《大气污染控制工程》教案 第十章
大气污染控制工程》第十章 集气罩及管道设计【环境工程系】
吸入气流流动的基本规律
点汇流
吸气口附近为负压 、口较小
通过每个等速面的空气量相等（吸风口的流量 ）
4πr12v1=4πr22v2 =Q
( ) v1
r2 2
v2
r1
集气罩尽量靠近污染源，以提高捕集效率。
吸气范围减少一半， 2πr12v1=2πr22v2 =Q
则 vx=0.075×2=0.15m/s 此时，vx<0.5m/s，尘粒不能被吸入集气罩内。由分 析可知，只有距离吸风口75mm以内的尘粒才能被吸入。 因此，实际操作中吸风口应尽量靠近产尘点。
吹出气流流动的基本规律
▪射流：空气从孔口中吹出，在空间形成的气流。 ▪等温圆形射流 ▪等温扁射流
▪等温圆射流和扁射流参数计算公式 pp.590表13－1
吸入气流与吹出气流的比较
• 流量
吸入气流 通过等速面呈椭球面，等流量且等于吸入口的流量； 射流由于卷吸作用，沿射流前进方向流量不断增加，射流作用 区呈锥形。
• 速度衰减规律不同
射流各断面动量相等，吹出气流在较远处能保持其能量密度。 吹出气流 输送能力强 x=20d 10%v 吸入气流 控制能力强 x=d 10%v
环境工程系
大气污染控制工程
《大气污染控制工程》
小袋子
第10章 净化系统的设计
第10章 净化系统的设计
❖1.净化系统的组成与设计内容 ❖2.集气罩的捕集机理 ❖3.集气罩的结构形式 ❖4.集气罩的主要性能参数及计算 ❖5.集气罩的设计
第1节 净化系统的组成与设计内容
局部排气净化系统的组成
集气罩（局部排风罩）
吹出气流流动的基本规律
《大气污染控制工程》第10章 集气罩(60P)
图 点汇气流流动情况
实际上，吸气口是有一定大小的，气体流动也是有阻力的。所以，吸气 区气体流动的等速面不是球面而是椭球面。 吸气口气流速度分布特点： ①在吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口距离x的增大， 逐渐变成椭圆面，而在1倍吸气口直径d处已接近为球面。因此，当x/d > 1时，可近似当作点汇，吸气量Q可按式1、3计算。当x/d＜1时，应根 据有关气流衰减公式计算。 ②吸气口气流速度衰减较快。如图所示，当x/d＝1时，该点气流速度已 大约降至吸气口流速的7.5%。
集
用范围，吸气式集气罩分为： 密闭
气 罩
吹吸式
罩、排气柜、外部集气罩、接受式 集气罩等
1、密闭罩
将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，可防止污 染物的任意扩散。特点：所需排风量最小，控制效果最好，且不受 室内气流干扰，设计中应优先选用。 按照结构形式分为： 局部密闭罩 特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便； 适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。 整体密闭罩 特点：容积大，密闭性好。 适用：多点尘源、携气流速大或有振动的产尘设备。 大容积密闭罩 特点：容积大，可缓冲产尘气流，减少局部正压，设备检修可在罩 内进行。 适用：多点源、阵发性、气流速度大的设备和污染源。
4、吹吸气流
由两股气流组合而成的气 流。在集气罩设计中，利 用吹出气流与吸入气流联 合作用来提高所需“控制 风速”的形成，称为吹吸 式集气罩。
三、集气罩的基本类型
集气罩是烟气净化系统污染源的收集装置，可将粉尘及气体 污染源导入净化系统，同时防止其向生产车间及大气扩散， 造成污染。
吸气式
按集气罩与污染源的相对位置及适
其他：根据处理对象不同(如含尘气体、有毒高温易燃易爆气体等) 还应增设必要的设备，如清灰孔、冷却装置、余热利用装置、防爆 装置、消音器、各种阀门仪表等。
《大气污染控制工程》教案 第十章
第十章挥发性有机物污染控制VOC S是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率大，易挥发。
有些VOC S是无害的，有些则是有害的。
VOC S部分来源与大型固定源（如化工厂）的排放，大量来自交通工具、电镀、喷漆以及有机溶剂使用过程中所排的废气。
第一节蒸气压及蒸发一、蒸气压是判断有机物是否属于挥发性有机物的主要依据。
液态或固态物质的蒸气压的大小与温度有关，温度越高，蒸气压越大。
例10－1例10－2二、挥发与溶解污染预防第二节VOCS一、VOC S替代涂料施工、喷漆、电缆、印刷、粘接、金属清洗等行业都需要利用有机溶剂作为原材料的稀释剂或清洗剂，在使用过程中，这些有机溶剂绝大部分经挥发进入到大气环境中，造成严重的局部污染。
因此，采用无毒的或低毒原材料代替部分有机溶剂，做到不排或少排有害的是减少VOC S这类污染物的有效途径。
二、工艺改革通过工艺改革以减少VOC S的形成比末端治理措施更为经济有效。
