎo)致的粒子荷電過程，稱之為擴(kuò)散荷電。三、粒子荷電第一種：靜電力作用下離子做定向運(yùn)動(dòng)，第二種：由165電場荷電粒子直徑dp>0.5μｍ

電場荷電粒子直徑dp>0.5μｍ166大氣污染控制工程-ppt課件167擴(kuò)散荷電粒子直徑dp<0.15μｍ

擴(kuò)散荷電粒子直徑dp<0.15μｍ168四、荷電粒子的運(yùn)動(dòng)和捕集四、荷電粒子的運(yùn)動(dòng)和捕集169粒子的捕集效率德意希分級效率方程德意希分級效率方程概括了分級除塵效率與集塵板面積、氣體流量和顆粒驅(qū)進(jìn)速度之間的關(guān)系。粒子的捕集效率德意希分級效率方程德意希分級效率方程概括了分級170有效驅(qū)進(jìn)速度有效驅(qū)進(jìn)速度171

被捕集粉塵的清除粉塵沉積于電暈極上會影響電暈電流的大小和均勻性。濕式電除塵器：用水沖洗集塵極板，使極板表面經(jīng)常保持著一層，粉塵降落于水膜上，隨水膜流走，從而達(dá)到清灰的目的。被捕集粉塵的清除粉塵沉積于電暈極上會影響電暈電流的大小和均172優(yōu)點(diǎn):粉塵重新進(jìn)入量低可以凈化部分有害氣體（SO2和HF）缺點(diǎn):極板腐蝕污泥處理優(yōu)點(diǎn):粉塵重新進(jìn)入量低缺點(diǎn):極板腐蝕173干式除塵器電磁振打錘式振打干式除塵器電磁振打174六、電除塵器結(jié)構(gòu)1、電暈電極圓形線星形線鋸齒線芒刺線六、電除塵器結(jié)構(gòu)1、電暈電極圓形線星形線鋸齒線芒刺線175電暈線的要求起暈電壓低電暈電流大機(jī)械強(qiáng)度大容易清灰電暈線的要求起暈電壓低1762、集塵極振打時(shí)粉塵的二次揚(yáng)起少。單位集塵面積消耗金屬量低。應(yīng)有一定的剛性，不易變形。造價(jià)低。2、集塵極振打時(shí)粉塵的二次揚(yáng)起少。單位集塵面積消耗金屬量低。1773、高壓供電設(shè)備高壓供電設(shè)備提供粒子荷電和捕集所需要的高場強(qiáng)和電暈電流。3、高壓供電設(shè)備高壓供電設(shè)備提供粒子荷電和捕集所需要的高場強(qiáng)178七、粉塵比電阻

為了電暈極和集塵極之間能順利輸送離子電流，沉積于集塵極表面的粉塵必須具有一定的導(dǎo)電性。七、粉塵比電阻為了電暈極和集塵極之間能順利輸送離子電流179克服高比電阻影響的方法（1）保持電極表面清潔。（2）增加煙氣濕度，或向煙氣中加入SO3、NH3及Na2CO3?？朔弑入娮栌绊懙姆椒ǎ?）保持電極表面清潔。（2）增加煙氣180大氣污染控制工程-ppt課件181八、電除塵器的選擇和設(shè)計(jì)板間距S23~28cm驅(qū)進(jìn)速度ω3~18cm/s比集塵極表面積A/Q300~2400m3/(1000m3/min)氣流速度v1~2m/s長高比L/H0.5~1.5八、電除塵器的選擇和設(shè)計(jì)板間距S23~28cm驅(qū)進(jìn)速度ω3~1821、比集塵表面積的確定2、集塵板長高比的確定3、氣流速度的確定4、氣體的含塵濃度1、比集塵表面積的確定2、集塵板長高比的確定3、氣流速度的確183第四節(jié)袋式除塵器凈化氣含塵氣體濾袋振動(dòng)機(jī)構(gòu)第四節(jié)袋式除塵器凈化氣含塵氣體濾袋振動(dòng)機(jī)構(gòu)184一、工作原理常見的濾料由棉、毛和人造纖維等加工而成，濾料本身網(wǎng)孔較大，一般為20~50μm，因而新鮮濾料的除塵效率較低。顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散作用，逐漸于濾袋表面形成粉塵初層。

