《大气污染控制工程》第三版期末复习总结.docx

1、大气污染控制工程第三版期末复习总结1、大气污染由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，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、健康和福利或危害了生态环境。大气污染形成具备的条件：大气污染源、大气作用、复杂地形、受害对象2、大气污染的分类1、局部地区污染：受到某些烟囱排气的直接影响；2、地区性污染：工业区及其附件地区或整个城市大气受到污染； a.污染范围 3、广域污染：涉及比一个地区或一个城市更广泛地区的大气污染；4、全球性污染：涉及全球范围的大气污染。 1、煤烟型（或还原型）污染：例如伦敦烟雾事件；2、石油型（或氧化型、交通型）污染：例如洛杉矶光化学烟雾事件；b.能源

2、性质 3、混合型污染：由于燃煤或石油导致的污染，例如臭氧和烯烃反应生成的过氧化氢自由基等氧化物，可大大增加二氧化硫的氧化速率。 4、特殊型污染：由于工厂生产过程或者发生意外事故排放的废气。3、全球大气污染问题：、臭氧层破坏、酸雨温室效应的危害会造成冰山融化，海平面上升，还会造成气候的反常。由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会带来以下列几种严重恶果：1) 地球上的病虫害增加；2) 海平面上升；3) 气候反常，海洋风暴增多；4) 土地干旱，沙漠化面积增大。温室效应加剧主要是由于现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体

3、具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间反射，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。臭氧层破坏关于臭氧层变化及破坏的原因,一般认为,太阳活动引起的太阳辐射强度变化,大气运动引起的大气温度场和压力场的变化以及与臭氧生成有关的化学成分的移动、输送都将对臭氧的光化学平衡产生影响,从而影响臭氧的浓度和分布。而化学反应物的引入,则将直接地参与反应而对臭氧浓度产生更大的影响。人类活动的影响,主要表现为对消耗臭氧层物质的生产、消费和排放方面。大气中的臭氧可以与许多物质起反应而被消耗和破坏。在所有与臭氧起反应的物质中,最简单而

4、又最活泼的是含碳、氢、氯和氮几种元素的化学物质,如氧化亚氮(N2O)、水蒸汽(H2O)、四氯化碳(CCl4)、甲烷(CH4)和现在最受重视的氯氟烃(CFC)等。这些物质在低层大气层正常情况下是稳定的,但在平流层受紫外线照射活化后,就变成了臭氧消耗物质。这种反应消耗掉平流层中的臭氧,打破了臭氧的平衡,导致地面紫外线辐射的 增加,从而给地球生态和人类带来一系列问题11.臭氧层破坏对人类健康的影响 由于臭氧层的破坏,太阳紫外线中以往极少能到达地面的短波紫外线也将增加,使得皮肤病和白内障患者将会增加。2.臭氧层破坏对生物的影响 虽然植物已发展了对抗UV-8高水平的保护性机制,但实验研究表明,它们对波长

5、为280320纳米水平增加的应变能力差异甚大。它能损伤植物激素和叶绿素,从而 使光合作用降低。33.臭氧层破坏对全球气候的影响平流层中臭氧对气候调节具有两种相反的效应:如果平流层中臭氧浓度降低,在这里吸收掉的紫外线辐射就会相应减少,平流层自身会变冷,这样释放出的红外辐射就会减少,因之会使地球变冷。另一方面,因辐射到地面的紫外线辐射量增加,会使地球增温变暖。酸雨酸雨正式的名称为酸性沉降，通常是指酸碱度指数的PH值低于5.6的雨雪或其他形式的降水。它是大气受污染的一种表现，会给人类环境、农业，甚至人类本身带来广泛的危害，因此它又被称为“空中死神”，随着酸雨带来的危害的扩大和加剧，酸雨问题成了当前全

6、球主要环境问题之一。 酸雨的形成原因 酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理过程，它是工业高度发展而出现的副产物，酸雨中的酸绝大部分是硫酸和硝酸，主要来源于工业生产和民用生活中燃烧煤炭排放的硫氧化物、燃烧石油及汽车尾气所释放的氮氧化物等酸性物质。这些酸性物质经过“云内成雨过程”，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又经过“云下冲刷过程”不断的合并吸附、冲刷其他寒酸雨滴和寒酸气体，形成较大的雨滴，最后降落在地面，形成酸雨。酸雨对农业、森林、建筑、文物、环境及人体健康等都有很大影响，而且酸雨的影响是没有国界的，因此，全世界都处在遭受酸雨侵袭的状态下。酸雨直接危害的首先是植物，它可以直接使农作物减产甚至枯萎。

