大气污染控制技术基础
《大气污染控制工程》 复习要点-打印
《大气污染控制工程》复习要点（2010/10）第一章 概 论7. 第一节：大气与大气污染 1. 大气的组成：大气是由多种气体混合而成，其组成可以分为三部分： 干燥清洁的空气、水蒸气和各种杂质。
干洁空气的组成是氮、氧、氩 和二氧化碳气体，其含量占全部干洁空气的 99.996%（体积） ；氖、氦、 氪、甲烷等次要成分只占 0.004%左右。
P1（选择/填空） 2. 大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中， 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的舒适、 健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
P3（名词解释/选择） [例： 大气污染与其他污染的区别是？--- 时间的持续 “ （足够的时间） ] ” 3. 大气污染分类：根据能源的性质、大气污染物的组成和反应分类， 煤烟型污染 石油型污染 混合型污染 特殊型污染（化工）（填空） 。
4. 全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。
P3（填空） 5. 温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体，可以使太阳短波辐射 几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气 温升高的现象，称为“温室效应” 。
P3（名词解释） 第二节：大气污染物及其来源 1. 大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两类：气溶胶状态污 染物，气体状态污染物。
P4（填空） 2. 大气污染物：系指由于人类活动或自然过程排入大气的，并对人和环 境产生有害影响的物质。
P4（名词解释） 3. 气溶胶粒子：系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们 在气体介质中的悬浮体系。
P4（名词解释） 4. 气溶胶粒子分类： 1）根据其来源和物理性质：粉尘、烟、飞灰、黑烟； 2）根据粉尘颗粒的大小：TSP、PM10、PM2.5。
P5（填空） 5. 总悬浮颗粒物（TSP） ：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径错误！ 未找到引用源。
100 错误！未找到引用源。
5《大气污染控制工程》教案-第五章.
第五章颗粒物燃物控制技术基础为了深入理解各种除尘器的除尘机理和性能，正确设计、选择和应用各种除尘器，必须了解粉尘的物理性质和除尘器性能的表示方法及粉尘性质和除尘器性能之间的关系。
第一节粉尘的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径粉尘颗粒大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的性能影响很大，所以颗粒的大小是粉尘的基本特性之一。
若颗粒是大小均匀的球体，则可用其直径作为颗粒大小的代表性尺寸。
但实际上，不仅颗粒的大小不同，而且形状也各种各样。
所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。
下面介绍几种常用的粒径定义方法。
（1）用显微镜法．．．．观测颗粒时，采用如下几种粒径表示方法：①定向直径d F，也称菲雷待(Feret)直径；为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度，如图5—1(a)所示。
②定向面积等分直径d M，也称马丁(Martin)直径，为各颗粒在投影图上按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度，如图5—1(b)所示。
③投影面积直径d A，也称黑乌德(Heywood)直径，为与颗粒投影面积相等的圆的直径，如图5一l(c)所示。
若颗粒投影面积为A，则d A＝(4A／π)1/2。
根据黑乌德测定分析表明，同一颗粒的d F＞d A＞d M。
（2）用筛分法．．．测定时可得到筛分直径，为颗粒能够通过的最小方孔的宽度。
（3）用光散射法．．．．测定时可得到等体积直径d V，为与颗粒体积相等的球的直径。
若颗粒体积为V,则d V＝(6V ／π)1/3。
