大气污染控制工程2 (仅供参考)
大气污染控制工程第二章1-2
大气污染控制工程
第二章 燃烧与大气污染
（3）时间条件
时间条件即燃料在燃烧室中的停留时间。燃料 在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需要的时间。
（4）燃料与空气的混合程度
一般取决于空气的湍流度。若混合不充分， 部分燃料在富燃条件下燃烧，将产生较多未燃尽物 质。
大气污染控制工程
第二章 燃烧与大气污染
完全燃烧需要的条件
2.1.1 固体燃料的燃烧
煤的燃烧 在燃烧器中，煤主要以煤粉或块状固体形式燃 烧。 a.煤粉燃烧 煤粉的燃烧受到两种形式的控制：同相燃烧和 异相燃烧
大气污染控制工程
第二章 燃烧与大气污染
同相燃烧
燃料中挥发性组分首先被蒸 馏，与空气扩散混合，达到着火 点后迅速燃烧，称为同相燃烧。
异相燃烧
煤粉挥发后残留的固定 碳与空气反应，以固态燃 烧，称为异相燃烧。
图4 煤的同相燃烧
大气污染控制工程
第二章 燃烧与大气污染
b.煤块燃烧
煤块燃烧则是将块状固体置于炉栅上或随炉栅 移动而燃烧。右图是上部加煤的层燃炉结构示意图。
图6 煤块的燃烧
大气污染控制工程
第二章 燃烧与大气污染
2.1.2液体燃料和气体燃料的燃烧
a.液体燃料的燃烧
燃料油的燃烧过程包括： 燃料油的雾化、油雾粒子中可燃物的蒸发与扩散， 以及可燃物与空气的混合燃烧，燃烧状态受蒸发过程 控制。
大气污染控制工程
第二章 燃烧与大气污染
b.气体燃料的燃烧
燃烧过程包括气体燃料与空气的混合、可燃 气的加热与着火、燃烧反应三个阶段。燃烧状态 受空气的扩散和混合过程控制。
大气污染控制工程
第二章 燃烧与大气污染
小结：
1.煤的挥发分以气态燃烧，称为固相燃烧； 2.煤中的固定碳以固态燃烧，称为异相燃烧； 3.煤的燃烧速率取决于氧气向表面的扩散速率； 4.液体燃料以气态形式燃烧，燃烧过程受蒸发 过程控制 5.气体燃料最易燃烧，燃烧过程受空气的扩散 和混合控制
(完整word版)《大气污染控制工程》教案第二章
第二章燃烧与大气污染在大气污染物浓度较高的城市，烟尘、NOx和SO2等主要是由燃料燃烧产生的。
本章侧重介绍燃料燃烧过程的基本原理、污染物的生成机理、以及如何控制燃烧过程，以便减少污染物的排放量。
第一节燃料的性质燃料是指在燃烧过程中，能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。
常规燃料：煤、燃料油和天然气非常规燃料：除了煤、石油和天然气等常规燃料外，所有可燃性物质都包括在非常规燃料之列。
燃料按物理状态可分为：（1）气体燃料：气体燃料的优点是燃烧迅速，其燃烧状态可基本上由空气与燃料的扩散或混合所控制。
（2）液体燃料：液体燃料也是以气态形式燃烧，因此它的燃烧速度受其蒸发过程控制。
（3）固体激料：固体燃料的燃烧则受此二种现象控制：燃料中挥发性组分被蒸馏后以气态燃烧，而遗留下来的固定碳则以固态燃烧，后者的速率由氧向固体表面的扩散控制。
一、煤煤是最重要的固体燃料，它是一种复杂的物质聚集体。
煤的可燃成分主要是由碳、氢及少量氧、氮和硫等一起构成的有机聚合物。
1.煤的分类：(1)褐煤：褐煤是由泥煤形成的初始煤化物。
是煤中等级最低的一类，形成年代最短。
呈黑色、褐色、或泥土色，其结构类似木材。
水分和灰分含量都较高，燃烧热值较低。
(2)烟煤：烟煤的形成历史较褐煤为长．呈黑色．外形有可见条纹。
成焦性较强，且含氧量低．水分和灰分含量一般不高，适宜工业上的一般应用。
(3)无烟煤：无烟煤是碳含量最高．煤化时间最长的煤。
它具有明亮的黑色光泽，机械强度高。
碳含量一般高于93％，无机物含量低于10％，因而着火困难，储存时稳定，不易自燃。
2.煤的工业分析煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳，以及故测硫含量和热值，这是评价工业用煤的主要指标。
①水分：水分包括外部水分和内部水分。
测定外部水分的方法是：称取一定量的13mm以下粒度的煤样，置于干燥箱内，在318—323K温度下干燥8h，取出冷却．干燥后所失去的水分质量占煤样原来质量的百分数就是煤的外部水分。
大气污染控制工程2(ppt整理)
对于5μm以下特别是1μm以下的尘粒，即使是亲水的， 也很难被水润湿，这是由于细粉的比外表积大，对气体的吸附 作用强，尘粒和水滴外表都有一层气膜，因此只有在尘粒与水 滴之间具有较高的相对运动速度时〔如文丘里喉管中〕，才会 被润湿。
水硬性粉尘如水泥粉尘、熟石灰及白云石砂等不宜采用 湿式洗涤器净化。
大气污染控制工程
d 5 0d 8.1 3 4 d 1.8 5 7 d 5 01 2 (d 1.8 5 7d 8.1 4 )3