三、泄漏损耗及控制1.充入、呼吸和排空损耗2.汽油的转移和呼吸损耗污染第三节燃烧法控制VOCS一、燃烧转化机理及燃烧动力学（自学）二、燃烧工艺1.直接燃烧也称为直接火焰燃烧，它是把废气中可燃有害组分当作燃料直接燃烧。
因此，该方法只适用于净化含可燃有害组分浓度较高的废气，或者用于净化有害组分燃烧时热值较高的废气。
2.热力燃烧用于可燃有机物质含量较低的废气净化处理工艺。
3.催化燃烧法实际上为完全的催化氧化，即在催化剂作用下，使废气中的有害可染组分完全转化为二氧化碳和水。
此法已成为净化含碳氢化合物废气的有效手段之一。
污染第四节吸收法控制VOCS一、吸收工艺及吸收剂1.吸收工艺吸收工艺如图10－8。
2.吸收剂吸收剂必须对被去除的VOC S有较大的溶解性。
同时，如果需回收有用的VOC S 组分，则回收组分不得和其他组分互溶；吸收剂的蒸气压必须相当低，如果净化过的气体被排到大气中，吸收剂的排放量必须降到最低。
二、吸收设备（自学）污染第五节冷凝法控制VOCS一、冷凝原理物质在不同的温度和压力下，具有不同的饱和蒸气压。
《大气污染控制》课程设计
《大气污染控制工程》课程设计DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计目录前言 (2)1.总论 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计内容及要求 (3)1.3设计原始资料 (3)1.4参考文献 (3)2.脱硫工艺流程的选择及说明 (4)2.1工艺比较 (4)2.2工艺流程介绍 (4)2.3吸收SO2的吸收塔的选择 (5)2.4填料的选择 (5)3.除尘器设计及计算 (6)3.1燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 (6)3.2除尘器的选择 (7)4.管道布置及各管段的管径 (8)4.1各装置及管道布置原则 (8)4.2确定管径 (8)5.烟囱的设计 (9)5.1烟囱高度的计算 (9)5.2烟囱直径的计算 (9)5.3烟囱的抽力 (10)5.4系统阻力计算 (10)5.6风机和电机的选择和计算 (11)6.填料塔的设计及计算 (13)6.1塔径的计算 (13)6.2填料层高度计算 (13)6.3填料塔高度计算 (13)6.4填料塔附件的选择 (13)7.课程设计总结 (14)前言当前我国大气污染状况依然十分严重，主要表现为煤烟型污染。
城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染一直在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势。
空气是地球表面一切有生命的物质赖以生存的基本条件。
如果没有空气，人类的生存及其社会活动就无法维持下去，植物的光合作用不能进行，其它生物也不复存在。
所以，当大气遭受污染之后，其成分、性质都发生了改变，这势必会对人体健康、动植物生长生活以及生态平衡乃至各种器官的存放产生有害的影响。
近年来，随着城市工业的发展，大气污染日益严重，空气质量进一步恶化，不仅危害到人们的正常生活，而且威胁着人们的身心健康。
我国11个城市中，空气中的烟尘和细颗粒物每年使40万人感染上慢性支气管炎。
在一定程度上，城市生活正在背离人们所追求的健康目标。
呼吸道疾病、温室效应、臭氧层破坏、酸雨、PM2.5等等，在这些名词已经频繁的出现在我们的日常生活中，大气污染的控制已经刻不容缓。
大气污染控制工程教案
《大气污染控制工程教案》课程名称：大气污染控制工程学生专业及年级：环境工程0203教师姓名：教师职称：讲师所用教材：《大气污染控制工程》郝吉明、马广大参考书：《大气污染及其控制》彭定一、林少宁《大气污染及其防治》唐永鉴本课程总学时数：64 本学期总学时数：64本学期上课周数：16 平均每周学时数：4讲课：实验：0测验：习题课：课程性质：必修专业课环境与生物工程学院辽宁石油化工大学第一章概论【课时安排】§1.1大气污染和大气污染物1学时§1.2 大气污染的综合防治0.5学时§1.3 大气环境标准0.5学时总计2学时【掌握内容】1基本概念：大气污染、一次污染物、二次污染物2 大气的组成、大气污染的形成过程、主要的污染源、大气污染物的种类【熟悉内容】1基本概念：大气污染的综合防治2 大气污染综合防治采取的措施3 大气环境质量标准、大气污染物排放标准、大气污染控制技术标准、警报标准【教学难点】1大气污染源及污染物的种类2一次污染物和二次污染物【教学重点】1大气的组成2大气污染源及污染物的种类3一次污染物和二次污染物【教学目标】1了解大气污染形成的原因2大气污染综合防治采取的措施【教学内容】§1—1 大气污染和大气污染物一大气的组成及大气污染二大气污染源及污染物的种类【授课时间】1学时【教学手段】课堂讲授【教学过程】一大气的组成及大气污染1．