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大氣污染與控制工程

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大氣污染與控制工程
環(huán)境工程導(dǎo)論
內(nèi)  容
一、大氣污染概述
二、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
三、大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型
四、顆粒污染物及除塵工藝
五、 VOCs及凈化工藝
六、SOx及脫硫工藝
七、NOx及脫氮工藝
八、CO2減排措施
一.大氣污染概述
一.為什么要進(jìn)行大氣污染控制
         人體健康與大氣的關(guān)系
人一刻也離不開(kāi)空氣
         人的需要量
         每天需要的食物約1.5kg 
         每天需要的空氣約15kg
      人的極限耐力
         斷食,斷水5天       可以生存
         斷絕空氣5分鐘      死亡 
 獲取較潔凈的空氣比獲取較潔凈的水就要難得多
二、基本概念
1.大氣（atmosphere）
     是指環(huán)繞地球的全部空氣的總和.
2.環(huán)境空氣（ambient air）
     是指人類(lèi)、植物、動(dòng)物和建筑物暴露于其中的室外空氣.
3.大氣污染（air pollution）
    指由于人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。
一.大氣污染概述
表1.1     干燥潔凈空氣的組成

0.0012
0.0005
0.0005
0.000008
0.000002
0.000001
甲烷(CH4)
氪(Kr)
氫(H2)
氙(Xe)
二氧化氮(NO2)
臭氧(O3)
78.084
20.946
0.934
0.033
0.0005
0.0018
氮(N2)
氧(O2)
氬(Ar)
二氧化碳(CO2)
氦(He)
氖(Ne)
體積比(%)
氣體

體積比(%)
氣體
一.大氣污染概述
三.大氣污染類(lèi)型
① 煤煙型污染
     指由于煤燃燒過(guò)程中排放的各種污染物而造成的污染。
②氧化型污染
     指由于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放和燃油鍋爐的排氣中含有的氮氧化物和碳?xì)浠衔铮斐傻亩挝廴?。
③混合型/復(fù)合型污染
     指由于燃煤和燃油過(guò)程中產(chǎn)生的污染物互相結(jié)合在一起，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的一種的污染。 
一.大氣污染概述
四.大氣污染物種類(lèi)
一) 氣溶膠狀態(tài)污染物
1.  粉塵 
    是指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用可發(fā)生沉降，但在一定的時(shí)間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。
2.  煙塵
       是燃料和其它物質(zhì)燃燒的產(chǎn)物 。
3.霧 
       是氣體中液滴懸浮體的總稱。
目前，關(guān)注的是PM10和PM2.5
總懸浮顆粒物(Total Supended Particulates，簡(jiǎn)稱TSP)是指懸浮于空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤100μm的所有固體顆粒物，包括可吸入顆粒物和可入肺顆粒；
可吸入顆粒物(Particles with Diameters of 10μm or Less，簡(jiǎn)稱PM10)是指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤10μm，通過(guò)呼吸系統(tǒng)可以吸入人體的顆粒；
可入肺顆粒(PM2.5)是指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤2.5μm，能夠進(jìn)入人體肺泡的顆粒。
一. 大氣污染概況
四.大氣污染物種類(lèi)
  二) 氣體狀態(tài)污染物
  1.一次污染物：
     從污染源直接排入空氣中的原始污染物；
  2. 二次污染物：
     一次污染物進(jìn)入空氣后，經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。 
          表  氣體狀態(tài)大氣污染物種類(lèi)
SO3、H2SO4及硫酸鹽
NO2、HNO3及硝酸鹽
無(wú)
醛、酮、過(guò)氧乙酰硝酸酯、O3
無(wú)
SO2、H2S
NO、NH3
CO、CO2
C1~C10化合物
HF、HCI
含硫化合物
含氮化合物
碳氧化合物
碳?xì)浠衔?
鹵素化合物
二次污染物
一次污染物
污染物
一.大氣污染概述
五.大氣污染源類(lèi)型
1．按人們的社會(huì)活動(dòng)功能分類(lèi) 
     ①生活污染源 
     ②工業(yè)污染源
     ③交通污染源
2．按污染源的幾何形態(tài)分類(lèi)
   ①點(diǎn)污染源 
   ②面污染源
   ③線污染源
一.大氣污染概述
六.大氣污染危害
1. 顆粒物對(duì)人體健康的影響
          飄塵對(duì)人體的危害作用(PM10,PM2.5)
 2. 氣體狀態(tài)污染物對(duì)人體健康的影響
          ① 具有很強(qiáng)的刺激性的SO2氣體 
          ② NOX的毒性 
          ③ O3的刺激性作用 
          ④ 揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)中的有毒有害
3.對(duì)城市環(huán)境中的植物、器物和材料的損失
4.能見(jiàn)度降低
一.大氣污染概述
七.幾個(gè)典型的大氣污染現(xiàn)象
一、酸雨
     是指pH <5.6的酸性降雨?，F(xiàn)在泛指酸性物質(zhì)以濕沉降或干沉降的形式從大氣轉(zhuǎn)移到地面上。
★酸雨的危害
    1.酸雨使植物淋失
   2.酸雨使土壤淋失
   3.酸雨對(duì)生物的影響
   4.酸雨對(duì)建筑材料和金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕
   5.影響人體健康
一.大氣污染概述
七.幾個(gè)典型的大氣污染現(xiàn)象
二、溫室效應(yīng)
   地球大氣層上的一種物理特性（圖）

