第三章——大气污染控制基础知识 大气污染控制工程课件
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《大气污染控制工程》课件
大气污染控制的重要性
详细介绍大气污染控制的重要性，包括保护人民健康和维护生态平衡。
大气污染控制的目标和策略
阐述大气污染控制的目标，包括降低污染物排放和改善空气质量，并介绍一些常用的控制策略。
大气污染控制工程的原理和技 术
介绍大气污染控制工程中常用的原理和技术，如静电除尘、吸附等，以及它 们的工作原理和应用范围。
大气污染控制案例研究
通过实际案例，展示大气污染控制工程在不同地区的应用，以及取得的成效和挑战。
总结和展望
总结各个方面的内容，并展望大气污染控制工程的未来发展，以及我们每个人在环境保护中的角色。
《大气污染控制工程》
这个PPT课件将带您了解大气污染的定义和概述，包括其影响以及控制工程的 重要性和目标，同时讨论了控制工程的原理和技术，并提供了一些案例研究， 最后进行总结和展望。
大气污染的定义和概述
探讨大气污染的定义，了解它对环境和人类的影响，并介绍一些常见的大气 污染源。
大气污染的影响
深入了解大气污染对人类健康、环境质量和气候变化等方面带来的影响。
内科大大气污染控制工程课件第3章 大气污染气象学
z
主要气象要素
3．气湿
➢ 绝对湿度－1m3湿空气中含有的水汽质量 ➢ 相对湿度－空气的绝对湿度与同温度下饱和空气
的绝对湿度的百分比 ➢ 含湿量－湿空气中1kg干空气包含的水汽质量 ➢ 水汽体积分数－水汽在湿空气中所占的体积分数 ➢ 露点－同气压下空气达到饱和状态时的温度
主要气象要素
3．气湿
主要气象要素
云状:卷云（线）,积云（块）,层云（面),雨层云(无定形）
云
低 云 （ 米 以 下 ）
2500
高云（5000m以上）
中 云 （ 2500-5000m ）
主要气象要素
6．能见度
正常视力的人，在天空背景下能看清的水平距离 级别（0~9级，相应距离为50～50000米）
第二节 大气的热力过程
一.太阳、大气和地面的热交换
T0 P0
P0
位温:各高度均把压力换算为1000mb(10kPa)时的温度（绝热）
T (1000) RCp T (1000)0.288
P
P
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， ＝ d ， ＝0 ， <0 ，
正常分布层结 中性层结（绝热直减率） 等温层结 逆温层结
Ozone layer
大气圈垂直结构
➢ 对流层（～10km左右）
➢ 集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天 气现象都发生在这一层
➢ 温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降 Leabharlann 0.650C➢ 强烈对流作用
➢ 温度和湿度的水平分布不均
大气边界层－对流层下层1～2km，地面阻滞和摩擦 作用明显
➢ 气温随高度升高而迅速降低 ➢ 对流运动强烈
主要气象要素
3．气湿
➢ 绝对湿度－1m3湿空气中含有的水汽质量 ➢ 相对湿度－空气的绝对湿度与同温度下饱和空气
的绝对湿度的百分比 ➢ 含湿量－湿空气中1kg干空气包含的水汽质量 ➢ 水汽体积分数－水汽在湿空气中所占的体积分数 ➢ 露点－同气压下空气达到饱和状态时的温度
主要气象要素
3．气湿
主要气象要素
云状:卷云（线）,积云（块）,层云（面),雨层云(无定形）
云
低 云 （ 米 以 下 ）
2500
高云（5000m以上）
中 云 （ 2500-5000m ）
主要气象要素
6．能见度
正常视力的人，在天空背景下能看清的水平距离 级别（0~9级，相应距离为50～50000米）
第二节 大气的热力过程
一.太阳、大气和地面的热交换
T0 P0
P0
位温:各高度均把压力换算为1000mb(10kPa)时的温度（绝热）
T (1000) RCp T (1000)0.288
P
P
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， ＝ d ， ＝0 ， <0 ，
正常分布层结 中性层结（绝热直减率） 等温层结 逆温层结
Ozone layer
大气圈垂直结构
➢ 对流层（～10km左右）
➢ 集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天 气现象都发生在这一层
