大气污染控制的工程的第三版期末复习考试重点资料.docx

1、大气污染控制的工程的第三版期末复习考试重点资料大气污染控制工程复习要点第一章 概 论第一节：大气与大气污染1、大气的组成：干洁空气、水蒸气和各种杂质。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、健康和福利，或危害了生态环境。P3（名词解释/选择）3、按照大气污染范围分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。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

2、气温升高的现象，称为“温室效应”。P3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。P42、气体状态污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾3、对于气体污染物，有可分为一次污染物和二次污染物。P54、大气污染物的来源可分为自然污染源和人为污染源两类。P75、人为污染源有各种分类方法。按污染源的空间分布可分为：点源、面源、线源。P76、人为污染源：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源7、对主要大气污染物的分类统计：燃料燃烧、工业生产、交通运输8、中国的大气环境污染以煤烟型为主，主要污染物为颗粒物、S

3、O2和氮氧化物。第三节：大气污染的影响1、大气污染物侵入人体的主要三条途径：表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气2、大气污染物的影响：对人体健康的影响 对植物的伤害对器物和材料的影响 对大气能见度和气候的影响第四节：大气污染综合防治1、大气污染综合防治：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。P192、大气污染综合防治措施：P19（1）全面规划、合理布局：影响环境空气质量的因素很多，因此，为了控制城市和工业区的大气污染，必须在进行区域性经济和社会

4、发展规划的同时，做好全面环境规划，采取区域性综合防治措施。（2）严格环境管理：从环境管理的概念可知，环境管理是对环境污染源和污染物的管理，通过对污染物的排放、传输承受三个环节的调控达到改善环境的目的。（3）控制大气污染的技术措施实施清洁生产 实施可持续发展的能源战略 建立综合性工业基地（4）控制污染的经济政策保证必要的环境保护投资，并随着经济的发展逐年增加实行“污染者和使用者支付原则”（5）控制污染的产业政策1、鼓励类2、限制类3、淘汰类（6）绿化造林：绿化造林是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分，绿化造林不仅能美化化境，调节空气温湿度或城市小气候，保持水土，防治风沙，而且在净化空气（吸收二

5、氧化碳、有害气体、颗粒物、杀菌）和降低噪声方面皆会起到显著作用。（7）安装废气净化装置：安装废气净化装置，是控制环境空气质量的基础，也是实行环境规划与管理等项综合防治措施的前提。第五节：环境空气质量控制标准一、环境空气质量控制标准的种类和作用P221、环境空气质量标准（环境）2、大气污染物排放标准（工业污染源）3、大气污染控制技术标准4、大气污染警报标准（工业企业设计卫生标准）：车间二、空气污染指数及报告：1、目前计入空气污染指数（API）的项目定为：可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）。P25 2、污染指数的计算结果只保留整数，小数

6、点后的数值全部进位。P27（例：污染指数的计算结果为100.1，则API值为101【进位】）3、各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。API1。P416、空燃比（AF）：单位质量燃料燃烧所需的空气质量，它可由燃烧方程直接求得。P42（空燃比为无量纲）7、燃料设备的热损失：（1）排烟热损失（2）不完全燃烧热损失（3）炉体散热损失第三节：烟气体积及污染物排放量计算P46P491、理论烟气体积：在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为理论烟气体积，以Vfg0表示。烟气成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸

7、气。P46理论烟气体积：等于干烟气体积和水蒸气体积之和。P46干烟气：除水蒸气以外的成分称为干烟气；湿烟气：包括水蒸气在内的烟气。Vfg0=V干烟气+V水蒸气；V理论水蒸气=V燃料中氢燃烧后的水蒸气 + V燃料中水 + V理论空气量带入的实际烟气体积 Vfg0 ： Vfg = Vfg0 + Va0(a-1)2、烟气体积和密度的校正燃烧产生的烟气其T、P总高于标态（273K、1atm）故需换算成标态。大多数烟气可视为理想气体，故可应用理想气体方程。设观测状态下（Ts、Ps下）：烟气的体积为Vs，密度为s。标态下（TN、PN下）： 烟气的体积为VN，密度为N。标态下体积为：标态下密度为：3、过剩空

