大气污染控制工程考点精选Word文件下载.docx

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按用途分:

大气环境质量标准、大气污染物排放标准、大气污染控制技术标准、大气污染警报标准

按适用范围分：

国家标准、地方标准、行业标准

7、环境空气质量标准：

《环境空气质量标准》规定了二氧化硫、总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、铅、苯并芘、氟化物共九中污染物的浓度限值。

Ø

8、环境空气质量功能区分类

一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。

二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。

三类区为特定工业区。

环境空气质量标准分级（环境空气质量标准分为三级）：

一类区执行一级标准、二类区执行二级标准、三类区执行三级标准

9、空气指数及报告：

目前计入空气污染指数的项目定为：

可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧。

空气污染指数的范围从0到500，其中50、100、200分别对应着《环境空气质量标准》中的一、二、三级标准污染物的平均浓度限值，500则对应于人体健康产生明显危害的污染水平。

我国目前采用的空气污染指数（API）分为五个等级:

第二章

1、煤中硫的形态

2、煤的成分表示

收到基：

锅炉炉前使用的燃料，包括全部灰分和水分

空气干燥基：

以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，即在实验室内进行燃料分析时的试样成分

干燥基：

以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，干燥基更能反映出灰分的多少

干燥无灰基：

以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分

3、影响燃烧过程的主要因素

空气条件：

提供充足的空气；

但是空气量过大，会降低炉温，增加热损失

温度条件（Temperature）：

达到燃料的着火温度

时间条件（Time）：

燃料在高温区停留时间应超过燃料燃烧所需时间

燃料与空气的混合条件（Turbulence）：

燃料与氧充分混合

4、燃料燃烧的理论空气量

建立燃烧方程式的假定：

空气组成20.9%O2和79.1%N2，两者体积比为：

N2/O2=3.78

燃料中固定氧可用于燃烧

燃料中硫主要被氧化为SO2

不考虑NOX的生成

燃料中的N在燃烧时转化为N2

燃料的化学式为CxHySzOw

燃料重量=12x+1.008y+32z+16w

理论空气量：

煤4~9m3/kg，液体燃料10~11m3/kg 

5、空气过剩系数

实际空气量与理论空气量之比。

以表示，通常>

1

6、空燃比：

单位质量燃料燃烧所需要的空气质量

7、燃烧产物与温度的关系

燃烧可能释放的污染物：

CO2、CO、SOx、NOx、CH、烟、飞灰、金属及其氧化物等

温度对燃烧产物的绝对量和相对量都有影响

燃料种类和燃烧方式对燃烧产物也有影响

8、燃料设备热损失：

排烟热损失、不完全燃烧热损失、炉体散热损失

在充分混合的条件下，热损失在理论空气量条件下最低

不充分混合时，热损失最小值出现在空气过剩一侧

9烟气体积及污染排放量计算

（1）烟气体积计算

理论烟气体积：

CO2、SO2、N2和H2O干烟气、湿烟气

烟气体积和密度的校正

转化为标态下（273K、1atm）的体积和密度

过剩空气校正

实际空气量=（1+a）（O2+3.78N2）

完全燃烧：

与理论空气量相比多a（O2+3.78N2）

此时烟气中，O2的量为O2P=aO2，N2的量为N2P=3.78（1+a）N2

空气中O2=（20.9/79.1）N2=0.264N2，即进入燃烧系统的空气总氧量为0.264N2P

理论需氧量=0.264N2P-O2P，空气过剩系数=1+O2P/（0.264N2P-O2P）

假如燃烧过程中产生CO，过剩氧量必须加以校正：

O2P-0.5COP

=1+（O2P-0.5COP）/[0.264N2P-（O2P-0.5COP）]

