复习1大气大气污染控制期末复习

复习1大气大气污染控制期末复习L燃烧的性质基本概念燃料是指在燃烧的过程中，能够放出热量，且在经济上能够取得效益的物质1）煤的基本分类褐煤最低品味的燥，形成年代最短，热值较低烟煤形成年代较褐煤长，碳含量75%〜90%成焦性较强，适宜工业通常应用无烟煤煤化时间最长，含碳量最高（高于93%）成焦性差，发热量大煤的成分分析工业分析（proximateanalysis）理定煤中水分、挥发分、灰分与固定碳估测硫含量与热值，是评价工业用煤的要紧指标元素分析（ultimateanalysis）用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中要紧组分碳、氢、氮、硫与氧的含量

2.燃烧过程影响燃烧过程的要紧因素燃烧过程及燃烧产物完全燃烧CO

2、H2O不完全燃烧CO

2、H2OCO.黑烟及其他部分氧化产物假如燃料中含有S与N则会生成SO2与NO空气中的部分N可能被氧化成NO—热力型NOx燃料完全燃烧的条件（3T）空气条件提供充足的空气；但是空气量过大，会降低炉温，增加热缺失温度条件（Temperature）达到燃料的着火温度时间条件（Time）燃料在高温区停留时间应超过燃料燃烧所需时间燃料与空气的混合条件（Turbulence）燃料与氧充分混合建立燃烧方程式的假定空气构成

20.9%02与

79.1%N2两者体积比为:N2/02=

3.78燃料中固定氧可用于燃烧燃料中硫要紧被氧化为SO2不考虑NOX的生成燃料中的N在燃烧时转化为N2燃料的化学式为CxHySzOwCvHySzOvv+x++z-3C2+

3.78]x++z-N2—H-O+zSO-+

3.78X++z——+Q空气过剩系数实际空气量与理论空气量之比空燃比单位质量燃料燃烧所需要的空气质量燃烧过程中硫氧化物的形成H2so4浓度越高，酸露点越高，通常在150C左右烟气露点升高极易引起管道与空气净化设施的腐蚀露点酸雾点，SO3与H2O形成H2s04蒸气的温度碳粒子的生成火焰的结构（续）层流火焰Re2200分子扩散与传导是操纵过程湍流火焰Re2200强烈的湍流作用，但分子扩散仍然起作用第四章大气污染物扩散模式（计算重要）扩散的要素风平流输送为主，风大则湍流大湍流扩散比分子扩散快105〜106倍湍流的基本概念湍流一一大气的无规则运动风速的脉动_X-2风向的摆动D/丫、122※高斯扩散模式e重点正态分布的基本概念O0为常数，则X服从正态分布，记为X〜N|j，

02.当H=0o=l称之X服从标准正态分布，X的密度函数为高斯模式的有关假定坐标系右手坐标，y为横风向，z为垂直向四点假设a.污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布b.全部高度风速均匀稳固c.源强是连续均匀稳固的d.扩散中污染物是守恒的不考虑转化无界空间连续点源扩散模式22/、qr/yzcxyz=—=exp[—=+—^]2tu2cr~2a高架连续点源扩散模式-实际浓度.口\qzy