240W/m2
240W/m2
部分的太陽(yáng)輻射被地球表面和大氣層折射返回
地 球
圖  地球大氣層的長(zhǎng)期輻射平衡情況示意圖
地球表面釋放的紅外線輻射
地球表面吸收太陽(yáng)輻射而使地球表面溫度升高

太陽(yáng)
103W/m2

太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣層
大氣層
部分紅外線輻射被溫室氣體吸收和再次釋放出來(lái)，效應(yīng)是地球表面和大氣低層變暖
返回太空時(shí)的總紅外線輻射量
太陽(yáng)總輻射量
第一章  環(huán)境污染防治
三  溫室氣體種類(lèi)及危害
1、種類(lèi)：
    CO2、CH4、N2O、SF6、氟利昂、NF3等
 2. 溫室氣體危害
  ① 地球上的病蟲(chóng)害增加；                   ②海平面上升；
   ③ 氣候反常，海洋風(fēng)暴增多；           ④土地干旱，沙漠化面積增大。
3.溫室氣體減排基本方法
1） 國(guó)際間的合作；
2）對(duì)CO2： 基本對(duì)策是能源對(duì)策，主要有：
     ①自然能源；②低碳能源；③核能；④節(jié)能；⑤CO2固定。
3）對(duì)N2O及CH4:    在進(jìn)行工業(yè)排放時(shí)進(jìn)行抑制；
4）對(duì)HFC、PFC：基本對(duì)策是防止泄漏，回收再利用代替。 
圖  溫室效應(yīng)氣體使氣溫上升所占比例
第二篇  實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的途徑
一.大氣污染概述
七.幾個(gè)典型的大氣污染現(xiàn)象
三、臭氧層破壞
★臭氧層（圖）
★臭氧空洞
    指的是因空氣污染物質(zhì)，特別是氟化氮和鹵化代烴類(lèi)等氣溶膠污染物的擴(kuò)散、侵蝕而造成大氣臭氧層被破壞和減少的現(xiàn)象。
★ 臭氧層破壞物質(zhì)
    是破壞平流層臭氧層物質(zhì)的總稱，這些物質(zhì)有氟利昂、滅火劑、洗滌劑、CCl4以及甲基溴等。

