空气污染控制工程全册配套最完整精品课件1.ppt

1、空气污染控制工程全册配套最空气污染控制工程全册配套最 完整精品课件完整精品课件1 1 大气污染控制工程大气污染控制工程 2 参考书参考书: 大气污染控制工程大气污染控制工程 童志权童志权 陈绍琼编陈绍琼编 中南工业大学出版社中南工业大学出版社 大气污染控制工程大气污染控制工程 吴钟标吴钟标 主编主编 科学出版社科学出版社 空气污染控制工程空气污染控制工程 马文斗马文斗 主编主编 冶金工业出版社冶金工业出版社 大气污染控制工程大气污染控制工程 马广大马广大 主编主编 中国环境科学出版社中国环境科学出版社 3 第一章第一章 概论概论 1.1 大气污染大气污染 1.1.1 大气的组成大气的组成 大气

2、是包围地球的空气层，通常又称之为大气层或大大气是包围地球的空气层，通常又称之为大气层或大 气圈。大气的总质量约为气圈。大气的总质量约为5.31015t，其密度随着高度，其密度随着高度 的增加而迅速减小，通常的增加而迅速减小，通常98.2的空气都集中在的空气都集中在30km 以下的空间。通常都是把从地球表面到以下的空间。通常都是把从地球表面到11001400km 的气层视为大气圈的厚度。的气层视为大气圈的厚度。 大气是自然环境的重要组成部分，是人类及一切生物大气是自然环境的重要组成部分，是人类及一切生物 赖以生存的物质。一个成年人一昼夜要呼吸两万多次，赖以生存的物质。一个成年人一昼夜要呼吸两万多

3、次， 吸入的空气量约为吸入的空气量约为1012m3，质量约，质量约1315kg，相当，相当 于每天所需食物量的于每天所需食物量的10倍、饮水量的倍、饮水量的3倍。人离开空气，倍。人离开空气， 5min就会死亡。就会死亡。 4 干洁空气干洁空气：自然状况下的大气由混合气体、水汽和悬：自然状况下的大气由混合气体、水汽和悬 浮颗粒组成。除去水汽和悬浮颗粒的大气称为干洁空浮颗粒组成。除去水汽和悬浮颗粒的大气称为干洁空 气气。 干洁空气干洁空气的组成在的组成在85km以下是基本保持不变的，以下是基本保持不变的，主要主要 成分是氮成分是氮(N2)、氧、氧(O2)和氩和氩(Ar)。 按大气层容积计算，氮占按

4、大气层容积计算，氮占78.08，氧占，氧占20.95，氩占，氩占 0.93，三者共占大气总容积的，三者共占大气总容积的99.96。其他气体，。其他气体， 如二氧化碳如二氧化碳(C02)、氖、氖(Ne)、氦、氦(He)、氪、氪(kr)、氢、氢(H2)、 臭氧臭氧(03)、氙、氙(xe)及污染气体（及污染气体（SO2、NO2)等，仅占等，仅占0.04 左右。左右。 由于气体的流动和动植物的气体代谢作用，从地面到由于气体的流动和动植物的气体代谢作用，从地面到 85km高度范围内，干洁空气的各气体成分不仅有着比高度范围内，干洁空气的各气体成分不仅有着比 较稳定的容积混合比，而且各种气体的临界温度都很较

5、稳定的容积混合比，而且各种气体的临界温度都很 低低,它们在自然条件下都呈气体状态，因此干洁空气的它们在自然条件下都呈气体状态，因此干洁空气的 物理性质基本稳定，可视为理想气体。物理性质基本稳定，可视为理想气体。 CO2、O3是干洁空气中的可变成份。是干洁空气中的可变成份。 水汽、悬浮颗粒物水汽、悬浮颗粒物随着随着时间、地区以及气象条件的变化差异时间、地区以及气象条件的变化差异 很大。很大。 7 1.1.2大气污染的定义大气污染的定义 大气污染大气污染是指由于人类活动或自然过程引起某些物质介人大气中，是指由于人类活动或自然过程引起某些物质介人大气中， 呈现出足够的浓度达到了足够的时间，并因此而危

