化工环境保护概论 第四章化工废气污染控制

12
13
大气污染物的治理技术

空气中的污染物，按其存在状态可分为：
气溶胶污染物： 粉尘、烟尘、雾滴和 利用外力分离，除尘
尘雾等颗粒状污染物。
气态污染物： 利用冷凝、吸收、 吸附、燃烧、催化 处理
14
SO2、NOx、CO、NH3、 H2S、有机废气等
分子态污染物。
第二节 除尘技术
粉尘的特性
除尘效率及压力损失 各种尘粒爆炸浓度的下限 除尘装置

粉尘的视密度：粉尘是许多粒子的集合体，粒
子之间有空隙存在，因此视密度比粒子的真密 度小很多。 粉尘的空隙率：粉尘间隙的体积占总体积的分 率。


空隙率大，则视密度小，视密度与真实密度相
差越大，粉尘越容易飞扬。
18
3. 尘粒的电阻率

尘粒的电阻率对于电除尘和过滤除尘有很大影
响。电阻率在104－2×1010 cm的范围内，

粒子大小通常用分级分布曲线或积分分 布曲线来表示。 分级分布曲线是表示每种粒径的粒子占全部
粒子总数的分率f与其粒子的粒径x之间关系的 曲线，即f曲线。


积分分布曲线表示大于某粒径的粒子占全部
尘粒的分率R与此粒径x之间关系的曲线，即R
曲线。
17
2. 尘粒的密度

尘粒的密度对于重力除尘及离心除尘的影响很 大。
4
化工废气的特点

种类繁多 组成复杂、具有一定毒性 污染物浓度高
污染面广、危害性大
废气污染物难以治理
5
6
化工废气主要污染物

目前大气污染物约有100种左右
（1）颗粒物 （2）二氧化硫 （3）氮氧化物
（4）碳氢化合物
7
Biblioteka Baidu
颗粒物


颗粒物是指除气体之外的包含于大气中的物质， 包括各种各样的固体、液体和气溶胶。 其中固体有灰尘、烟尘、烟雾，液体有云雾和 雾滴，粒径范围200－0.1 μm 。 按粒径差异分
硝酸、氮肥等工厂。

NOx是酸雨的主要形成物质之一，也是大气光
化学烟雾和臭氧消耗的重要原因。
10
碳氢化合物

碳氢化合物包括烷烃、烯烃和芳烃等。 碳氢化合物的天然源为植物分解物。 人为源主要是石油燃料的不充分燃烧和石油类 的蒸发。

它是形成光化学烟雾的主要成分。
11
化工废气中主要污染物的影响

人为源产生的硫主要是SO2。 SO2是无色、有刺激性的不可燃气体，主要大 气污染物之一，酸雨的主要形成因素。
9
氮氧化物

氮氧化物（NOx）种类很多，主要有NO和NO2，
其他还有N2O、N2O3、N2O4、N2O5等。

天然源的NOx主要来源于土壤和有机物的分解。

人为源大部分来自石化燃料的燃烧过程，也有
最适宜采用电除尘方法除尘。

改变电阻率的方法有：
（1）改变温度：大多数电阻随温度的升高而增加。
（2）加入水分：增加导电率，降低电阻率。
（3）添加化学药品：加入氨，可提高电阻。
19
除尘效率及压力损失
除尘装置的主要性能是用除尘效率和压力损失来 表示。

总除尘效率的计算
（1）根据除尘器进出口管道烟气的流量和烟尘浓度计算：
总悬浮颗粒物（TSP）：粒径<100 μm的微小 固体颗粒和液粒。 降尘：粒径>10 μm，在重力作用下可以降落 的颗粒状物质。 飘尘：粒径<10 μm的煤烟、烟气和雾在内的 颗粒状物质。
8
硫化物

硫常以SO2和H2S的形态进入大气。 大气中2/3的硫来自天然源，以细菌活动产生的 H2S最重要。


15


粉尘的特性
化学工业的粉尘污染物，主要包括含硅、铝、铁、镍、 钒、钙等氧化物及粒径在103μm以下的颗粒。
控制废气中粉尘的排放,是化工环境保护的重要内容。
粉尘中的物理性质，对于选定除尘方法有重要 的影响。 粉尘性质中最重要的参数是粉尘颗粒尺寸和密 度，电阻率等。
16
1. 粒子大小

主要气态污染物
二氧化硫、氮氧化物、氟化物、
氯化物及各种有机气体。

处理气态污染物的主要方法
吸收、吸附、催化转化、冷凝和燃烧等。
30
吸收法

原理
利用气体混合物不同组分在吸收剂中溶解度不
第四章 化工废气污染控制
4.1 化工废气的来源、分类及特点
4.2 除尘技术
4.3 气态污染物的治理技术
4.4 二氧化硫废气的治理
4.5 氮氧化物废气的治理 4.6 有机废气的治理
1
第一节 化工废气的来源、分类及特点

化工废气：从各种化工及其有关过程中排放的 含有污染物质的气体，统称为化工废气。
包括
除尘器的性能指标：
在选择除尘器时，要根据气体污染源的具体要 求，通过分析比较来确定除尘方案和选定除尘 装置。
28

根据含尘气体的特性，可从以下几个方面考虑 除尘装置和组合。（P91)
（1）粒径大小
（2）含尘浓度
（3）尘粒的黏附性
（4）尘粒的电阻率
（5）气体的温度
（6）含易燃易爆气体
29
第三节 气态污染物的治理技术
废气排放。
（5）化工生产中排放的某些气体。
3
化工废气的分类

按污染物性质的不同
HCl、HF、NH3；
（1）无机污染物废气，SO2、H2S、CO、NO2、Cl2、
（2）有机化合物废气，非甲烷烃、苯系物、酚、醛、
醇、卤代苯、丙烯腈、氰化物、环氧化合物。
（3）既含无机物又含有机物的废气，石油炼制和石油
化工废气，氯碱、炼焦、医药废气。
20
（2）根据除尘器进/出口烟气流量、烟尘浓度和除尘 灰斗收集的尘量计算：
（3）两级除尘时总效率计算：
21

分级除尘效率 除尘效率与处理烟气量的关系
实际处理气量Q 气体的含尘浓度C
22
23

多台同类型除尘装置串联使用时，总除尘效率 可以用下式计算：

压力损失：除尘器进出口压强差，该值越小， 则动力消耗越小，操作费用越低。

压力损失的原因：气体黏滞性造成的流动阻力； 器壁粗糙度造成的流动阻力；气体在除尘器内 流动速度变化产生的涡流等。
24
各种尘粒爆炸浓度的下限
25
除尘装置

除尘设备的分类
机械式除尘器 湿式（洗涤式）除尘器 电除尘器 过滤式除尘器
根据作用原理的不同
26

除尘器的除尘机理及使用范围
27

除尘装置的选择和组合
直接从生产装置中排放的气体；
间接的与生产过程有关的燃料燃烧、物料贮存、
装卸等操作散发的气体。
2

化工废气的来源
废气。
（1）副反应和化学反应进行不完全所产生的
（2）产品加工和使用过程中产生的废气。
（3）生产技术路线及设备陈旧造成的不合格
产品或物料的“跑、冒、滴、漏”。
（4）开停车或因操作失误，管理不善造成的