大气复习1

排放因子举例（烟煤、次烟煤－ PM）
2.污染物排放量计算

排放因子举例（机动车）
单位： g/mi
车型
车速： 15km/h LDGV LDGT1 LDGT2 HDGV LDDV LDDT HDDV MC
EF
污染物
THC CO NOx
18.61 27.67 42.88 44.92 3.25 3.46 11.24 12.07 123.45 106.4 202.45 293.1 7.63 7.68 18.96 59.57 3.57 5.55 9.57 18.6 5.03 5.38 53.5 0.21
3.平流逆温
暖空气平流到冷地面上而下部降温而形成 4.湍流逆温
d
下层湍流混合达 d
上层出现过渡层
逆温
逆温
5.锋面逆温
冷、暖气团相遇 暖气上爬，形成锋面 冷暖间逆温
烟流型与大气稳定度的关系

波浪型（不稳） 锥型（中性or弱稳） 扇型（逆温）


爬升型（下稳，上不稳）
漫烟型（上逆、下不稳）
气温的垂直分布（温度层结）
气温的垂直分布－温度层结
T z

>0，
正常分布层结 中性层结（绝热直减率） 等温层结 逆温层结
d ， ＝
＝0 ， <0 ，
大气稳定度及其判据
定义：大气在垂直方向上稳定的程度；反映其是否容易对流
定性描述： 气块减速，有返回趋势，稳定 外力使气块上升或下降 气块去掉外力 气块加速上升或下降，不稳定 气块停在外力去掉处，中性
（第一定律＋状态方程）
其中
C p Cv R
k C p k v 1.4
气温直减率
pi d pi vi d vi
v dv
Ti dTi
T dT
z dz
（大气） （气块） （高度）
p dp
z
对气团：
气块： pi vi Ti
p v 环境：
T
dTi R dpi (1) Ti C p pi
大
污染源 特 点
气
污
主要来源
染
源
排放的污染物 二氧化硫、硫化氢、二氧 化碳、一氧化碳、火山灰 一氧化碳、二氧化碳、二 氧化硫、碳氢化合物等 风砂、土壤尘等 萜稀类碳氢化合物。
天
然
源
它和人为源相比产 生的污染物较少 ， 浓度较低，具有局 部地区某段时间内 可能形成严重影响 的特点。
火山喷发 森林火灾 自然尘 森林植物释放
第二节 燃料燃烧过程
1.影响燃烧过程的主要因素
燃烧过程及燃烧产物
完全燃烧：CO2、H2O
不完全燃烧： CO2、H2O & CO、黑烟及其他部分氧 化产物
如果燃料中含有S和N，则会生成SO2和NO
空气中的部分N可能被氧化成NO－热力型NOx
1.影响燃烧过程的主要因素

燃料完全燃烧的条件（3T）
1.烟气体积计算

过剩空气校正
理论需氧量 = 0.264 N2P - O2P，空气过剩系数 = 1 + O2P / （ 0.264 N2P - O2P ）
假如燃烧过程中产生CO，过剩氧量必须加以校正： O2P 0.5 COP
= 1 + （ O2P - 0.5 COP ）/ [ 0.264 N2P - （ O2P - 0.5 COP ）]
பைடு நூலகம்
海浪飞沫
移 动 源 静 止 源 汽车和火车、飞机 交通运输过程： 等，分布广泛分散， 现 代 化 交 通 运 输 难于监测和治理。 工具 静止源则包括工 厂 、焚化炉等不移 动的污染源。静止 源污染面积广，易 于集中监测治理。 燃料燃烧
硫酸盐和亚硫酸盐
一氧化碳、氮氧化物、碳 氢化合物、硫氧化合物和 铅等 二氧化硫、氮氧化物、二 氧化碳、一氧化碳 二氧化硫、硫化氢等
dTi R g dz 代入式(1)可得： T C p i p
pi dpi p dp 流体准静力学条件： pi p ，
由
dp g dz
气温直减率
T 1 实际中，Ti、T 相差<10K，则 Ti
R (8.314) 1 1 m J kg K R 287 ） p RT RT （空气 M v dTi R g dz 代入上式得： T C RT p
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
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
第三节 烟气体积及污染物排放量计算
d 由定义：
dTi g 0.98K /100m （C p 1004J kg 1K 1 ） dz Cp
T P R Cp P 0.288 ( ) ( ) T0 P0 P0
－泊松方程
位温:各高度均把压力换算为1000mb(10kPa)时的温度（绝热）
1000 R C p 1000 0.288 T( ) T( ) P P
0 0
1

