大气污染与控制PPT课件

燃烧过程 53*106
大气中 背景浓度
0.2ppb
0.2ppb
0.1ppm
NO :0.2～4ppb NO2: 0.5～4ppb
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三、大气污染的治理技术
1.颗粒污染物：
*治理方式: 选用合适的除尘器 A.选用原则：
需要的除尘效率、设备运行条件 经济性、占地面积及空间大小 设备操作要求及寿命 其他因素等
一、温室效应与全球气候变暖
（Greenhouse Effect and Global Warming ）
1.温室效应：
大气层本身具有的属性。它是确保地球气温总 能维持在相对稳定范围的保障，而不会出现其 它星球的剧烈冷热变化
原理:
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2.全球气候变暖的特征：
近百年来，全球气温呈上升趋势，平均升温为 0.6℃
工业装备、供水管网、电缆等的腐蚀 5)对人体的影响 6)土壤的酸化
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对水生生态的影响
使湖泊变成酸性，水生生物的死亡；
酸雨浸渍了土壤、浸蚀了矿物，使AL元素沿 着基岩裂缝流入水体，影响水生生物的生长 或使其死亡；
磷酸盐附着在铝上，难以被生物吸收，其营 养价值就会降低，并使赖以生存的水生生物 的初级生产力降低
人类过多使用氟氯烃（CFCS）
影响臭氧浓度的物理化学过程：
影响臭氧层物质的来源：
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化学物 质
来
源
用于火箭的燃料气溶胶、制冷 CFC-11, CFC-12 剂、发泡剂及溶剂
CFC-22
制冷剂
CFC-113 甲基氯仿
溶剂 溶剂
四氯化碳
哈龙 1301, 哈龙 1211
氧化氮
生产 CFC 及粮食熏烟处理 灭火器
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四、大气污染综合防治
1.提高能源效率和节能 2.洁净煤技术 3.开发清洁能源和可再生能源 4.控制酸雨和二氧化硫污染 5.机动车污染的控制 6.工业污染控制
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*开发清洁能源和可再生能源
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1. 地热能 2. 风能 3. 太阳能 4.氢能技术 5.核能 6.燃料电池
催化剂
2H2SO4
2. NOx 氧化途径.
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4.主要的酸雨区
1) 北美、欧洲大陆、中国西南与华南地区 2)潜在的酸雨发展区域：
非洲东部、东南亚
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5.酸雨的危害
1) 长距离输送的影响 2) 对水生生态的影响。 3)对森林的影响： 4)对金属材料、建筑结构、桥梁水坝、
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2.大气污染的危害
对人体健康的危害 对植物的植物 对材料的危害 对大气环境的危害
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3.主要大气污染物
A.一次污染物：
是从污染源直接排出原始物质，进入大气其形 态没有发生变化的污染物；
B.二次污染物：
由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分， 或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化 或光化学反应，形成与原污染物性质不同的新污染 物，则形成了新污染物称为二次污染物
然排放
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2)CH4
主要来源：沼气、稻田以及工业生产 CH4 的温室效应为CO2的20倍
3)N2O
主要来源：化肥的使用、燃料的使用
年增长率：0.2-0.3%
4)O3: 在大气中的浓度仅次于CO2
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4.全球气候变暖与温室效应的危害
全球平均气温上升
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C.主要污染物
1）颗粒污染物(TSP,PM10)： 尘粒：＞75um 粉尘： 降尘：10um—75um； 可吸入颗粒(飘尘)：＜10um 烟尘：< 1um 煤尘：< 75um
*危害：
①对人体健康的影响
②影响日照时间和地面的能见度，改变 局部地区的小气候条件
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2) 气态污染物：
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6.酸雨的控制对策
1)使用低硫燃料和改进燃烧装置
2)脱硫脱氮技术的研究和使用 ：
烟道气脱硫脱氮
3)控制汽车尾气排放
4)能源的转化及燃料的代换：
清洁能源的使用，能源结构的改变，降 低含硫燃料的使用比例等。
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三、臭氧层破坏（OZONE HOLE）
1.臭氧层变化与臭氧洞 臭氧层的作用：
平流层中的臭氧：吸收紫外线 对流层中的臭氧：为温室气体
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臭氧洞：
- 出现时间－每年9月－11月
表现： 臭氧层出现浓度减少区域，对紫外线 的抵挡功能削弱；
发生地区： 1984 南极上空首次 1989 北极上空 首次 其它地区也有类似情况出现
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2.臭氧层破坏的原因
大 小-大
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2.气态污染物
a.主要治理方法：吸收法、吸附法、催化法、 燃烧法、冷凝法
b.主要气态污染物治理简介： 1)低浓度SO2废气的治理 湿法：
氨法、钠碱法、钙碱法 干法：
活性碳吸附、催化氧化、喷雾干燥法
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2)NOx废气的治理
吸收法：采用碱液、稀硝酸溶液、浓 硫酸等作为吸收剂
沿海地区的海岸线变化:
海平面上升
气候带移动:
干旱
森林面积锐减
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5.控制的综合对策
1）调整能源战略： 提高能源利用率，向清洁生产转化：
2) 绿化对策 3) 控制人口，提高粮食产量，限制毁林 4) 加强环境意识教育，促进全球合作
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能源战略的调整
采用高效能转化设备 采用低耗能工艺 改进运输，降低油耗 推出新型高效家电 改进建筑保温 利用废热、余热集中供暖，可节能30％ 加强废旧物质回收利用 采用新能源：太阳能、核能、风能、地热能等