臭氧密度(cm-3 )
0
20
40
60
80
100
120
160
200
240
280
320
109
1010
1011
1012
1013
絕對(duì)溫度(k)
高度(km)
對(duì)流層
平流層
中間層
熱層
理論值
實(shí)測(cè)值
圖10.3  大氣構(gòu)成與臭氧層的高度分布
一.大氣污染概述
七.幾個(gè)典型的大氣污染現(xiàn)象
三、臭氧層破壞
★臭氧層破壞的后果
   1．對(duì)人體健康的影響；        2．對(duì)陸生植物的影響
   3．對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響；4．對(duì)生物地球化學(xué)循環(huán)的影響
   5．對(duì)城市空氣質(zhì)量和建筑材料的影響
★臭氧層保護(hù)對(duì)策
    1. 國(guó)際間的合作； 
   2.對(duì)臭氧層破壞物質(zhì) 
     ①用替代品取代臭氧層破壞物質(zhì) ；②設(shè)備取代方法； 
     ③抑制排放方法 
二. 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
一.基本概念
1. 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
     以保障人體健康和一定的生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，對(duì)大氣環(huán)境中各種污染物的含量所作的限制規(guī)定。是進(jìn)行大氣環(huán)境科學(xué)管理，制定大氣污染防治規(guī)劃和大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，是環(huán)境管理部門(mén)的執(zhí)法依據(jù)。
2.大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
     是為實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)污染源排入大氣的污染物允許含量的限制規(guī)定。
     分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 
       
二. 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
一.基本概念
3.大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 
    根據(jù)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)引申出來(lái)的輔助標(biāo)準(zhǔn)，如燃料、原料使用標(biāo)準(zhǔn)，凈化裝置選用標(biāo)準(zhǔn)，排氣囪高度標(biāo)準(zhǔn)及衛(wèi)生防護(hù)距離標(biāo)準(zhǔn)等。
目的是使生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和管理人員容易掌握和執(zhí)行。 
4.大氣污染警報(bào)標(biāo)準(zhǔn) 
     根據(jù)大氣污染發(fā)展趨勢(shì)預(yù)防發(fā)生污染事故而規(guī)定的空氣中污染物含量的極限值。超過(guò)這一限值就應(yīng)警報(bào)，以便采取必要的預(yù)防措施，盡量減少對(duì)人們的危害。 
       
二. 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
二.環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分類(lèi)
1.一類(lèi)區(qū):自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其它需特殊保護(hù)的地區(qū)。
2.二類(lèi)區(qū):城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。
三.環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)
1、一類(lèi)區(qū)執(zhí)行一級(jí)標(biāo)
2、二類(lèi)區(qū)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
3、新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095  2012）

(GB3095-2012)
環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)： 看表情知天氣
三.大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型
一.大氣圈層與氣象要素
1.大氣圈層（圖）
    按大氣溫度的垂直結(jié)構(gòu)，大氣圈分為：
       a. 對(duì)流層（表）;      b.  平流層
       c. 中間層;      d.   熱層； e.  逃逸層
2.主要?dú)庀笠?
     ☆氣象要素:  
         表示大氣狀態(tài)的物理量和物理現(xiàn)象.
 ☆種  類(lèi):           
         氣溫、氣壓、氣濕、風(fēng)向、風(fēng)速、云況和能見(jiàn)度 
對(duì)流層的主要特征：
1.集中整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部水蒸氣；
2.大氣溫度隨高度的增加而降低；
3.空氣具有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)；
4.溫度和濕度的水平分布不均勻。
二.氣象的動(dòng)力因子
       風(fēng)和湍流
1.風(fēng) : 空氣的水平運(yùn)動(dòng) 
    1）風(fēng)向                         
       a.風(fēng)向頻率和主導(dǎo)風(fēng)向
       b.風(fēng)玫瑰圖；c.污染系數(shù)；d.最多風(fēng)向。 (?)
    2) 風(fēng)速: 
       平均風(fēng)速、最大風(fēng)速，各級(jí)風(fēng)速出現(xiàn)的頻率
2.湍流 :無(wú)規(guī)則陣性攪動(dòng)的氣流(?)

