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1、名师整理优秀资源大气污染控制工程复习要点（2010/10）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
2、起全球气温升高的现象，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 。P4 2.气溶胶：系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。 P4 3.气溶胶状态污染物粉尘：指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。烟：烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。飞灰：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。黑烟：由燃烧产生的能见气溶胶。霾（灰霾） ：大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊，能见度降低到 10km 以下的天气现象。雾：气体中液滴
3、悬浮体的总称。4.总悬浮颗粒物（ TSP ） ：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100的颗粒物。 P55.可吸入颗粒物（ PM10） ：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10的颗粒物。 P5 6.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7.对于气体污染物，有可分为一次污染物和二次污染物。P5 8.一次污染物： 是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。P5 9.二次污染物： 是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 -
4、- - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。P6 10. 硫酸烟雾：硫酸烟雾系大气中的SO2等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒或氮氧化物存在时， 发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要比SO2气体大得多。 P7 11. 光化学烟雾：光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和
5、醛类等。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。 P7 12. 大气污染物的 来源可分为自然污染源和人为污染源两类。P7 13. 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。P7 14. 人为源：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源15. 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16.大气污染的影响：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1.对人体健康的影响： 颗粒物、硫氧化物、一氧化碳、 氮氧化物、 光化学氧化剂、有机化合物2.对植物的伤害3.对器物和材料的影响4.对大气能见度和气候的影响第
6、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。P19 2.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
7、术措施名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源 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（5）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
8、，防治风沙，而且在净化空气（吸收二氧化碳、有害气体、颗粒物、杀菌）和降低噪声方面皆会起到显著作用。（6）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P22 1.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.警报标准（工业企业设计卫生标准） ：车间二、环境空气质量标准中：P23 大气污染物综合排放标准规定：任何一个排气筒必须同时遵守最高允许排放浓度（任何 1 小时浓度平均值）和最高允许排放速率（任何1 小时排放污染物的质量）两项超
9、标，超过其中任何一项均为超标排放。P24 大气污染物综合排放标准中， 按照综合排放标准与行业性排放标准不交叉执行的原则，仍继续执行行业性标准（优先使用行业标准）。P25 五、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，
10、则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。API1 。P41 6.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.发热量 ：单位燃料完全燃烧时发生的热量变化，即在反应物开始状态和反应产物终了状态相同的情况下（通常为298K和 1atm）的热量变化，称为燃料的发热量，单位是kJ/kg（固体、液体燃料）或kJ/m3（气体燃料）。燃料的发热量有： 低位发热量 和高位发热量 P44 8.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