8、气较正因为实际燃烧过程是有过剩空气的，所以燃烧过程中的实际烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和。用奥氏烟气分析仪测定烟气中的CO2、O2和CO的含量，可以确定燃烧设备在运行中烟气成分和空气过剩系数。空气过剩系数为：a= M过剩空气中O2的过剩系数标况下烟气量计算式： 4、污染物排放量的计算（例题、习题）P48和P435、燃煤烟气中汞有三种形态：与颗粒物结合的汞（Hgp）、单质汞（Hg0）和而假的气态汞（Hg2+）。 第三章 污染气象学基础知识第二节 大气的热力过程1、逆温：温度随高度的增加而增加。 逆温的最危险状况是逆温层正好处于烟囱排放口。逆温形成的过程：形成逆温的过程多种多样，最主要有

9、以下几种：（1）辐射逆温（较常见）（2）下沉逆温（3）平流逆温（4）湍流逆温（5）锋面逆温。2、辐射逆温由于大气是直接吸收从地面来的辐射能，愈靠近地面的空气受地表的影响越大，所以接近地面的空气层在夜间也随之降温，而上层空气的温度下降得不如近地层空气快，因此，使近地层气温形成上高下低的逆温层，这种因地面辐射冷却而形成的气温随高度增加而递增现象叫辐射逆温。以冬季最强 3、五种典型烟流和大气稳定度P79（1）波浪型ro，rrd 很不稳定（2）锥型：ro，r=rd 中性或稳定（3）扇型：ro，rrd 稳定（4）爬升型（屋脊型）：大气处于向逆温过渡。在排出口上方：ro，rrd 不稳定;在排出下方；ro，

10、rrd，大气处于稳定状态。 （5）漫烟型（熏烟型）：大气逆温向不稳定过渡时，排出口上方：ro，rrd，大气处于稳定状态；第三节 大气的运动和风地方性风场：海陆风、山谷风、城市热岛环流。P83-85第四章 大气扩散浓度估算第一节 湍流扩散的基本理论风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素。第二节 高斯扩散模式无界空间连续点源扩散模式：高架连续点源扩散模式（1）地面浓度模式：（2）地面轴线浓度模式：地面连续点源扩散模式：第三节 污染物浓度的估算烟囱的有效高度H（烟轴高度，它由烟囱几何高度Hs和烟流（最大）抬升高度H组成，即H=Hs+H），要得到H，只要求出H即可。H：烟囱顶层距烟轴

11、的距离，随x而变化的。第八节 厂址选择 P120厂址选择考虑因素：背景浓度、风向和风速、温度层结、地形。第五章 颗粒污染物控制技术基础第一节：颗粒的粒径及粒径分布1、几种常用的粒径表示方法：P127-128用显微镜法观测颗粒时，采用如下几种粒径：定向直径 定向面积等分直径 投影面积直径（同一颗粒的dF dAdM。）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筛孔的宽度。用光散射法测定时，可得到等体积直径用沉降法测定时，一般采用如下两种定义：斯托克斯直径：为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球直径。空气动力学当量直径：为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（）的圆球的直径

12、。（例：空气动力学当量直径是用哪种方法测定的？-沉降法）第二节：粉尘的物理性质粉尘的物理性质（密度、安息角、滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性、粘附性、自然性和爆炸性）1、若所指的粉尘体积不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部体积，而是粉尘自身所占的真实体积，则以此真实体积求得的密度称为粉尘的真密度，并以表示。2、呈堆积状态存在的粉尘（即粉体），它的堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，以此堆积体积求得的密度称为粉尘的堆积密度，并以表示。3、安息角：粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成一个圆锥体，圆锥体母线与水平面的夹角称为粉尘的安息角，也称动安息角或堆积角等，一般为3555。4、滑动角：系