7、酸雨还会破坏森林，使森林生长缓慢，甚至凋谢。酸雨还可能危及人体健康，酸雨可使儿童免疫功能下降。酸雨可破坏水土环境，使土壤酸化，危及生态平衡。酸雨具有强大的腐蚀力，它大大加速了建筑物、金属、纺织品、皮革、纸张、油漆、橡胶等物质的腐蚀速度。4、酸沉降是指大气中的酸通过降水（如雨、雪、雾）迁移到地表，或者在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。直接引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOx（SO2和SO3）和NOx（NO和NO2），天然源全球范围内分布，人为源成地区性分布特点。5、温室气体主要包括二氧化碳、一氧化二氮、甲烷、臭氧、氟氯烃等。它们浓度升高时，温室效应加剧，引起地球表面和大气层下部温度升

8、高。6、温室效应大气中的二氧化碳及其它微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯烃、水蒸气等，可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过，但却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。7、酸雨由于人类活动影响，降水中溶入了其他酸性物质，使pH值降到5.6以下的降水。8、大气污染物是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。9、大气污染物按其存在状态可以分为：气溶胶状态污染物和气体状态污染物 一次污染物：即直接从污染源排放到大气中的原始污染物质，主要包括SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2、C1C10化合物、HF、HCl。其中气体状态污染物分为 二次污染

9、物：是指一次污染物与大气中的已有组分或几种一次污染物之间发生了一系列的化学反应或者光化学反应，生成了与一次污染物性质不同的新的污染物质。主要包括SO3、H2SO4、MSO4、NO2、HNO3、MNO3、醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯、O3。10、大气污染源可分为自然污染源与人为污染源人为污染源按空间分布可分为： 点源：如工厂的烟囱排放源； 面源：如一个居住区或商业区内许多大小不同的污染物排放源； 线源：汽车流。11、大气污染物浓度的表示： a.单位体积内所含污染物的质量数，浓度用mg/m3或g/m3表示。b.污染物体积微量与气体总体积的比值，浓度用ppm（百万分之一），ppb（十亿分之一），ppt

10、（万亿分之一）表示。c.mg/m3与ppm的换算关系：ppm=22.4C/M, C的单位为mg/m3。12、大气污染物侵入人体的三条途径：a.表面接触； b.食入含污染物的食物和水； c.吸入被污染的空气。（最重要）13、大气污染综合防治定义：实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目标，对多种大气污染控制方案的技术可行性，经济合理性，区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价，从而得出最优的控制技术方案和工程措施。方法：清洁能源、绿色通道、末端处理、环境自净基本点：防与治的综合室内空气污染特点：积累性、长期性、多样性。大气能见度：是指在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到或辨认

11、出目标物的最大距离。14、环境空气质量标准把环境空气质量分为三级：一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触的情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求。二级标准：为保护人群健康和城市、乡村动、植物，在长期和短期的接触情况下不发生伤害的空气质量标准。三级标准：为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物（敏感者除外）的正常生长的空气质量要求。其中，一类区执行一级标准，二类区执行二类标准，三类区执行三级标准。15、空气污染指数的计算方法： 将各种污染物的污染指数计算出来后，取最大值未该区域或城市的空气污染指数API，则该污染物是该区域或城市空气中的首要污染物。API 空气干燥基 干燥基 干

12、燥无灰基 b: 收到基与空气干燥基的对比：收到基表示的是实际燃料，包括全部水分和灰分；而空气干燥基表示的是在实验室正常条件下放置后失去部分水分的燃料，即是：收到基包括外部水分而空气干燥基不包括外部水分。 由于煤的外部水分是不稳定的，因此空气干燥基的成分比收到基的成分（%）稳定，用空气干燥基评价煤的性质更准确。19、燃料完全燃烧的条件“3T”：温度、时间、湍流度。空气条件：要提供充足的空气，但空气量过大，会降低炉的温度，增加热损失；温度条件：应达到燃料的着火温度；时间条件:燃料在高温区的时间应超过燃料燃烧所需要的时间；燃料与空气的混合条件：混合程度主要取决于空气的湍流度。20、理论空气仅由氮和氧