大气污染控制工程
25
2. 对数正态分布
大多数粒子的粒径分 布在矩形坐标图中是偏态 的，假设横坐标用对数坐 标〔ln dp〕代替，可转化 为近似正态分布的对称性 钟型曲线。
f(ldn p)ln 1 g 0 20 ex(pl2 d [(n p lln gn )d 2p)2]
粉尘自漏斗连续落到水平面上，堆积成圆锥体。圆锥体 的母线同水平面的夹角称为该粉尘的安息角，也叫休止角、 堆积角等。
粉尘的滑动角系指自然堆放在光滑平面上的粉尘，随光
滑平板做倾斜运动时,平板上粉尘开始发生滑动的平板倾斜
角。
Φr
粉尘的安息角及滑动角是评价粉尘流动性的一个重要指 Φr为35～40°比较适宜
标。安息角和流动角小的粉尘，流动性好，安息角和流动角
①投影径：颗粒在显微镜下观察到
的粒长径短径。
定向径
大气污染控制工程
定向面积等分径
13
② 筛分粒径就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸。
目是指每平方英时筛网上的空眼数目，50目就是指 每平方英时上的孔眼是50个，500目就是500个，目数越 高，孔眼越多。除了表示筛网的孔眼外，它同时用于表 示能够通过筛网的粒子粒径，目数越高，粒径越小。
大气污染控制工程第二部分
≤1.0
>1.0最高允许ຫໍສະໝຸດ 放 浓度（mg/m3）2100
1200
7
二. 燃煤烟尘旳形成
影响燃煤烟气中飞灰排放特征旳原因——运营负荷
8
§4 燃烧过程中硫氧化物旳形成
一、燃料中硫旳氧化机理 1.燃料中硫旳氧化
√有机硫旳分解温度较低(700k)(800k)
✓无机硫旳分解速度较慢 ✓含硫燃料燃烧旳特征是火焰呈蓝色，因为反应：
2、教学要点
要点了解燃烧旳基本原理和有关污染物形成机理，要点掌握 燃烧过程污染物排放计算。
3、教学难点
燃烧过程污染物排放计算。
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本章小结
1.要求了解燃料旳种类、构成 2.了解燃烧旳基本原理和有关污染物形成机理 3.掌握影响燃烧旳”三”T条件 4.学会计算烟气体积及污染物排放量计算 5.燃烧过程硫氧化物旳形成与控制 6.燃烧过程氮氧化物旳形成与控制 7.燃烧过程中颗粒污染物旳形成 8.燃烧过程中其他污染物旳形成
在全部旳情况下，它都作为一种主要旳反应中间体
9
§2 燃烧与大气污染(1)
1.教学要求
了解常见民用及工业燃料旳构成和性质； 掌握气态、液态和固态燃料旳燃烧过程，学会分析影响燃烧
过程旳原因； 学会计算燃烧过程产生旳烟气量和污染物浓度； 掌握颗粒物、硫氧化物和氮氧化物旳产生机理，了解经过变
化燃烧条件降低污染物生成旳途径
作业题P61-62
11
习题答案
2.2 解：
相对于碳元素作如下计算：
%（质量） mol/100g煤 mol/mol碳
C 65.7
5.475
1
H 3.2
3.2
0.584
S 1.7
0.053
大气污染控制工程(清华大学)试题二答案
考试答案一、问答题1. 颗粒物粒径大小是危害人体健康的一个重要因素。
PM 10可以被吸入气管，在呼吸道内沉积，而PM2.5可以被吸入肺部，直接危害人体健康；而且，粒径越小比表面积越大，物理、化学活性越大，加剧生理效应的发生与发展。
美国环境空气质量标准的改变，反映了对这一问题认识的深入。
新的标准对除尘技术提出了挑战，不仅要求整体上较高的除尘效率，而且要求对细颗粒的捕集更为有效，而细颗粒的捕集相对粗颗粒要相对困难。
2. 低空燃比时，燃料燃烧不完全，易形成CO 和HC ，NOx 排放很少；高空燃比时，燃料燃烧充分，火焰温度高，CO 和HC 排放很少，NOx 生成量较高；存在一个最佳点，CO 、HC 和NOx 的排放总量最低。
3. 与汽油车相比，CO 、HC 和NOx 的排放曲线有向稀燃区平移的趋势，一般来说，CO 和HC 的排放很低，NOx 的产生量也低于汽油车，但是碳烟的排放浓度很高。
4. NOx 对环境的主要影响：1。
酸沉降；2。
形成O3；3。
形成二次颗粒物。
5. O 3的形成过程为：223NO h O NOO O M O M ν+→+++→+VOC 通过下述过程将NO 重新转化为NO 2：22222222OH VOC RO H ORO NO NO RORO O RCHO HO HO NO NO OH +→++→++→++→+O 3的平衡浓度与NOx 和VOC 的相对比例有关，单纯的大幅度削减NOx ，并不一定降低大气中的O 3浓度，当NOx/VOC 很大时，削减NOx 的排放有可能导致O 3浓度升高。