粉塵初層濾布主要過濾層形成顆粒初層和支撐它的作用一、工作原理常見的濾料由棉、毛和人造纖維等加工而成，濾料本身185過濾速度煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積之比，所以也稱為氣布比。提高過濾速度，壓力損失增加和去除效率下降。提高過濾速度，將降低濾布面積，減少除塵器體積、占地面積和投資。過濾速度煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積之比，所以也稱為氣布比。提186二、壓力損失壓力損失是重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它決定能量消耗，還決定清灰間隔時(shí)間。二、壓力損失壓力損失是重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它決定能量消耗，還187大氣污染控制工程-ppt課件188三、袋式除塵器的濾料（1）對濾料的要求必須考慮含塵氣體的特征纖維本身的性質(zhì)濾料表面結(jié)構(gòu)三、袋式除塵器的濾料（1）對濾料的要求189（2）濾料種類天然纖維、無機(jī)纖維、合成纖維天然纖維：棉毛織物，適合于凈化沒有腐蝕性、溫度低于360K以下的氣體。無機(jī)纖維：玻璃纖維濾料，過濾性能好、阻力低、化學(xué)穩(wěn)定、價(jià)格便宜。用硅酮樹脂處理可以提高耐磨、疏水性、柔軟性、提高耐溫性（523K）。（2）濾料種類天然纖維、無機(jī)纖維、合成纖維天然纖維：棉毛織物190合成纖維：尼龍織布（耐磨性好、耐酸性差）奧綸（耐磨性差、耐酸性好）滌綸芳香族聚酰胺聚四氟乙烯合成纖維：尼龍織布（耐磨性好、耐酸性差）191四、袋式除塵器的清灰（1）機(jī)械振打清灰：機(jī)械振打?yàn)V料（3）脈沖噴吹清灰：壓縮空氣噴吹（2）逆氣流清灰：低壓氣流反吹四、袋式除塵器的清灰（1）機(jī)械振打清灰：機(jī)械振打?yàn)V料（3）脈192（1）機(jī)械振打清灰濾袋沿水平方向擺動(dòng)。濾袋沿垂直方向擺動(dòng)?？繖C(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)將濾袋扭轉(zhuǎn)一定的角度。（1）機(jī)械振打清灰濾袋沿水平方向擺動(dòng)。193（2）逆氣流清灰清灰時(shí)氣流方向與正常過濾時(shí)相反。采用反吹風(fēng)形式。結(jié)構(gòu)簡單、清灰效果好、濾袋磨損少。（2）逆氣流清灰清灰時(shí)氣流方向與正常過濾時(shí)相反。采用反吹風(fēng)形194（3）脈沖噴吹清灰利用4~7atm的壓縮空氣反吹。壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動(dòng)，導(dǎo)致附著于濾袋上的顆粒層脫落。必須選者適當(dāng)?shù)膲嚎s空氣和適當(dāng)?shù)拿}動(dòng)持續(xù)時(shí)間。（3）脈沖噴吹清灰利用4~7atm的壓縮空氣反吹。必須選者適195（1）選定除塵器型式、濾料及清灰方式五、袋式除塵器的選擇與設(shè)計(jì)（2）計(jì)算過濾面積（1）選定除塵器型式、濾料及清灰方式五、袋式除塵器的選擇與設(shè)196簡易清灰：vF=0.20~0.75m/min機(jī)械振打清灰：vF=1.0~2.0m/min逆氣流反吹清灰：vF=0.5~2.0m/min脈沖噴吹清灰：vF=2.0~4.0m/min（3）除塵器設(shè)計(jì)：根據(jù)煙氣量和總過濾面積，選擇型號。簡易清灰：vF=0.20~0197第五節(jié)除塵器的選擇1.選用的除塵器必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求。2.粉塵顆粒的物理性質(zhì)對除塵器性能具有較大影響。

（1）粘性大的粉塵，不宜采用干法除塵（2）比電阻過大的粉塵，不宜采用電除塵（3）憎水性粉塵，不宜采用濕法除塵第五節(jié)除塵器的選擇1.選用的除塵器必須滿足排放標(biāo)1983.氣體的含塵濃度：含塵濃度較高時(shí)，靜電除塵器或袋式除塵器前應(yīng)設(shè)置預(yù)凈化設(shè)備。4.煙氣溫度、濕度等性質(zhì)是選擇除塵設(shè)備必須考慮的因素。5.選擇除塵器時(shí)，考慮收集粉塵處理問題。3.氣體的含塵濃度：4.煙氣溫度、濕度等性質(zhì)是選擇除塵設(shè)1996.選擇除塵器需要考慮投資和運(yùn)行費(fèi)用。6.選擇除塵器需要考慮投資和運(yùn)行費(fèi)用。