11、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Vfg0Vfg = Vfg0 + (a-1)Va0 QNwzyxzSOOHyxCONwzyxOwzyxOSHCwzyx2222222278.322478.324kgmwzyxwzyxwzyxwzyxVa/16320
12、08.112/241.1071632008.112/2478.44.2230名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源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。
13、标态下体积为：标态下密度为：3.过剩空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的过剩系数设燃烧是完全燃烧， 过剩空气中的氧只以O2形式存在，燃烧产物用下标 P表示，假设空气只有 O2、N2,分别为 20.9%、79.1%，则空气中总氧量为理论需氧量： 0.264N2P-O2P所以（燃烧完全时）若燃烧不完全会产生CO ，须校正。即从测得的过剩氧中减去CO氧化为 CO2所需的 O2此时各组分的量
14、均为奥氏分析仪所测得的百分数。标况下烟气量计算式：4.污染物排放量的计算 （例题、习题） P47 第五节：燃烧过程中颗粒污染物的形成1.燃烧过程中生成一些主要成分为碳的粒子，通常由气相反应生成积碳，由液态烃燃料高温分解产生的那些粒子都是结焦或煤胞。P54 2.燃煤烟尘的形成 ：固体燃料燃烧产生的颗粒物通常称为烟尘，它包括黑烟和飞灰两部分。黑烟主要是未燃尽的碳粒，飞灰则主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒，是飞灰的一部分。P55 3.减少燃煤层气体中未燃尽碳粒的主要控制途径 是： （1）改善燃料和空气的混合（2）保证 足够高的燃烧温度 （3）保证碳粒在高温区必要的停留时间SNNSSNTTPPVVNS
15、SNSNTTPPm1理论空气量实际空气量PPPNOCONmOmC2222267.311PPPONOa222264.01PPPPPCOONCOOa5 .0264.05.01222) 1(0gaffgVVV名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源4.影响燃煤烟气中 飞灰排放 特征的因素燃烧方式： 手烧炉 层燃炉 室燃炉 沸腾炉第三章污染气象学基础知识1. 干绝热垂直递减率（干绝热直减率）:
16、 干气块（包括未饱和的湿空气）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。以d 表示。2.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。3.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
17、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 4.五种典型烟流和大气稳定度（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，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；名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共
18、 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源第四章大气扩散浓度估算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。第七节烟囱高度的设计 P117P120 设计目的 ： 使烟囱排放的大气污染物在环境空气中产生的地面浓度与背景值叠加后的预测浓度，不超过环境空气质量标准规定的浓度限值。1、有效源高烟囱的有效高度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：烟囱顶层距烟轴的距离，随x 而变化的。（1）烟气抬升：烟气从烟囱排出，有风时，大致有四个阶段: a）喷出阶段 ；b）浮升阶段 ；c）瓦
19、解阶段 ；d）变平阶段 ：（2）烟云抬升的原因有两个：是烟囱出口处的烟流具有一初始动量（使它们继续垂直上升） ；是因烟流温度高于环境温度产生的静浮力。这两种动力引起的烟气浮力运动称烟云抬升，烟云抬升有利于降低地面的污染物浓度。（3）影响烟云抬升的因素：影响烟云抬升的因素很多，这里只考虑几种重要因素：1）烟气本身的因素：a）烟气出口速度（Vs） ：决定了烟起初始动力的大小；b）热排放率（QH）烟囱口排出热量的速率。QH越高烟云抬升的浮力就越大，大多数烟云抬升模式认为HQ，其中 =1 /41，常取 为 2/3。c）烟囱几何高度（看法不一）有人认为有影响：32s；有人认为无影响。2）环境大气因素：a
20、）烟囱出口高度处风速越大，抬升高度愈低；b）大气稳定度：不稳时，抬升较高；中性时，抬升稍高；稳定时，抬升低。c）大气湍流的影响：大气湍流越强，抬升高度愈低。3）下垫面等因素的影响第八节厂址选择 P120 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 有光散射法测定时，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：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - -
21、- - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源 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。（例：空气动力学当量直径是用哪种方法测定的？ -沉降法）2.个数频率：为第 间隔中的颗粒个数与颗粒总个数之比（或百分比）。3.个数筛下累积频率： 为小于第 间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比（或百分比）。P129-130（区别两者）第二节： 粉尘的物理性质粉尘的物