二、计算题1． 在对数概率坐标系上绘累积频率分布曲线，得到40μm 以上的粒子占总质量的0.05％，10～40μm 的粒子占49.95％，10μm 以下占50％；因此a ）除尘效率为： 1-0.05％-49.95％×0.5＝74.98％b ）在对数概率坐标系上绘穿透粒子的累积频率分布曲线（以捕集前的颗粒物为100％），读出累积频率为50％的粒径为8.7μm 。
大气污染控制工程第二章
CH N S O 0.808 0.013 0.013 0.057 α(O2 3.78N2 )
CO2 0.404H2O 0.013SO2 (3.78α 0.0065)N2
例2 假定煤的化学组成以质量计为：C:77.2%，H:5.2%， N:1.2％，S:2.6%，O:5.9%，灰分:7.9%。试计算这种煤燃 烧时的理论空气量。
解：首先确定煤的摩尔组成。为计算简便，相对于单一原子 标准化其摩尔组成。
C H N S O 灰分
％(以质量计)
77.2
÷12＝
5.2
÷1＝
1.2
Va
Va0
通常α〉1，α值的大小取决于燃料种类、燃烧装置形 式及燃烧条件等因素。
3、空燃比
单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，可以 由燃烧方程式直接求得。
例如，甲烷燃烧：
CH 4 2O 2 7.56N 2 CO 2 2H 2O 7.56N 2
空燃比：
AF 2 32 7.56 28 17.2 116
（3）时间条件
（4）燃料与空气的混合条件
燃料和空气中氧的充分混合也是有效燃烧的 基本条件。混合程度取决于空气的湍流度。 若混合不充分，将导致不完全燃烧产物的产 生。对于蒸汽相的燃烧，湍流可以加速液体 燃料的蒸发。对于固体燃料的燃烧，湍流有 助于破坏燃烧产物在燃料表面形成的边界层， 从而提高表面反应的氧利用率，并使燃烧过 程加速。
Cx H y SzO w
(x
y 4
z
w 2
)O2
大气污染控制工程第二章-第一部分
煤的工业分析与元素分析成分的关系
A
C
S
N
O
H
M
元素分析
A
FC
V
M
工业分析
煤的组成及分析方法
内部水分
外部水分
将样品放在氧化镁和无水碳酸钠的混合物上加热，使硫化物转变为硫酸盐，再以重量法测定硫酸钡沉淀而测得。
硫
在催化剂作用下使煤中的氮转化为氨，继而用碱吸收，最后用酸滴定。
氮
是通过燃烧后分析尾气中二氧化碳和水分的生成量而测定。
氧
一般不参加燃烧，但在高温燃烧区会被氧化为NOx，成为大气污染物，煤中氮的含量0.5%—2%
氮
煤的另一种主要可燃元素。
氢
煤的主要可燃元素之一。煤的煤化程度越高，含碳量越大。
碳
分析测定方法
煤矿的组成
项目
2.煤的分析
√工业分析（ proximate analysis ） 测定煤中水分M、挥发分V、灰分A和固定碳FC四项的含量。估测硫含量和热量，是评价工业用煤的主要指标。 √元素分析（ ultimate analysis ） 用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧五种元素的含量。
项目
煤中硫的形态
煤中硫的形态
a.硫化铁硫：是主要的含硫成分，常见形态是黄铁矿硫。 黄铁矿：硬度 6—6.5 , 比重 4.7—5.2本无磁性，但在强磁场感应下能转变为顺磁性物，吸收微波能力较强，据此，可把其从煤中脱除。 b. 硫酸盐硫: 硫酸盐硫在燃烧时不参加燃烧，留在灰渣里，是灰分的一部分，其它形态的硫能燃烧放出热量。通常所说的SOx污染物只包括有机硫、硫化物，不包括MeSO4。 c.有机硫：以各种官能团形式存在。如噻吩、芳香基硫化物、硫醇等。不易用重力分选的方法除去，需采用化学方法脱硫。
大气污染控制工程课程设计2
1.袋式除尘器1.1袋式除尘器的简介袋式除尘器是一种干式滤尘装置。
它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。
滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器地，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。
一般新滤料的除尘效率是不够高的。
滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。
随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。
另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。
因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。
清灰时不能破坏初层，以免效率下降。