三.大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型
圖3.1  風(fēng)向的十六方位圖

a
b
圖  煙團(tuán)湍流擴(kuò)散示意圖(a.無(wú)湍流；b.有湍流)
風(fēng)向和風(fēng)速－風(fēng)玫瑰圖(?)
風(fēng)速,m/s
     某地區(qū)1998年的風(fēng)玫瑰圖。同心圓表示風(fēng)的頻率，例如，吹南風(fēng)的頻率約為11％，其中風(fēng)速大于10.82m/s的頻率約為1％，風(fēng)速在3.35～5.41m/s的頻率為3.5左右。
備注：22
三.氣象的熱力因子
     溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度
☆溫度層結(jié)與逆溫
1．干絕熱直減率γd和氣溫垂直遞減率γ
A.干絕熱直減率γd 
     干空氣快（包括未飽和的濕空氣）絕熱上升或下降單位高度時(shí)，溫度降低或升高的數(shù)值。
B.氣溫垂直遞減率γ
    氣溫隨高度的變化

三.大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型
三.氣象的熱力因子
     溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度
☆溫度層結(jié)與逆溫
2．溫度層結(jié) 
氣溫垂直分布一般有四種情況        
① 氣溫隨高度的增加而降低。此時(shí)γ＞0 ，γ ＞  γd
② 氣溫基本上不隨高度變化。此時(shí)，γ=0（等溫層結(jié)）
③ 氣溫隨高度增加而上升。此時(shí)γ＜0 
④氣溫垂直遞減率接近于1K/100m，即γ= γd （中性層結(jié)）
三.大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型

圖  氣溫垂直遞減率γ
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
γ＞0
干絕熱
等溫層
γ=0
逆溫層
γ＜0
大氣層高度
氣溫
γd＞0
三.氣象的熱力因子
     溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度
☆溫度層結(jié)與逆溫
2．逆溫 
   近地層空氣溫度隨高度的增加而上升的一種現(xiàn)象.
   逆溫類(lèi)型
        輻射逆溫（如圖)   
        平流逆溫 
        下沉逆溫（如圖) 
        鋒面逆溫  (如圖) 
三.大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型

圖     輻射逆溫的生消過(guò)程
(a)逆溫形成前的氣溫垂直分布;(b)逆溫開(kāi)始生成;(C)逆溫逐漸向上擴(kuò)展；(d)逐漸消失；(e)完全消失
三.大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型
圖  海風(fēng)入侵時(shí)的鋒面與擴(kuò)散
下沉逆溫：
    由于空氣下沉受到壓縮增溫而形成的逆溫（圖3-11）。
鋒面逆溫：
    在對(duì)流層中：鋒面上，冷暖空氣團(tuán)相遇時(shí)，如果冷暖空氣的溫差很大
    時(shí)，就可以出現(xiàn)鋒面逆溫。
圖    下沉逆溫的形成
三.大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型
三.氣象的熱力因子
     溫度層結(jié)與逆溫、大氣穩(wěn)定度
☆大氣穩(wěn)定度
    大氣穩(wěn)定度是表示空氣塊在鉛直方向的穩(wěn)定程度
   1.大氣穩(wěn)定度的判別
    ①不穩(wěn)定類(lèi)（γ＞γd ）;②中性類(lèi)（γ=γd ）;
?、鄯€(wěn)定類(lèi)（ γ＜ γd  ） 
   2.大氣穩(wěn)定度的分類(lèi)(表3.2  )
      穩(wěn)定類(lèi)：E和F 
      中性類(lèi)：D 
      不穩(wěn)定類(lèi)：A、B 、C
季節(jié)
風(fēng)速 	白             晝	白             晝	白             晝	白             晝	白             晝	白             晝	白             晝	    夜        間	    夜        間	    夜        間
季節(jié)
風(fēng)速 	0~2
晴	0~2
晴	0~2
晴	3~7
多云	3~7
多云	3~7
多云	8~10   (陰)	0~2
(晴)	3~7
多云	8~10
陰
季節(jié)
風(fēng)速 	夏	春秋	冬	夏	春秋	冬	各季	各   季	各   季	各   季
<2m/s	A	A-B	B	A-B	B	B-C	D	E	E	D
2~2.9	A-B	B	B-C	B	B-C	C	D	E	D-E	D
3~4.9	B	B-C	C	B-C	C	C-D	D	D-E	D
D
D	D
D
D
5~6	B-C	C	C-D	C	C-D	D	D	D	D
D
D	D
D
D
>6	C	D	D	D	D	D	D	D	D
D
D	D
D
D
三.大氣污染氣象學(xué)及大氣污染模型
四.大氣污染湍流擴(kuò)散模型
☆作用及建模條件
1. 預(yù)測(cè)大氣污染物排放后，在不同時(shí)間與空間的濃度分布
2. 所有的模型都采用必要的假設(shè)條件
3. 模型基于質(zhì)量守恒定律
☆高斯煙羽模型
四.顆粒污染物及除塵工藝
一.顆粒物粒徑與沉降速度