13、组成，其体积比为79.1:20.9=3.78。21、过剩空气量：超过理论空气量而多供给的空气量； 空气过剩系数：实际空气量Va与理论空气量Voa之比定义为空气过剩系数（即Va/Voa=），一般大于1。影响煤烟气中飞灰排放特征的因素：煤质、燃烧方式、烟气流速、炉排和炉膛的热负荷、锅炉运行负荷、锅炉结构。22、发热量：单位燃料完全燃烧时所发生的热量变化，即在反应生成物开始状态和反应生成物结了状态相同的情况下的热量变化，称为燃料的发热量。高位发热量：包括燃料燃烧生成物的水蒸气气化潜热。 低位发热量：是指燃烧产物中的水蒸气仍然以气态存在时，完全燃烧过程中所释放的热量。23、理论水蒸气体积：由燃料中的氢

14、燃烧后生成的水蒸气体积、燃料中所含的水蒸气体积以及由供给的理论空气量带入的水蒸气体积构成的。24、根据气温垂直于下垫面方向上的分布，由下至上可将大气圈分为五层：（可分为大气层、边界层和近地面层。） 对流层：a.对流层虽薄，但占有了大气质量的3/4以及几乎全部水蒸气，主要的大气现象都发生在这一层，天气最复杂、对人类影响最大。 b.每升高100米降低0.65摄氏度。 c.该层空气对流强烈； d温度和湿度水平分布不均匀。 e.对流层的底部，12km处，气流受到地面阻滞和摩擦的影响很大，成为大气边界层（摩擦层）。平流层：a.即同温层，从对流层底端2535km左右的一层，温度不随高度变化而变化，为55摄

15、氏度，同温层以上，气温随高度升高而增加，称为逆温层。 b.集中了大气层中大部分臭氧，并在2025km处达到最大值，形成臭氧层。 c.平流层几乎不发生空气对流，因此污染物停留时间长。 d.气体组成与对流层相同但密度相对较小。中间层：气温会随高度的升高而迅速降低，对流运动强烈，垂直混合明显。暖 层：气温随高度升高而升高，存在大量电子和离子，又称电离层。越往上氧气和氮气等气体的原子态越多散逸层：温度很高，空气稀薄，气体粒子运动速度高，可摆脱地心吸引力散逸到太空中。均质大气层8085km以下，成分基本不变。近地层地面上50100m，热量和动量的常通量层25、气温的单位换算： 26、气压：任一点的气压值

16、等于该地单位面积上的大气柱重量，气压总随高度的增加而降低。M 27、泊松方程：表示在绝热升降过程中，气块的始态和终态之间的关系，说明气块在绝热升降过程中，气温的变化完全是由气压变化引起的。 28、干绝热直减率d：干空气块（包括未饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值，称为干空气温度绝热垂直递减率，简称干绝热直减率。29、大气中温度层结的四种类型： 递减层结:也称为正常分布层结，气温随高度升高而递减，d中性层结：垂直递减率接近于1K/100m，即=d等温层结：气温不随高度变化而变化，即=0气温逆转：简称逆温，气温随高度升高而增加，即d时，a0，气块的加速

17、度与位移方向一致，气块作加速运动，不稳定；b. d时，a0,气块的加速度与位移方向不一致，气块作减速运动，稳定；c. =d时，a=0，大气是中性的。 d. 0时，ad 锥型（中性or弱稳）, =d 扇型（逆温）, -d 0 上部：-d d时，a0，气块加速度与位移的方向一致；烟流形状为波浪形时。43、点源烟尘排放率计算公式：Qe = PeH2*10- 6烟尘允许排放率（t/h）=烟尘排放控制系数*排气筒有效高度（m）*10- 644、采用显微镜法观测颗粒时，采用如下几种粒径： 定向直径dF：为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度。定向面积等分直径dM：为各颗粒在投影图中按同一方向将颗粒投影