（4）用沉降法．．．测定时，一殷采用如下两种定义：①斯托克斯(stokes)直径d S，为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的球的直径。
②空气动力学当量直径da，为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（ρp=1g/cm3）的球的直径。
斯托克斯直径和空气动力学当量直径是除尘技术中应用最多的两种直径，原因在于它们与颗粒在流体中的动力学行为密切相关。
大气污染控制工程期末考试重点资料修改版
第一章概论1.大气污染：系指由于人类的活动或自然过程使得某些物质进入大气中,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的舒适、健康生活或危害了生态环境。
2。
全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。
3。
大气污染分类按影响范围：局城性污染、广域性污染、全球性污染、地区性污染按污染特征分类：煤炭型污染、石油型污染、混合型污染、特殊型污染按污染物的化学性质分类：还原型、氧化型按存在状态分为：气溶胶状态污染物（粉尘、烟、飞灰、黑烟、霾、雾)，气体状态污染物（以二氧化硫为主的含S化合物、以NO为主的含N化合物、碳的氧化物、有机化合物、卤素化合物)4.大气污染源的分类污染源存在的形式：固定污染源和移动污染源污染物排放的方式：高架源和地面源。
污染源的几何形状:点源、面源和线源污染物排放的时间:连续源、间断源、瞬时源人类社会活动功能:工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源等5.一次污染物：直接从污染源排入大气的各种气体、颗粒物质等。
二次污染物：某些一次污染物在大气中与其他化学物结合而发生化学反应产生的新的污染物。
6.颗粒物：悬浮在大气中的微粒之统称。
降尘：粒径 > 10微米的固体颗粒物。
飘尘: 粒径 < 10微米的固体颗粒物。
第二章燃料与大气污染1.煤的分类：褐煤、烟煤、无烟煤2.燃料按物理状态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类.P293.煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳，以及估测硫含量和热值。
4.灰分:是煤中不可燃矿物物质的总称。
5.元素分析：是用化学方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧等的含量.P316.煤中含有硫的形态（四种）：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeSO4）、有机硫（CxHySz）和元素硫。
7.煤的成分表示方法中常用的基准有：收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基。
8.燃料完全燃烧的条件为：空气条件、温度条件、时间条件和燃料与空气的混合条件。
大气污染控制工程第四章气态污染物处理技术基础
加大MA，可有以下几种途径： 1）加大传质推动力△P=PA－PA* 2）增加气相传质系数KG 3）增加气液两相的有效传质面积A
气体吸附
吸附理论 几种常见的吸附剂 固定床吸附系统 流化床吸附器
吸附理论
吸附机理 物理吸附：气体分子和固体间形成弱键，
X
液相中溶质的摩尔数 液相中溶剂的摩尔数
x 1 x
Y
气相中溶质的摩尔数 气相中惰性组分摩尔数
y 1 y
操作线和平衡线图（见下图）
吸收塔的物料衡算和操作线方程
Gm,1 y1 Lm,2 x2 Gm,2 y2 Lm,1x1
因为总的气体流量 （或液体流量）在塔 顶和塔底是不同的， 上面的方程式一般不 能进一步简化。这个
不同反应类型的增强因子表达式
（1）不可逆瞬时反应
A(溶质) bB(反应物) C(反应产物)
=1+rS
扩散系数比 r ≡ DB/D 计量浓度比 S ≡CBL/bCi
对增强因子的补充说明
扩散系数比r通常接近于1，且难于人为
地改变它；计量浓度比S那可以在很大的
范围内改变，而为影响的主要因素。
当其他条件不变而增大CBL时，则变大， 其极限条件是：当CBL达某一临界浓度 CBLc ，液相对溶质无传质阻力
吸附过程示意图
通常气相吸附质浓度高，过程受固相控 制；气相吸附质浓度低，过程受气膜控 制
吸附平衡
气固两相长时间接触，吸附与脱附达到 动态平衡