buoyancy
gravity
Drag force
a
Stokes’ law
四.顆粒污染物及除塵工藝
二.除塵裝置概述
☆ 除塵裝置：
     從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)粒子的設(shè)備。
☆ 除塵裝置類(lèi)型：
  1. 機(jī)械式除塵器
       重力沉降室；慣性除塵器；旋風(fēng)除塵器
  2.  濕式除塵器
  3.  過(guò)濾式除塵器
  4.  電除塵器  
四.顆粒污染物及除塵工藝
干式機(jī)械除塵器
一)  重力沉降室 
   利用粉塵與氣體的密度不同, 依靠自身的重力從氣 流中自然沉降下來(lái)，達(dá)到凈化目的的裝置.  
類(lèi)  型
     a.  水平氣流沉降室；     b.  垂直氣流沉降室。
優(yōu) 點(diǎn)
    簡(jiǎn)單，價(jià)低，便于維護(hù)，壓力損失小，可處理高溫氣體.
 缺 點(diǎn)
    沉降小顆粒的效率低，一般只能除去50μm以上的大顆粒 .
圖  水平氣流簡(jiǎn)易重力沉降室
四.顆粒污染物及除塵工藝
干式機(jī)械除塵器
二)  慣性除塵器 
    利用粉塵與氣體在運(yùn)動(dòng)中的慣性力不同，使粉塵從氣流中分離出來(lái)的方法 。
類(lèi)  型
     a.沖擊式結(jié)構(gòu) ；     b.反轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu) 。
慣性除塵器的特點(diǎn)
   a.  能分離10-30μm左右的塵粒，除塵效率為70％;
    b.  適合安裝在煙道上使用 ;
    c.   可設(shè)計(jì)成不同的結(jié)構(gòu)形式，作為前一級(jí)除塵器與其他除塵方法組成多級(jí)除塵系統(tǒng)。
圖  慣性除塵器的分離機(jī)理示意圖
四.顆粒污染物及除塵工藝
干式機(jī)械除塵器
三)  旋風(fēng)除塵器 
    利用離心力作用將塵粒從氣流中分離并捕集下來(lái)的裝置。
☆旋風(fēng)除塵器的構(gòu)造及工作原理(圖)
☆旋風(fēng)除塵器的分類(lèi)
  a. 切線進(jìn)入式旋風(fēng)除塵器 ；b. 軸向進(jìn)入式旋風(fēng)除塵器
旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn)
   a.  結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低；  b.  無(wú)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)部件維護(hù)、修理方便；
   c.  可用于高溫含塵煙氣的凈化;   d.  可承受內(nèi)、外壓力；
   e.  可干法清灰，可用它回收有價(jià)值的粉塵；
   f.  可用以凈化含高腐蝕性粉塵的煙氣。
四.顆粒污染物及除塵工藝
濕式除塵器
       用水或其他液體與含塵廢氣相互接觸，實(shí)現(xiàn)分離捕集粉塵粒子和吸收有害氣體的裝置.
類(lèi)  型
  a. 重力噴霧除塵器；b. 旋風(fēng)水膜除塵器； c. 貯水式?jīng)_擊水浴除塵器；d. 填料塔除塵器；  f. 文丘里除塵器；
優(yōu)   點(diǎn)