13、指自然堆放在光滑平板上的粉尘，随平板做倾斜运动时，粉尘开始发生滑动时的平板倾斜角，也称静安息角，一般为4055。（安息角晓得粉尘，其流动性好；安息角大的粉尘，其流动性差。）5、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难易程度的性质。P146 （粉尘的润湿性是选用湿式除尘器的主要依据。）6、体积比电阻：在高温（一般在200以上）范围内，粉尘层的导电主要靠粉尘本体内部的电子或离子进行。这种本体导电占优势的粉尘比电阻称为体积比电阻。P1487、表面比电阻：在低温（一般在100以下）范围内，粉尘的导电主要靠尘粒表面吸附的水分或其他化学物质中的离子进行。这种表面导电占优势的粉尘比电阻称为表面

14、比电阻。P148高温范围内，粉尘比电阻随温度的升高而降低，其大小取决于粉尘的化学组成。低温范围内，粉尘比电阻随温度的升高而增大，随气体中水分或其他化学物质含量的增加而降低。8、粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大影响，最适宜于电除尘器运行的比电阻范围为1041010。P1499、颗粒物的沉降方式有：重力沉降、离心沉降、静电沉降、惯性沉降、扩散沉降。第三节：净化装置的性能1、评价净化装置性能的指标：P151包括技术指标和经济指标两方面。技术指标主要有处理气体流量、净化效率和压力损失等；经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。此外，还应考虑装置的安装、操作、检修的难易等因素。2、处理气体流量：QN=

15、1/2（Q1N + Q2N） （mN3/s）净化装置漏风率：=Q1N - Q2N/Q1N 100%3、总效率：漏风情况下：=1-2NQ2N/1NQ1N不漏风情况下：=1-2N/1N4、多级串联运行除尘的总净化效率：T=1-（1-1）（1-2）（1-n）5、计算P169第六章 除尘装置第一节：机械除尘器1、机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。P171（填空）2、提高沉降室除尘效率的主要途径为，降低沉降室内的气流速度，增加沉降室长度或降低沉降室高度。P1733、旋风除尘器的基本原理？P177（简答）旋风除尘器

16、是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。含尘气流进入除尘器后，沿外壁由上而下作旋转运动，同时有少量气体沿径向运动到中心区域。气流作旋转运动时，尘粒在离心力作用下逐步移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗，当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经排出管排出。4、普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成。P177（填空）5、影响旋风除尘器效率的因素有：二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。6、分割直径：处于平衡状态的尘粒有50%的可能进入内漩涡，也有50%的可能性移向外壁，除尘效率为50%使所对应的粒径即为除尘器的分割直径。（

17、名词解释）（排出管直径愈少分割直径愈少，即除尘效率愈高。）第二节：电除尘器1、电除尘器的工作原理：P189（简答）其原理涉及悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除等三个基本过程。2、影响电晕特性的因素 电极的形状、电极间距离，气体组成、压力、温度，气流中要捕集的粉尘的浓度、粒度、电阻率以及它们在电晕极和集尘极上的沉积等。3、克服高比电阻影响的方法有：保持电极表面尽可能清洁；采用较好的供电系统，烟气调质，以及发展新型电除尘器。P206（选择）4、高电阻率将影响电除尘器操作和性能。5、烟气调质：增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3、及Na2CO3等化合物，可使

18、粒子导电性增加。P207（名词解释/选择/填空）第三节 袋式除尘器袋式除尘器的清灰：机械振动清灰、逆气流清灰、脉冲喷吹清灰。第四节：湿式除尘器1、在工程上使用的湿式除尘器总体上分为：低能和高能两类。低能湿式除尘器包括喷雾塔和旋风除尘器等，高能湿式除尘器包括文丘里洗涤器等。P226（填空）（例： 是典型的高能湿式除尘器。-文丘里洗涤器）2、湿式除尘器的特点：可以有效地将直径为0.1-20m的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除气态污染物。3、颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉尘初层。初层形成后，它成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率。（填空）4

19、、袋式除尘器的压力损失由通过清洁滤料的压力损失和通过颗粒层的压力损失组成。（填空）5、袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的。（填空）6、常用的清灰方式有三种：机械振动式、逆气流清灰和脉冲喷吹清灰。（填空）7、“四大除尘技术”目前常用的除尘器分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器。机械除尘器包括：重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。设计重力沉降室的模式有：层流式和湍流式。提高重力沉降室除尘效率的主要途径：降低沉降室内的气流速度、增加沉降室长度、降低沉降室高度。8、惯性除尘器的结构和原理：为了改善沉降室的除尘效果，可在沉降室内设置各种形式的挡板，使含尘气体冲击在挡板上，气流方向发生急剧转

