工业大气污染治理技术

• （2）除尘装置的分级效率
– 说明对某一粒径范围粒子的去除能力
• （3）除尘装置的通过率（除尘效果）
指同一时间内从除尘器出口逸散的粉尘量与进入的 粉尘量之百分比。
• （4）多级除尘效率
(二）除尘装置的分类与除尘原理
• 1．除尘装置的分类
• 2．各类除尘装置的除尘原理
1．除尘装置的分类
• 是否使用水或其他液体可分为 湿式除尘器、干式除尘器。
（2）湿式除尘原理
• 湿式除尘也称为洗涤除尘。该方法是用液体
（一般为水）洗涤含尘气体，使尘粒与液膜 、液滴或气泡碰撞而被吸附，凝集变大，尘
粒随液体排出，气体得到净化。
湿式除尘器的作用机理
• ①惯性碰撞 • ②扩散作用 • ③凝聚作用 • 粘附
喷淋洗涤装置的示意图
文丘里洗涤除尘器
填料塔洗涤器
湿式除尘器的特点
惯性力除尘
烟囱式
10～100
30～70
50～70
小
小
离心除尘
旋风式
3～100
50～150
85～95
中
中
湿式除尘
文丘里式
0.1～100
300～1000
80～95
中
大
过滤除尘
袋式
0.1～20
100～200
90～99
中以上
中以上
电除尘
0.05～20
Baidu Nhomakorabea
10～20
85～99.9
大
小～大
3.2 气态污染物的治理技术
三、废气治理技术
颗粒污染物的治理技术
气态污染物的治理技术
• 脱硫
• 脱硝
• VOCs治理
3.1 颗粒污染物的治理技术
除尘通俗的讲就是：含尘气体中去除 颗粒物的过程。实际上是一个固气相 混合物分离问题，即是气溶胶非均相 混合物的分离，从气溶胶中除去有害 无用的固体或液体颗粒物的技术称为 除尘技术。 由集尘罩、管道、除尘器、风机、 排气筒以及系统辅助装置组成。
(一）气态污染物的治理方法
• 吸收法
• 吸附法
• 催化转化法
2)石油和天然气工业源: （1）石油炼制：除烃类外，还含有多种硫化物、氮化物等。 （2）天然气的处理过程：天然气中常含有天然气油、丁烷和丙烷，因此要 经天然气处理装置回收这些可液化的成分方能使用。 3)钢铁工业：钢铁工业主要由采矿、选矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、焦化 等所组成。各生产工序都不同程度地排放污染物。排入大气的污染物主要 有粉尘、烟尘、S02、CO、N0x、氟化物和氯化物等。 4)有色金属工业：有色金属通常指除铁（有时也除铬和锰）和铁基合金以外 的所有金属。有色金属可分为四类：重金属、轻金属、贵金属、和稀有金 属。重有色金属在火法冶炼中产生的有害物以重金属烟尘和SO2为主，也伴 有汞、镉、铅、砷等极毒物质。生产轻金属铝时，污染物以氟化物和沥青 烟为主；生产镁和钛、锆、铪时，排放的污染物以氯气和金属氯化物为主。 5)建材工业：建筑材料种类繁多，其中用量最大最普遍的当属砂石、石灰、 水泥、沥青混凝土、砖和玻璃等。它们的主要排放物为粉尘。
尘气体中悬浮的烟尘质量数，称为质量浓
度，单位g/Nm3。
2．除尘装置的处理量
• 该项指标表示的是除尘装置在单位时间内
所能处理烟气量的大小，是表明装置处理 能力大小的参数，烟气量一般用体积流量
表示（Nm3/h，Nm3/s）。
3．除尘装置的效率
• 除尘装置的效率是代表装置捕集粉尘效果的重要 指标，也是选择、评价装置的最主要的参数。 • （1）除尘装置的总效率（除尘效率） 除尘装置的总效率是指在同一时间内，由除尘 装置除下的粉尘量与进入除尘装置的粉尘量的百 分比，常用符号表示。总效率所反映的实际上是 装置净化程度的平均值，它是评定装置性能的重 要技术指标。
一、工业废气分类及来源
（三）主要来源：
燃料燃烧（主要是燃煤)废气、生产工艺废气。 1：燃料燃烧废气： 作为一次能源的化石燃料的燃烧，化石燃料的燃烧，特别是不完全燃烧将 导致由烟尘、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物的产生，引起大气污染问题， 以燃煤引起的大气污染问题最为严重。 2：工业生产来源： 1)煤炭工业源:煤炭加工主要有洗煤、炼焦及煤的转化等，在这些加工中均 不同程度地向大气排放各种有害物质。主要有颗粒物、二氧化硫、一氧化 碳、氮氧化物及挥发性有机物及无机物。