➢ 温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降 Leabharlann 0.650C➢ 强烈对流作用
➢ 温度和湿度的水平分布不均
大气边界层－对流层下层1～2km，地面阻滞和摩擦 作用明显
➢ 气温随高度升高而迅速降低 ➢ 对流运动强烈
大气污染控制工程幻灯片
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• 3.2.5 烟流形状与大气稳定度 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）
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3.3 大气的运动和风
• 3.3.1 引起大气运动的作用力
直接作用力
重力 水平气压梯度力（垂直上与重力基本平衡）
间接作用力
很厚的气层下沉 压缩变扁 顶部增温比底部多
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• 3）平流逆温：暖空气平流到冷地面上而形成 • 4）湍流逆温：低层空气的湍流混合形成
d 下层湍流混合达 d 上层出现过渡层 逆温
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• 5）锋面逆温：冷暖空气团相遇时，由于在锋面温差过
大所形成。
冷、暖气团相遇 暖气上爬，形成锋面
冷暖间逆温
• 能见度表示了大气清洁、透明的程度或大气的混浊程度。 能见度的观测值通常分为10级。
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3.2 大气的热力过程
3.2.1 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
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3.2.2 气温的垂直变
5）若气温随高度增加而递减，γ为正值，反 之为负值。
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6）温度层结：用以表示气温沿高度变化 的曲线。
大气的温度层结分四种类型：
(1)γ>γd，正常分布层结(递减层结)，气 温随高度增加而递减；
(2)γ=γd，中性层结，气温直减率接近1K /100m；
(3)γ=0，等温层结，气温不随高度变化； (4)γ<0，逆温，气温随高度增加而增加。
1）大气的绝热过程与泊松方程
T/T0=(P/P0)0.288
大气污染控制工程教学课件
气体监测与评估
通过改进燃烧过程，降低燃烧过程中 产生的气态污染物。
对气态污染物进行实时监测和评估， 为控制技术提供数据支持。
废气处理技术
采用吸取、吸附、催化转化等技术， 对废气中的气态污染物进行处理。
温室气体减排技术与方法
提高能源利用效率
通过改进能源利用方式，提高能源利用效率，减少温室气体排放 。
大气污染危害
大气污染可导致呼吸系统疾病、 生态系统破坏、气候变化等问题 ，对人类健康和生态环境造成严 重影响。
大气污染控制工程的重要性
01
02
03
保证人类健康
大气污染控制工程可以减 少空气中有害物质的含量 ，降低空气污染对人类健 康的危害。
保护生态环境
大气污染控制工程可以减 少空气中有害物质的排放 ，保护生态环境，维护生 态平衡。
案例描述
某工业园区采用集中供热、统一排放的方式，对园区内的大气污染进行控制。具体措施包 括安装除尘器、脱硫脱硝设备等，并对排放口进行监测和监管。
案例分析
该案例采用了集中供热、统一排放的方式，能够有效地减少园区内的大气污染。同时，安 装除尘器、脱硫脱硝设备等措施也能够进一步减少污染物的排放。但是，该案例也存在一 些问题，如设备维护成本较高、监管难度较大等。
目前关于大气污染控制工程的政策法规尚不完善，需要进 一步加强立法和执法力度，确保工程的顺利实施和效果评 估。
未来大气污染控制工程发展策略建议
加强技术研发和创新
完善政策法规体系
加大对大气污染控制工程技术研发的投入 ，推动新技术、新方法的研发和应用，提 高治理效率和效果。
加强大气污染控制工程的立法和执法力度 ，完善相关政策法规体系，为工程的顺利 实施提供有力保证。
大气污染控制篇-基础知识(工程师培训PPt).