2.z-H2z+H2cxyz”=—=exP-TT{expl]+expl———]}2nuaycr.2ay2ay2az地面轴线浓度模式再取尸代入上式地面浓度模式取2=0代入上式，得Jj2Qy2yj2cx00H=—exp-—7cxy0H=-=^-—exp-—^-exp-—5-nucryaz2cr.nuayr:2ay2a地面最大浓度模式考虑地面轴线浓度模式cx00H=-=^--exp-7iuaya22bz上式，”增大，则J、%增大，第一项减小，第二项增大，必然在某X处有最大值第五章颗粒污染物操纵技术基础填空，例题粒径分布粒径分布指不一致粒径范围内颗粒的个数或者质量或者表面积所占的比例粒数分布:每一间隔内的颗粒个数粒数频率第i个间隔中的颗粒个数ni与颗粒总数Zni之比粒数筛卜.累积频率小于第i个间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比第二节粉尘的物理性质1粉尘的密度，单位体积粉尘的质量，kg/n或者g/cirP下粉尘体积不包含颗粒内部与之间的缝隙一真密度》用堆积体积计算——堆积密度》空隙率——粉尘颗粒间与内部空隙的体积与堆枳总体积之比2安息角与滑动角安息角粉尘从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线与地面的夹角滑动角自然堆积在光滑平板上的粉尘随平板做倾斜运动时粉尘开始发生滑动的平板倾角安息角与滑动角是评价粉尘流淌特性的重要指标安息角与滑动角的影响因素粉尘粒径、含水率、颗粒形状、颗粒表面光滑程度、粉尘粘性3比表面积单位体积粉尘所具有的表面积4含水率粉尘中的水分包含附在颗粒表面与包含在凹坑与细孔中的自由水分与颗粒内部的结合水分含水率一水分质量与粉尘总质量之比含水率影响粉尘的导电性、粘附性、流淌性等物理特性吸湿现象平衡含水率5润湿性润湿性一粉尘颗粒与液体接触后能够互.相附着或者附着的难易程度的性质润湿性与粉尘的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、含水率、表面粗糙度及荷电性有关，还与液体的表面张力及尘粒与液体之间的粘附力与接触方式有关粉尘的润湿性随压力增大而增大，随温度升高而卜.降润湿性是选择湿式除尘器的要紧根据6荷电性与导电性粉尘的荷电性天然粉尘与工业粉尘几乎都带有一定的电荷荷电因素一电离辐射、高压放电、高温产生的离子或者电子被捕获、颗粒间或者颗粒与壁面间摩擦、产生过程中荷电天然粉尘与人工粉尘的荷电量通常为最大荷电量的1/10荷电量随温度增高、表面积增大及含水率减小而增加，且与化学构成有关粉尘的导电性导电机制高温（20（）oC以上），粉尘本体内部的电子与离子一体积比电阻低温（lOOoC下列），粉尘表面吸附的水分或者其他化学物质一表面比电阻中间温度，同时起作用比电阻对电除尘器运行有很大影响7粘附性粘附与自粘现象粘附力一克服附着现象所需要的力粘附力分子力（范德华力）、毛细力、静电力（库仑力）机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力与离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有:重力沉降室重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置惯性除尘器旋风除尘器第二节电除尘器通常除尘器关于dpv511m的粒子效率低，务必借助外力（电场力等）捕集更小的粒子使尘粒荷电并在电场力的作用下沉积在集尘极上与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上具有耗能小、气流阻力小的特点电除尘器的要紧优点压力缺失小，通常为200〜500Pa处理烟气量大，可达105〜106m3/h能耗低，大约

0.2〜

0.4kWh/1000m3对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99%可在高温或者强腐蚀性气体下操作除尘器的要紧缺点是设备庞大，消耗钢材多，初投资大，要求安装与运行管理技术较高荷电电晕的过程发生于活化的高压电极与接地极之间，电极之间形成高浓度的气体离子，含尘气流通过这个空间时，尘粒在百分之几秒的时间内因碰撞俘获气体离子额而导致荷电粒子要紧荷电两种机理电场荷电或者碰撞荷电一离子在静电力作用下做定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电扩散荷电一离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程；依靠于离子的热能，而不是依靠于电场过程取决于粒径大于

0.5m的微粒，以电场荷电为主小于

0.15m的微粒，以扩散荷电为主介于之间的粒子，需要同时考虑这两种过程电晕放电电晕电极为负极，从金属丝放出的电子迅速向正极移动，与气体分子撞击使之离子化气体分子离子化的过程又产生大量电子一雪崩过程远离金属丝，电场强度降低，气体离子化过程结束，电子被气体分子捕获气体离子化区域一电晕区自由电子与气体负离子是粒子荷电的电荷来源三个基本过程悬浮粒子荷电一高压直流电晕带电粒子在电场内迁移与捕集一连续的电晕电场（单区电除尘器）或者光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘器）捕集物从集尘表面上清除一振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗第七章气态污染物操纵技术基础第二节气体汲取-汲取机理（双膜模型，渗透模型表面更新模型，其它模型）双膜模型（应用最广）亨利定律一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比物理汲取化学汲取与物理汲取相比化学汲取的优点溶质进入溶剂后因化学反应消耗掉，溶剂容纳的溶质量增多溶质在液膜中扩散阻力降低，总汲取系数增大填料表面的停滞层仍为有效湿表面物理、化学汲取净化法异同点