200第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)吸收：混合氣體組分從氣相到液相的相間傳遞過程。吸附：用多孔固體吸附劑將氣體混合物中一種或多種組分被濃集于固體表面。催化：催化轉(zhuǎn)化是指將含污染物的氣體通過催化反應(yīng)，使其中的污染物轉(zhuǎn)化為無害或者易于處理與回收利用物質(zhì)的凈化方法。第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)吸收：混合氣體組分從氣相到液相201吸收的類型按溶質(zhì)和吸附劑之間發(fā)生的作用（1）物理吸收（2）化學(xué)吸收第1節(jié)吸收吸收的類型按溶質(zhì)和吸附劑之間發(fā)生的作用第1節(jié)吸收202氣-液平衡當(dāng)混合氣體可吸收組分與液相吸收劑接觸時(shí)，部分吸收質(zhì)向吸收劑進(jìn)行質(zhì)量傳遞（吸收過程），同時(shí)也發(fā)生液相中吸收質(zhì)組分向氣體逸出的質(zhì)量傳遞過程（解吸過程）。當(dāng)吸收過程的傳質(zhì)速率等于解吸過程的傳質(zhì)速率，氣液兩相就達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。平衡時(shí)氣相中的組分分壓稱為平衡分壓。液相吸收劑所溶解組分的濃度稱為溶解度。氣-液平衡當(dāng)混合氣體可吸收組分與液相吸收劑接觸時(shí)，部分吸收質(zhì)203亨利定律亨利定律204大氣污染控制工程-ppt課件205大氣污染控制工程-ppt課件206大氣污染控制工程-ppt課件207吸收機(jī)理氣膜液膜氣相主體液相主體PAcAPAicAi吸收機(jī)理氣膜液膜氣相主體液相主體PAcAPAicAi208雙膜理論模型吸收過程簡化為通過氣液兩層層流膜的分子擴(kuò)散，通過此兩層膜的分子擴(kuò)散阻力就是吸收過程的總阻力。吸收速率：單位面積單位時(shí)間被吸收劑吸收的量。吸收速率=吸收推動(dòng)力×吸收系數(shù)雙膜理論模型吸收過程簡化為通過氣液兩層2091、氣相分傳質(zhì)速率方程1、氣相分傳質(zhì)速率方程2102、液相分傳質(zhì)速率方程2、液相分傳質(zhì)速率方程2113、總傳質(zhì)速率方程3、總傳質(zhì)速率方程212吸收系數(shù)吸收系數(shù)213界面濃度界面濃度214大氣污染控制工程-ppt課件215大氣污染控制工程-ppt課件216大氣污染控制工程-ppt課件217填料塔設(shè)計(jì)計(jì)算混合氣體吸收液凈化氣吸收溶質(zhì)的吸收液填料塔設(shè)計(jì)計(jì)算混合氣體吸收液凈化氣吸收溶質(zhì)的吸收液218G—單位時(shí)間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的混合氣體流量,kmol/(m2·s)L—單位時(shí)間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的吸收液流量,kmol/(m2·s)y—任一截面上混合氣體吸收質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)x—任一截面上吸收液中吸收質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)G—單位時(shí)間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的L—單位時(shí)間通219GB—單位時(shí)間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的惰性氣體流量,kmol/(m2·s)LS—單位時(shí)間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的吸收劑流量,kmol/(m2·s)Y—混合氣體中吸收質(zhì)與惰性氣體的摩爾比X—吸收液中吸收質(zhì)與吸收劑的摩爾比GB—單位時(shí)間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