浓度在0.5ng/m3以上，对人体健康已有潜在影响，1～3ng/m3时多 数人开始受到刺激，10ng/m3时刺激加剧，个别人还会出现严重的 支气管痉挛。与颗粒物和水分结合的硫氧化物是对人类健康影响 非常严重的公害（如著名的伦敦烟雾事件）。当大气中的SO2氧化 形成硫酸和硫酸烟雾时，其毒性是SO2的4～20倍。
培训资源
6
环境监测与治理技术专业教学资源库
③碳氧化物：CO和CO2是各种大气污染物中发生量最大的一类污染物，主要来 自燃料燃烧和机动车排气。CO是一种窒息性气体，在城市冬季采暖季节或在交 通繁忙的十字路口，当气象条件不利于排气扩散稀释时，CO的浓度有可能达到 危害人体健康的水平。 CO2是无毒气体，但当其在大气中的浓度过高时，使氧气 含量相对减小，对人产生不良影响。地球上CO2浓度的增加，能产生“温室效应 ”，迫使各国政府开始实施控制。 ④有机化合物：种类很多，其中包括碳氢化合物（烃类、芳香烃等）、含氧有机 物（醇、醛、酮、酸、醚）以及含有卤素的有机物（例如氯仿、三氯乙烯等）。
1.3大气污染物的来源
①硫氧化物：主要是SO2，是目前大气污染物中数量较大、影响范围广的一种 气态污染物，几乎所有工业企业都可能产生。它主要来自化石燃料的燃烧过 程 ，以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等热过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫 酸厂、炼油厂以及所有烧煤或油的工业炉窑等都排放SO2烟气。
培训资源
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10
环境监测与治理技术专业教学资源库
（2）对植物的伤害 大气污染对植物的伤害，通常发生在叶子结构中。最常遇到的毒害植物的 气 体是：二氧化硫、臭氧、PAN、氟化氢、乙烯、氯化氢、氯、硫化氢和氨。 （3）对器物和材料的影响 大气污染对金属制品、油漆涂料、皮革制品、纸制品、纺织品、橡胶制品和建 筑物的损害也是很严重的。这种损害 包括玷污性损害和化学性损害两个方面。 （4）对大气能见度和气候的影响 大气污染最常见的效应是大气能见度降低。大气污染对气候产生的影响越来越
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6
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③碳氧化物：CO和CO2是各种大气污染物中发生量最大的一类污染物，主要来 自燃料燃烧和机动车排气。CO是一种窒息性气体，在城市冬季采暖季节或在交 通繁忙的十字路口，当气象条件不利于排气扩散稀释时，CO的浓度有可能达到 危害人体健康的水平。 CO2是无毒气体，但当其在大气中的浓度过高时，使氧气 含量相对减小，对人产生不良影响。地球上CO2浓度的增加，能产生“温室效应 ”，迫使各国政府开始实施控制。 ④有机化合物：种类很多，其中包括碳氢化合物（烃类、芳香烃等）、含氧有机 物（醇、醛、酮、酸、醚）以及含有卤素的有机物（例如氯仿、三氯乙烯等）。
1.3大气污染物的来源
①硫氧化物：主要是SO2，是目前大气污染物中数量较大、影响范围广的一种 气态污染物，几乎所有工业企业都可能产生。它主要来自化石燃料的燃烧过 程 ，以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等热过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫 酸厂、炼油厂以及所有烧煤或油的工业炉窑等都排放SO2烟气。
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（2）对植物的伤害 大气污染对植物的伤害，通常发生在叶子结构中。最常遇到的毒害植物的 气 体是：二氧化硫、臭氧、PAN、氟化氢、乙烯、氯化氢、氯、硫化氢和氨。 （3）对器物和材料的影响 大气污染对金属制品、油漆涂料、皮革制品、纸制品、纺织品、橡胶制品和建 筑物的损害也是很严重的。这种损害 包括玷污性损害和化学性损害两个方面。 （4）对大气能见度和气候的影响 大气污染最常见的效应是大气能见度降低。大气污染对气候产生的影响越来越
大气污染控制工程知识点总结培训课件