（1）物理汲取较简单，可看成是单纯的物理溶解过程汲取限度取决于气体在液体中的平衡浓度；汲取速率要紧取决于污染物从气相转入液相的扩散速度

（2）化学汲取汲取过程中组分与汲取剂发生化学反应汲取限度同时取决于/I液平衡与液相反应的平衡条件；汲取速率同时取决于扩散速度与反应速度第三节气体吸附吸附用多孔固体吸附剂将气体（或者液体）混合物中的组分浓集于固体表面吸附质一被吸附物质吸附剂一附着吸附质的物质优点效率高、可回收、设备简单缺点吸附容量小、设备体积大第八章硫氧化物的污染操纵燃烧前脱硫.煤炭的固态加工煤炭洗选物理洗煤化学洗煤微生物洗煤.煤炭的转化煤的气化使用空气、氧气、CO2与水蒸气作为气化剂，在气化炉内反应生成不一致组分不一致热值的煤气移动床、流化床与气流床三种方法煤的液化通过化学加工转化为液态燃燃料或者化工原料等液体产品直接液化与间接液化.重油脱硫在催化剂作用卜通过高压加氢反应，切断碳与硫的化学键，使氢与硫作用形成H2s从重油中分离直接脱硫与间接脱硫流化床燃烧脱硫（概念）气流速度介于临界速度与输送速度之间，煤粒保持流化漂浮状态流化床利于燃料充分燃烧低浓度SO2烟气脱硫一燃烧后脱硫燃烧设施直接排放的S02浓度通常为10-4〜10-3数量级由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵分类脱硫产物处置方式抛弃法与再生法脱硫产物状态湿法与干法要紧烟气脱硫工艺第九章氮氧化物污染操纵NOx包含N2O、NO、N2O

3、NO

2、N2O

4、N2O5大气中NOx要紧以NO、NO2的形式存在NOx的性质N2O单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与臭氧层的破坏NO大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降NOx的来源固氮菌、雷电等自然过程（5X108t/a）人类活动（5X107t/a）燃料燃烧占90%95%以NO形式，其余要紧为NO2热力型NOx的形成上述数据说明室温条件下，几乎没有NO与NO2生成，同时所有的NO都转化为NO2800K左右，NO与NO2生成量仍然很小，但NO生成量已经超过NO2常规燃烧温度（＞1500K）下，有可观的NO生成，但NO2量仍然很小传统低NO燃烧技术.两段燃烧技术》第一段氧气不足，烟气温度低，NO*生成量很小》第二段二次空气，CO、HC完全燃烧，烟气温度低先进的低NO、燃烧技术◎原理低空气过剩系数运行技术十分段燃烧技术.炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器炉壁设置助燃空气（OFA燃尽风）喷嘴类似于两段燃烧技术先进的低NOx燃烧技术.空气分级的低NOx旋流燃烧器一次火焰区富燃，含氮组分析出但难以转化二次火焰区燃尽CO、HC等先进的低NOx燃烧技术.空气/燃料分级的低NOx燃烧器空气与燃料均分级送入炉膛一次火焰区下游形成低氧还原区，还原已生成的NOx第十章挥发性有机物污染操纵蒸汽压指的是在液体（或者者固体）的表面存在着该物质的蒸汽，这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压温度越高，蒸气压越大VOCs操纵技术可分为两类＞防止泄漏为主的预防性措施替换原材料改变运行条件更换设备等＞末端治理为主的操纵性措施燃烧法将有害气体、蒸气、液体或者烟尘等通过燃烧转化为无害物质的过程，称之燃烧法净化汲取（洗涤）法使用低挥发或者不挥发性溶剂对VOCs进行汲取，再利用分子与汲取剂物理性质的差异进行分离冷凝法吸附法生物法。