大气（1）大气的定义：下垫面（即地球表面）0m—2000～3000km包含的气体（2）大气的质量：5.3×1015T（3）空气：小区域的大气2．大气的组成恒定组分：氮N2（78.09%）、氧O2（20.95%）、氩Ar、氖Ne、氦He、氪Kr、氙Xe等组成比例90km以下基本保持不变（由于空气的垂真运动、水平运动以及分子扩散）可变组分：CO2、O3、H2O（0.02～6%）随时间、地点、气象条件等不同而变化（例如，CO2来源于燃料的燃烧、有机体的腐解以及动植物的呼吸等，从总量上来讲，夏天>冬天，陆地>海洋，城市>乡村，在大工业城市CO2含量高达0.05～0.07%）不定组分：由自然因素和人为因素形成的气态物质和悬浮颗粒例如，NO2自然因素：雷雨时产生；人为因素：燃料的燃烧SO2自然因素：火山和温泉的排出物；人为因素：燃料的燃烧关系：恒定组分+ 可变组分= 纯净大气纯净大气－H2O = 干洁大气3．大气污染（1）定义；大气污染系指由于人类活动或自然过程引起某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体舒适，健康和福利或危害了环境。
大气污染过程控制工程教案
大气污染过程控制工程教案第一章：大气污染概述1.1 大气污染的定义与分类1.2 大气污染物的来源与排放1.3 大气污染的危害1.4 大气污染控制的意义与目标第二章：大气污染物的迁移与转化2.1 大气污染物的传输机制2.2 大气污染物的转化过程2.3 大气污染物的衰减与扩散2.4 大气污染物的受体分布第三章：大气污染物监测技术3.1 大气污染物采样方法3.2 分析仪器与设备3.3 监测数据处理与质量控制3.4 大气污染物监测案例分析第四章：大气污染控制技术原理4.1 静电除尘技术4.2 布袋除尘技术4.3 湿式除尘技术4.4 活性炭吸附技术第五章：大气污染控制设备与应用5.1 常用大气污染控制设备介绍5.2 设备选型与设计原则5.3 设备安装与运行维护5.4 案例分析：大气污染控制设备应用实例第六章：大气污染化学与反应工程6.1 大气污染物的化学反应机制6.2 气溶胶化学6.3 光化学烟雾与臭氧6.4 酸雨成因与控制第七章：大气污染数值模拟与模型7.1 大气污染扩散模型7.2 空气质量模型7.3 大气污染控制模型7.4 数值模拟软件与应用第八章：区域大气污染控制策略8.1 区域大气污染现状与问题8.2 区域大气污染控制规划8.3 区域大气污染协同控制8.4 案例分析：区域大气污染控制实践第九章：大气污染法律法规与标准9.1 大气污染防治法律法规体系9.2 国际大气污染控制政策与协议9.3 我国大气污染控制标准与规范9.4 企业大气污染排放管理与合规第十章：大气污染过程控制工程案例分析10.1 案例一：工业炉窑大气污染控制10.2 案例二：电力行业大气污染控制10.3 案例三：交通领域大气污染控制10.4 案例四：城市空气质量改善工程重点和难点解析重点环节1：大气污染物的传输机制和转化过程补充和说明：这部分内容是理解大气污染过程控制的基础，需要重点关注大气污染物的来源、传输机制和转化过程。
这包括了解大气污染物的种类、来源、排放方式，掌握大气污染物的传输机制和转化过程，以及了解大气污染物对人体和环境的影响。
大气污染过程控制工程教案
大气污染过程控制工程教案第一章：大气污染概述教学目标：1. 理解大气污染的定义和分类。
2. 掌握大气污染的主要来源和影响。
3. 了解我国大气污染现状及治理政策。
教学内容：1. 大气污染的定义和分类2. 大气污染的主要来源和影响3. 我国大气污染现状及治理政策教学方法：1. 讲授法：讲解大气污染的基本概念、来源和影响。
2. 案例分析法：分析我国大气污染实例，了解治理政策及效果。
教学活动：1. 引入大气污染的话题，让学生了解大气污染的基本概念。
2. 通过PPT展示大气污染的分类及主要来源。
3. 分析我国大气污染现状，了解治理政策及实施效果。
作业与评估：2. 课堂讨论：学生汇报自己的作业成果，进行课堂讨论。
第二章：大气污染物的迁移和转化教学目标：1. 理解大气污染物的迁移和转化过程。
2. 掌握大气污染物的输送、扩散和衰减规律。
3. 了解大气污染物的转化机制及影响因素。
教学内容：1. 大气污染物的迁移和转化过程2. 大气污染物的输送、扩散和衰减规律3. 大气污染物的转化机制及影响因素教学方法：1. 讲授法：讲解大气污染物的迁移和转化过程。
2. 模拟实验法：通过模拟实验让学生了解大气污染物的输送、扩散和衰减规律。
3. 案例分析法：分析实际案例，了解大气污染物的转化机制及影响因素。
教学活动：1. 引入大气污染物迁移和转化的话题。
2. 通过PPT讲解大气污染物的输送、扩散和衰减规律。
3. 进行模拟实验，让学生直观了解大气污染物的迁移和转化过程。
4. 分析实际案例，了解大气污染物的转化机制及影响因素。
作业与评估：2. 课堂讨论：学生汇报自己的作业成果，进行课堂讨论。
