大气污染控制工程(第三版) 郝吉明 期末复习知识点总结

大气污染控制工程(第三版) 郝吉明 期末复习知识点总结

大气污染控制工程

大气污染：是指由于人类活动或自然过程引起的某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。

总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。

可吸入颗粒物（PM10）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物。

一次污染物：是指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。

二次污染物：是指由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而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。

大气污染物的影响对象：大气污染物对人体健康、植物、器物和材料，及大气能见度和气候皆有有重要影响。

控制大气污染物的重要技术措施：（1）实施清洁生产。包括清洁的生产过程和清洁的产品两个方面：对生产工艺而言，节约资源与能源、避免使用有毒有害原材料和降低排放物的数量和毒性，实现生产过程的无污染和少污染；对产品而言，使用过程中不危害生态环境、人体健康和安全，使用寿命长，易于回收再利用。（2）实施可持续发展的能源战略：1、综合能源规划与管理，改善能源供应结构与布局，提高清洁能源和优质能源比例，加强农村能源和电气化建设等；2、提高能源利用效率和节约能源；3、推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术；4、积极开发利用新能源和可再生能源。（3）建立综合型工业基地，开展综合利用，使各企业之间相互利用原材料和废弃物，减少污染物的排放总量。（4）对SO2实施总量控制。

环境空气质量控制标准：是执行环境保护法和大气污染防治法、实施环境空气质量管理及防治环境污染的依据和手段。

大气污染物的主要来源：化石燃料的燃烧

完全燃烧的条件：空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气混合的条件。

燃烧过程的“3Ｔ”：温度、时间和湍流度。

理论空气量：单位量染料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量。

空气过剩系数α：实际空气量V a与理论空气量V0a之比。

空燃比（AF）：单位质量染料所需要的空气质量。<汽油理论空燃比为15>。

干绝热垂直递减率：干空气块（包括未饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值，称为干空气温度绝热垂直递减率。

大气稳定度：是指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。

大气稳定度判定方法：（1）γ>γd时，a>0，气块的加速度与其位移方向相同，气块做加速运动，大气不稳定，污染物快速逃离；（2）γ<γd时，a<0，气块的加速度与其位移方向相反，气块做减速运动，大气稳定，不利于污染物扩散；（3）γ=γd时，a=0，大气是中性的。

烟流形状与大气稳定度的关系：（1）波浪形：发生在全层不稳定大气中，即γ>γd。多发生在晴朗的白天，地面最大浓度落地点距烟囱较近，浓度较高。（2）锥形：发生在中性条件下，即γ=γd。属于弱稳定。（3）扇形：烟流垂直方向扩散很小，发生在烟囱出口处于逆温层中，该层大气γ-γd<-1，属于逆温情况。（4）爬升型：烟流下部是稳定大气，上部是不稳定大气，由于地面辐射，地层形成逆温，高空保持递减层结。（5）漫烟形：烟流下部γ>γd不稳定，上部γ-γd<-1逆温。

高斯模式的四点假定：（1）污染物浓度在y、z轴向上的分布符合高斯分布（正太分布）；（2）在全部空间中风速是均匀的、稳定的；（3）源强是连续均匀的；（4）在扩散过程中污染物的质量是守恒的。

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高斯模式的计算：

无界空间连续点源扩散模式：

斯托克斯直径d s :为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径。（直径、形状当量） 空气动力学定量直径d a ：为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（ρp =1g/cm 3）的圆球的直径。（速度、形状、密度当量）

粉尘的物理性质：粉尘的密度、安息角与滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性和导电性、粘附性，及自燃性和爆炸性。

最适于电除尘器运行的电阻率范围为104~1010?*cm 。

若电阻率偏大，可适当增加灰飞中钠和锂的含量，降低温度，增加气体中的水分或其他化学物质（SO 2）的含量等。若粉尘的电阻率偏小：可适当增加温度，增加粉尘比表面积，降低含水率。

分割粒径越小，除尘效率越好。即分级效率ηi =50%时的对应的粒径。

流体阻力：包括形状阻力和摩擦阻力

斯托克斯阻力定律：F D =3πμd p u 适用范围：Re ≤1。

电除尘器的工作原理：悬浮粒子荷电→带电粒子在电场内迁移和捕集→将捕集物从集尘表面上清除。

异常荷电现象：（1）沉积在集尘极表面的高电阻率粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象。避免方法：①对烟气进行调制处理，增湿、化学调制等。②升温③增加集尘板的间距④采用高压脉冲。⑤增加含水率、添加高电导率物质：Na +、k +等。

（2）当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电厂中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到0，失去除尘作用，即电晕闭塞。避免方法：降低烟气含尘浓度、增加振打频率。

克服高电阻率影响的方法：保持电极表面尽可能清洁；采用较好的供电系统，烟气调质，以及发展新型电除尘器。 烟气调制：增加烟气湿度，或向烟气中加入SO 2、NH 3及Na 2CO 3等化合物，可使粒子导电性增加。其目的是：降低粉尘电阻率，更利于除尘。

石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术：①原理：用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO 2，首先生成亚硫酸钙：

地面最大浓度模式：

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石灰石系统的最佳操作PH是5.8到6.2，石灰系统约为8。

影响NO形成的因素：空气—燃料比；燃烧区的分布；后燃烧区的冷却程度；燃烧器的形状设计。

低氮燃烧技术分类：（1）低氧燃烧技术（2）降低助燃空气预热温度（3）烟气循环系统（4）分段燃烧技术（5）再燃技术（6）浓淡燃烧技术。

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