袋式除尘器的结构图1.2袋式除尘器的清灰方式主要有(1)气体清灰：气体清灰是借助于高压气体或外部大气反吹滤袋，以清除滤袋上的积灰。
气体清灰包括脉冲喷吹清灰、反吹风清灰和反吸风清灰。
(2 )机械振打清灰：分顶部振打清灰和中部振打清灰（均对滤袋而言），是借助于机械振打装置周期性的轮流振打各排滤袋，以清除滤袋上的积灰。
(3 )人工敲打：是用人工拍打每个滤袋，以清除滤袋上的积灰。
1.3袋式除尘器的分类(1 )按滤袋的形状分为：扁形袋（梯形及平板形）和圆形袋（圆筒形）。
(2 )按进出风方式分为：下进风上出风及上进风下出风和直流式（只限于板状扁袋）。
(3 )按袋的过滤方式分为：外滤式及内滤式。
滤料用纤维，有棉纤维、毛纤维、合成纤维以及玻璃纤维等，不同纤维织成的滤料具有不同性能。
常用的滤料有208或901涤轮绒布，使用温度一般不超过120℃，经过硅硐树脂处理的玻璃纤维滤袋，使用温度一般不超过250℃，棉毛织物一般适用于没有腐蚀性；温度在80-90℃以下含尘气体。
大气污染控制工程第二版习题答案
习题答案：大气组成与性质
总结词
理解大气组成与性质对于控制大气污染至关重要。
详细描述
大气主要由氮气、氧气、氩气和二氧化碳等气体组成，其中氮气和氧气占主导地位。此外，大气中还含有水蒸气、 臭氧、气溶胶等其他成分。这些成分的物理和化学性质对大气污染物的形成、转化和扩散具有重要影响。
习题答案：大气组成与性质
总结词
掌握不同类型大气稳定度下污染物扩散的特征。
详细描述
在不稳定的大气中，污染物容易向上扩散至较高的高度； 在稳定的大气中，污染物容易积聚在低层；在中性状态下 ，污染物的扩散较为均匀。因此，了解大气稳定度对制定 有效的污染控制措施具有重要意义。
总结词
了解如何通过气象观测和数值模拟方法判断大气稳定度。
05
大气污染控制工程实践
习题答案：工业废气的控制技术
• 工业废气控制技术：
习题答案：工业废气的控制技术
燃烧法控制技术： 原理：通过燃烧将可燃性气体或颗粒物转化为无害物质。
应用：适用于处理含有可燃性气体或颗粒物的工业废气。
习题答案：工业废气的控制技术
01
过滤法控制技术：
02
原理：通过过滤材料将废气中的颗粒物去除。
了解大气污染的影响对于制定控制政策至关 重要。
详细描述
大气污染对人类健康、生态系统和气候变化 都具有严重影响。长期暴露于大气污染物会 增加呼吸系统疾病、心血管疾病等的发病率 和死亡率。此外，大气污染物还会对植物生 长、动物生态和全球气候产生影响。
习题答案：大气污染的影响
要点一
总结词
要点二
详细描述
评估大气污染的影响有助于制定科学合理的控制政策。
湿式除尘是利用水或其他液体洗涤含 颗粒物的气流，使颗粒物在液体中沉 降下来。湿式除尘技术适用于处理高 温和高湿度的气体。
大气污染控制工程试卷2
⼤⽓污染控制⼯程试卷2⼀、名词解释1、环境空⽓：是指⼈类、植物、动物、建筑物暴露于其中的室外空⽓。
（P1）2、⼤⽓污染：指由于⼈类活动或⾃然过程使得某些物质进⼊⼤⽓中，呈现出⾜够的浓度，达到⾜够的时间，并因此⽽危害了⼈体的舒适、健康和⼈们的福利，甚⾄危害了⽣态环境。
（P3）3、粉尘：指悬浮于⽓体介质中的⼩固体颗粒，受重⼒作⽤能发⽣沉降，但在⼀定时间内保持悬浮状态。
（P4）4、酸⾬: PH⼩于5.6的⾬、雪或其他形式的⼤⽓降⽔（如雾、露、霜）称为酸⾬。
（P4）5、⼀次污染物: 是指直接从污染源排到⼤⽓中的原始污染物质（P5）6、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. （P5）7、⼤⽓污染物控制标准：是根据污染物排放标准引申出来的⼀种辅助标准，如燃料、原料使⽤标准，净化装置选⽤标准，排⽓筒⾼度标准及卫⽣防护距离标准等。
(P22)8、理论⽔蒸⽓体积：是由燃料中氢燃烧后⽣成的⽔蒸⽓体积，燃料中所含的⽔蒸⽓体积和由供给的理论空⽓量带⼊的⽔蒸⽓体积。
（P45）9、⼲绝热直减少率：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。
(P71)10、温度层结：⽤坐标图表⽰⽓温沿垂直⾼度的分布的曲线，这种曲线称为⽓温沿⾼度分布曲线或温度层结曲线，简称温度层结。
(P72)11、空⽓动⼒学当量直径：在空⽓中颗粒的沉降速度相等的单位密度（ρP=1g/cm3）的圆球直径。
（P118）12、⽓体吸附：⽓体吸附是⽤多孔固体吸附剂将⽓体（或液体）混合物中⼀种或数种组分被浓集于固体表⾯，⽽与其它组分分离的过程。
13、⽓体吸收：溶质从⽓相传递到液相的相际间传质过程。
14、⼤⽓污染综合防治：为了达到区域环境空⽓质量控制⽬标，对多种⼤⽓污染控制⽅案的技术可⾏性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进⾏最优化选择和评价，从⽽得出最优的控制技术⽅案和⼯程措施。