6、害了人体的舒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环境。适、健康和福利或危害了环境。 根据影响范围，大气污染可分为：根据影响范围，大气污染可分为： 局部地区污染局部地区污染:如工厂或单位烟囱排气引起的污染如工厂或单位烟囱排气引起的污染 地区性污染地区性污染:如工业区及其附近地区或整个城市大气如工业区及其附近地区或整个城市大气 受到污染受到污染 广域污染广域污染:是指跨越行政区划的广大地域的大气污是指跨越行政区划的广大地域的大气污 全球性大气污染全球性大气污染:某些超越国界、具有全球性影响的某些超越国界、具有全球性影响的 大气污染大气污染 8 根据能源和

7、污染物的种类根据能源和污染物的种类,大气污染可分为大气污染可分为: (1)煤烟型污染煤烟型污染:主要是由于煤炭燃烧产生的主要是由于煤炭燃烧产生的,主要污染主要污染 物是物是SO2、粉尘。、粉尘。 （2）石油型污染）石油型污染:石油开发、炼制、和石油化工厂的排石油开发、炼制、和石油化工厂的排 气及汽车尾气，主要污染物是碳氢化合物、二氧化氮。气及汽车尾气，主要污染物是碳氢化合物、二氧化氮。 （3）混合型污染）混合型污染:具有煤炭和石油型的污染特点。具有煤炭和石油型的污染特点。 （4）特殊性污染）特殊性污染:由于工厂排放某些特殊的污染物所所由于工厂排放某些特殊的污染物所所 造成的局部污污染或地区性污

8、染，其污染特征由所排造成的局部污污染或地区性污染，其污染特征由所排 放的污染物决定。放的污染物决定。 9 1.2大气污染物及其发生源大气污染物及其发生源 1.2.1大气污染物大气污染物 大气污染物大气污染物是指由于人类活动或自然过程排人大气的是指由于人类活动或自然过程排人大气的 并对人类或环境产生有害影响的那些物质。并对人类或环境产生有害影响的那些物质。 大气污染物的种类很多，根据其存在的特征可分为大气污染物的种类很多，根据其存在的特征可分为 气溶胶状态污染物和气体状态污染物两大类。气溶胶状态污染物和气体状态污染物两大类。 1气溶胶状态污染物气溶胶状态污染物 在大气污染中，气溶胶是指空气中的固

9、体粒子和液在大气污染中，气溶胶是指空气中的固体粒子和液 体粒子，或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。体粒子，或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。 按照气溶胶的来源和物理性质，可将其分为以下几按照气溶胶的来源和物理性质，可将其分为以下几 种。种。 (1)粉尘粉尘(dust) 粉尘是指悬浮于气体介质中的微小固体粉尘是指悬浮于气体介质中的微小固体 10 颗粒，受重力作用能发生沉降，但在某一段时间内能颗粒，受重力作用能发生沉降，但在某一段时间内能 保持悬浮状态。粉尘通常是在固体物质的破碎、研磨、保持悬浮状态。粉尘通常是在固体物质的破碎、研磨、 筛分及输送等机械过程，或土筛分及输送等机械过程，或土壤

10、、岩石风化，火山喷壤、岩石风化，火山喷 发等自然过程形成的。因此粉尘的种类很多，如粘土发等自然过程形成的。因此粉尘的种类很多，如粘土 粉尘、石英粉尘、滑石粉、煤粉、水泥粉尘以及金属粉尘、石英粉尘、滑石粉、煤粉、水泥粉尘以及金属 粉尘等等，其形状往往是不规则的。粉尘的粒径范围粉尘等等，其形状往往是不规则的。粉尘的粒径范围 很广，一般为很广，一般为l一一200m左右。左右。 (2)烟烟(fume) 烟一般是指燃料不完全燃烧产生的固体粒子的烟一般是指燃料不完全燃烧产生的固体粒子的 气溶胶。它是熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物，气溶胶。它是熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物， 在其生成的过程中总