吸附等温线 在一定温度下，吸附量与吸附质平衡分 压之间的关系曲线被称为吸附等温线
吸附等温线有五种基本类型（见下图）
基本吸附等温线
（1）型：Langmuir等温吸附 （2）、（3）型：多分子层吸附 （4）、（5）型：多分子层吸附，并且吸附质在吸附
内科大大气污染控制工程课件第7章 气态污染物控制技术基础-2气体吸收
化学吸收
两分子反应中相界面附近液相内A与B的浓度分布
化学吸收的气液平衡
• 平衡浓度计算
化学吸收速率
吸收速率
物理吸收时NA kA (CAi CAl ) 化学吸收时NA K1(cAi cAl )
K1－未发生化学反应时的液相传质分系数
c H p*
x p* / E
参数换算
y* m x
H c /(x E)
H S /(MS E)
吸收系数
吸收系数的不同形式
传质阻力
传质阻力－吸收系数的倒数
➢ 传质总阻力＝气相传质阻力＋液相传质阻力
➢
例：
液膜控制（
m kx
1 1
1
Ky
，
1
ky
m
ky Ky kx
m
kx
）
难溶气体（稀碱溶液吸收CO2，水吸收O2）
W—单位时间通过塔任一截面单位面积气体进口
的吸收剂体积流量，m3/m2·h
G0,y0
气相SO 的平衡方程
(1
y21 )G1
y 1
y
|zdz
(1
y1
)G1
1
y
y
|z
kya( y
yi )dz
d ( y ) kya( y yi ) dz 1 y G1(1 y1)
液体进口 L1,x1
z dz x, y 液体出口 L0,x0
xAL
NA K y ( y A yA* )
NA
KAg
(
p
A
p* A
)
NA Kx ( xA* xA )
NA
K
Al
大气污染控制工程-第五章
用一些半经验函数描述一定种类粉尘的粒径分布
正态分布
➢ 频率密度
p(dp)
1 2π
exp[
(dp dp
2 2
)2
]
➢ 筛下累积频率
F (dp )
1 2π
dp 0
exp[
(d
p d 2 2
p
)
2
]dd
p
➢ 标准差
[ ni (dpi dp )2 ]1/ 2
N 1
粒径分布函数
正态分布（续）
润湿性与粉尘的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、 含水率、表面粗糙度及荷电性有关，还与液体的表面张力及尘 粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。
粉尘的润湿性随压力增大而增大，随温度升高而下降
润湿速度－
v20
L20 (mm/min) 20
润湿性是选择湿式除尘器的主要依据
粉尘的荷电性和导电性
nidpi ni
fidpi
表面积平均直径
dS
[ nidpi2 ni
]1/ 2
(fidpi2 )1/ 2
体积平均直径
dV
[ nidpi3 ]1/ 3 ni
(fidpi3 )1/ 3
体积－表面积平均直径
dSV
ni d pi 3 ni d pi 2
f i d pi 3 f i d pi 2
平均粒径（续）
CD
18.5 Rep0.6
典型温度－比电阻曲线
粉尘的粘附性
粘附和自粘现象 粘附力－克服附着现象所需要的力 粘附力：分子力（范德华力）、毛细力、静电力（库仑力） 断裂强度－表征粉尘自粘性的指标，等于粉尘断裂所需的力
除以其断裂的接触面积 分类：不粘性、微粘性、中等粘性、强粘性 粒径、形状、表面粗糙度、润湿性、荷电量均影响粘附性
大气污染与防治第八章气态污染物控制技术基础.
800
0.92 673 22 393 423 600
800
0.794 873 4 473 -573 ——
800
0.794 873 5 473 -573 ——
800
—— 873 13 473 -573 ——
常用吸附剂特性
分子筛特性
气体吸附的影响因素
操作条件
低温有利于物理吸附；高温利于化学吸附 增大气相压力利于吸附
利用混合气中各组分在溶液中溶解度差异而使气体混合物中
各组分分离的单元操作称为吸收过程。 吸收操作的依据：混合物各组分在某种溶剂（吸收剂）中溶 解度（或化学反应活性）的差异。 溶质：混合气体中能够显著溶解的组分称为溶质或吸收质； 惰性组分：不被溶解的组分称为惰性组分（惰气）或载体； 吸收剂：吸收操作中所用的溶剂称为吸收剂或溶剂； 吸收液：吸收操作中所得到的溶液称为吸收液或溶液，其成 分为溶质A和溶剂S；
吸附剂性质
比表面积（孔隙率、孔径、粒度等）
fVm W N0 A f 22.4 103
－比表面积，m2/g
f －单位体积气体铺成单分子层的面积,m2/mL
N0－阿佛加德罗常数