多级串联的总净化效率

总分级通过率

PiT P i1 Pi 2 Pin 总分级效率
iT 1 PiT 1 (1 i1 )(1 i 2 ) (1 in )

总除尘效率
T 1 (1 1 )(1 2 ) (1 n )
人 为 源
工业生产过程
农业活动排放： 农药、化肥
颗粒物、粉尘、氧化亚氮 等
HJ 633-2012 环境空气质量指数(AQI)技 术规定(试行)
大气质量指数是指依据一定的标准，用一定的计算方法归纳大气质 量参数，而得到的能简明、概括地表征大气质量的数值。大气质量指 数形式很多，但特点和依据的原则相似。①一般选用以下评价参数:硫 氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、氧化剂及颗粒物，如污 染物标准指数；②大多数指数采用相对污染强度作为单项评价的依据， 如橡树岭大气质量指数；③某些指数先找出各种单项污染物污染强度 与人群受害程度的数量关系，再选配相关曲线求出指数，如污染物标 准指数；④各种分指数通过一定的综合运算形式求出综合指数，用于 描述大气质量的长期变化，如密特大气质量指数。大气质量指数是进 行大气质量评价和制定具体的环境管理措施不可缺少的依据。 选自《环境科学大辞典》


大气污染的分类： 1）局部地区污染（锅炉房烟囱排放对周围居民区造成 的污染） 2）地区性污染（工业区、城市） 3）广域污染（跨越行政区的广大地域） 4）全球性污染（温室效应、臭氧层破坏等）

大气污染的类型 1）煤烟型污染 2）石油型污染（NOx、HC、O3) 3）混合型污染 4）特殊型污染（氯碱厂周围的氯气污染、磷肥厂造成 的氟化物污染、有色金属冶炼产生金属蒸汽污染等）
以上组分的量均可由烟气分析仪测定。
2.污染物排放量计算

方法：
根据实测的污染物浓度和排烟量 根据燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状况预 测烟气量和污染物浓度
排放因子（Emission Factor）
2.污染物排放量计算

排放因子举例（烟煤、次烟煤－SOx、NOx、CO）
2.污染物排放量计算
沉降法 • 斯托克斯（Stokes）直径ds：同一流体中与颗粒密 度相同、沉降速度相等的球体直径 • 空气动力学当量直径da：在空气中与颗粒沉降速度 相等的单位密度（1g/cm3）的球体的直径
斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密 切相关，是除尘技术中应用最多的两种直径
除尘装置
1.烟气体积计算
理论烟气体积 CO2、SO2、N2和H2O 干烟气、标准干烟气、湿烟气 烟气体积和密度的校正 转化为标态下（273K、1atm）的体积和密度
V
n
V
s
ps Ts pn Tn
s

n

pn Tn ps Ts
注意：美、日和全球监测系统网的标态为298K、1atm。
1.烟气体积计算
第三节 净化装置的性能

评价净化装置性能的指标
技术指标 • 处理气体流量 • 净化效率 • 压力损失 经济指标 • 设备费 • 运行费 • 占地面积
净化装置技术性能的表示方法

处理气体流量
1 QN (Q1N Q2N ) 2 (m N 3/s)
漏风率


压力损失
Q1N Q2 N 100 Q1N
2.污染物排放量计算

例题：
2.污染物排放量计算

例题（续）：
第二节 大气的热力过程

太阳、大气和地面的热交换
• 太阳以紫外线、可见光、红外线的形式辐射热量
• 太阳辐射加热地球表面
• 地面长波辐射加热大气
• 近地层大气温度随地表温度变化
气温的垂直变化
气温直减率
T （大气） z 干空气绝热绘制温度递减率－ 干绝热直减率
分级效率与总效率的关系

由总效率求分级效率
i
S 3 g 3i g 3i S1 g i g 1i S2 g 2i g 1 P 2i S1 g 1i g 1i
i 1 i

Pg 2 i / g 3i
由分级效率求总效率
i g1i
i
i dG1 i q1dd p
不稳定条件下有利于扩散
大气稳定度及其判据
定量判断
pi i Ti 环境： p T