      ①  除塵效率比干式除塵器的高；②  可處理高溫、高比阻、易燃易爆含塵氣體； ③  具有除塵、冷卻和凈化的作用。
 缺   點(diǎn)
      ①  有廢水處理問(wèn)題；②  洗滌水有一定的腐蝕性，金屬設(shè)備易被腐蝕；③  在寒冷地區(qū)使用濕式除塵器容易凍結(jié)；④  能耗比較大。
圖  填料洗滌除塵器的類(lèi)型
a.錯(cuò)流型；         b.順流型；           c.逆流型
圖   文丘里洗滌除塵器裝置系統(tǒng)
四.顆粒污染物及除塵工藝
過(guò)濾式除塵器
一)  過(guò)濾式除塵器 
   利用多孔過(guò)濾介質(zhì)分離捕集氣體中固體或液體粒子的凈化裝置。
類(lèi)  型
    1.  按使用原料的性狀不同; 
    2.  按除塵器的應(yīng)用目的;
    3.  按粉塵粒子在除塵器中被捕獲位置的不同(圖);                 
       內(nèi)部過(guò)濾:   粉塵粒子是在濾層內(nèi)部而被捕集. 
       外部過(guò)濾:   粉塵粒子是被阻擋在濾料的表面上.
圖  過(guò)濾除塵器的過(guò)濾方式
四.顆粒污染物及除塵工藝
過(guò)濾式除塵器
二)  袋式除塵器 
    含塵氣體通過(guò)濾袋濾去其中粉塵粒子的分離捕集裝置。
優(yōu)  點(diǎn) 
    ①  對(duì)凈化含微米或亞微米粉塵粒子的效率較高；
    ②  可捕集多種干性粉塵，特別是高比電阻粉塵；
    ③  含塵氣體濃度在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化；
    ④  可設(shè)計(jì)制造出適應(yīng)不同氣量的含塵氣體的要求；    
    ⑤  穩(wěn)定可靠，無(wú)污泥處理和腐蝕等問(wèn)題。
缺 點(diǎn) 
    ①  受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能所影響； 
    ②  不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強(qiáng)的含塵氣體 ；
    ③  凈化大含塵煙氣量所需投資比電除塵器高。
圖    濾布的濾塵過(guò)程
LDB 型布袋除塵器
LPP系列脈沖袋式除塵器
PPC系列氣箱脈沖袋收塵器
四.顆粒污染物及除塵工藝
電除塵器
    當(dāng)含塵氣體通過(guò)強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)被電離而荷電，荷電的塵粒在電場(chǎng)力作用下到達(dá)集塵極，從而使塵粒從含塵氣體中分離出來(lái)一種除塵裝置。
☆電除塵器的機(jī)理 
    含塵氣體通過(guò)兩極間非均勻電場(chǎng)時(shí)，在放電極周?chē)鷱?qiáng)電場(chǎng)作用下，氣體被電離，使帶電塵粒在電場(chǎng)作用下推向集塵極，從而達(dá)到除塵目的。
☆電除塵器的類(lèi)型
1.  按集塵電極的型式
    ①管式電除塵器   ；    ②板式電除塵器   。
2. 按含塵氣流在電除塵器中流動(dòng)方式
    ①立式電除塵器；    ②臥式電除塵器 
3.  按收塵極上清灰方式的不同 
    ①干式電除塵器；②濕式電除塵器