A －吸附质分子横截面积,m2 Vm－吸附剂表面被单分子铺满时的气体体积，mL W－吸附剂的重量，g
气体吸附的影响因素
典型吸附质分子的横截面积
气体吸附的影响因素
吸附质性质、浓度
临界直径－吸附质不易渗入的最大直径 吸附质的分子量、沸点、饱和性 单位吸附剂吸附的吸附质的量 静活性－吸附达到饱和时的吸附量 动活性－未达到平衡时的吸附量
吸附剂活性
常见分子的临界直径
内科大大气污染控制工程教案第5章 颗粒污染物控制技术基础
若将粉体颗粒间和内部空隙的体积与堆积粉体的总体积之比称为空隙率，用 表示，则空隙率 与 和 之间的关系为： =（1- ） ；
对于一定种类的粉尘，其真密度为一定值，堆积密度则随空隙率而变化；
（2）空气动力学当量直径da，为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度的圆球直径；
斯托克斯直径和空气动力学直径是除尘技术中应用最多的两种直径；
另外，通常用圆球度来表示颗粒形状与圆球形颗粒不一致程度的尺度。圆球度是与颗粒体积相等的圆球的表面积和颗粒的表面积之比，以 表示，其值总是小于1。
二、粒径分布
粒径分布是指不同粒径范围内的颗粒的个数（或质量或表面积）所占的比例。以颗粒的个数表示所占的比例时，称为个数分布；以颗粒的质量（或表面积）表示时，称为质量分布（或表面积分布）。除尘技术中多采用粒径的质量分布。
例5-1颗粒个数分布与质量分布的换算；
三、平均粒径
表示颗粒群的某一物理特性和平均尺寸的大小，需要求出颗粒群的平均粒径；
长度平均（或算术平均）粒径；（ ）
表面积平均粒径；（ ）
体积平均粒径；（ ）
表面积-体积平均粒径；（ ）
几何平均粒径；（ ）
对于频率密度分布曲线是对称性的分布（如正态分布），其众径 、中位直径 和算术平均直径 相等，即 = = ；对于频率密度分布曲线是非对称性的分布， ＜ ＜ ；
粉尘的安息角与滑动角是评价粉尘流动特性的一个重要指标；
影响粉尘安息角和滑动角的因素主要有：粉尘粒径、含水率、颗粒形状、颗粒表面光滑程度及粉尘粘性等。
三、粉尘的比表面积
粉尘的比表面积定义为单位体积（或质量）粉尘所具有的表面积。
大气污染控制工程：第五章 颗粒污染物控制技术基础2
➢ 惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散的比较
[例题] 试比较靠惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散捕集粒径 为0.001~20μm的单位密度球形颗粒的相对重要性。捕集体 为直径100μm的纤维，在293K和101325Pa下的气流速度为 0.1 m/s。
34
四、颗粒捕集的理论基础
7、扩散沉降
➢ 惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散的比较
第五章 颗粒污染物控制技术基础
本章主要内容
粉尘的粒径及粒径分布 粉尘的物理性质 净化装置的性能 颗粒捕集理论基础
2
三、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
3
三、净化装置的性能
1、净化装置的技术性能
18
四、颗粒捕集的理论基础
2、阻力导致的减速运动
➢ 根据牛顿第二定律
d
3 p
6
p
du dt
FD
CD
d p2 4
u2
2
即
➢ 若仅考虑Stokes区域
du dt
3 4
CD
p
u2 dp
du 18 u u
dt
d
2 p
ρ
d
2 p
p
18
驰豫时间 或松弛时间
➢ 积分得 u u0et / (m/s) ➢ 速度由u0减速到u所迁移的距离
6、惯性沉降
➢ 惯性碰撞
– 气流速度在靶周围的分布，用ReD衡量
ReD
u0 Dc
靶子周围流体的雷诺数高 低与惯性碰撞几率的关系？
– 颗粒运动轨迹，用Stokes准数描述
大气污染控制工程课设
1设计概况煤作为我国常规主要能源之一的地位，在相当长的一段时间里都不会改变。
煤通过燃烧和气化为人类提供能源和化工原料，但在应用过程中会排放大量的废水、废气和固相污染物，严重影响着人类赖以生存的环境与生态平衡。
所以，煤总是和不清洁联系在一起。
中国的电力结构中，燃煤发电一直占主导地位，比例约为77%，我国排放的SO2和NO x总量达4000万吨以上，源于燃煤的就占到85%和60%，所以对燃烧产生废气的治理是一项非常重要的任务，主要包括对废气进行脱硫、脱氮、除尘等过程[1]。
1.1烟尘治理烟尘是指烟和尘的混合物，是造成空气污染的主要污染物之一。