20、变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离。惯性除尘器分为冲击式和反转式。冲击式的原理是：气流冲击挡板捕集较粗粒子；反转式的原理是：改变气流方向捕集较细粒子。 惯性除尘器的应用：惯性除尘器的除尘效率，与气流速度越大、气流方向转变角度越大、转变次数越多、其净化效率愈高，压力损失愈大。一般适合于净化密度大和粒径大的金属或矿物性粉尘除尘。对于粘性较强或纤维性粉尘一般不适合。 惯性除尘一般效率不高，因此，一般只适合于多级除尘中的第一级除尘。捕集粒径一般在10-20m以上的粗尘。压力损失一般为100-1000pa。 9、影响旋风除尘器效率的因素：二次效应（避免措施-锁气器）、比例尺寸、烟尘的物理性质、

21、操作变量。旋风除尘器按进气方式分为：切向进入式、轴向进入式。旋风除尘器的结构形式 ：切向进气方式直入式和蜗壳式气流组织分类回流式、直流式、平旋式、和旋流使多管旋风除尘器（直流式旋风子 并联）。10、影响电晕特性的因素电极的形状、电极间距离； 粉尘的浓度、粒度、比电阻；气体组成的影响； 温度和压力的影响。11、影响荷电时间的因素电流影响；电晕电流增加则荷电时间变短； 不规则电场影响；由于是经整流的不平滑变电压（未达稳定）故在部分周期内荷电间断，粉尘上的电荷过剩，增长了荷电时间，降低了除尘效率。12、粉尘比电阻和对电除尘器的影响高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响：高比电阻粉尘将会干扰电场条件，导致除

22、尘率下降。当高于一值时，集尘板粉尘层内会出现电火花，即会产生明显反电晕，反电晕的产生导致点晕电流密度大大降低，严重干扰粒子荷电和捕集。克服高比电阻的方法：保持电极表面尽可能清洁、采用较好的供电系统、烟气调质（增加湿度、改变烟气温度）、发展新型电除尘器。13、过滤式除尘器分为：空气过滤器、颗粒层除尘器、袋式除尘器袋式除尘器的清灰方式：机械振动清灰、逆气流清灰、脉冲喷吹清灰。袋式除尘器特点：除尘效率高；适应性强；操作弹性大；结构简单。缺点：受滤布的耐温、耐腐等操作性能的限制；不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒。 14、湿式除尘器除尘机理：筛过作用：当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时，粉

23、尘即被截留下来。 惯性碰撞：当含尘气流接近滤布纤维时，气流将绕过纤维，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，撞击到纤维上即会被捕集。扩散和静电作用：小于1微米的尘粒，在气体分子的掩击下脱离流线，象气体分子一样作布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来，这种现象称为扩散作用 。重力沉降：当缓慢运动的含尘气体进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒，可能因重力作用自然沉降下来。 湿式除尘器的优点：不仅可以除去粉尘，还可净化气体 效率较高，可去除的粉尘粒径较小 体积小，占地面积小 能处理高温、高湿的气流。 湿式除尘器的缺点：有泥渣 防冻设备（冬天） 易腐蚀设备 动力消耗大。 第七章 气态污染物控

24、制技术基础净化气态污染物的三种方法：吸收法、吸附法、催化法。第八章 硫氧化物的污染控制第一节 硫循环及硫排放1、SO2排放的控制方法有：采用低硫燃料和清洁能源替代、燃料脱硫、燃烧过程中脱硫和末端尾气脱硫。P328（简答/论述（需要对各点展开）第二节 燃烧前燃料脱硫1、煤炭转化主要是气化和液化。（填空）2、煤炭的固态加工主要有煤炭洗选和型煤固硫。3、燃烧前燃料脱硫包括煤炭的固态加工和煤炭的转化。第三节 流化床燃烧脱硫1、流化床燃烧脱硫的概念/是怎么样运行的？P336（简答）当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度时，煤粒将开始浮动流化。维持料层内煤粒间的气流实际速度大于临界值而小于输送速度