圖 平板型集塵極的不均勻電場(chǎng)示意圖

+
+
+
+
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離子化區(qū)
(A)集塵極
(+)
荷電層
荷電層
荷電層
(-)
(-)
放電極(-)
(B)
(A)集塵極
(+)
高壓直流電源

含塵氣體
四.顆粒污染物及除塵工藝
圖 噴水型濕式電除塵器示意圖
圖  管式電除塵器的示意圖
電除塵器外觀圖
五.VOCs及凈化工藝
揮發(fā)性有機(jī)氣體來(lái)源、種類(lèi)及治理要求
    常溫下是液體或固體，平衡蒸汽較高，沸點(diǎn)較低，易于揮發(fā)到空氣中形成氣態(tài)污染物。
☆來(lái)源 
    汽車(chē)制造業(yè)、自行車(chē)、摩托車(chē)、家用電器、電線電纜、漆包線、電機(jī)及電機(jī)絕緣處、電器、儀表、電子、石油化工、涂料、化工、印鐵、印刷、家具、皮革、鞋業(yè)、玻璃、建材等行業(yè)等
☆類(lèi)型
    甲醛、甲苯、苯、乙醚、丙酮等
☆治理要求
      2015年10月1日開(kāi)始強(qiáng)制收費(fèi)
五.VOCs及凈化工藝
揮發(fā)性有機(jī)氣體凈化工藝
☆Condensation (冷凝法)
☆ Adsorption (固體吸附法)
☆ Absorption (液體吸收法)
☆ combustion(Incineration) (焚燒法)
☆ Biological Oxidation(Biofiltration) (生物氧化法)
工業(yè)上常用的吸附劑
①活性氧化鋁和氧化鋁；②硅膠；③活性炭；④分子篩沸石
吸附后尾氣的催化燃燒

廢氣入口
熱交換器
預(yù)熱室
催化床
排氣

補(bǔ)充能量
六.SOx及脫硫工藝
SOx的來(lái)源與脫硫途徑
☆來(lái)源
1、煤燃燒中產(chǎn)生的低濃度的SO2煙氣是主要來(lái)源
2、鉛鋅冶煉廠及硫酸廠排放的高濃度SO2
☆ 脫硫途徑
燃燒前脫硫（低硫煤，煤的分選與預(yù)處理）
    1.選煤技術(shù); 2.水煤漿技術(shù); 3.煤氣化技術(shù); 4.煤液化技術(shù).
燃燒中脫硫（爐內(nèi)脫硫）
    ①型煤；②硫化床燃燒技術(shù) ；③爐內(nèi)噴鈣技術(shù)
燃燒后脫硫（煙氣脫硫）
六.SOx及脫硫工藝
SOx的來(lái)源與脫硫途徑
燃燒后脫硫（煙氣脫硫）

FGD Plant Principle Picture

Process water

Limestone slurry tank

Filtrate tank

GGH

Flue gas

Clean gas

Waste water

Gypsum
storage

Oxidation 
air

Limestone

Vacuum
belt filter

Wet ball mill

Limestone
silo

Gypsum

Absorber

強(qiáng)制氧化濕法脫硫工藝
FGD反應(yīng)原理
煙氣脫硫工藝比較
七.NOx及脫氮工藝
NOx的形成機(jī)理
① 熱力型NOX：
     高溫空氣燃燒時(shí)生成的NOX；
 ② 燃料型NOX：
     有機(jī)燃料燃燒時(shí)分解的N2和空氣中的O2反應(yīng)生成的NOX；
 ③ 瞬時(shí)NOX：
    低溫火焰中由于含碳自由基的存在，通過(guò)中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)換為
     NOX。 
圖   煤粉爐中三種類(lèi)型NOX生成量與爐膛溫度間的關(guān)系
七.NOx及脫氮工藝
反應(yīng)劑層
噴氨格柵
靜態(tài)混合器
煙氣入口
煙氣出口
預(yù)留層
導(dǎo)流裝置
擋板
導(dǎo)流裝置
省煤器
灰斗
主煙道
省煤器旁路
塔式爐
七.NOx及脫氮工藝
NOx的控制技術(shù)
一.傳統(tǒng)的低NOX燃燒技術(shù)
   1.低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)；   2.降低助燃空氣預(yù)熱溫度
   3.煙氣循環(huán)燃燒；   4.多段燃燒技術(shù)
二.先進(jìn)的低低NOX燃燒器技術(shù)
  1. 爐膛內(nèi)整體空氣分級(jí)的低NOX直流燃燒器
  2. 空氣分級(jí)的低NOX旋流燃燒器
  3. 空氣 / 燃料分級(jí)的低NOX燃燒器
三.循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)
圖  空氣 —燃料分級(jí)—低NOX燃燒器
二次火焰
煙氣
燃盡區(qū)
著火
火焰穩(wěn)定
產(chǎn)生NOX
一次燃料
空氣
一次火焰
分級(jí)燃料
分級(jí)風(fēng)
排出熱量
排出熱量