烟尘中大于10um粒径的称为降尘，10um以下的称为飘尘。
排尘量的多少、粒径的大小，随排烟发生装置的类型、构造、原料、燃料的种类、燃烧方式和操作条件的不同，有显著的变化。
防治烟尘对空气的污染，当通过工艺改革仍不能满足排放要求时，可采用净化装置把烟尘从烟气中分离并收集下来，这种装置称为除尘器。
除尘过程的机理是，将含尘气体引入具有一种或几种力作用的除尘器，使颗粒相对其运载气流产生一定的位移，并从气流中分离出来，最后沉降到捕集表面上。
颗粒大小种类不同，所受作用力不同，颗粒动力学行为亦不同。
颗粒捕集过程所要考虑的作用力有外力、流体阻力和颗粒间的相互作用力。
外力一般包括重力、离心力、惯性力、静电力、磁力、热力、泳力等；颗粒间的相互作用力在颗粒浓度不是很高时是可以忽略的。
1.1.1烟尘排放标准我国目前实施的控制空气污染的标准有：《大气环境质量标准》、《锅炉烟尘排放标准》和《工业企业设计卫生标准》。
这三个标准把各种有害有毒物质，在车间、工作场所的最高容许浓度和排放到空气中的浓度，都做了具体的规定，是进行空气质量管理的重要依据。
锅炉燃煤烟气烟尘可遵照锅炉大气污染物排放标准。
锅炉烟尘排放标准GB13271-2001（摘录）见表1-1[2]。
表1-1锅炉烟尘最高允许排放浓度* 一类区禁止新建以重油、渣油为燃料的锅炉。
(建筑工程考试)大气污染控制工程各章考试重点
（建筑工程考试）大气污染控制工程各章考试重点第1章概论1、大气污染和大气污染物的概念分别是什么？答：大气污染系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，且因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的且对人和环境产生有害影响的那些物质。
2、全球性大气污染问题有哪些？答：全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题3、大气污染物如何分类？答：大气污染物按其存于状态可概括为俩大类：气溶胶状态污染物（粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾）；于我国的环境空气质量标准中，仍可根据粉尘颗粒的大小分为总悬浮颗粒物（TSP）和可吸入颗粒物（PM10）气体状态污染物，以分子状态存于，包括：含硫化合物（SO2）、含氮化合物（NO和NO2）、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物等。
4、目前中国的大气污染以哪种类型为主？主要大气污染物是什么？答：以煤烟型为主，主要大气污染物是SO2和烟尘。
5、环境空气质量功能区如何分类？答：根据环境空气质量标准，将环境空气质量功能区分为三类：壹类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、壹般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。
之上三类区分别执行壹、二、三级标准。
6、如何利用空气污染指数确定空气质量级别？空气污染指数空气质量级别描述表征颜色对健康的影响对应空气质量的适用范围0-50Ⅰ优秀蓝色可正常活动自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区51-100Ⅱ良好绿色可正常活动城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、壹般工业区和农村地区101-200Ⅲ轻度污染黄色健康人群出现刺激症状特定工业区201-300Ⅳ中度污染橘黄色健康人群中普遍出现症状》300Ⅴ重度污染红色健康人群明显强烈症状，降低运动耐受力，提前出现某些疾病第2章燃烧和大气污染1、煤中硫的存于形态有哪些？哪些形态的硫最终以SOX的形式排放？答：煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeSO4）、有机硫和元素硫。
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。
大气污染控制工程-05颗粒污染物控制技术基础-2008修改
（3）从上图得到：d 84.1=19.6 μm ；d 50=11.2 μm 。则几何平均差 为：
g
个数中位径为：
d84.1 19.6 1.75 d50 11.2
质量中位径为： d 50=11.2 μm
ln NMD ln MMD 3ln 2 g ln11.2 3ln 2 1.75 1.48 NMD 4.39 m