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二、酸雨（acid rain）
1.酸雨的界定：指PH值〈5.6 的降水、包
括雨、雪、霜、雹、雾和露等各种降水
形式。
2.酸雨的起因
由于燃料燃烧和天然排放的SO2和NOx所造成 的。
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3.酸雨的形成
1.SO2 的氧化途径： 2SO2 + 2H2O + O2
10-15
除尘 效率
% 40-60
设备 费用 程度
小
运转 费用 程度
小
离心除尘 旋风式 3-100
50-150 85-95 中
中
湿式除尘 文丘里 0.1-100 过滤除尘 袋式 0.1-20
3001000 100-200
80-95 90-99
中 中以
大 中以
上上
电除尘
0.05-20
10-20
8599.9
污染物 含硫化合物 碳的氧化物 含氮化合物
碳氢化合物
卤素化合物
一次污染物 SO2、H2S CO2、CO2 NO、NH3
CmHm
HF、HCl
二次污染物
SO3、H2SO4、MSO4 无
NO2、HNO3、 MNO3、O3 醛、酮、
过氧乙酰基硝酸 酯
无
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•硫化物（SO2、SO3）
形式：
可燃性硫：S+O2=SO2
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B.除尘器的主要性能参数：
处理量Q（mg/m3）： 处理能力的大小
除尘效率（%）: 总=1-（1-1）（1-2）…（1-n）
除尘装置的压力损失 P： 能耗大小的指标
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类型 重力除尘
结构 形式
沉降式
处理 粒度 ( um) 50-1000
压力降
mmH2O
2SO2+O2=2SO3
非可燃性硫：以SO42- 的形式存在，存于灰中
危害： ①对人体的健康的影响
②缩短金属寿命
③在空中可形成酸雨，对大面积森林、水体有不 利影响
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CO：
来源： 人为污染源
自然污染源
固定源（锅炉） 移动源（汽车尾气排放）
CO2：
不属于大气污染物，但其浓度的高低影响大 气质量及气候，对温室效应及全球的气候变暖有 直接贡献
吸附法：采用吸附剂有活性碳、沸石 分子筛
催化氧化法：适用于硝酸尾气与燃烧 烟气的治理
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3)汽车尾气治理
*主要成分： CO、NOx、碳氢化合物、醛、有机铅化合物、
苯并（a）芘等有害物 *主要治理方式：
机内净化：改进发动机的燃烧方式，使污染物 的产生量减少
机外净化：利用装置在发动机外部的净化设备， 对排出的废气进行净化治理
工业活动副产品
二氧化碳
化石燃料燃烧副产品
甲烷
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农业产品及采矿活动的副产品
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3.臭氧层的变化对人类的影响
1)对人体健康的影响（UV-B的影响）：
a.损坏人体的免疫系统，使呼吸道疾病增加 b.可破坏蛋白质与DNA结构，引发皮肤癌 c.可使眼睛受损，白内障发病率增高
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*机动车污染的控制
调整交通需求 清洁油品 清洁汽车 配套法规和标准 发展公共交通车 控制私人汽车拥有量
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*提高能源效率和节能 --是解决大气污染防治的核心问题。
燃煤电厂 工业锅炉 钢铁工业 建材工业
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§4-2 全球性大气环境问题
大气污染与控制
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§6-1 大气污染及控制
一、大气污染源
1.工业污染源： 工业生产过程、工业燃料的燃烧
2.农业污染源： 农业燃料、有机农药
3.生活污染源： 民用炉灶、生活取暖、垃圾焚烧
4.交通污染源： 汽车尾气排放
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二、大气污染与大气污染物
1.大气污染 a.ISO定义：
全球气温的变化不呈直进式，而是呈现冷暖交替的
波动
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3.温室气体
主要指：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、 一氧化碳等
对地球辐射热量的收支平衡起重要作用
1）CO2:主要来源于以下：
燃料的使用： 石油、天然气、煤等化石燃 料的使用
水泥的生产 不合理的土地利用，改变并破坏植被的自
指由于人类活动和自然过程引起某种物 质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足 够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康 和福利或危害环境的现象。
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B.分类： 1）局部地区大气污染 2）区域性大气污染 3）广域性大气污染 4）全球性大气污染：指温室效应与全球气
候变暖、酸雨、臭氧层空洞
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2)对植物的影响 3)对水生生态的影响 4)对其它方面的影响：
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4.控制对策
提高利用效率，降低操作损失 回收和再循环 改进CFCS产品 非CFCS产品的替代品 “蒙特利尔条约”：
限制CFCS的生产和使用
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Hale Waihona Puke Baidu
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•NOX：
产生： ①大气中50%的NOx由人为污染产生； ②来源： 化石燃料的燃烧过程
HNO3及与之有关的生产过程
③由燃料燃烧生成的NOx ，主要是NO
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d.主要大气污染物的来源(部分)
污染物 名称
自然排放
排放源 排放量 t/a
SO2 火山活动 未估计
火山活动、
H2S 沼泽中 的生 100*106 物作用
森林火灾、
CO
海洋、 萜稀 3*106
反应
NO:
NO-NO2
土壤中的细 菌作用
430 *106 NO2:
658*106
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人类活动
排放
排放源 排放量
t/a
煤和油的 燃烧
146*106
化学过程 污水处理
3*106
机动车和
其 他 燃 烧 304*106 过程排气