2《大气污染控制工程》第二章
第二章燃烧与大气污染在大气污染物浓度较高的城市，烟尘、NOx和SO2等主要是由燃料燃烧产生的。
本章侧重介绍燃料燃烧过程的基本原理、污染物的生成机理、以及如何控制燃烧过程，以便减少污染物的排放量。
第一节燃料的性质（请同学们列举哪些是燃料并做总结）定义：燃料是指在燃烧过程中，能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。
燃料是指用以生产产生热量或动力的可燃性物质。
可分为常规燃料和非常规燃料。
常规燃料：煤、石油和天然气等化石燃料。
非常规燃料：除了煤、石油和天然气等常规燃料外，所有可燃性物质都包括在非常规燃料之列；如生活垃圾、农作物秸秆等。
燃料按物理状态可分为：(1)气体燃料：气体燃料的优点是燃烧迅速，其燃烧状态可基本上由空气与燃料的扩散或混合所控制。
(2)液体燃料：液体燃料也是以气态形式燃烧，因此它的燃烧速度受其蒸发过程控制。
(3)固体激料：固体燃料的燃烧则受以下二种现象控制：燃料中挥发性组分被蒸馏后以气态燃烧，而遗留下来的固定碳则以固态燃烧，后者的速率由氧向固体表面的扩散控制。
燃料的性质影响燃烧设备设计和各种操作条件，也影响大气污染物的形成和排放，所以接下来对常规燃料及非常规燃料做一简要介绍。
一、煤煤是最重要的固体燃料，它是一种复杂的物质聚集体，主要是由植物的部分分解和变质而形成的。
煤的可燃成分主要是由碳、氢及少量氧、氮和硫等一起构成的有机聚合物。
煤中有机成分和无机成分的含量，因煤的种类和产地不同而有很大差别。
下面对煤的分类做一介绍。
1.煤的分类：我们知道，煤是由植物做在高压覆盖和较高温度条件下经过长期过程形成的，不同的植物及其不同覆盖时间即腐蚀程度会形成不同的煤。
（我们把植物原料变成煤的过程称为“煤化”过程）根据“煤化”程度，桨煤分成以下三大类：(1)褐煤：褐煤是由泥煤形成的初始煤化物。
是煤中等级最低的一类，形成年代最短。
呈黑色、褐色或泥土色，其结构类似木材。
水分和灰分含量都较高，燃烧热值较低。
(2)烟煤：烟煤的形成历史较褐煤为长，呈黑色，外形有可见条纹。
(郝吉明)大气污染控制工程第二章02课解析
N2
xCO2
y 2
H 2O
zSO2
3.78
x
y 4
z
w 2
N2
Q
燃料重量 = 12x+1.008y+32z+16w
理论空气量：
22.4
4.78
x
y 4
z
w 2
/(12 x
1.008
y
32 z
16w)
m3 / kg
煤 4-7 m3/kg，液体燃料10-11 m3/kg
燃料中固定氧可用于燃烧 燃料中硫主要被氧化为 SO2 不考虑NOX的生成 燃料中的N在燃烧时转化为N2 燃料的化学方程式为CxHySzOw
2.燃料燃烧的理论空气量
燃烧方程式：
CxH
y SzOw
x
y 4
z
w 2
O2
3.78
x
y 4
z
w 2
全燃烧过程所释放的热量
qL qH 25(9WH WW ) (kJ / kg)
4.热化学关系式
燃烧设备的热损失
• 排烟热损失 • 不完全燃烧热损失 • 散热损失
在充分混合的条件下，热损失在理论空气量条件下最 低
不充分混合时，热损失最小值出现在空气过剩一侧。
4.热化学关系式
燃烧热损失与空燃比的关系
空气条件：提供充足的空气；但是空气量过大，会降低 炉温，增加热损失
大气污染控制工程2
一前言1.1概述 (1)1.2设计任务书 (1)1.3设计原则 (1)二烟气量、烟气和二氧化硫浓度的计算2.1标准状态下理论空气量 (9)2.2 标准状态下理论烟气量 (9)2.3 标准状态下实际烟气量 (9)2.4 标准状态下烟气含尘浓度 (10)2.5 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 (10)三除尘器的选择3.1除尘器应达到的除尘效率 (11)3.2除尘器的选择 (11)四确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的分布4.1各装置及管道布置的原则 (14)4.2管径确定 (14)五烟囱的设计5.1烟囱高度的确定 (14)5.2烟囱直径的计算 (15)六系统中烟气温的变化6.1烟气在管道内的温度降 (16)6.2烟气在烟囱中的温度降 (17)七系统阻力的计算7.1摩擦压力损失 (17)7.2局部压力损失 (18)八风机和电动机选择及计算8.1风机风量的计算 (18)8.2风机风压的计算 (19)8.3电动机功率计算 (20)九设备一览表 (20)第一章前言1.1概述随着经济和社会的发展，燃煤锅炉排放的二氧化硫严重地污染了我们赖以生存的环境。