第六章：大气污染监测技术教学目标：1. 理解大气污染监测的重要性。
2. 掌握大气污染物监测的基本方法和技术。
3. 了解大气污染监测设备的应用及数据处理。
教学内容：1. 大气污染监测的重要性2. 大气污染物监测的基本方法和技术3. 大气污染监测设备的应用及数据处理教学方法：1. 讲授法：讲解大气污染监测的基本概念和技术。
大气污染控制工程-教学大纲
《大气污染控制工程》教学大纲一、课程基本信息课程代码：课程英文名称：Air Pollution Control Engineering课程类型：必修课先修课程：《高等数学》《环境工程原理》《物理化学》学分：4总学时：64（理论学时：64）二、课程性质、目的与任务《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门主干专业课程，由讲课、实验、课程设计等环节组成。
学习本课程之前要求先修完《高等数学》、《环境工程原理》、《物理化学》等有关基础课或专业基础课。
通过本课程的学习与实践，全面掌握大气污染的来源、途径和机理（包括基本概念、基本理论、基本技能）、大气污染控制的原理、方法和实践以及前沿研究领域，同时，还要求掌握与此相关的标准和政策法规及其发展前景。
通过本课程的学习，达到三个目标：（1）学习必要的理论知识和方法、技巧；（2）培养学生工程设计能力和研究能力，解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力；（3）了解大气污染控制工程领域前沿研究内容，激发学生的创造力，培养创新思维。
三、课程教学内容与要求（一）概论要求了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题，理解大气污染的综合防治措施定义。
（1）大气污染和大气污染物（2）大气污染及其控制情况（3）大气污染的综合防治措施（4）大气环境标准2、教学重点大气污染的综合防治措施。
3、教学难点大气污染的来源，大气污染的综合防治措施。
（二）燃烧与大气污染1、教学内容与要求要求了解燃料的种类、组成，理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，掌握燃烧的计算。
（1）燃料的性质（2）燃料燃烧过程（3）烟气体积及污染物排放量计算（4）燃烧过程硫氧化物的形成与控制（5）燃烧过程氮氧化物的形成与控制（6）燃烧过程中颗粒污染物的形成（7）燃烧过程中其他污染物的形成重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，重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。
（三）大气污染气象学1、教学内容与要求要求了解与大气污染相关的气象学基本知识，理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。
大气污染课后答案10章
第十章挥发性有机物污染控制10.1查阅有关资料，绘制 C02蒸汽压随温度变化曲线，接合 C02物理变化特征对曲线进行分析说明。
解：见《大气污染控制工程》 P379图10 — 1。
10.2估算在40。
C 时，苯和甲苯的混合液体在密闭容器中同空气达到平衡时， 顶空气体中苯和甲苯的摩尔分数。
已知混合液中苯和甲苯的摩尔分数分别为 30%和70%。
解：B由Antoine 方程lg P = A _可分别计算得到 40。
C 时t +C苯的蒸汽压 P i =0.241atm ;甲苯的蒸汽压 P 2=0.078atm 。
P0 241因此 y 苯=x 苯0.30.0723 ,P1 10.3计算20。
C 时，置于一金属平板上 1mm 厚的润滑油蒸发完毕所需要的时间。
已知润滑 油的密度为1g/cm 3,分子量为400g/mol ，蒸汽压约为1.333 x 10—4Pa ,蒸发速率为mol p (0.52)一m s P解：P"A列式A 0.5 t，故PMf35A P 1.0X10 X1.0X101.01^10 t =2237 s =120YM p400 =<101.333 X1010.4禾U 用溶剂吸收法处理甲苯废气。
已知甲苯浓度为10000mg/m 3,气体在标准状态下的流33量为20000m /h ，处理后甲苯浓度为 150mg/m ，试选择合适的吸收剂，计算吸收剂的用量、吸收塔的高度和塔径。
解：取温度为100°F=310.8K进口甲苯浓度：1m 3气体中含1000mg ，则体积为 10000 10 ；310 .8 A 30.02242.772 10 m ,即浓度为 2772ppm 。
92273 同理可计算出口甲苯浓度为41.6ppm 。
