硫酸型烟雾课件

一、光化学烟雾（氧化型烟雾）
西固地区光化学烟雾特点：
西固地区形成光化学烟雾的一次污染物自
兰州化工公司、炼油厂和热电厂的面源。
西固地区地处黄河河谷，污染物不易扩散
稀释。
西北高原的强烈日照使臭氧峰值出现时间
比美国洛杉矶提前2~3h。 碳氢化合物和一氧化氮没有明显峰值。
一、光化学烟雾（氧化型烟雾）
自由基传递反应：
2 RCHO hv 2O RO 2 HO2 CO
HO2 NO NO2 HO
O2 RO 2 NO NO2 R CHO HO2 O2 RC(O)O2 NO NO2 RO 2 CO 2 HO NO2 HNO3
二、硫酸烟雾型污染（伦敦型烟雾）
2. 光化学烟雾
430nm NO2 hv λ NO O
引发反应：
k2 O O2 M O3 M k3 O3 NO O 2 NO2
O2 RH HO RO 2 H 2 O O2 RCHO HO RC(O)O2 H 2 O
①安装尾气净化装置：主要是在排气系统中安装 热反应器 ,催化反应器和向排气门处喷入新鲜空 气的办法 ②改良燃料：即改变汽油成份或者使用代作燃料 代替汽油 ,来降低汽车尾气污染。
二、光化学烟雾（氧化型烟雾）
• ⑵改善能源结构
• ⑶根据光化学烟雾形成机理，使用化学抑 制剂 ，即诸如二乙基羟胺、苯胺、二苯胺 、酚等对各种自由基可产生抑制作用，从 而终止链反应，达到控制烟雾的目的。 • ⑷加强监测 ,及时报警采取预防措施
0.45
0.36
丙烯
HCHO
0.27 0.18 0.09 0 0 60 120
乙醛 PAN NO2
240 300
NO
t (min)
180
图3-3-2-2. 丙烯-Nox-空气体系中一次及二次污染物的浓度变化曲线(Pitts, 1975)
图3-3-2-3. EKMA方法中的O3等体积分数曲线唐孝炎, 1990)
终止反应：
RC(O)O2 NO2 RC(O)O2 NO2 RC(O)O2 NO2 RC(O)O2 NO2
2. 光化学烟雾
C2H6 + HO C2H5 + H2O O2 M C2H5O2 NO
1. PAN由乙酰基与O2反 应生成；
2. 乙酰基由乙醛光解产
生；
C2H5O + NO2 HO2 O2 CH3CHO + hv
• 世界卫生组织（WHO）和一些发达国家将 臭氧和光化学氧化剂的水平作为判断大气 的环境指标之一，并据此发布光化学烟雾 的警报。
一、光化学烟雾（氧化型烟雾）
3.光化学烟雾的形成条件
光化学烟雾是由于汽车排放和燃烧石油引起的，所 以又称为石油型烟雾。 （1）地势和气候条件：河谷盆地、逆温、污染物不 易扩散、风向； （2）季节、温度、日光、湿度：夏秋季节温暖的晴 天、大气相对湿度较低、气温为24~32℃； （3）污染源由：汽车尾气或石油燃烧产生的氮氧化 物和烃类； （4）出现时间：高峰出现在中午或稍后
二、光化学烟雾 （氧化型烟雾）
1.光化学烟雾定义：
排放到大气中的含有氮氧化合物和碳氢化 合物等一次污染物的大气，在阳光照射下发 生发生一系列复杂的光化学反应，生成二次 污染物，这种由一次污染物和二次污染物的 混合物所形成的具有刺激性的浅蓝色烟雾污 染现象，称为光化学烟雾。
二、光化学烟雾
2.光化学烟雾简史 光化学烟雾是在汽油作为动力燃料燃烧之 后出现的一种新型污染现象。 早在 1 946年美国的洛杉矶便出现了这种 类型的大气污染，因此又称为洛杉矶型烟 雾。 1974年以来我国兰州的西固石油化工区 也出现光化学烟雾污染现象。
三、硫酸型烟雾
• 1、硫酸烟雾型污染 定义：居民生活和工业生产等燃煤时，排 放到大气中的烟雾、尘粒和SO2及其氧化产 物形成的气溶胶，在逆温气象条件下形成 烟雾。 还原型烟雾 煤烟型烟雾 伦敦型烟雾
三、硫酸烟雾型污染（伦敦型烟雾）
• 2、硫酸烟雾型污染的形成条件 • 1）气象条件：冬季、气温较低、湿度较高 和阳光较弱、无风 • 2）污染源：含硫矿物燃料燃绕过程排放出 来的SO2、颗粒物以及硫酸盐颗粒物（主要 是燃煤占60%，石油燃烧和炼制占30%） • 3）空气中的锰铁及氨的催化剂的存在
3. 大气中乙醛主要来自 乙烷的氧化；
H O CH3COO NO2
CH3CO +O2
PAN的结构及形成机理
CH3COONO2 O
一、光化学烟雾（氧化型烟雾）
• 5．光化学烟雾的主要危害 ⑴光化学烟雾对人体健康的影响
大气中臭氧浓度达到0.1 ｐｐｍ -0 .5ｐｐｍ时 , ⑵对植物的伤害 会引起哮喘发作 ,导致上呼吸道疾病恶化 ,使视觉 敏感度和视力降低。 ⑶降低大气能见度 长期慢性伤害 ,可引起肺机能衰退、支气管炎、 甚至发展成肺癌等。
0.5 非甲烷烃 0.4
污 染 物 浓 度 (mL/m3)
0.3 醛
0.2
NO 0.1 0 NO2 O3 8:00 12:00 16:00 20:00
0:00 4:00
时间 图3-3-2-1. 光化学烟雾日变化曲线(S. E. Manahan, 1984)
2. 光化学烟雾
0.54
O3
c
mL/m3
CH3 CH2 CH C CH2 + O3 R CH O O O C CH3 R' H2O R
' COOH + R
源自文库CO
CH3
一、光化学烟雾（氧化型烟雾）
6.光化学烟雾的主要污染源 • 交通工具排气 • 工业企业排气 • 家庭炉灶与取暖设备排气
二、光化学烟雾（氧化型烟雾）
7.光化学烟雾的防治对策 • ⑴改进技术 ,降低汽车尾气ＮＯｘ,ＨＣ的排 放量 ；
一、光化学烟雾（氧化型烟雾）
4.光化学烟雾的形成机理
• ⑴NO2的光解是光化学烟雾的起始反应
• ⑵碳氢化合物在活性氧自由基的存在下反 应生成醛、酮等二次污染物。 在光化学烟雾形成过程中烃的氧化是由 HO· 和HO2· 尤其是HO· 起着关键作用。 • ⑶氮氧化合物导致O3和PAN的生成
4. 光化学烟雾形成机理