由于中国燃料结构以煤为主的特点，致使中国目前大气污染仍以煤烟型污染为主，其中尘和酸雨危害最大，且污染程度还在加剧。
因此，控制燃煤烟尘的SO2对改善大气污染状况至关重要。
高温气体净化主要包括脱硫和除尘两部分，此外还须脱除HCI、HF和碱金属蒸汽等有害杂质。
在常规工艺中，脱硫和除尘作为独立的单元操作分别在各自的装置中完成。
而在脱硫除尘一体化工艺过程中，将脱硫和除尘两个单元操作结合起来，即在一个操作单元中既达到除尘的目的又满足脱硫的要求。
脱硫除尘一体化操作可以简化工艺流程，节约设备投资。
因而，研究开发适合于我国燃煤锅炉烟气脱硫除尘一体化设备具有重要的使用价值。
目前烟气脱硫除尘一体化装置主要是通过工艺改造和设备优化组合来实现脱硫除尘的目的，很少有人来通过改良脱硫除尘剂的配方来实现这一目的。
大气污染控制工程II(防毒)教学大纲
《大气污染控制工程II(防毒)》教学大纲课程编号：080303B课程类型：□通识教育必修课□通识教育选修课□专业选修课□学科基础课总学时：48讲课学时：40 实验（上机）学时：8学分：2适用对象：环境工程专业先修课程：物理化学一、教学目标《大气污染控制II(防毒)》是一门有关工业防毒的专业必修课，是环境工程专业课程体系的重要组成部分，是我校环境工程专业的特色专业课。
本课程旨在介绍工业防毒的基本概念、基本原理、基本方法及有关设计计算问题，主要内容包括工业毒物及危害、综合防毒措施、有害气体的燃烧净化、有害气体的吸收净化、有害气体的吸附净化、工业防毒技术的现状与发展等。
目标1：通过本课程的学习，使学生应对环境问题时具有“预防为主，防治结合，综合治理”的理念。
目标2：通过本课程的学习，使学生掌握工业毒物控制的理论和方法，了解工业毒物控制技术的现状与发展趋势。
目标3：通过本课程的学习，培养学生分析问题和解决问题的能力，为学生今后从事工业防毒以及相关的职业卫生、环境卫生工作奠定良好的基础。
二、教学内容及其与毕业要求的对应关系本课程细讲综合防毒措施、有害气体的燃烧净化、有害气体的吸收净化、有害气体的吸附净化，粗讲工业毒物及危害、工业防毒技术的现状与发展；对于重点、难点内容，除了课堂讲授以外，加强课堂练习和课后练习；采取课堂讲授、研讨和实验相结合的教学方法；实践教学以实验为主；有课后作业，通过课后作业提高学生对于重点、难点内容的掌握。
本课程介绍工业防毒的基本概念、基本原理、基本方法及有关设计计算问题，使学生掌握环境工程专业知识，能将所学知识用于解释本专业领域及相关领域的现象和问题，了解本学科发展前沿，并使学生能够应用本学科基本原理、方法对本专业领域及相关领域问题进行判断、分析和研究，提出相应对策和建议，并形成解决方案，使学生达到相关毕业要求。
三、各教学环节学时分配教学课时分配四、教学内容第一章工业毒物及其危害第一节工业毒物的概念、分类与识别1.毒物2.工业毒物3.工业毒物的分类4.工业毒物的识别第二节工业毒物的毒性及危害1. 中毒与职业中毒2. 毒物在人体的过程3. 工业毒物对机体的作用4. 工业毒物毒性指标与分级5. 影响毒性的因素第三节职业中毒的分类及诊断1. 职业中毒的分类2. 职业中毒的临床表现3. 职业中毒的诊断4. 职业中毒的治疗第四节有毒化学物质职业接触限值1. 制定原则2. 种类3. 应用第五节常见的工业毒物1. 金属与类金属2. 刺激性气体3. 窒息性气体4. 有机溶剂5. 苯的氨基硝基化合物6. 高分子化合物7. 农药实验某企业厂区内工业毒物种类及危害鉴别教学重点、难点：毒物与工业毒物的概念、中毒与职业中毒的概念、工业毒物的分类与识别、影响工业毒物毒性的因素、有毒化学物质职业接触限值。
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1. 大气污染控制工程项目设计的一般原则：工程设计应遵循技术先进、安全可靠、质量第一、经济合理的原则。
1）设计中要认真贯彻国家的经济建设方针、政策；2）应充分考虑资源的充分利用；3）选用的技术要先进适用；4）要坚持安全可靠、质量第一的原则；5）坚持经济合理的原则。
2. 项目可行性研究阶段：在项目可行性研究报告书中，应有环境保护的专门论述，其主要内容如下：1）建设地区环境状况；2）主要污染源和主要污染物；3）资源开发可能引起的生态变化；4）设计采用的环境保护标准；5）控制污染和生态变化的初步方案；6）环境保护投资估算；7）环境影响评价的结论或环境影响分析；8）存在的问题及建议。
3. 建设项目环境影响报告书包括以下内容：1）建设项目概况；2）建设项目周伟环境状况；3）建设项目对环境可能造成影响的分析和预测；4）环境保护措施及其经济、技术论证；5）环境影响经济损益分析；6）对建设项目实施环境监测的建议；7）环境影响评价结论。