的LS—單位時(shí)220大氣污染控制工程-ppt課件221GB,Y1Ls,X1Ls,X2GB,Y2GB,YLs,XGB,Y1Ls,X1Ls,X2GB,Y2GB,YL222平衡線ABXYX1Y1Y2X2平衡線ABXYX1Y1Y2X2223吸收劑用量的計(jì)算吸收劑實(shí)際用量取最小用量的1.1~2.0倍吸收劑用量的計(jì)算吸收劑實(shí)際用量取最小用量的1.1~2.0倍224填料層高度的計(jì)算填料層高度的計(jì)算225表示單位傳質(zhì)推動(dòng)力下，單位時(shí)間單位體積填料層內(nèi)傳遞的溶質(zhì)量。表示單位傳質(zhì)推動(dòng)力下，單位時(shí)間單位體積填料226大氣污染控制工程-ppt課件227對數(shù)平均推動(dòng)力法對數(shù)平均推動(dòng)力法228大氣污染控制工程-ppt課件229大氣污染控制工程-ppt課件230大氣污染控制工程-ppt課件231大氣污染控制工程-ppt課件232大氣污染控制工程-ppt課件233大氣污染控制工程-ppt課件234大氣污染控制工程-ppt課件235大氣污染控制工程-ppt課件236大氣污染控制工程-ppt課件237大氣污染控制工程-ppt課件238大氣污染控制工程-ppt課件239大氣污染控制工程-ppt課件240mm241第2節(jié)吸附吸附：用多孔固體吸附劑將氣體混合物中一種或多種組分被濃集于固體表面。吸附質(zhì)：被吸附到固體表面的物質(zhì)。吸附劑：附著吸附質(zhì)的物質(zhì)。分類：（1）物理吸附（2）化學(xué)吸附第2節(jié)吸附吸附：用多孔固體吸附劑將氣體混合物中吸附質(zhì)242物理吸附吸附質(zhì)和吸附劑之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。吸附過程極快。吸附為放熱反應(yīng)。吸附質(zhì)和吸附劑之間的作用不強(qiáng)，可以解吸出來。物理吸附吸附質(zhì)和吸附劑之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。吸附過程極快。吸附243化學(xué)吸附吸附具有較強(qiáng)的選擇性。吸附速率較慢。升高溫度可以提高吸附速率?；瘜W(xué)吸附吸附具有較強(qiáng)的選擇性。吸附速率較慢。升高溫度可以提高244一、吸附劑要具有巨大的內(nèi)表面。對不同具有選擇性的吸附作用。較高的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)和熱穩(wěn)定性。吸附容量大。來源廣泛、造價(jià)低廉。良好的再生性能。一、吸附劑要具有巨大的內(nèi)表面。對不同具有選擇性的吸附作用。較245常見的工業(yè)吸附劑白土（天然粘土）活性氧化鋁硅膠活性炭沸石分子篩常見的工業(yè)吸附劑白土（天然粘土）246吸附劑再生加熱再生降壓再生置換再生溶劑萃取吸附劑再生加熱再生降壓再生置換再生溶劑萃取247第3節(jié)氣體催化凈化催化：催化轉(zhuǎn)化是指將含污染物的氣體通過催化反應(yīng)，使其中的污染物轉(zhuǎn)化為無害或者易于處理與回收利用物質(zhì)的凈化方法。第3節(jié)氣體催化凈化催化：催化轉(zhuǎn)化是指將含污染物的氣體通過248催化作用和催化劑化學(xué)反應(yīng)因加入某種物質(zhì)而改變，而反應(yīng)前后被加入物質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)不變，這種性質(zhì)稱為催化作用凡能加速化學(xué)反應(yīng)速度，而本身的化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)，稱為催化劑。催化作用和催化劑化學(xué)反應(yīng)因加入某種物質(zhì)而改變，而反應(yīng)前249催化劑組成活性組分助催化劑載體催化劑組成活性組分250第8章硫氧化物的污染控制第1節(jié)硫循環(huán)及硫排放第2節(jié)燃燒前燃料脫硫第3節(jié)流化床燃燒脫硫第4節(jié)高濃度二氧化硫尾氣的回