《Air Pollution Control Engineering 》P366 Example10.14 选择 C 14H 30作吸收剂，但本题出口..6o6甲苯浓度过低，分压 41.6 x 10 atm ，小于C 14H 30 100 F 时分压47 x 10 ppm ，因此不能选 择y 甲苯—x 甲苯0.0546。
大气污染控制工程教案—08-09
《大气污染控制工程》教案学院、系：环境科学与工程学院环境工程系任课教师：任爱玲赵文霞授课专业：环境工程课程学分： 4课程总学时：60课程周学时： 42008年9月1日《大气污染控制工程》教学进程第 1 次课 2 学时2008年9月2日（星期二）第（1－2）节地点：中区一教405注：本页为每次课教案首页第 2 次课 2 学时2008年9月4日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教4052008年9月9日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第 4 次课 2 学时2008年9月11日（星期四）第（1－2）节 地点：中区一教405第 5 次课 2 学时2008年9月16日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第 6 次课 2 学时2008年9月18日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教405第7 次课 2 学时2008年9月23日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教4052008年9月25日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教4052008年9月30日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第10 次课 2 学时2008年10月2日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教405第11 次课 2 学时2008年10月7日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教4052008年10月9日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教405第13 次课 2 学时2008年10月14日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第14 次课 2 学时2008年10月16日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教4052008年10月21日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第16 次课 2 学时2008年10月23日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教405第17 次课 2 学时2008年10月28日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第18 次课 2 学时2008年10月30日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教405第19 次课 2 学时2008年11月4日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第20 次课 2 学时2008年11月6日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教405第21 次课 2 学时2008年11月11日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第22 次课 2 学时2008年11月13日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教405第23 次课 2 学时第24 次课 2 学时第25 次课 2 学时2008年11月25日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教4052008年11月27日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教4052008年12月2日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第28 次课 2 学时2008年12月4日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教405第29 次课 2 学时2008年12月9日（星期一）第（1－2）节地点：中区一教405第30 次课 2 学时2008年12月11日（星期四）第（1－2）节地点：中区一教40541。