4. 环保设施的工程设计一般分为初步设计和施工图设计两个阶段：1）初步设计：建设项目的初步阶段必须有环境保护篇、具体落实环境影响报告书及其审批意见所确定的各项环境保护措施，包括以下内容：①环境保护设计依据；②主要污染源和主要污染物的种类、名称、数量、浓度及排放方式；③规划采用的环境保护标准；④环保工程设施及处理工艺流程、预期效果；⑤对建设项目引起的生态变化所采取的防范措施；⑥绿化设计；⑦管理机构及定员；⑧环境监测机构；⑨环境保护投资概算；⑩存在的问题及建议。
2）施工图设计阶段：建设项目环境保护设施的施工图设计，必须按已批准的初步设计文件及其环境保护篇所确定的各种措施和要求进行，一般包括：①施工的总平面图；②房屋建设总平面图；③设备安装施工图；④非标准设备加工详图；⑤设备及各种材料的明细表；⑥施工图预算。
5. 设计概算的文件由以下六部分组成：1）工程项目概算说明书；2）工程项目总概算；3）各单项工程的综合概算；4）各单位工程的概算；5）其他工程和费用概算；6）预备费用概算。
6. 施工图预算：是根据国家颁发的有关安装工程的预算定额、结合施工图纸，按规定方法计算工程量，套用相应的预算定额及工程取费标准，以及建筑材料及人工费用的市场差价综合形成的建筑安装工程的造价文件。
其文件机成与设计概算相同，但要求计算的更为细致和准确。
7. 项目竣工验收阶段：环境保护设施竣工验收可视具体情况与整体工程验收一并进行，也可单独进行，其验收合格应具备下列条件：1）建设项目建设前期环境保护审查、审批手续完备，技术资料齐全，环境保护设施按批准的环境影响报告书和设计要求建成；2）环境保护设施安装质量符合国家和有关部门颁发的专业工程验收规范，规程和检验评定标准；3）环境保护设施与主体工程建成后经负载试车合格，其防治污染能力适应主体工程的需要；4）外排污染物符合经批准的设计文件和环境影响报告书中提出的要求；5）建设过程受到破坏并且可恢复的环境已经得到修整；6）环境保护设施能正常运转，符合使用要求，并具备运行的条件，包括经培训的环境保护设施岗位操作人员的到位管理制度的建立，原材料、动力的落实；7）环境保护管理和监测机构，包括人员、监测仪器、设备、监测制度，管理制度等符合环境影响报告书和有关规定的要求。
8. 厂址选择的主要内容包括以下几个方面：1）对工厂企业建设地址的选择称为厂址选择；2）对铁路、公路，强、弱电线路建设地址的选择称为线路选择；3）对各种高、低压变电所建设地址的选择称为所址选择；4）对水力、水电枢纽建设地址的选择称为坝址选择；5）对机关、学校、医院、仓库、电台、体育馆、纪念馆乃至火箭发射基地等建设地址的选择称为场地选择。
9. 厂址选择遵循的基本原则：1）服从国家长远规划和城镇规划的要求；2）避免过于集中，合理发展中小型城市；3）要选择与建设项目性质相适应的的环境条件；4）精打细算，节约用地；5）符合生产力布局的要求并有利于节约投资，降低成本；6）注意环保和生态平衡，保护风景、名胜古迹；7）有利生产，方便生活，便于施工；10. 厂址选择的基本要求：既要满足企业生产、建设和职工生活的要求，又应有利于所在城镇和工业小区的总体规划，不能危害环境、城镇、河流及景观。
具体要求如下:1）厂区必须满足厂房按工艺流程布置建筑物和构筑物的要求，场地同样需要满足建设项目的实际需求，能合理配置建筑物及配套的构筑物；2）厂区地形力求平坦或略有坡度，以减少土方工程，又便于排水；3）厂区应选在工程地质、水文地质条件较好的地段，严防在断层、岩溶、流沙层、有用矿床上、洪水淹没区、采矿塌陷区和滑坡下选址，厂区地下水位置最好低于建筑物的基准面，还应选在地震烈度低的地方；4）厂区靠近水源，并利于污水排放和处理；5）需要专用线的工厂，宜接近铁路沿线选址，便于接轨；6）厂址应便于供电，供热和其他协作条件的建立；11. 工艺路线的选择原则：1）合法性环境保护设计必须遵循国家有关环境保护法律法规；2）先进性主要是指技术上的先进性和经济上的合理可行。
应该选择处理能耗小、效率高、管理方便和处理后得到的产物能直接利用的处理工艺路线，为适应排放标准越来越高的趋势，还要考虑处理的工艺路线要有一定前瞻性；3）可靠性是指所选择的处理工艺路线是否成熟可靠。
在实际中，要处理的污染物种类很多，有的是新的从来没有处理过的污染物，这就要慎重考虑处理工艺的路线，一种是进行类比选择，另一种是进行试验确定；4）安全性对有毒性的污染物，在选择对这些污染物的处理工艺路线时要特别注意，要防止污染物作为毒物散发，要有较合理的补救措施，同时还要考虑劳动保护和消防的要求；5）结合实际情况；6）简洁和简单性往往简洁和简单的处理工艺路线是比较可靠的工艺路线。