11、是伴有氧化之类的化学反应。烟的特在其生成的过程中总是伴有氧化之类的化学反应。烟的特 点是粒径很小，一般在点是粒径很小，一般在0.01一一lm的范围内，烟颗粒能够长的范围内，烟颗粒能够长 期地存在于大气之中。金属的冶炼过程，是烟产生的主要期地存在于大气之中。金属的冶炼过程，是烟产生的主要 途径之一途径之一 。 (3)灰灰(flyash) 飞灰是指由燃料燃烧所产生的烟气中分散得飞灰是指由燃料燃烧所产生的烟气中分散得 非常细微的无机灰分。非常细微的无机灰分。 11 (4)黑烟黑烟(smoke) 黑烟一般是指燃料燃烧产生的能见气黑烟一般是指燃料燃烧产生的能见气 溶胶，是燃料不完全燃烧的碳溶胶，是燃料不

12、完全燃烧的碳 粒。黑烟颗粒的大小约粒。黑烟颗粒的大小约 为为0.5m左右。左右。 在某些情况下，粉尘、烟、飞灰和黑烟等小固体颗在某些情况下，粉尘、烟、飞灰和黑烟等小固体颗 粒气溶胶之间的界限难以确切划分。按照我国的习惯，粒气溶胶之间的界限难以确切划分。按照我国的习惯， 一般将冶金过程或化学过程形成的固体颗粒气溶胶称一般将冶金过程或化学过程形成的固体颗粒气溶胶称 为烟尘；将燃料燃烧过程产生的固体颗粒气溶胶称为为烟尘；将燃料燃烧过程产生的固体颗粒气溶胶称为 飞灰和黑烟。飞灰和黑烟。 (5)雾雾(fog) 雾是指气体中液滴悬浮体的总称。在气象雾是指气体中液滴悬浮体的总称。在气象 学中则是指造成能见度

13、小于学中则是指造成能见度小于 Ikm的小水滴悬浮体。在的小水滴悬浮体。在 工程中，雾一般泛指小液体颗粒悬浮体。液体蒸气的工程中，雾一般泛指小液体颗粒悬浮体。液体蒸气的 凝结、液体的雾化以及化学反应等过程均可形成雾，凝结、液体的雾化以及化学反应等过程均可形成雾， 如水雾、酸雾、碱雾或油雾等。如水雾、酸雾、碱雾或油雾等。 根据大气中颗粒物的大小根据大气中颗粒物的大小,又将其分为又将其分为PM10、降尘、和、降尘、和 总悬浮微粒。总悬浮微粒。 （1）PM10 PM10是指大气中粒径小于是指大气中粒径小于10m的固体微的固体微 粒。它的粒度小，质量轻，能长期飘浮在大气中，故粒。它的粒度小，质量轻，能长

14、期飘浮在大气中，故 12 又称其为浮游粒子或可吸入颗粒物。又称其为浮游粒子或可吸入颗粒物。 （2 2）降尘）降尘 降尘是指大气中粒径大于降尘是指大气中粒径大于10m10m的固体微粒。在重的固体微粒。在重 力的作用下，降尘能够在较短的时间内沉降到地表面上。力的作用下，降尘能够在较短的时间内沉降到地表面上。 （3 3）悬浮微粒）悬浮微粒(TSP)(TSP) 总悬浮微粒是指大气中粒径小于总悬浮微粒是指大气中粒径小于100m100m 的所有固体颗粒。的所有固体颗粒。 2 2 气体状态污染物气体状态污染物 大气中的气体状态污染物又简称为气态污染物，它是以分子大气中的气体状态污染物又简称为气态污染物，它是

15、以分子 状态存在的。状态存在的。 气态污染物的种类气态污染物的种类: : 含硫化合物含硫化合物，如，如S0S02 2、H H2 2S S等；等； 含氮化合物含氮化合物，如，如NONO、NH3NH3等；等； 碳的氧化物碳的氧化物，如，如COCO、 COCO2 2等；等； 碳氢化合物碳氢化合物，如烷烃，如烷烃(C(Cm mH H2n+2 2n+2) )、烯烃 、烯烃(C(Cn nH H2n 2n) )和芳香烃类； 和芳香烃类； 卤族化合物卤族化合物，如，如HFHF、HCIHCI等。等。 气态污染物，有分为原发性污染物和继发性污染物，气态污染物，有分为原发性污染物和继发性污染物，即一次污即一次污 染