N i N
f a b Fa Fb
Fa
Fb
d pa dF dF dd p p dd p d pb dd d pb p d pa
（3）个数频率密度
单位粒径间隔时的频率，简称个数频度
p(d p ) dF / dd p
（4）个数分布的测定及计算
（5）个数众径—频度p最大时 对应的粒径
d84.1 d50 d50 d15.9
1 (d84.1 d15.9 ) 2
正态分布函数很少用于描述气溶胶的粒径分布，因为大多数 颗粒物的频度曲线向大颗粒方向偏移
2、对数正态分布
以lndp代替dp得到对 数正态分布的频度曲 线如图 （1）频率密度
p(d p ) dF (d p ) dd p ln d p / d g 2 1 exp[( ) ] 2 d p ln g 2 ln g
性质
净化机理 净化方法
空气污染物
存在状态 气态污染物 气溶胶(颗粒物)污染物
净化所用装置 非均相污染物 分散在气体介质中 固体、液体颗粒 除尘分离技术—物理法
除尘分离技术依据及方法
依据：气体与固、液粒子在物理性质上的差异
方法 机械法：利用重力、惯性力、离心力分离 过滤介质分离：利用粒子的尺寸、重量较气体分子大分离 湿式洗涤分离法：利用粒子易被水润湿、冷凝并增大而被捕获 电除尘：利用荷电性、静电力分离 要掌握除尘技术，必须掌握颗粒物主要基础参数
大气污染控制原理
大气污染控制原理随着全球经济的快速发展，工业化和城市化加快了人类对自然环境的破坏，其中尤以大气污染对人类健康和社会经济发展带来的不良影响最为严重。
大气污染控制原理是在减少、避免和控制大气污染源头的排放的基础上，保护大气环境，维护人类健康和社会可持续发展的一项环境治理技术措施。
一、大气污染产生的原因大气污染的产生主要源于人工和自然因素的污染物排放，其中包括：1. 工业废气排放：炼油、钢铁、水泥、化工等行业的生产活动中所产生的废气排放。
2. 交通运输污染：汽车、飞机、火车等交通工具排放的废气和尾气。
3. 农业活动污染：化肥、杀虫剂、农药等农业生产中产生的氮氧化物和氨排放。
4. 自然因素污染：火山喷发、沙尘暴等。
以上均是导致大气污染问题的主要原因之一。
二、大气污染控制的原理为了有效地控制大气污染，必须依据大气污染的来源和传播规律，采取一系列的治理措施。
目前主要应用的大气污染控制主要是：1. 排放控制：通过降低或者消除污染物的排放，来达到防治大气污染的目的。
2. 燃烧优化：对燃烧过程进行调整，实现热效率的最大化，从而降低污染物排放。
3. 空气净化：通过增强空气净化设备的处理能力，以过滤和清除有害气体从而净化大气。
4. 能源结构调整：加强对可再生能源的开发和利用，降低化石燃料的消耗来达到减少污染物排放。
三、缓解大气污染的对策为了更好地实现大气污染的控制，需要在治理措施上进一步加强。
具体可从以下几个方面着手：1. 提高环保意识：加强大气污染宣传教育，提高全民环保意识和参与度。
2. 完善法律法规：切实加强针对大气污染的法律和行政管理，保证环境治理法规的有效执行。
3. 推广新技术：加强对新技术的研究和应用，探究新型的大气污染治理技术。
4. 地方政府的控制：加强地方政府在大气污染治理中的责任和义务，形成对大气污染治理的高压态势。
四、结论作为社会发展的核心肌髓，大气污染需得到完善的治理。
维护大气环境不仅是责任，也是义务。
大气污染控制工程讲义气态污染物控制技术基础气体
第七章气态污染物控制技术基础第一节气体吸收一概述1．定义：吸收净化法是利用废气中各混合组分在选定的吸收剂中溶解度不同，或者其中某一种或多种组分与吸收剂中活性组分发生化学反应，达到将有害物从废气中分离出来，净化废气的目的的一种方法。
吸收2．分类：（ 1）物理吸收：可看成是单纯的物理溶解过程。
如：水吸收HCL 、 CO2等。
吸收限度取决于气体在液体中的平衡浓度；吸收速率主要取决于污染物从气相转入液相的扩散速度。
（ 2）化学吸收：吸收过程中组分与吸收剂发生化学反应。
如：碱液吸收CO2、 SO2等；酸液吸收NH 3等。
吸收限度同时取决于气液平衡和液相反应的平衡条件；吸收速率同时取决于扩散速度和反应速度。
（3）异同点：同：两类吸收所依据的基本原理以及所采用的吸收设备大致相同。
异：一般来说，化学反应的存在能提高反应速度，并是吸收的程度更趋于完全。
结合大气污染治理工程中所需净化治理的废气，具有气量大，污染物浓度低等特点，实际中多采用化学吸收法。