12. 选择工艺处理路线时一般要经过四个阶段：1）收集资料、研究调查根据要处理的污染物种类、数量和规模，有计划、有目的的收集国内外同类污染物处理的有关资料，包括处理技术路线的特点、工艺参数、运行费用、消耗材料、处理效果以及各种技术路线的发展情况与动向等经济和技术资料。
收集和掌握国内外污染处理的经济和技术资料，仅仅靠设计人员自己是不够的，还要得到信息技术部门的帮助，甚至还可以向咨询部门提出咨询。
①要处理的污染物种类、数量、规模物理性质、化学性质和其他特性；②国内外处理该污染物的工艺路线；③试验研究报告；④处理技术先进与否，自动化的高低以及污染物的测试方法；⑤所需要的设备的制造运输和安装情况；⑥处理项目建设的投资，运行费用，占地面积；⑦水、汽、电和燃料的用量及供应，主要基建材料的用量及供应；⑧厂址、水文、地质、气象等资料；⑨车间的位置、环境和周围的情况；2）设备、设施及仪器的落实对各种处理方法中所涉及到的设备、设施及仪器，分清国内已有的定型产品、需要进口的及国内需要重新设计的三种类型，并对设计制造单位的技术能力加以了解。
3）全面比较①要处理污染物的各种处理工艺路线在国内外的应用状况和发展趋势；②处理效果的状况；③处理数量和规模状况；④处理时材料和能源消耗状况；⑤工程项目的总投资和处理运行费用状况；4）处理工艺路线的最终确定综合各种处理方法的优点，减少缺陷，最终确定出最佳的处理工艺路线，使该处理工艺路线无论在技术上，还是在经济上都可行。
13. 处理工艺流程设计的主要任务包括两方面：1）确定处理工艺流程中各个处理单元的具体内容、大小尺寸、顺序和排列方式，以达到有效处理污染物的目的。
2）绘制工艺流程图，要求以图解的形式表示：①处理过程中，污染物经过处理单元被去除时物料和能量发生的变化及其去向；②采用哪些处理单元、设备和构筑物；③管道不知和测量位置。
14. 工艺流程的设计要求：1）污染物处理后必须达到排放标准；2）要尽量采用成熟的、先进的、效率高的处理技术；3）防止处理污染物过程中产生二次污染物或污染转移；4）要充分利用和回收能量；5）处理量较大时选择连续处理工艺；6）处理量较小时选择间歇处理工艺；7）尽可能回收有用的物质；8）考虑处理能力的配套性和一致性且要有一定的操作弹性；9）确定公用工程的配套措施；10）确定运行条件和控制方案；11）操作检修方便，运行可靠；12）制定切实可靠的安全措施，并且考虑特殊情况的发生；13）节水；14）节电；15）保温、防腐设计；16）在满足治理要求前提下简化流程节约资金；17）在经济上最省。
15. 工艺流程图的内容：工程流程图是工艺设计关键的文件，是以规定的形象的图形、符号、文字表示工艺流程图中选用设备、构筑物、管道、附件、仪表等，以及排列次序与连接方式，反映出物料流向与操作条件的工程图纸。
工艺流程图一般分为两类，一类称为工艺方案流程图，另一类是工艺安装流程图。
1）工艺方案流程图（工艺流程示意图或工艺流程简图）：①定性的标出污染治理的路线；②画出采用的各种过程及设备以及连续的管线。
2）工艺安装流程图（工艺施工流程图或带控制点的工艺流程图）：①带编号、名称合管口的各种设备示意图；②带编号、规格、阀门和控制点；③表示管件、阀门和控制点的图例；④标题栏注明图名、图号、设计阶段。
16. 环保车间布置的原则：1）最大限度满足处理工艺包括设备维修的要求；2）有效利用车间建筑面积和土地；3）要为车间的经济技术指标、先进合理以及节能等要求创造条件；4）考虑其他专业对本车间布置的要求；5）要考虑车间的发展和厂房的扩建；6）车间中所采用的劳动保护、防腐、防火；7）本车间与其他车间在总平面上位置合理，力求使它们之间的输送管线最短，联系最方便；8）考虑本地区的气象水文地质等条件；9）车间内交通方便。
17. 管道流速选择的原则：从技术和经济两方面来确定管内流速。
当流量一定时，所选择的管内流速较高，则管径降低，材料消耗少，但是由于流速较高，压力损失也就较高，运行所需的动力消耗增加，也就是运行费用增加，管道和设备磨损加大，噪声增加。
反之，选择低流速所需的管径加大，材料消耗大，一次性投资增加，但压力损失小，动力消耗低，运行费用降低，磨损和噪声降低。
18. 公称压力：指管道中在一定温度范围为的最高允许压力，用符号P g或P N表示。
19. 确定管径：流速确定后，可根据处理的流体计算出管径，计算方法如下：如果管道是圆管，则Q=Sv=πd2v/4，式中Q：流体体积流量m3/s，S：管道横截面积m2，v：流体平均流速m/s，d：管道直径m；如果截面为方形，则S=ab=Q/v，a、b为分别截面的长边和短边，矩形管道一般是通风管道。
20. 管道布置应符合下列要求：⑪符合处理工艺流程的要求，并能满足处理的要求；⑫便于操作管理，并能保证安全运行；⑬便与管道的安装和维护；⑭要求管道整齐美观，标志明显，并尽量节约材料和投资。