18、面积二等分的线段长度。投影面积直径dA：是与颗粒在投影图中面积相等的圆的直径。其中，dF dA dM 采用沉降法测定颗粒时，一般采用如下两种定义： 斯托克斯直径ds：指在同一流体中与颗粒密度相同和沉降速度相等的圆球的直径。空气动力学当量直径da：指在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度的圆球的直径。斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒在流体中的动力学行为密切相关，是除尘技术中应用最多的两种直径。45、不同状态下，粒径对应的关系： 频率密度分布曲线呈对称性分布（如正态分布），纵径dd、中位直径d50和算术平均粒径相等，即dd = d50 = 频率密度分布曲线不对称时，dd d50 dg46、真密

19、度p：颗粒体积不包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积； 堆积密度b：堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积。47、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。粉尘中的水分：包括附在颗粒表面、包含在凹陷和细孔中的自由水、颗粒内部的结合水。粉尘的润湿性：粉尘颗粒与液体接触后能否相互附着或附着的难易程度的性质，湿润性随压力增大而增大，随温度升高而下降，是选用湿式除尘器的主要依据。粉尘层的断裂强度作为表征粉尘自粘性的基本指标。48、粉尘的导电机制：在高温范围内（高于200），粉尘层的导电主要依靠粉尘本体内部的离子或电子进行，这种本体导电占优势的粉尘电阻率称为体积电阻率。在低温范围内（低于100

20、），粉尘的导电主要依靠层粒表面吸附的水分或其它化学物质的离子进行，这种表面导电占优势的粉尘导电率称为表面电阻率。在中间温度范围内，两种导电机制皆起作用，粉尘电阻率是体积电阻率和表面电阻率的合成。49、在高温范围内，粉尘电阻率随着温度的升高而降低，其大小取决于粉尘的化学组成； 在低温范围内，粉尘电阻率随着温度的升高而增大，还随气体中的水分和其他化学物质的含量的增加而降低； 在中间温度范围内，两种导电机制都较弱，此时的粉尘电阻率达到最大值。50、比电阻对电除尘器的运行影响很大，最适宜的电阻率的范围是1041010*cm评价净化装置性能指标包括：技术指标：处理气体流量、净化效率、压力损失； 经济指标

21、：设备费、运行费、占地面积。流体阻力包括形状阻力和摩擦阻力。51、分级除尘效率：指除尘器对某一颗粒粒径dpi或者某一粒径间隔dp内粉尘的除尘效率。 （1）由总效率求分级效率： （2）由分级效率求总效率： 52、斯托克斯颗粒驱进速度： = qE / (3dp) (m/s)53、惯性除尘器机理：为改善沉降室的除尘效果，在沉降室里设置各种形式的挡板，使含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性作用力，使其与气流分离。惯性除尘器除了利用惯性作用力外，还利用了离心力和重力的作用。 54、影响旋风除尘器效率的因素：二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。什么是二次效应：a.即被捕

22、集粒子重新进入气流。 b.在较小的粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大的尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率。 c.在较大的粒径区间内，粒子被反弹回气流或沉淀的尘粒被重新吹起，实际效率低于理论效率。 d.通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器的内壁上，能有效控制二次效应。55、电除尘器工作的三个基本过程： 悬浮粒子荷电高压直流电晕；带电粒子在电场的迁移和捕集延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不带电的电极间的纯静电场（双区电除尘器；）将捕集物从集尘表面上清除振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗。56、粒子荷电两种机理：a.离子在静电力作用下定向运动，与粒子碰撞而使粒子带

23、电，称为碰撞荷电或电场荷电；依赖于电场。 b.由离子的扩散现象而导致粒子荷电的过程，称为扩散荷电；依赖于热能。 粒子主要的荷电过程取决于粒径，dp0.5以电场荷电为主； dp102s，完全可以忽略不计，所以，驱进速度（电场力与空气阻力达到平衡）58、a.德意希分级效率方程： 即为理论分级捕集效率b.修正的德意希分级效率方程： c.有效驱进速度：根据一定的除尘器结构形式和运行条件得出的总捕集效率值带入德意希分级效率方程，反算出的驱进速度的值，称为有效驱进速度e, e = 0.2 2 m/s 59、高电阻率粉尘：导电率低于大约10- 10（/cm）1，即电阻率大于1010/cm的粉尘，通常称为高比电阻粉尘。60、袋式除尘器的压力损失p = 通过清洁滤料的压力损