二吸收净化的基本原理1．气液相平衡（1）定义：在一定的温度和压力下，气液两相发生接触后，吸收质便由气象向液相移动，随着液体中吸收质浓度的逐渐增加，吸收速率逐渐渐少，解析速率逐渐增大，经过一段时间接触后，吸收速率和解析速率相等，即吸收质在气象中的分压和在液相中的浓度不再变化，此时气液两相达到平衡，简称相平衡。
在平衡状态下，被吸收气体在溶液上方的分压称为平衡分压，可溶气体在溶液中的浓度称为平衡浓度，或平衡溶解度，溶解度。
（ 2）气体在液体中的溶解度：在100kg 水中溶解气体的千克数。
参见 P241 图 7-4，常见气体在水中的溶解度，可知：①不同性质的气体在同一温度和压力下的溶解度不同；②气体的溶解度与温度有关，多数气体的溶解度随温度的升高而降低；③温度一定时，溶解度随溶质分压升高而增大。
在吸收系统中，增加气相总压，组分的分压会增加，溶解度也随之增加。
2．亨利定律（ 1）定义：对于稀溶液，在较低压力下，x— p 是通过原点的直线，但在压力偏高时与直线偏差很大，这样在较低压力下，我们就可用“亨利定律”来表示。
大气污染控制工程
ηd
y H
LVt HV
L
WVt Q
对一定结构的沉降室，可按上式求出不同粒径颗粒的分级效率 或作出分级效率曲线。
17
➢ 沉降室的主要结构形式
• 空心式
• 室内装有竖向档板 • 室内装有横向隔板
为了便于清灰， 可将隔板装成可翻动式
或倾斜式。
在气速相同的情况下， 该种沉降室的净化效
果更好。
隔板间基本上保持 了相同的流动速度，颗粒
一般取： Dc=(0.25-0.5)D， 且Dc≥ 70mm为宜。 38
斯台尔曼(Stairmand)、斯威夫特(Swlft)和拉 普尔(Lapple)等人根据调查研究的结果，提 出了一般旋风除尘器与高效旋风除尘器各部 件的尺寸比例：
39
旋风除尘器的压力损失
旋风除尘器的压力损失与其结构型式和运行条件
➢ 若已知粒子群的粒径分布，则可由下式算出旋风除尘 器的总效率：
T Ri di
25
▪ 影响捕集效率的因素
➢ 入口风速（或流量）
流量大，捕集效率高，但风速过高又会影响捕集效率的提高. 入口风速一般为12-20m/s，不宜低于10m/s，以防入口管道积灰。
➢ 除尘器的结构尺寸
筒体直径、锥体长度、排气管直径
排气管的插入深度与除尘器类型有关。 对切向入口除尘器，排气管插入深度越 短，压损越小，但效率低。
实验表明，插入深度大约为排气管直径或 稍低于入口管底部为宜。
36
• 筒体与锥体高度
在一定范围内增大锥体高度L2，有利于 提高补集效率，但压损有所增加。 一般取：锥体高度L2=(2-3)D，多为2D左右；
筒体高度L1=(1.4-2.0)D；L1+ L2不超 过5D。
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2.2 大气污染物的来源和产生机理
大气中的污染物来源广泛，主要来源于燃料燃烧、工业生产过程、交通 运输过程和生活过程。
(1)固体燃料 煤炭的分类 煤炭的组成
(2)液体燃料
(3)气体燃料
表2-2 中国煤炭分类简表
类别
代号 数码
特征
无烟煤 贫煤
WY
01
02
03
PM
11
变质程度最深，含碳量高达90%~98%，含硫量低，发热量较高，燃烧后污染轻。光泽度强，硬度高，挥发分很少，燃烧时 火焰短，贮存时不会自燃
变质程度深，作为动力和民用燃料，它的性质介于无烟煤和烟煤之间，挥发分较低的贫煤，在燃烧性能方面接近无烟煤
贫瘦煤
PS
12
介于贫煤和瘦煤之间
瘦煤
SM
13
14
加热时产生的胶质体少且软化温度高，可用做炼焦配煤
焦煤
JM
15
加热时产生的胶质体较多且热稳定性好，单煤炼焦可得到强度好、块大、裂纹少的优质焦炭
24
25
弱黏煤
RN
22
变质程度较低，加热时产生较少胶质体，焦炭呈小块且易碎，主要用作机车、电厂燃料及气化原料
32
不黏煤
BN
21
变质程度较低且在成煤初期氧化程度较高，比热量比一般煤要高，一般用作动力或民用燃料
31
长焰煤
CY
41
是最年轻的煤，不含原生腐蚀酸，质地松散。一般作动力、气化及民用燃料，也可作为低温干馏炼油的原料
2.1 大气污染物的性质
大气污染物是指由于人类活动或自然转让过程，排放到大气中的对人或环境产生 不利影响的物质。自然过程产生的大气污染物主要有：火山喷发排出的火山灰颗粒、 二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)、煤矿和油田自然逸出的煤气和天然气、腐烂的动植物排 出的有害气体等。
在大气污染中，颗粒污染物按照其来源和物理性质，主要可以分为：
粉尘
烟尘 扬尘
油烟
（简称“三尘一烟”）。
1.粉尘的性质
2.1 大气污染物的性质