内科大大气污染控制工程课件第10章 挥发性有机物污染控制
VOCs
丙烯醛 丙烯腈
丙醇
氯丙烷 苯
1-丁烯 氯苯 环己胺 1，2-二氯乙烷 乙烷 乙醇 乙基丙稀酸酯 乙烯 甲酸乙酯 乙硫醇
A/s-1
3.30E+10 2.13E+12 1.75E+06 3.89E+07 7.43E+21 3.74E+14 1.34E+17 5.13E+12 4.82E+11 5.65E+14 5.37E+11 2.19E+12 1.37E+12 4.39E+11 5.20E+05
VOCs燃烧原理及动力学
例：试计算燃烧温度分别为538、649和760oC时，去除废气中99.9% 的苯所需的时间。
解：假设燃烧反应为一级，即n=l，对式（10-8）积分，得
C C0
exp[k (t
t0 )]
（10-9）
当T=5380C时，由表10-8，得k=0.00011/s，代入式（10-9），得
工艺改革
➢ 非挥发性溶剂工艺取代挥发性溶剂工艺，如流化 床粉剂涂料和紫外平版印刷术
➢ 石油及石化生产过程：回收利用放空气体
泄漏损耗及控制
❖ 充入、呼吸和排空损耗
充入、呼吸和排空损耗
❖ 充入、呼吸和ห้องสมุดไป่ตู้空导致的VOCs排放
mi V i
i
yi M i Vm,g
mi －组分i的排放量 i －排出空气-VOCs混合物中组分i的浓度
E /4.18kJ·mol-1
35.9 52.1 21.4 29.1 95.9 58.2 76.6 47.6 45.6 63.6 48.1 46.0 50.8 44.7 14.7
大气污染控制工程实验教学设计
大气污染控制工程实验教学设计1. 前言随着工业化进程的加速，大气污染问题日益严重。
因此，大气污染控制工程一直被高度关注。
大气污染控制工程实验教学是培养学生对环境污染治理及控制工程领域的认知和技能的重要途径。
本文将介绍如何设计一份高质量的大气污染控制工程实验教学计划。
2. 教学目标大气污染控制工程实验教学的目标是培养学生掌握大气污染的基本知识和基本处理方法，了解大气污染控制技术的现状和前沿，提高学生的实验动手能力和自主创新能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 教学内容大气污染控制工程实验教学内容应包括大气污染的来源、种类和成分；大气污染控制技术的原理、方法和应用情况；大气污染控制工程设备和仪器的使用方法；常用大气采样和分析技术；大气污染控制的工艺、优化和运行管理等方面的知识。
4. 教学方法大气污染控制工程实验教学应以理论课程为基础，通过实验演示、小组讨论、案例分析以及实验设计和报告等多种教学方法，提高学生的综合运用能力。
5. 实验设计5.1 实验目的本实验的目的是学生通过实际操作，了解大气污染控制技术的基础知识、原理和实验技术，提高学生的实验动手能力和自主创新意识。
5.2 实验设备实验室需要具备以下设备：•多功能大气污染控制试验台•大气污染采样仪•多参数分析仪•恒温水浴器•滴定管、量筒、分析天平等基础实验设备5.3 实验步骤步骤一：大气污染采样依据教师讲授的采样方法，进行大气污染采样并记录相关参数。
步骤二：样品处理根据采样回收的大气污染样品，进行水解、萃取等样品处理操作，并记录操作过程和参数。
步骤三：参数测定运用多参数分析仪对处理后的样品进行大气污染物的多参数测定，并记录实验数据。
步骤四：数据分析根据实验数据，对大气污染控制技术的效果进行分析和讨论。
5.4 实验报告根据实验要求，学生需要按照格式撰写实验报告，包括实验目的、实验设备和方法、实验结果和数据分析等内容。
6. 实验效果本实验通过学生的实际操作，让学生深入理解大气污染控制技术的基础知识和实验技术，提高学生的实验动手能力和自主创新意识，从而达到应有的实验教学效果。
《大气污染物控制工程》 挥发性有机物污染控制
空气
饱空和气
纯液体
纯液体
二、挥发与溶解
VOCs的溶解度与其排放和控制密切相关
族
直链烃 环烃 芳烃
醇
酮
醚 酸
部分VOCs在水中的溶解度（25℃）
化合物
正戊烷
异己烷 环己烷 苯甲 苯乙
苯 甲醇、乙醇 正
丙醇、异丙醇 乙二醇 丁醇 环己醇 丙酮 丁酮
甲基异丁基酮
二乙醚 二异丁醚 甲酸 乙 酸 正丁
乙苯
2.7
46
5.4
三、VOCs的排放与来源
VOCs排放源可分为天然源和人为源 天然源主要来自于植被排放 代表性物种：异戊二烯、α-蒎烯、β-蒎烯、甲基丁烯醇
银杏，异戊二烯
油松，单萜
三、VOCs的排放与来源
分部门
中国2007
美国2011
欧盟27国2011
排放量 所占比例 排放量 所占比例 排放量 所占比例
二、VOCs的影响
O3 SOA
烷烃
烯烃
芳香烃 羰基化合物
NOx
OH
O3 NOx