（2）污染物排放量计算

方法：

根据实测的污染物浓度和排烟量

根据燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状况预测烟气量和污染物浓度

第三章

1、大气圈垂直结构

A、对流层（～10km左右）

集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天气现象都发生在这一层

温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降温0.650C

强烈对流作用

温度和湿度的水平分布不均

B、平流层（对流层顶～50~55km）

同温层－对流层顶至35~40km，气温-550C左右

同温层以上，气温随高度增加而增加

集中了大部分臭氧

没有对流运动，污染物停留时间很长

c、中间层（平流层顶～85km）

气温随高度升高而迅速降低

对流运动强烈

D、暖层（中间层顶～800km）

气温随高度升高而增高

气体分子高度电离－电离层

e、散逸层（暖层以上）

气温很高，空气稀薄

空气粒子可以摆脱地球引力而散逸

大气压力总是随高度的升高而降低

均质大气层－80～85km以下，成分基本不变

2、主要气象要素

气温

、气压、气湿、风向和风速

3、气温的垂直变化

气温垂直减率：

干空气温度绝热垂直递减率－干绝热直减率

（空气团）

气温直减率

（大气）

判断：

4、逆温：

辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温

5、引起大气运动的作用力：

（1）直接作用力：

重力、水平气压梯度力（垂直上与重力基本平衡）

（2）间接作用力：

地转偏向力（相对运动：

方向改变）、惯性离心力（大气曲线运动：

很小）、摩擦力（近地1到2km内明显）

6、大气边界层中风随高度变化

在大气边界层中，由于摩擦力随高度增加的减小，当气压梯度力不随高度变化时，风速将随高度增加而增大，风向与等压线的交角随高度增加而减小。

在北半球，如果边界层中不同高度的风矢量用矢量图表示，把风矢量顶点连接起来，就得到风矢量迹线，成为埃克曼罗线

高度增高，风速增大，方向逐渐接近地转风

7、近地层风速廓线模式

中性层结：

对数律，粗糙度和摩擦速度

在中性层结构条件下应用对数律模式，精度较高，但在非中性条件下应用将会产生较大误差。

非中性层结：

指数律，稳定度参数

m—稳定度参数

8、地方性风场

A、海陆风：

在白天，由于太阳辐射，陆地升温比海洋快，在海陆大气之间产生了温度差、气温差，使低空大气由海洋流向陆地，形成海风，高空大气从陆地流向海洋，形成反海风，他们同陆地上的上升气流和海洋上的下降气流一起形成了海陆风局地环流。