22、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。P143 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。P144 4.滑动角 ：系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
23、生滑动时的平板倾斜角，也称静安息角，一般为4055。P144 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。 P148 7.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
24、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。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源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。P149 9.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。
25、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.【计算】 1，处理气体流量； 2，总效率； 3，多级除尘的总净化效率（计算：1， 烟气； 2， 总效率 /处理气体流量 /多级除尘的总净化效率） P151-155 3.分级效率 ：系指除尘装置对某一粒径或粒径间隔内粉尘的除尘效率。P153 第四节颗粒捕集的理论基础P156 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。 P161 （
26、填空）2.旋风除尘器的基本原理？ P167（简答）旋风除尘器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。3.普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成。P167（填空）4.除尘器相对尺寸对压力损失影响较大，当除尘器结构型式相同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变。P169（选择） （了解“相对尺寸”的概念）5.分割直径
27、：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。P170（名词解释 ）？6.二次效应 ：即被捕集粒子重新进入气流。P171（名词解释 ）第二节：电除尘器1.电除尘器的工作原理： P178-179 （简答）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源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
28、从集尘表面上清除等三个基本过程。2.起始电晕电压 ：开始产生电晕电流是所施加的电压。P180（名词解释 ）3.粒子荷电中： 1，电场荷电； 2，扩散荷电。 P183（了解）4.电晕闭塞 ：当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减少到零，失去除尘作用。P186（名词解释 ）5.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。P196（选择）6.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，可使粒子导电性增加。 P197 （名词解释 /选择/填空）7.第三节：湿式除尘器
29、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。P200 （填空） （例：是典型的高能湿式除尘器。-文丘里洗涤器）第四节：过滤式除尘器1.过滤式除尘的原理？ P213（简答）？含尘气体流通过过滤材料将粉尘分离捕集2.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。 P213（填空）3.气布比 ：烟气实际体积流量与滤布面积之比。P214（名词解释 ）4.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
30、。 P215（填空）5.袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的。P218（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。 P218 （填空）“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。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - -
31、 - - 第 11 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源1.重力沉降室 的结构和原理重力沉降室是通过重力作用使粉尘从气流中沉降分离的除尘装置。含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。重力沉降室分为（1）层流式（2）湍流式。层流式沉降室设计的简单模式的假设是在沉降室内气流为柱塞流，流速为v0，流动状态保持在层流范围内；颗粒均匀地分布在烟气中。湍流式沉降室设计的模式是假设沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分布于气流中。重力沉降室的主要优点是：结
32、构简单，投资少，压力损失小，维修管理容易。缺点：体积大，效率低，因此只能作为高效除尘的预除尘装置，除去较大和较重的粒子。重力沉降室实际性能：只能作为气体的初级净化，除去最大和最重的颗粒，沉降室的除尘效率约为40-70%；仅用于分离dp50 m 的尘粒。层流模式重力沉降室的计算（1）沉降时间计算尘粒的沉降速度为Vt，沉降室的长、宽、高分别为L、 W、H，要使沉降速度为Vt 的尘粒在沉降室全部去除，气流在沉降室内的停留时间t（）应大于或等于尘粒从顶部沉降到灰斗的时间（） ，即（2）最小沉降粒径计算（3）重力沉降室除尘效率重力沉降室是通过重力从气流中分离尘粒的。其结构如图6-1 所示。L usu W