第一章．1、按照大气污染的范围来分，可以分为四类：（1）局部地区污染；（2）地区性污染（3）广域污染（4）全球性污染。
2、大气污染物：指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。
可以分为两类：气溶胶状态污染物、气体状态污染物。
3、一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。
4、大气污染源可以分为：自然污染源、人为污染源。
（人为污染源：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。
）5、中国的大气环境污染主要以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO，北京、上海、广州属于煤烟与汽车尾气并重类2型。
6、大气污染物入侵人体途径：（1）表面接触（2）食入含污染物的食物和水（3）吸入被污染的空气。
7、颗粒物的粒径大小危害人类健康主要表现在两方面：粒径越小，越不容易沉淀，漂浮时间长人体吸入后深入肺部；粒径越小，粉尘比表面积越大，物理化学活性越高，生理效应加剧。
8、硫酸烟雾引起的生理反应要比单一二氧化硫气体强4—20倍。
9、能见度：指定方向上仅能用肉眼看见和辨认的最大距离。
10、大气污染综合防治措施：（1）全面规划、合理布局（2）严格环境管理（3）控制污染技术措施（4）控制污染经济政策（5）绿化造林（6）安装废气净化装置。
11、大气污染综合防治的基本点是：防与治的综合。
12、环境管理概念的两种范畴：狭义：环境污染源和环境污染物的管理；广义：即从环境经济、环境资源、环境生态的平衡管理，通过经济发展的全面规划和自然资源的合理利用，达到保护生态和改善环境的目的。
13、清洁生产包括：清洁的生产过程和清洁的产品。
14、可持续发展能源战略：（1）综合能源规划与管理（2）提高能源利用效率（3）推广少污染的煤炭开采集术和清洁煤技术（4）积极开发利用新能源和可再生能源。
15、制定环境空气质量标准的目标是保障人体健康和保护生态环境。
第二章.1、燃料：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。
大气污染控制工程 PPT课件
入变化而变化的一定趋势。揭示了居民收入和食品支出之间
的相关关系，用食品支出占消费总支出的比例来说明经济发
展、收入增加对生活消费的影响程度。众所周知，吃是人类
生存的第一需要，在收入水平较低时，其在消费支出中必然
占有重要地位。随着收入的增加，在食物需求基本满足的情
况下，消费的重心才会开始向穿、用等其他方面转移。因此，
序 号
指标
2005 年
2010 年
“十一五” 增减情 况
1 化学需氧量排放总量（万吨） 1414 1270 -10%
2 二氧化硫排放总量（万吨） 2549 2295 -10%
3
地表水国控断面劣V类水质 的比例（%）
26.1
＜22
-4.1个百分 点
4
七大水系国控断面好于Ⅲ类 的比例（%）
41 ＞43 2个百分点
10
“十五”环保计划主要指标完成情况
序号
1 2 3
指 标 2000年 2005 2005
名称
年计划 年
目标
二氧化硫排 1995 1800 2549
放量（万吨）
烟尘排放量 （万吨）
1165
1100
1183
工放业量粉（尘万排 吨）1092 900
911
“十五” 增减情 况 27.8%
1.5%
-16.6%
雨区的污染程度进一步加重。降水酸度最低值由2000年的 4.1下降至2004年的3.05，酸雨频率大于40%的城市比例由 2000年的52%上升至2005年的63.9%。有关研究表明，我 国每排放一吨二氧化硫造成的经济损失约2万元，空气污染
特别是酸雨污染已严重制约着全面建设小康社会目标的顺利 实现。
3《大气污染控制工程》第三章
第三章大气污染气象学为了有效地控制大气污染．除需采取安装净化装置等各种技术措施外，还需充分利用大气对污染物的扩散和稀释能力。
污染物从污染源排到大气中的扩散过程，与排放源本身的特性、气象条件、地面特征和周围地区建筑物分布等因素有关。
本章主要对大气污染气象学的基本知识作一扼要介绍。
第一节大气圈结构及气象要素一、大气圈垂直结构地球表面环绕着在层很厚的气体，称为环境大气或地球大气，简称大气。