在晚间，由于有效辐射发生了变化，陆地比海洋降温快，在陆海之间产生了与白天相反的温度差，气压差，使低空大气从陆地流向海洋，形成陆风。

B、山谷风

C、焚风

D、城市热岛环流

第四章

1、无界空间连续点源扩散的高斯模式：

2、高架连续点源扩散模式：

正下风向

3、

4、

Holland公式：

适用于中性大气条件（稳定时减小，不稳时增加10％～20％）

5、我国国家标准中规定的公式

6、扩散参数的确定

7、烟囱高度设计

按地面最大浓度计算

按地面绝对最大浓度计算

国标GB/T13201-91

第五章

1、沉降法：

斯托克斯（Stokes）直径ds：

同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的球体直径

空气动力学当量直径da：

在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度（1g/cm3）的球体的直径

2、粉尘的物理性质

A、粉尘的密度：

粉尘体积不包括颗粒内部和之间的缝隙－真密度

用堆积体积计算——堆积密度

B、粉尘的安息角与滑动角：

安息角：

粉尘从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线与地面的夹角

滑动角：

自然堆积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的平板倾角

安息角与滑动角是评价粉尘流动特性的重要指标

安息角和滑动角的影响因素：

粉尘粒径、含水率、颗粒形状、颗粒表面光滑程度、粉尘粘性

C、粉尘的比表面积

D、粉尘的含水率

E、粉尘的润湿性

F、粉尘的荷电性和导电性：

比电阻：

高温（200oC以上），粉尘本体内部的电子和离子—体积比电阻

低温（100oC以下），粉尘表面吸附的水分或其他化学物质－表面比电阻

中间温度，同时起作用

典型温度——比电阻曲线

G、粉尘的粘附性：

⏹粘附力：

分子力（范德华力）、毛细力、静电力（库仑力）

⏹断裂强度－表征粉尘自粘性的指标，等于粉尘断裂所需的力除以其断裂的接触面积

⏹分类：

不粘性、微粘性、中等粘性、强粘性

⏹粒径、形状、表面粗糙度、润湿性、荷电量均影响粘附性

H、粉尘的自然性和爆炸性

自然发热的原因－氧化热、分解热、聚合热、发酵热

3、颗粒捕集的理论基础

（1）流体阻力：

流体阻力＝形状阻力＋摩擦阻力

阻力的方向和速度向量方向相反

第六章

1、除尘器的分类：

从气体中除去或收集固态或液态粒子的设备称为除尘装置

湿式除尘装置

干式除尘装置

按分离原理分类：

重力除尘装置（机械式除尘装置）

惯性力除尘装置（机械式除尘装置）

离心力除尘装置（机械式除尘装置）

洗涤式除尘装置

过滤式除尘装置

电除尘装置

声波除尘装置

按除尘机理：

机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器。

⏹2、旋风除尘器：

利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置

旋风除尘器内气流的切向速度和压力分布

内涡旋的切向速度正比于半径

因此内外涡旋的界面上气流切向速度最大

2、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

3、电除尘器：

工作原理：

涉及悬浮颗粒粒子荷电，带电粒子在电场内迁遗和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除三个基本过程。

电晕放电机理：

金属丝放出的电子迅速向正极移动，与气体分子撞击使之离子化

⏹气体分子离子化的过程又产生大量电子－雪崩过程

⏹远离金属丝，电场强度降低，气体离子化过程结束，电子被气体分子捕获

⏹气体离子化区域－电晕区

⏹自由电子和气体负离子是粒子荷电的电荷来源

粒子荷电：

⏹两种机理

A、电场荷电或碰撞荷电－离子在静电力作用下做定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电

B、扩散荷电－离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程；

依赖于离子的热能，而不是依赖于电场

粒子的主要荷电过程取决于粒径

大于0.5m的微粒，以电场荷电为主

小于0.15m的微粒，以扩散荷电为主

介于之间的粒子，需要同时考虑这两种过程。

⏹与电场电荷过程相反，不存在扩散荷电的最大极限值（根据分子运动理论，不存在离子动能上限）

4、异常荷电现象：

⏹沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象,破坏正常电晕过程

⏹气流中微小粒子的浓度高时，荷电尘粒所形成的电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重抑制着电晕电流的产生

⏹当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，尘粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕闭塞

5、粉尘的比电阻对电除尘器性能的影响以及如何克服高比电阻的影响

高比电阻粉尘会干扰电场条件，导致除尘效率下降

低于1010Ω/cm时，比电阻几乎对除尘器操作和性能没有影响

比电阻介于1010～1011Ω/cm之间时，火花率增加，操作电压降低

高于1011Ω/cm时，产生明显反电晕

⏹克服高比电阻影响的方法

a保持电极表面尽可能清洁

b采用较好的供电系统

c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，使粒子导电性增加。

最常用的化学调质剂是SO3

d改变烟气温度：

向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度

发展新型电除尘器

6、袋式除尘器：

⏹采用纤维织物作滤料的袋式除尘器（主要讨论），在工业尾气的除尘方面应用较广

⏹除尘效率一般可达99%以上

⏹效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用

工作机理：

⏹含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上

⏹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，落入灰斗中

⏹粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散、筛分等作用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层