33、 H 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源多层重力沉降室分级除尘效率2.惯性除尘器 分为：以气流中粒子冲击挡板捕集较粗粒子的冲击式和通过改变气流流动方向而捕集较细粒子的反转式。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
34、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 10-20 m 以上的粗尘。压力损失一般为100-1000pa。旋风除尘器原理：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，一般用来分离粒径大于 5m 的尘粒。旋风除尘器特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便
35、，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。缺点：效率80%左右，捕集 0.5um 为主，称为 电场荷电 ；2、气体吸附电子而成为负气体离子，由离子的扩散而使粒子荷电，d10-2s)；称为尘粒的驱进速度。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源二、粒子的捕集效率影响粉尘捕集的理论因素1、有效驱进速度2、粉尘粒径dp 3、气流速度v
36、， 0.5-2.5m/s ；板式电除尘器的气流速度为1.0-1.5m/s 粉尘比电阻 和对电除尘器的影响1、 粉尘的导电性：烟气中的水汽和化学物质能使粉尘具有电除尘器操作所需要的微弱导电性，某些情况下，较高的稳定也会使粉尘具有满意的导电性。2、 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。3、 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。3. 袋式除尘是利用棉、毛
37、或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程。袋式除尘器工作原理：含尘气体从下部进入员通过行滤袋，再通过滤料的空隙时，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排出口排出。沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗。粉尘初层：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，称为粉尘初层。其是称为袋式除尘器的主要过滤层，提高除尘效率。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：1、除尘效率高；2、适应性强； 3、操作弹性大；4、结构简单。缺点： 1、受滤布的耐温、耐腐等操作性能的
38、限制；2、不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒。除尘过程：当含尘气流穿过滤袋时，粉尘便捕集在滤袋上，净化后的气体从出口排除。经过一段时间，启开空气反吹系统，粉尘被反吹气流吹入灰斗。除尘机理：1、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，粉尘即被截留下来。2、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名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源续
39、直线前进，撞击到纤维上即会被捕集。3、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。4、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。袋式除尘器的性能：气布比：袋式除尘器的过滤速度系指处理的烟气流量与滤布总面积之比。式中： Vf过滤速度 (mmin);Q处理的烟气流量(m3h)；Af有效滤布总面积(m2)。防尘效率：湿式除尘器使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置当颗粒直径和
40、密度确定后，碰撞系数与野地之间的相对速度，成正比，而与直径成反比。对于给定的烟气系统，要提高惯性碰撞参参数，必须提高液气相对速度和艰辛液滴直径。惯性碰撞参数越大，则粒子惯性越大，碰撞捕集效率越高。可以有效地除去直径为0.120m 的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物高能和低能湿式除尘器低能湿式除尘器的压力损失为0.21.5kPa， 对 10m 以上粉尘的净化效率可达9095%（喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器）高能湿式除尘器的压力损失为2.59.0kPa，净化效率可达99.5以上（文丘里洗涤器）根据湿式除尘器的净化机理，大致将其分为七类：1、 重力喷雾洗涤器（喷雾塔洗涤器）2、旋风洗涤器3、自激喷雾洗
41、涤器4、板式洗涤器5、填料洗涤器6、文丘里洗涤器7、机械诱导洗涤器湿式除尘器的 优点 ：1、不仅可以除去粉尘，还可净化气体2、效率较高，可去除的粉尘粒径较小3、体积小，占地面积小4、能处理高温、高湿的气流。湿式除尘器的 缺点 ：1、有泥渣2、防冻设备 （冬天）3、易腐蚀设备4、动力消耗大。ffAQV60名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 17 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源湿式除尘器的除尘机理1、惯性碰撞参数与除尘