大气是自然环境的重要组成部分，是人类及生物赖以生存的必不可少的物质。
大气圈的垂直结构是指气象要素的垂直分布情况；如气温、气压、大气密度和大气成分的垂直分布等。
根据气温在垂直于下垫面(即地球表面情况)方向上的分布，可将大气分为五层：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
1.对流层对流层是大气层最低的一层；平均厚度为12公里。
由于对流程度在热带要比寒带强烈，故自下垫面算起的对流层的厚度随纬度增加而降低，赤道处约为16～17km,中纬度地区约10～12km，两极附近只有8～9km。
①对流层的主要特征是：(1)对流层虽然较薄，但却集中了整个大气质量的3／4和几乎全部水汽，主要的大气现象都发生在这一层中，它是天气变化最复杂、对人类活动影响最大的一层；(2)气温随高度增加而降低，每升高100 m平均降温约0.65℃；(3)空气具有强烈的对流运动，大气垂直混合激烈。
主要由于下垫面受热不均及其本身特性不同造成的。
(4)温度和湿度的水平分布不均匀；例如在热带海洋上空，空气比较温暖潮湿，在高纬度内陆上空，空气比较寒冷干燥，因此也经常发生大规模空气的水平运动。
②对流层亚层分层情况：(1)对流层的下层，厚度约为1～2km，其中气流受地面阻滞和摩擦的影响很大，称为大气边界层(或摩擦层)。
(2)其中从地面到50～100m左右的一层又称近地层。
在近地层中，垂直方向上热量和动量的交换甚微，所以温差很大，可达1～2℃。
(3)在近地层以上，气流受地面摩擦的影响越来越小。
大气污染控制工程.ppt
2、气温与气压 （1）气温：这里指地面气温，一般是指距地面 1.5m高处在百叶箱中观测到的空气温度。常用的 气温 单位为摄氏温度（ ℃ ）、热力学温度（K） 和华氏温度（°F）。三者之间的换算公式如下：
{T}K={t} ℃+273.15 {t} ℃=5/9× ({t} °F－32)
气温与大气污染的关系： 近地层大气的温度是不断变化的。近地层大 气温度的垂直分布决定了大气的稳定程度， 以至影响大气污染物的扩散和稀释。因此气 温的垂直分布与大气污染程度密切相关。
二、影响大气污染物扩散能力的主要因素 大气的运动变化主要是由大气中热能的交 换引起的，热能主要来自于太阳，热能的交换使 得大气的温度有升有降。空气的运动和气压系统 的变化活动，使地球上海陆之间、南北之间、地 面和高空之间的能量和物质不断交换，生成复杂 的气象变化和气候变化。影响大气污染物扩散的 主要因素有两方面： 一是气象的动力因素；二 是 热力因素。
（2）气压： 单位面积上承受的大气柱的重力，即大气 的压强。大气层中不同的地方气压不同而产生 压力差，从而引起空气的运动。气压的单位有： 大气压、帕、毫巴、毫米汞柱，它们之间的关 系如下
1atm=101325Pa=1013.25mbar=760mmHg
3、大气湿度：表示大气中水汽含量和潮湿程度的重 要物理量，它与天气变化密切相关。大气湿度的常 用表示方法有以下几种： （1）绝对湿度：单位体积空气中所含的水汽质量， 单位：g/m3. (2)水汽压力：空气中所含水汽的分压力，与气压用 相同单位mmHg或Pa。 注意：通常气温条件下水汽压的值与绝对湿度 的值相差不大，因此实际工作中常以水汽压来代替 绝对湿度
续表 各项污染物的浓度限值
Pb 季平均 年平均 B[a]P F 日平均 日平均 一小时平均 月平均 植物生长季平均 1.8② 1.2 ② 1.50 1.00 0.01 7① 20 ① 3.0③ 2.0 ③ μg/dm2.d μg/Nm3
大气污染控制工程绪论课件
危害
大气污染对人类健康、生态系统和气候变化产生广泛而深远的影响。长期接触大气污染物可能导致呼吸系统疾病、 心血管疾病等健康问题，对生态系统则可能导致物种减少、生态平衡破坏等生态问题，而气候变化则可能引发极 端天气事件、海平面上升等问题。
大气污染控制工程的研究对象和内容
研究对象
大气污染控制工程的研究对象包括大气污染物排放源、污染 物在大气中的扩散和转化、以及污染物控制和治理技术等。
解决方案
建立空气质量监测网络，定期监测空气中PM2.5、 PM10、NOx等多种污染物浓度，评估空气质量 等级。
成果与影响
根据监测数据制定针对性强的污染控制措施，有 效提高了空气质量。市民对环境状况的满意度提高。
某市室内空气污染治理案例
案例背景