粉尘系指悬浮于气体介质中的微小固体粒子，受重力作用能发生沉降，但在 某一段时间内也能保持悬浮状态。
粉尘的来源主要有以下几个方面
①固体物料的机械粉碎和研磨，例如选矿、耐火材料车间的矿石破碎过程和各种研磨加工过程；
②粉状物料的混合、筛分、包装及运输，例如水泥、面粉等的生产和运输过程； ③物质的燃烧，例如煤燃烧时产生的烟尘 ④物质被加热时产生的蒸汽在空气中的氧化和凝结，例如矿石烧结、金属冶炼等过程产生的锌蒸汽， 在空气中冷却时会凝结，氧化成氧化锌固体颗粒。粉尘粒子的粒径范围一般为1～200μm左右。
把沉落在设备、地坪、及建筑构筑上的粉尘再次扬起。
2.1 大气污染物的性质
有关部门从居民家庭收集的经常煎炸食物的油烟样品进行分析，共测出220 多种 化学物质，其中主要有:
在烹调油烟中还发现挥发性亚硝胺等
已知突变致癌物。
2.1 大气污染物的性质
表2—1 大气中主要气态污染物的来源、发生量、背景浓度和主要反应
肥煤
FM
16
26
36
变质程度中等，加热时产生大量的胶质体，软化温度低，固化温度高。单独炼焦时可以获得熔融良好的焦块，一般作炼焦 配煤的主要成分
气肥煤
QF
46
介于肥煤和气煤之间
气煤
QM
34
43
44
45
有较多的挥发分和焦油，胶质体受热易分解，可单独炼焦，也可作为炼制冶金焦的配煤。是城市焦化煤气厂的好原料
2.2 大气污染物的来源和产生机理
交通污染一方面是交通工具，如汽车、火车、飞机、船舶等，其本身在 运行过程中产生污染物，对大气造成污染。另一方面交通工具运行动力需要 大量的能源，今世界所生产的全部能源中，20％以上用于交通运输，而且这 些能源在较低的效率下运作，污染相当可观。
2.1 大气污染物的性质
钢铁工业废气污染
主要来源 ：①原料、燃料的 运输、装卸及加工等过程产 生大量的含尘废气 第二类为含有机污染物的废 气；②钢铁厂的各种窑炉再 生产的过程中将产生大量的 含尘及有害气体的废气； ③ 生产工艺过程化学反应排放 的废气，如冶炼、烧焦、化 工产品和钢材酸洗过程中产 生的废气。
建材工业废气
主要分为以下三类： ①高温气体 ②锅炉烟气 ③常温含尘烟气
42
褐煤
HM
51
52
多呈褐色，含有原生腐蚀酸，水分和灰分都较高，发热量较低。在空气中易风化碎裂，多用作动力和民用燃料，也可以用 作化工原料制取磺化煤等
注：
1.在焦煤和肥煤之间又分为1/3焦煤，代号是1/3JM，数码为35。 2.气煤和弱黏煤之间又分为1/2中黏煤，代号是1/2ZN，数码为23，33
2.2 大气污染物的来源和产生机理
燃烧及燃烧产物
燃料完全燃 烧的
燃烧产生的 主要污染物
硫氧化物 的形成机
制
氮氧化物 的形成机
制
颗粒污染物 的形成机制
2.2 大气污染物的来源和产生机理
(1).洗选煤技术
(2).煤炭的转化
(3).型煤固硫
燃烧设备是指为使燃料着火燃烧并将其化学能转化为热能释放出来的设备。
(1)炉排炉 (2)煤粉炉 (3)旋风燃烧炉 (4)流化床锅炉
①手烧炉是层燃炉中最简单的一种。 ②机燃炉是采用机械炉排进行燃烧的锅炉。 a．链条炉 b. 往复炉 c.振动炉排炉 d．抛煤机炉排炉
2.2 大气污染物的来源和产生机理
化学工业废气污染
电力工业废气
按污染物性质可分为三大类： 第一类为含无机污染物的废气； 第二类为含有机污染物的废气； 第三类为既含无机污染物又含有 机污染物的废气
2.1 大气污染物的性质
2.1 大气污染物的性质
烟尘一般含硫、氮、碳的氧化物等有毒气体和不完全燃烧的炭粒，而且还有许 多稠环碳氢化合物，其中有的是强致癌物质，如苯并芘、苯并蒽等。
扬尘又分为一次扬尘和二次扬尘：
一次扬尘是指在处理散状物料时，由于诱导空气的流动，将粉尘从处理物料中带出，污染局 部地带； 二次扬尘是指由于室内空气流、室内通风造成的流动空气及设备运动部件转动生成的气流，
2.1 大气污染物的性质
1.硫氧化物
2.氮氧化物
3.碳氧化物
4.碳氢化合物
5. 酸雾
6.光化学烟雾
7.卤化物
8. 汽车尾气
2.1 大气污染物的性质
1. 大气中的主要污染物有哪些？ 2. 大气中的主要颗粒污染物有哪些？各有什么特性？ 3. 粉尘的主要性质有哪些？ 4. 大气中的主要气态污染物有哪些？各有什么危害？
⑴ 车辆保有量高速增长，城市道路负荷持续增加、许多重要道路车流已趋于饱和，发生交通拥堵的频率 和持续的时间明显增加。 ⑵ 车辆运行速度降低，加速、减速、怠速频繁，运行工况恶化。 ⑶ 许多机动车往往在富燃料状态下运行。 ⑷ 城市非机动车负荷大，影响了机动车运行状况。 ⑸ 公共交通的主导地位尚未完全确立，城市运输效率低下。