42、效率简化模型含尘气体与液滴相遇，在液滴前xd 处开始绕过液滴流动，惯性较大的尘粒继续保持原来的直线运动。尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离为粒子的停止距离xs，若 xs 大于 xd；尘粒和液滴就会发生碰撞定义惯性碰撞参数NI：停止距离xs 与液滴直径dD 的比值对斯托克斯粒子2pppDstIDD()9duuCxSNddup：粒子运动速度uD：液滴运动速度dD：液滴直径除尘效率： NI 值越大，粒子惯性越大，则II 越高对于势流和粘性流，II =f(NI)有理论解，一般情况下， John Stone 等人的研究结果I1exp()KLNK关联系数， 其值取决于设备几何结构和系统操作条件
43、L液气比， L/1000m3 2、接触功率与除尘效率根据接触功率理论得到的经验公式，能够较好地关联湿式除尘器压力损失和除尘效率之间的关系接触功率理论：假定洗涤器除尘效率仅是系统总能耗的函数，与洗涤器除尘机理无关。3、分割粒径与除尘效率分割粒径法： 基于分割粒径能全面表示从气流中分离粒子的难易程度和洗涤器的性能。多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为eea1exp()BiiPAdda: 粒子的空气动力学直径Ae，Be: 均为常数对填充塔和筛板塔，Be=2；离心式洗涤器，Be=0.67；文丘里洗涤器（当NI=0.55） ，Be=2 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - -
44、 - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 18 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源喷雾塔洗涤器基本原理：含尘气流向上运动，液滴由喷嘴喷出向下运动，粉尘颗粒与液滴之间通过惯性碰撞、接触阻留、粉尘因加湿而凝聚等作用机较大的尘粒被液滴捕集。当气体流速较小时，夹带了颗粒的液滴因重力作用而沉于塔底，净化后的气体通过脱水器去除夹带的细小液滴由顶部排出。雾塔洗涤器的基本构造：根据喷雾塔洗涤器内截面的形状，可分为圆形和方形两种；按其内的气液流动方向份为顺流、逆流和错流三种型式。喷雾塔洗涤器的特点：喷塔洗涤
45、器的主要特点是结构简单、压力损失小，一般为 250500 Pa，操作方便，运行稳定。旋风洗涤器 是和处理烟气量大和含尘浓度高的场合。压力损失范围一般为0.51.5kPa 过滤式除尘器： 称空气过滤器， 是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，采用滤纸或玻璃纤维等填充层作为滤料的空气过滤器，主要用于通风及空气调节方面的气体净化。1、离心洗涤器净化dp42kJ/mol ） 。选择性（物）：没有多大的选择性（可逆）；（化）：具有较高的选择性（不可逆）。温度的影响（物）：吸附与脱附速率一般不受温度的影响，但吸附量随温度上升而下降；（化）：可看成一个表面化学过程，需一定的活化能，吸附与脱附速率随温
46、度升高而明显加快。吸附层厚度（物）：单分子层或双分子层，解析容易，低压多为单分子层随吸附压力增加变为多分子层；（化）：总是单分子层或单原子层，且不易解吸。影响气体吸附的因素：操作条件:低温有利于物理吸附，高温有利于化学吸附，增大气相主体压力有利于吸附；吸附剂的性质如孔隙率、孔径、 粒度等影响吸附；吸附质的性质与浓度；吸附剂的活性。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 24 页，共 27 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源催化剂的组成
47、;活性组分、助催化剂、载体。催化剂的性能：活性、选择性、稳定性（热稳定性、机械稳定性、化学稳定性）。催化剂中毒：反应物中少量的杂质使催化剂活性迅速下降的现象。吸附工艺与设备1.吸附设备固定床吸附器、移动床吸附器、流化床吸附器2.吸附工艺流程：间歇式吸附流程、半间歇式吸附流程、连续式吸附流程三、催化法净化气态污染物催化转化就是借助催化剂的催化作用，使气体污染物在催化剂表面上发生化学反应，转化为无害或易于处理与回收利用物质的净化方法。气固催化反应过程：(1)反应物从气流主体-催化剂外表面(2) 进一步向催化剂的微孔内扩散(3)反应物在催化剂的表面上被吸附(4)吸附的反应物转为为生成物(5)生成物从
48、催化剂表面脱附下来(6)脱附生成物从微孔向外表面扩散(7)生成物从外表面扩散到气流主体(1),(7)：外扩散； (2),(6)内扩散；(3),(4),(5)：动力学过程气固催化反应的控制步骤：气固催化反应主要包括外扩散、内扩散和表面化学反应，速度最慢（阻力最大）者，决定着整个过程的总反应速率，称这一步骤为控制步骤。四、气固催化反应器气固相催化反应器的类型：固定床、流化床。固定床反应器优点： 1、返混小2、机械损耗小3、结构简单缺点： 1、传热差2、操作过程中催化剂不能更换绝热式反应器：1、 单段绝热式反应器优点 ：结构简单，造价便宜，反应体积得到充分利用。缺点 ： 只适用于反应热效应较小、反应
49、温度允许波动范围较宽的场合。2、 多段绝热式反应器增加了分段及段间反应物料的换热，能在一定程度上调节反应温度。列管式反应器：适用于温度分布要求很高或者反应热特别大的催化反应。气固催化反应器选择原则：（1）根据反应热的大小、反应对温度的敏感程度、催化剂的活性温度范围，选择反应器的结构类型，把床温分布控制在一个合适的范围内（2）压力损失要尽量小（3）易于操作，安全可靠，结构简单，造价低廉，运行、维护费用低。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 25 页，共 2
50、7 页 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源计算题燃烧空气量，烟气体积的计算1. 已知重油元素分析结果为：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0% 试计算：燃烧 1kg 重油所需的理论空气量和产生的理论烟气量；干烟气中SO2的质量浓度和CO2的最大质量浓度；当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。解：1kg 燃油含：重量（ g）摩尔数（ g）需氧数（ g）C 855 71.25 71.25 H 1132.5 55.25 27.625 S 10 0.3125 0.3125 H2O 22.5 1.25 0 N 元素忽略。（1）理论需氧量