随着城市化进程加快，室内空气污染问题日益突出，某市 市民反映室内空气质量差，影响生活品质。
引入市场竞争机制
引入市场竞争机制，推动排污权交易等制度的实施，使排污成本上 升，从而促进企业和个人减少污染排放。
加强科研和技术创新
加强科研和技术创新，研发更加高效、经济、环保的污染控制技术 和设备，为大气污染控制工程提供强有力的技术支持。
END
THANKS
感谢观看
KEEP VIEW
缺乏有效的激励机制 目前缺乏有效的激励机制来鼓励企业和个人减少 污染排放，如缺乏合理的排污收费制度和优惠政 策等。
技术成本较高 大气污染控制工程需要采用先进的技术和设备， 而这些技术和设备的成本往往较高，给工程实施 带来了一定的经济压力。
提高大气污染控制工程效果的措施和建议
加强政策引导和法规制定
政府应制定更加严格的环保法规和标准，并实施有效的监管，确保 企业严格遵守环保要求。
大气污染对人类健康、生态系统和气候变化产生广泛而深远的影响。长期接触大气污染物可能导致呼吸系统疾病、 心血管疾病等健康问题，对生态系统则可能导致物种减少、生态平衡破坏等生态问题，而气候变化则可能引发极 端天气事件、海平面上升等问题。
大气污染控制工程的研究对象和内容
研究对象
大气污染控制工程的研究对象包括大气污染物排放源、污染 物在大气中的扩散和转化、以及污染物控制和治理技术等。
解决方案
建立空气质量监测网络，定期监测空气中PM2.5、 PM10、NOx等多种污染物浓度，评估空气质量 等级。
成果与影响
根据监测数据制定针对性强的污染控制措施，有 效提高了空气质量。市民对环境状况的满意度提高。
某市室内空气污染治理案例
案例背景
随着城市化进程加快，室内空气污染问题日益突出，某市 市民反映室内空气质量差，影响生活品质。
引入市场竞争机制
引入市场竞争机制，推动排污权交易等制度的实施，使排污成本上 升，从而促进企业和个人减少污染排放。
加强科研和技术创新
加强科研和技术创新，研发更加高效、经济、环保的污染控制技术 和设备，为大气污染控制工程提供强有力的技术支持。
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缺乏有效的激励机制 目前缺乏有效的激励机制来鼓励企业和个人减少 污染排放，如缺乏合理的排污收费制度和优惠政 策等。
技术成本较高 大气污染控制工程需要采用先进的技术和设备， 而这些技术和设备的成本往往较高，给工程实施 带来了一定的经济压力。
提高大气污染控制工程效果的措施和建议
加强政策引导和法规制定
政府应制定更加严格的环保法规和标准，并实施有效的监管，确保 企业严格遵守环保要求。
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二、热量平衡
依据：能量守恒定律 连续稳定过程中：
Q 1 Q 2Q L
热量衡算和物料衡算一样，要规定出衡 算基准和范围。
二、热量平衡
[例3-2]甲烷气与20%过量空气混合，在25℃、0.1MPa下进 入燃烧炉中燃烧，若燃烧完全，其产物所能达到的最高温 度为多少？
解：燃烧炉示意图如下，反应方程式为：
9.0c3p, N2)T ( 29)8
由手册查出CO2，H2O(g)，O2，N2的热容，代入上式：
Q 2 ( 3.0 4 0 4 .3 1 T 3 2 .1 7 1 7 6 T 0 4 2 )T ( 2)98
由热量衡算基本关系式可得： Q1Q20
( 3.0 4 0 4 .1 3 T 3 2 .1 7 1 7 6 T 0 4 2 )T ( 2) k 9J 8 8 /m .3 0 k 2 2 o J0 / lm
三、气体的密度
污染物和空气混合物的密度
n
aa ii (kg/3)m i1
四、气体的比热容
空气、气态污染物和颗粒混合物的平均比热 容是混合物各组分比热容的加权平均值，加权函 数是组分的质量分数。
n
cp wacpa wi cpi i1
n
cVwacVa wi cVi i1
五、气体的黏度
Δ H r [ (3.9 5) 3 1 2 ( 2.4 8)1 3 ( 7.8 4)5 k ] J/ m -8o 0l2 m.3 o Q 1( Δ H r)n8.0 3k 2 2J/mol
二、热量平衡
带出热量： 4 Q2 (njcp)jΔT j1
(cp,
C
2c O 2
p,
H2O0.4cp,
O2
有已知和未知变量； ✓ 确定衡算体系； ✓ 写出化学反应方程式； ✓ 选择合适的计算标准，对于连续流体系，通常