還原氣氛
還原NOX

控制NOX生成
利用的的氧濃度減緩燃盡過(guò)程
圖   燃料分級(jí)再燃原理示意圖
七.NOx及脫氮工藝
NOx的控制技術(shù)
燃燒后煙氣凈化——催化燃燒還原
1. 選擇性催化還原法(SCR)脫硝（圖）
  在催化作用下，以氨作還原劑，將NOX還原為氮?dú)夂退姆椒ā?
 ☆ 催化劑的活性成分：
     貴金屬(如Pd、Pt)和金屬氧化物(如Cu、Fe、V、Mn)等，
 ☆載  體： 二氧化鈦和沸石等。
2．選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝
   不用催化劑，用氨和尿素在850℃~1100℃內(nèi)，將NOX還原成N2的方法。 
3．吸收法凈化煙氣中的NOX
4．吸附法凈化煙氣中的NOX
汽車(chē)尾氣催化燃燒器
八.CO2減排措施
CO2的減排措施
基本對(duì)策是能源對(duì)策，主要有：
    ①自然能源；②低碳能源；③核能；④節(jié)能；⑤CO2固定。
▲CO2固定
1、二氧化碳的回收:
? 變壓吸附法:利用吸附劑對(duì)吸附質(zhì)在不同分壓下有不同的吸附容量、吸附速度和吸附力，對(duì)被分離的氣體混合物的各組分有選擇吸附的特性，吸附CO2。
    ?膜分離法
    ?吸收法
八.CO2減排措施
CO2的減排措施
▲CO2固定
1、二氧化碳的回收:
?膜分離法：
    利用某些薄膜對(duì)不同氣體滲透率的不同來(lái)分離氣體CO2。當(dāng)膜兩邊存在壓差時(shí)，滲透率高的氣體組以很高的速率透過(guò)薄膜，滲透率低的氣體則絕大部分在薄膜進(jìn)側(cè)形成殘留氣流，兩股氣流分別引出從而達(dá)到分離的目的。
?吸收法：
    物理吸收法和化學(xué)吸收法。
八.CO2減排措施
CO2的減排措施
▲CO2固定
2、二氧化碳的減排與轉(zhuǎn)化:
?地質(zhì)儲(chǔ)存法:     將CO2加壓后貯存于油田、煤層、地下含水層和海洋中，這是CO2減排技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
?生物儲(chǔ)存法:    植物和微生物等通過(guò)光合作用來(lái)吸收和固定大氣中游離的CO2，并在一定條件下實(shí)現(xiàn)向有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化。
?化學(xué)轉(zhuǎn)化法:    通過(guò)催化轉(zhuǎn)化將CO2轉(zhuǎn)化為小分子產(chǎn)品(甲醇、甲酸等)和其他更高附加值、更有市場(chǎng)潛力的產(chǎn)品(特殊功能聚合物、有機(jī)化合物等)(▲)。
八.CO2減排措施
CO2的減排措施
▲CO2固定
3、二氧化碳轉(zhuǎn)化的途徑:
?海洋浮游植物對(duì)CO2的吸收：1990年美國(guó)建議向海洋泵送一些鐵，將它們作為“強(qiáng)壯劑”，以促進(jìn)海洋中浮游植物的蓬勃生長(zhǎng)，這些浮游植物每年可多吸收20萬(wàn)噸的CO2。
?化合物對(duì)CO2的吸收：     1990年，東京技術(shù)研究所發(fā)現(xiàn)一種含銅的化合物，可吸收空氣中的CO2，聲稱該化合物可消除大氣中的溫室效應(yīng)。
?CO2的深埋：歐美日回收從發(fā)電站等處排放出來(lái)的CO2，將其存積在深度達(dá)3000m的海底。

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