HO2
OH
活
性
组
NOx
NOx
分
二、VOCs的影响
臭氧生成潜势（OFP）
臭氧生成系数MIR 光化学臭氧产生潜势POCP
OFPi
MIR i
VOC i
POCPi
Mean O3,i Mean O3,base case Mean O3,ethylene Mean O3,base case
酸
摩尔质量，g/mol
72 86 84 78 92 106 32、46 60、60 62 74 100 58 72 100 74 102 74 88
《大气污染物控制工程》 挥发性有机物污染控制 (2)
i组分的物料平衡：F ·z i= (1 －f ) F·y i+ f ·F·x i
气液平衡关系yi= mi ·x i代入上式得：
xi
zi
(1 f )m i
f
zi
mi (1 mi) f
由
n
yi
zi
(1 f )
n
f
/ mi
zi mi mi (1 f )
f
xi yi 1 和上式可得f、xi、yi。
mi
po i il
P
中压下，气相为真实气体，当物系分子结构相近时，液相可视为理想溶液
i 1 ，������il, ������iv 取为
1
所以:
mi
fo il
fivo
一、冷凝原理与工艺
冷凝工艺
净化气体
VOCs气体
冷凝器
冷凝的有机物
冷却剂
制冷设备
工艺特点：
适于废气体积分数10-2以上的有机蒸气，回收效率：80%～95%； 常作为其他方法的前处理。
368
1.4
9.5
45.5
308
甲醛
7
73
87.5
913
3.7
10.2
114
314
乙醛
4
57
73.3
1045
6.2
15.9
256
656
氯乙烯
4
22
104
573
9.7
12.8
392
517
丙烯腈
3
17
66.2
375
1.1
6.4
内科大大气污染控制工程教案第10章 挥发性有机污染物控制
催化燃烧实际上为完全的催化氧化，即在催化剂作用下，使废气中的有害可燃组分完全氧化为二氧化碳和水。由于绝大部分有机物均具有可燃烧性，因此催化燃烧法已成为净化含碳氢化合物废气的有效手段之一。
与其他种类的燃烧法相比，催化燃烧法具有如下特点：催化燃烧为无火焰燃烧，安全性好；要求的燃烧温度低，故辅助燃料消耗少；对可燃组分浓度和热值限制较小；为使催化剂延长使用寿命，不允许废气中含有尘粒和雾滴。
燃烧反应是放热反应，可用普通的热化学反应方程式来表示，每摩尔燃料燃烧时所放出的热量称为燃烧热，单位为kJ/mol。热化学方程式是进行物料衡算、热量衡算及设计燃烧装置的依据。
二、燃烧工艺
1、直接燃烧Leabharlann 直接燃烧是把废气中可燃有害组分当作燃料直接燃烧。因此，该方法只适用于净化含可燃有害组分浓度较高的废气，或者用于净化有害组分燃烧时热值较高的废气。
1、接触冷凝
接触冷凝是指在接触冷凝器中，被冷凝气体与冷却介质（通常采用冷水）直接接触而使气体中的VOCs组分得以冷凝，冷凝液与冷却介质以废液的形式排除冷却器。接触冷凝有利于强化传热，但冷凝液需进一步处理，常用的冷凝设备有喷射塔、喷淋塔、填料塔和筛板塔。
2、表面冷凝
表面冷凝也称间接冷却，冷却壁把冷凝气与冷凝液分开，因而冷凝液组分较为单一，可以直接回收利用。常用的间接冷凝设备有列管冷凝器、翅管空冷冷凝器、喷淋式冷凝器及螺旋板冷凝器。
一、冷凝原理
物质在不同的温度和压力下，具有不同的饱和蒸气压。对应于废气中有害物质的饱和蒸气下的温度，成为该混合气体的露点温度。也就是说，在一定压力下，某气体物质开始冷凝出现第一个液滴时的温度，即为露点温度，简称为露点。因此，混合气体中有害物质的温度必须低于露点，才能冷凝下来。在衡压下加热液体，液体开始出现第一个气泡时的温度，简称泡点，冷凝温度一般在露点和泡点之间，冷凝温度越接近泡点，则净化程度越高。通常也可用压缩法使气态有害物质在临界温度下临界压力下变成液态，从而除去或回收有害物质，但由于费用较高，目前很少使用。
大气污染控制工程教案设计
，在以后的运行中，
粉尘除层成了主要过滤层， 滤布只起着形成粉尘初层和支撑它的骨架作用， 由于粉尘初层的影响， 网较大的滤料也能获得
较高的除尘效率， 随着滤料上粉尘的积聚， 除尘效率和压力损失都相应增加， 当滤料两侧压差很大时会把已附着在滤料上
的细尘挤压过去，使效率降低。另外，阻力过高，处理风量显著下降，影响排放效果，故除尘器应控制一定的阻力，及时
（ 3）气液界面上 ,气液达溶解平衡 （ 4）膜无物质积累 , 即达稳态 .
即 :CA i= HPAi
2. 渗透模型 假定 :
（ 1）气液界面上的液体微元不断被液相主体中浓度为
CAL 的微元置换
（ 2）每个微表面元与气体接触时间都为
（ 3）界面上微表面元在暴露时间
的吸收速率是变化的
3. 表面更新模型 假定：
布袋除尘器所用的滤布多为圆柱形（ d=125-500mm ），也有扁形的，滤袋长一般为几米，现在此法已在冶金、水泥、化 工、瓷、食品等不同的部门得到广泛的应用。
专业资料
..