7、袋式除尘器的滤料：

双滤料的要求

a容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低

b使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度

c表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高

d表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰

8、袋式除尘器的清灰：

机械振动式、逆气流清灰、脉冲喷吹清灰

9、电袋式除尘器的技术特点

1、适用高比阻粉尘收集，除尘效率具有高效性和稳定性。

电袋除尘器的效率不受高比阻细微粉尘影响，不受煤种、

烟灰特性影响，排放浓度容易实现在50mg/Nm3以下，且

长期稳定。

2、运行阻力比纯布袋除尘器低500Pa，可以减少引风机功率

消耗。

运行阻力比纯布袋除尘器低500Pa，每10000m3/h风

量引风机功率可减少1.74KW。

3、清灰周期长、气源能耗小。

由于滤袋收集的粉尘量少，阻力上升缓慢，其清灰周期时

间是纯布袋除尘器的2倍以上，压缩空气消耗量不到纯布袋

的1/3。

4、延长滤袋使用寿命。

运行阻力低、滤袋的负荷差压小延长了滤袋使用寿命。

清灰周期长、清灰次数少延长了滤袋使用寿命。

在相同运行条件下电袋的使用寿命比纯布袋除尘器的寿命

延长2～3年。

5、一次性投资少，运行维护费用低

适量提高过滤风速可减少滤袋、阀件等数量以降低设备成本

及费用，运行能耗低和滤袋使用寿命长降低了运行及维护成

本。

综上所述，电袋复合除尘器着重解决了当前除尘器常见的三

大难题：

电除尘器的排放难题。

布袋除尘器的阻力大的难题。

布袋除尘器袋使用寿命短难题。

10、湿式除尘器

根据湿式除尘器的净化机理，大致分为

a）重力喷雾洗涤器

b）旋风洗涤器

c）自激喷雾洗涤器

d）板式洗涤器

e）填料洗涤器

f）文丘里洗涤器

g）机械诱导喷雾洗涤器

除尘机理：

11、文丘里洗涤器的机理：

a）含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能

b）在喉管入口处，气速达到最大，一般为50～180m/s

c）洗涤液（一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速

d）充分的雾化是实现高效除尘的基本条件

12、除尘器的合理选择

1）选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度

2）粉尘的物理性质对除尘器性能具有较大的影响

3）气体的含尘浓度

气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的初净化设备，去除粗大尘粒

4）气体温度和其它性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素

高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器

烟气中同时含有SO2、NO等气态污染物，可以考虑采用湿式除尘器，但是必须注意腐蚀问题

5）选择除尘器时，必须同时考虑捕集粉尘的处理问题

6）其他因素

设备的位置，可利用的空间，环境条件

设备的一次投资（设备、安装和工程等）以及操作和维修费用

第八章

1、硫循环过程：

2、流化床燃烧脱硫

流化床脱硫优点：

脱硫剂和二氧化硫能够充分混合接触，燃烧温度适宜，不易使脱硫剂烧结而损失化学反应表面，脱硫剂在炉内停留时间长，利用率高。

分类：

按流态：

鼓泡流化床和循环流化床

按运行压力：

常压流化床和增压流化床

3、流化床燃烧脱硫的影响因素及怎样影响：

v1）钙硫比

表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数

脱硫率（）可以用Ca/S（R）近似表达

v2）煅烧温度

存在最佳脱硫温度范围

温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面

温度过高，CaCO3的烧结作用变得严重

v3）脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构

颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析，并非越小越好

颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小，既保证一定孔隙容积，又保证孔道不易堵塞

v4）脱硫剂的种类

白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬析，且用量大于石灰石近两倍

4、改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫过程原理：

加入己二酸的石灰石法

⏹己二酸抑制气液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加速液相传质

⏹己二酸钙的存在增加了液相与SO2的反应能力

⏹降低钙硫比

添加硫酸镁

⏹SO2以可溶性盐的形式吸收，解决结垢问题

双碱流程

⏹用碱金属盐类或碱类水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰石再生

⏹解决结垢问题和提高SO2的利用率

第九章

1、形成机理

燃料型NOx

▪燃料中的固定氮生成的NOx

热力型NOx

▪高温下N2与O2反应生成的NOx

瞬时NO

▪低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO

2、低NOx燃烧技术

A低氧燃烧技术

B降低助燃空气预热温度

C烟气循环燃烧

D分段燃烧技术

E再燃技术

F浓淡燃烧技术

3、烟气脱硝技术：

选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）

第十章

1、VOCs控制技术可分为两类

防止泄漏为主的预防性措施

•替换原材料

•改变运行条件

•更换设备等

末端治理为主的控制性措施

2、第四节p429