一氧化氮是一种无色、无刺激的不活泼气体。而二氧化氮则是棕红色、有刺激性臭味的 气体。NO和NO2都是有毒气体，其中NO2比NO的毒性高4～5倍。
4：光化学氧化剂的危害 光化学烟雾成分中的二次污染物，如O3、过氧乙酰硝酸酯 （PAN）、过氧基硝酸酯 (PBN)、醛类等氧化剂对人体的影响类似NOx，但比NOx的影响更强。其慢性毒作用 还可诱发染色体畸变，加速人体衰老，降低肺部对细菌的抵抗力等。 5：含氟化合物的危害 1）氟化氧 有强烈的刺激和腐烛作用，可通过呼吸道粘膜、皮肤和肠道吸收，对 人体全身产生毒性作用,长期暴露在低浓度的氢氟酸蒸气中，可引起牙齿酸蚀症， 使牙齿粗粒无光泽，易患牙龈炎。当空气中HF浓度为0.03〜0.06mg/m3时，儿童牙 斑釉患病率明显增高。HF的慢性中毒可造成鼻粘膜溃疡、鼻中隔穿孔等，还可引 起肺纤维化。高浓度的HF能引起支气管炎和肺炎氟化氢是对植物危害较大的气体 之一，其特点主要是累积性中毒。 2）四氟化硅 密度为空气密度3.6倍的气体，同样刺激呼吸道粘膜。
• 结构简单，造价低，除尘效率高，在处理高温
、易燃、易爆气体时安全性好，在除尘的同时
还可去除气体中的有害物。湿式除尘器的不足
是用水量大，易产生腐蚀性液体，产生的废液
或泥浆需进行处理，并可能造成二次污染。在
寒冷地区和季节，易结冰。
（3）过滤式除尘器的滤尘原理
• 过滤式除尘是使含尘气体通过多孔滤 料，把气体中的尘粒截留下来，使气 体得到净化的方法。按滤尘方式有内 部过滤与外部过滤之分。
粒惯性较大，不能随气流急剧转弯，便从
气流中分离出来。
惯性除尘器除尘原理示意图
③离心式除尘器的工作原理
• 使含尘气流沿某一定方向作连续的旋转 运动，粒子在随气流旋转中获得离心力
，使粒子从气流中分离出来的装置为离
心式除尘器，也称为旋风除尘器。
旋风除尘器工作原理示意图
机械式除尘器的特点
• 机械式除尘器造价比较低，维护管理方便，耐高温，耐腐蚀，适宜含 湿量大的烟气，但对粒径5μm以下的尘粒去除率较低。当气体含尘浓 度高时，这类除尘器可作为初级除尘，以减轻二级除尘的负荷。
工业大气污染治理技术
2014-2-12
引 言
• 大气污染的防治是一个庞大的系统工程，基 本的思想是采用法律、行政、经济和工程技 术相结合的措施进行综合防治。从整个区域 大气污染状况出发，统一规划、合理布局，
综合应用各种防治污染的措施，充分利用环
境的自净能力，从而有效控制大气污染。
一：废气分类及来源 二：废气的危害
（一）除尘装置的技术性能
• 技术指标常以气体处理量、净化效率、
压力损失等参数表示。 • 经济指标则包括设备费、运行费、占地
面积等内容。
1．烟尘的浓度表示
• （1）烟尘的个数浓度 单位气体体积中所
含烟尘颗粒的个数，称为个数浓度，单位
为个/cm3，在粉尘浓度极低时用此单位。
（2）烟尘的质量浓度 每单位标准体积含
三：废气治理技术 四：工业排放标准
一、工业废气分类及来源
（一）废气的定义：
废气(waste gas)是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。特别是化 工厂、钢铁厂、制药厂，以及炼焦厂和炼油厂等，排放的废气气味大，严重污染 环境和影响人体健康。
一、工业废气分类及来源
（二）废气分类：通常我们是按大气的污染成份来分类：
袋式除尘器的除尘机制
• 筛分作用 • 惯性碰撞作用 • 扩散作用
• 静电作用
• 重力沉降作用
机械清灰袋式除尘器
袋式除尘器的特点
• 袋式除尘器除尘效率高达98%，能除掉微细尘粒，对处理气
量变化的适应性强，最适宜处理有回收价值的细小颗粒物。
• 但袋式除 尘器的投资比较高，允许使用的温度低，操作时气
6)化学工业：化学工业又称化学加工工业，其中产量大、应用广的主要化学 工业有无机酸、无机碱、化肥等工业。其排放的污染物，由原料，加工工 艺，生产环境等方面决定。
二、废气危害