教
学
容
一、袋式除尘器的原理
（一）除尘机理
袋式除尘器是利用棉毛、 人造纤维等织物进行过滤的一种除尘装置， 滤料本身的网较大， 约 20 ～ 50 μ m ，绒布约 5～
五、袋式除尘器的选择设计和应用
1． 选择设计
（ 1） 选定型式、滤料和清灰式；
Q （ 2） 求过滤面积 A , A
60V f
Q——处理气量， m 3/h ；
Vf ——过滤风速， m/min 。 （ 3） 除尘器设计：确定滤袋尺寸直径 d 和高度 L，求单只滤袋面积，求滤袋只数，滤袋布置。
滤袋面积 a l
P229
参考资料
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第十章挥发性有机物污染控制
VOC S是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率大，易挥发。
有些VOC S是无害的，有些则是有害的。
VOC S部分来源与大型固定源（如化工厂）的排放，大量来自交通工具、电镀、喷漆以及有机溶剂使用过程中所排的废气。
第一节蒸气压及蒸发
一、蒸气压
是判断有机物是否属于挥发性有机物的主要依据。
液态或固态物质的蒸气压的大小与温度有关，温度越高，蒸气压越大。
例10－1
例10－2
二、挥发与溶解
污染预防
第二节VOC
S
一、VOC S替代
涂料施工、喷漆、电缆、印刷、粘接、金属清洗等行业都需要利用有机溶剂作为原材料的稀释剂或清洗剂，在使用过程中，这些有机溶剂绝大部分经挥发进入到大气环境中，造成严重的局部污染。
因此，采用无毒的或低毒原材料代替部分有机溶剂，做到不排或少排有害的是减少VOC S这类污染物的有效途径。
二、工艺改革
通过工艺改革以减少VOC S的形成比末端治理措施更为经济有效。
三、泄漏损耗及控制
1.充入、呼吸和排空损耗
2.汽油的转移和呼吸损耗
污染
第三节燃烧法控制VOC
S
一、燃烧转化机理及燃烧动力学（自学）
二、燃烧工艺
1.直接燃烧
也称为直接火焰燃烧，它是把废气中可燃有害组分当作燃料直接燃烧。
因此，该方法只适用于净化含可燃有害组分浓度较高的废气，或者用于净化有害组分燃烧时热值较高的废气。
2.热力燃烧
用于可燃有机物质含量较低的废气净化处理工艺。
3.催化燃烧法
实际上为完全的催化氧化，即在催化剂作用下，使废气中的有害可染组分完全转化为二氧化碳和水。
此法已成为净化含碳氢化合物废气的有效手段之一。
污染
第四节吸收法控制VOC
S
一、吸收工艺及吸收剂
1.吸收工艺
吸收工艺如图10－8。
2.吸收剂
吸收剂必须对被去除的VOC S有较大的溶解性。
同时，如果需回收有用的VOC S 组分，则回收组分不得和其他组分互溶；吸收剂的蒸气压必须相当低，如果净化过的气体被排到大气中，吸收剂的排放量必须降到最低。
二、吸收设备（自学）
污染
第五节冷凝法控制VOC
S
一、冷凝原理
物质在不同的温度和压力下，具有不同的饱和蒸气压。
对应于废气中有害物质的饱和蒸气压下的温度，称为该混合气体的露点温度。
也就是说，在一定压力下，某气体物质开始冷凝出现的第一个液滴使的温度，即为露点温度。
因此，混合气体中有害物质的温度必须低于露点，才能冷凝下来。
在衡压下加热液体，液体开始出现第一个气泡时的温度，简称泡点。
冷凝温度一般在露点和泡点之间，冷却温度越接近泡点，净化程度越高。
二、气态污染物的冷凝分离
1.相平衡常数
2.露点和泡点温度的计算
三、VOC S的冷凝
四、冷凝类型和设备
1.接触冷凝
2.表面冷凝
3.冷凝系统的设计计算
第六节吸附法控制VOC
污染
S
一、吸附工艺
二、吸附容量
对工程应用而言，吸附容量直接决定了吸附质在吸附床中的停留时间和吸附设备的规模。
通过吸附试验可得到吸附质在指定吸附剂中的吸附容量曲线。
三、所组分吸附（自学）
四、活性炭的吸附热
污染
第七节生物法控制VOC
S
一、原理
二、工艺
1.生物洗涤塔（悬浮生长系统）
2.生物滴滤塔
3.生物过滤塔（附着生长系统）
生物过滤塔易于操作，而且滤料具有比表面积大，吸附性能高的特点，可大大减缓有机负荷变化二引起的降解效果的波动。
目前较为常用的生物过滤工艺有土壤法和堆肥法。
土壤法：以土壤中的胶状颗粒作为滤料，利用其吸附性能和土壤中的细菌、霉菌等微生物的分解作用，将污染物去除的生物过滤工艺。
堆肥法：利用泥炭、堆肥、木屑等为滤料，经熟化后形成一种有利于气体通过的堆肥层，更适宜于微生物的生长繁殖。
三、生物法工艺性能比较及其应用前景
1.工艺性能：见表10－19
2.适用范围
生物法可处理的有机化合物种类包括：
烃类：苯、甲苯、二甲苯、乙烷、石脑油、环几烷等；
卤烃：三氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯苯等；
酮类，酯类，乙醚类，醇类等。
适用行业：汽车、造船、摩托车、自行车、家用电器、钢琴、集装箱生产厂的喷漆、涂装车间或生产线产生的有机废气；印铁制罐等流水线产生的有机废气等。