25、是建立流化状态的必要条件。流化床为固体燃料的燃烧创造了良好的条件。燃烧过程中，处于沸腾状的煤粒和灰渣相互碰撞，使煤粒不断更新表面，再加上能与空气充分混合并在床内停留较长时间，促进了它的燃尽过程。2、流化燃烧的床层温度一般控制在850950之间。P337（填空）3、流化床燃烧脱硫的主要影响因素？（填空/选择）钙硫比；煅烧温度；脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构；脱硫剂种类第五节：低浓度二氧化硫烟气脱硫1、主要的烟气脱硫工艺石灰石/石灰法洗涤的原理（湿法）？（简答）烟气用含亚硫酸钙和硫酸钙的石灰石石灰浆液洗涤，SO2与浆液中的碱性物质发生的化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐，新鲜石灰石或石灰浆液不断加入脱硫液的

26、循环回路，浆液中的固体连续的从浆液中分离出来排往沉淀池。喷雾干燥法烟气脱硫的原理（湿干法）？（简答）喷雾干燥法是一种湿-干法脱硫工艺。其脱硫过程是SO2被雾化的Ca(OH)2浆液或NaCO2溶液吸收。同时，温度较高烟气干燥了液滴。形成干固体废物。干废物（亚硫酸盐、硫酸盐、未反应的吸收剂和飞灰等）由袋式除尘器或电除尘器捕集。干法喷钙脱硫的原理（干法）？（简答）首先，作为固硫剂的石灰石粉料喷入锅炉炉膛，CaCO3受热分解成CaO和CO2。热解后生成CaO随烟气流动，与其中SO2反应，脱除部分SO2。 CaO+SO2+1/2O2CaSO4 CaO+SO3CaSO4然后，生成的CaSO4与未反应的Ca

27、O以及飞灰一起，随烟气进入锅炉后部的活化反应器。在活化器中，通过喷水雾增湿。一部分尚未反应的CaO转变成具有较高反应活性的Ca(OH)2,继续与烟气中的SO2反应。从而完成脱硫的全过程： CaO+H2OCa(OH)2 Ca(OH)2+SO2+2/1O2CaSO4+H2O2、影响烟气脱硫工艺性能的主要因素：（论述）脱硫效率：脱硫率是由很多因素决定的，除了工艺本身的脱硫性能外，还取决于烟气的状况，如SO2浓度、烟气量、烟温、烟气含水量等。钙硫比（Ca/S）：湿法工艺的反应条件较为理想，因此实用中的Ca/S接近于1，一般为1.01.2。脱硫剂利用率：脱硫剂利用率指与SO2反应消耗掉的脱硫剂与加入系统

28、的脱硫剂总量之比。脱硫剂的利用率与Ca/S有密切关系，达到一定脱硫率时所需要的Ca/S越低，脱硫剂的利用率越高，所需脱硫剂量及所产生脱硫产物量也越少。脱硫剂的来源脱硫副产品的处理处置对锅炉原有系统的影响：干法和湿干法脱硫工艺通常安装在锅炉原有的除尘器之前。脱硫系统对除尘器的运行有较大影响。对机组运行方式适应性的影响：由于电网运行的需要，电场的机组有可能作为调峰机组，负荷变动较大，与调峰机组配套的脱硫装置必须能适应这种机组经常起停的特点。占地面积：烟气脱硫工艺占地面积的大小对现有电厂的改造十分重要，有时甚至限制了某些脱硫工艺的应用可能。流程的复杂程度：工艺流程的复杂与否，很大程度上决定了系统投入运行后的操作难易、可靠性、可维护性以及维修费用的高低。烟气脱硫系统是整个电厂的一个辅助系统，必须具有操作方便、可靠性高的特点。动力消耗工艺成熟程度：烟气脱硫工艺的成熟程度是技术选用的重要依据之一。只有成熟的、已商业化运行的系统才能保障运行的可靠性。（此题为宏观题，只需答出几点即可）第九章 固定源氮氧化物污染控制第二节 燃烧过程中氮氧化物的形成机理1、燃料型NOx：由燃料中固定氮生成的NOx，称为燃料型NOx。P380（名词解