1：颗粒污染物的危害： 大气固体颗粒物包括粉尘和烟尘，粒径较小的容易进入人的呼吸系统。 2：硫化合物的危害 二氧化硫是一种无色不可燃的有毒气体，具有强烈的辛辣、刺激性气味。 值得注意的是，SO2、SO3与水气、烟尘等结合形成硫酸烟雾及硫酸盐后，造成的生态环 境污染和危害远比单一的S02大得多，其毒性作用可增大3～4倍； 空气中SO2浓度和存在时间超过一定值时还会对植物造成伤害。 硫化氢是无色、具有浓厚腐蛋气味的有毒气体，易溶于水。如果侵入血液中能与血红蛋 白结合，生成硫化血红蛋白而使人缺氧，窒息死亡。 3：氮氧化合物的危害
的排放浓度；处理风量大，可达每小时数千至一二百万立方 米；阻力较低，仅IOO~ 500Pa，且运行能耗低。但电除尘器 的结构复杂，初投资大，占地面积大，对操作、运行、维护 管理都有较高的要求。
(三）除尘装置的选择
1．除尘装置的选择原则
• 除尘器的整体性能主要是用三个技术指标（ 处理气体量、压力损失、除尘效率）和三个 经济指标（一次投资、运转管理费用，占地 面积及使用寿命）来衡量。
考虑因素
• （1）需达到的除尘效率
• （2）设备运行条件 • （3）经济性 • （4）占地面积及空间的大小。
• （5）设备操作要求及使用寿命。
• （6）其他因素
2．除尘装置的性能比较
类型 结构形式 处理的粒度 μm 50～1000 压力降 mmH2O 10～15 除尘效率 ％ 40～60 设备费用 运行费用 重力除尘 沉降式 小 小
降室，惯性除尘器和旋风除尘器等。
①重力沉降室除尘原理
• 重力沉降室是利用粉尘与气体的密度 不同，使含尘气体中的尘粒依靠自身 的重力从气流中自然沉降下来，达到
净化目的的一种装置。
重力沉降室示意图
单层重力沉降室工作原理图
多层重力沉降室
②惯性除尘器的除尘原理
• 利用粉尘与气体在运动中的惯性力不同， 使粉尘从气流中分离出来的方法为惯性力 除尘，常用方法是使含尘气流冲击在挡扳 上、气流方向发生急剧改变，气流中的尘
体的温度需高于露点温度，否则不仅会增加除尘器的阻力， 甚至由于湿尘黏附在滤袋表面而使除尘器不能正常工作。 • 当尘粒浓度超过尘粒爆炸下限时，也不能使用袋滤式过滤器 。袋式过滤器广泛应用于各种工业生产的除尘过程。
（4）静电除尘原理
• 是利用高压电场产生的静电力（库仑力）
的作用实现固体粒子或液体粒子与气流分
• 按效率的高低分：
高效除尘器、中效除尘器和低效除尘器
根据除尘机制分四类:
• 机械式除尘器 • 湿式除尘器 • 过滤式除尘器 • 静电除尘器。
2．各类除尘装置的除尘原理
• （1）机械式除尘器
机械式除尘器是通过质量力的作用达到除
尘目的的除尘装置。质量力包括重力、惯
性力和离心力，主要除尘器形式为重力沉
• 重力沉降室适宜尘粒粒径较大(>50μm)、要求除尘效率较低、场地足
够大的情况；惯性除尘器适宜排气量较小、对除尘效 率要求较低的 场合；旋风除尘器是工业中应用较为广泛的除尘设备之一，通常情况
下，旋风除尘器对5μm以上的尘粒除尘效率最高可达95%左右，因此
常作为二 级除尘系统中的预除尘、气力输送系统中的卸料分离器和1 ~20t/h的小型锅炉烟气的处理用。
1：颗粒污染物： 一般指悬浮在空气当中的固体或液体物质，通常称为微粒物或颗粒物。 这类物质通常来源于：火力发电厂、钢铁厂、金属冶炼厂、水泥厂、化工厂以及 工业用和民用锅炉的排放。 2：气态污染物： 1）以S02为主的含硫化合物：如硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐 和有机硫气溶胶等 。 2）以NO 和NO2为主的含氮化合物。 3）碳的氧化物：主要是CO和CO2，如“温室效应”。 4）碳氢化合物：统称烃类，它们是形成危害人类健康的光化学烟雾的主要成分。 5）含卤素的化合物：通常主要指氟化氢(HF) 和 氯化氢(HCL)，它们可以破坏臭氧 层，导致人们患皮肤病及致癌。 3：放射性污染
离的方法。含尘气体进入除尘器后，通过
以下三个阶段实现尘气分离。 • ①粒子荷电 ②粒子沉降③粒子清除
管式电除尘器的示意图
单管电除尘器
平板电除尘器
电除尘器的特点
• 电除尘器已被广泛作为各种工业炉窑和火力发电站大型锅炉
的除尘设备，能处理高温、高湿烟气。它的除尘效率高，可
达98%以上，压力损失低，运行费 用较低，能满足环保要求