大气污染控制技术

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燃料的燃烧过程
燃烧过程 3T因素
温度 Temperature
时间 Time
湍流 Torrent
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燃烧计算的基本假设
1、空气中氮氧的组成 体积比79/21=3.76 质量比76.8/23.2=3.31 空气的在标准状态下的摩尔体积 22.414m3/kmol 2、理论空气量：单位燃料完全燃烧所需空气 量； 3、实际空气量
• 粉 尘 的 安 息 角 和 滑 动 角
• 粉 尘 的 比 表 面 积
• 粉 尘 的 密 度
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除尘器的分类
除尘器：从含尘气体中分离并捕捉粉尘或雾 滴的装置。 作用：净化、回收。 根据是否采用液体除尘和清灰可分为： 干式、湿式 根据捕集粉尘的机理不同，可分为： 机械式除尘器、过滤式除尘器、电除尘器、 湿式除尘器四类。
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除尘效率
除尘效率是表示除尘器性能的重要技术指标。 有总效率和分级效率两种表示方式。 1、总效率：在同一时间内被除尘装置捕集的 粉尘质量占进入除尘器装置的粉尘质量的 百分数。 C1表示进口气体的含尘浓度， C2表示出口气体的含尘浓度，
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2、分级效率
对某一粒径或一定范围内的粒径粉尘的除尘 效率称为除尘装置的分级效率，用η i表示。 分级效率可以反映出除尘装置对于不同粉尘 粒径，特别是对于大气环境或者是人体危 害较大的细微粉尘的捕集能力。可以用质 量法或浓度法表示。
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稳定度与逆温
大气稳定度： 空气块在竖直方向的稳定程度； 大气稳定度对烟流扩散有很大的影响。 逆温层： 逆温层和逆温层对烟气扩散的影响
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设计烟囱时要注意的几个问题
• • • • 1、考虑逆温层的影响； 2、选择公式的适用性； 3、气象参数的取值方法； 4、烟囱高度不得低于建筑物的2倍。
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基本概念
大气污染的基本知识
• • • • • 1、大气污染的概念 2、大气污染的原因 3、大气污染的危害 4、大气污染的类型 5、大气污染控制的主要对象
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大气污染的类型
• • • • 煤烟型污染 石油型污染 混合型污染 特殊型污染
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燃料与洁净燃煤技术
• • • • • • 本章内容： 1、燃料的种类与特性；硫的存在形式 2、燃料的燃烧过程； 3、燃烧过程主要污染物的形成； 4、洁净燃烧技术； 5、污染物排放量的计算；
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机械式除尘器
• 原理：利用重力惯性力和离心力的作用使 粉尘与气流分离。 • 结构：重力沉降室、惯性除尘器、旋风除 尘器。 • 特点：结构简单、造价低、维护方便、除 尘效率不高，多用于多级除尘的前级预除 尘。
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过滤式除尘器
• 原理：通过织物或者是多孔的填料层进行 分离。 • 结构：袋式除尘器、颗粒层除尘器。 • 特点：除尘效率高 • 筛滤效应、惯性碰撞效应、钩住效应、扩 散效应和静电效应。
依据《大气环境质量标准》，依据污染物地面浓度 的高斯模式，计算公式： Hs=
2Q z e (C0 Cb )
1/ 2
H
C0国家大气质量标准规定的污染物浓度； Cb该地区的背景浓度； 最大浓度Cmax≤（C0-Cb）
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按地面绝对最大浓度计算法
地面最大浓度的计算公式：
Cmax=
2Q y 2 H z
风速对于地面最大浓度具有双重影响： 1、风速增大的时候Cmax减小； 2、从△H的计算公式看，风速增大的时候， △H减 小，，这样Cmax增大；
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按允许排放指标P值法
有三种模式： 1、SO2排放源模式； 2、其他有害气体排放源模式； 3、颗粒物排放源模式；
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燃料的种类与性质
• 按燃料的来源分为天然燃料和加工燃料； • 按使用量可分为常规燃料和非常规燃料； • 按物态可分为固体燃料、液体燃料和气体 燃料；
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燃烧过程
影响燃烧过程的主要因素： • 燃烧过程提供的空气量 • 燃烧过程着火温度和炉膛温度； • 燃料与氧气在炉膛高温区停留的时间； • 燃料与空气的混合状况；
定性研究： （1）喷出阶段 （2）浮升阶段 （3）瓦解阶段 （4）变平阶段
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• 下垫面 • 热岛环流
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例题
某城市火电厂的烟筒高100m,出口内径5m， 出口烟气流速12.7m/s,温度1000C，流量 250m3/s,烟筒出口处的风速4m/s,试确定烟 气抬升高度既有效源高度。
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烟筒高度的设计及厂址的选择
• 平均粒径： 不同粒径的实际颗粒 群和相同粒径的圆形 颗粒物的物理特征相 同，那么就叫这个圆 形颗粒直径为平均粒 径。 • 粒径分布： • 不同粒径范围内的粒 径个数所占的比例。
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描述粉尘的物理性质
• 粉 尘 的 自 燃 性 和 爆 炸 性 • • • 粉 尘 的 黏 附 性 粉 尘 的 荷 电 性 和 导 电 性 • 粉 尘 的 润 湿 性 • 粉 尘 的 含 水 率
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湿式除尘器
• 原理：利用液滴或液膜洗涤含尘气流，使 粉尘与气流分离。 • 低能洗涤式除尘器：重力喷淋除尘器、水 膜除尘器； • 高能洗涤式除尘器：文丘里除尘器 • 特点：除尘效率高用水作为除尘介质。 • 缺点：耗能高，必须对产生的污水进行处 理。
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湿式除尘器的四种除尘方式
• • • • 1、液体介质和尘粒之间的惯性碰撞和截留； 2、细微尘粒与液滴之间的扩散接触； 3、加湿的尘粒相互凝并； 4、饱和态高温烟气降温时，以尘粒为凝结 核凝结。 • 湿式除尘过程是惯性碰撞、截留、扩散、 凝并等多种效应的共同结果。
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氮氧化物的形成机制
氮氧化物：
N2O 、NOBiblioteka BaiduNO2、NO3、N2O3、N2O4、N2O5
NO2是主要的污染物，来源于化石类燃烧
热力型 空气中 燃料型 快速型（少）
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影响烟气扩散的因素
• • • • •
影响烟气扩散的气象条件： 风向 风速 大气湍流 温度的垂直分布 大气稳定度
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烟气抬升大致分为以下四个阶段
确定依据：既满足大气污染扩散稀释的要求， 又考虑节省投资。 计算烟筒高度的方法： 1、地面最大允许浓度计算法； 2、地面绝对最大浓度计算法； 3、P值法； 4、按一定保证率计算法；
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烟流扩散形状和特点
• • • • • 1、翻卷型 2、锥形 3、扇形 4、屋脊型 5、漫烟型
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烟囱按地面最大允许浓度计算法