用单位时间作基础； ✓ 列出物料衡算式，进行数学求解。
一、物料衡算
[例3-1] 某一喷雾干燥烟气脱硫系统如图所示，烟气 流量为300000 mN3/h，烟气中含SO2为5.0g/mN3。新鲜石 灰中CaO含量为92%,系统在钙硫比为1.4的情况下，使 尾气中SO2降到了1.0 g/ mN3，试计算石灰的消耗量。
大气污染控制工程
第三章 大气污染控制基础知识
第三章 大气污染控制基础知识
本章学习内容： 气体的物理性质 物料衡算与热量衡算 颗粒粒径及粒径分布 粉尘颗粒的物理性质 颗粒捕集的理论基础 净化装置的性能
第一节 气体的物理性质
气体的状态方程 气体的湿度 气体的密度 气体的比热容 气体的黏度
一、物料衡算
（3）系统中无SO2生成 （4）系统中SO2的消耗等于SO2与CaO的反应量。按
Ca/S=1.4计算，SO2的消耗量为： 64×0.92×G石灰/(1.4×56) kg/h
（5）稳态过程，GA=0，则可得： [1500-64×0.92×G石灰/(1.4×56)] kg/h=300kg/h G石灰=1597.8 kg/h
CH4+2O2
CO2（g）+2H2O(g)
燃烧炉示意图
二、热量平衡
（1）物料衡算，以1 molCH4为基准： 进料中： O2：1×2（1+0.2）mol=2.4 mol
N2：2.4×0.79/0.21mol=9.03 mol 出料中： CO2：1 mol
H2O：2 mol O2：（2.4-2）mol = 0.4 mol N2：9.03 mol
1.单一颗粒的粒径 非球形颗粒一般有三种方法来定义粒径：
（1）投影径：由光学或电子显微镜观测到的颗粒 粒径
颗粒投影径表示法
一、粒径
（2）筛分径：一种最简单且应用最广泛的分离 颗粒直径的方法，以能够通过最小筛孔的宽度 定义为颗粒的直径。
（3）当量粒径：指与实际颗粒某一物理量相同 的球形颗粒的直径。
一、粒径
dA 在显微镜观察的平面上，与颗粒有同样大小投影面积的当量圆直径
（2）热量衡算： 为计算出口气体的最高温度，设在绝热条件下进
行燃烧反应，QL= 0。基准温度取为25℃，
二、热量平衡
带入热量： 甲烷与空气均为25 ℃，故热量为0。 燃烧反应的反应热，由手册查得各物质生成热为： CO2：-393.51 kJ/mol, H2O：-241.83 kJ/mol, CH4：-74.85 kJ/mol
单个颗粒尺寸的表达法
测定
名称
符
方法
号
投影径 面积等分径（Martin径） dM
定向径（Feret径）
dF
长径
短径
定义
将颗粒的投影面积二等分的直线长度 与颗粒投影外形相切的一对平行线之间的距离的平均值
不考虑方向的最长粒径 不考虑方向的最短粒径
几何当 量径
等投影面积径 等体积直径
等表面积直径 等面积体积直径
一、物料衡算
解：在系统中，SO2与CaO发生化学反应： SO2 + CaO + 1/2O2 = CaSO4
设需要石灰为G石灰 kg/h，对SO2作物料衡算：
（1）进入系统的SO2流率：5.0×300000×10-3kg/h=1500kg/h （2）流出系统的SO2流率：1.0×300000×10-3kg/h=300kg/h
气态污染物与空气混合物的平均黏度：
1n
1
a a Ma2 i iMi2
m
ห้องสมุดไป่ตู้i1
1n
1
a Ma2 i Mi2
i1
工业气体中，颗粒污染物体积分数的数量
级一般为 104 ~105 。因此，颗粒污染物对混 合物黏度的影响通常可忽略不计。
第二节 物料衡算与热量衡算
物料衡算 热量衡算
一、物料衡算
1.物料衡算式
概念：物料衡算是大气污染控制设计中最基本
的内容，它是研究某一个体系内进出物
料量及组成的变化。
依据：质量守恒定律
G 1 G R G 2 G A
连续稳定操作中设备内不应有任何物料积累，即
GA 0
G 1G R G 2
一、物料衡算
2.物料衡算的基本方法 ✓ 收集计算数据，使用统一的单位制； ✓ 画出物料流程简图，标示所有物料线，注明所
试差求解得： T192K7
第三节 颗粒粒径及粒径分布
粒径 粒径分布的表示方法 粒径分布函数
一、粒径
颗粒的大小不同，其物理、化学特性各异， 对人体和环境的危害也不相同，而且对处理设施 的去除机制和效果影响也很大。
概念： 单一粒径：反映单个颗粒大小
平均粒径：反映由不同颗粒组成的颗粒群
一、粒径