16、物和二次污染物。染物和二次污染物。 13 1.2.2大气污染物的发生源大气污染物的发生源 大气污染源可以概括为两类：人为污染源和自然污染大气污染源可以概括为两类：人为污染源和自然污染 源。源。 人为污染源又可以分作人为污染源又可以分作3类：燃料燃烧、工业生产过程类：燃料燃烧、工业生产过程 和交通运输和交通运输。 前两类统称为前两类统称为“固定源固定源”，而第三类称为，而第三类称为“流动源流动源”。 在环境监测中又把污染源分为点源，如某一烟囱；线在环境监测中又把污染源分为点源，如某一烟囱；线 源，如某一条运输线；面源，如某一个工业区等。源，如某一条运输线；面源，如某一个工业区等。 燃料燃烧是最大

17、最广泛的大气污染源燃料燃烧是最大最广泛的大气污染源,占占70% 15 16 1.31.3我国大气污染概况我国大气污染概况 我国是世界上大气污染状况比较严重的国家之一，城我国是世界上大气污染状况比较严重的国家之一，城 市大气污染更为突出。市大气污染更为突出。 我国大气污染特征为煤烟型我国大气污染特征为煤烟型。 据统计，我国每年排出的粉尘量约据统计，我国每年排出的粉尘量约2.82.810107 7t t，SOSO2 2约为约为 1.461.4610107 7t t。由于烧煤排放的烟尘约为。由于烧煤排放的烟尘约为2.22.210107 7t t，SOSO2 2 约为约为1.311.3110107 7

18、t t，分别占总量的，分别占总量的78.678.6和和89.789.7。 北方城市，尤其是冬季，污染更严重。北方城市，尤其是冬季，污染更严重。 17 1.4大气污染控制发展历程及趋势大气污染控制发展历程及趋势 大气污染治理工程是环境工程的一个重要组成部分，大气污染治理工程是环境工程的一个重要组成部分， 它的萌芽和发展经历了漫长的年代。它的萌芽和发展经历了漫长的年代。 1668年年英国学者加斯特洛发表了关于消烟机械方面的英国学者加斯特洛发表了关于消烟机械方面的 论文，提出避免煤烟危害应采取的技术措施。论文，提出避免煤烟危害应采取的技术措施。 1809年年英国采用石灰乳脱除煤烟中的二氧化硫。英国采

19、用石灰乳脱除煤烟中的二氧化硫。 1849年年英国采用氧化铁法脱除二氧化硫。英国采用氧化铁法脱除二氧化硫。 1897年年日本建造了煤烟脱硫塔，烟气经石灰乳脱硫后日本建造了煤烟脱硫塔，烟气经石灰乳脱硫后 经高烟囱排放。经高烟囱排放。 随着工业及交通事业的发展，随着工业及交通事业的发展，第二次世界大战后第二次世界大战后，大，大 工业地带增多，石油在能源结构中的比重上升，大气工业地带增多，石油在能源结构中的比重上升，大气 污染物种类越来越多，污染日益严重。污染物种类越来越多，污染日益严重。 20世纪世纪60年代以后废气治理工程有了较大的发展年代以后废气治理工程有了较大的发展，除，除 尘、脱硫、脱硝的实

20、用技术在废气中发挥了应有的作尘、脱硫、脱硝的实用技术在废气中发挥了应有的作 用。用。 18 中国的废气治理工程自中国的废气治理工程自1973年开始起步到现在，大致年开始起步到现在，大致 经历了三个阶段。经历了三个阶段。 1)起步阶段起步阶段(19731981) 1973年第一次全国环境保护会议后，从北京等大城年第一次全国环境保护会议后，从北京等大城 市开始，开展了以锅炉和工业窑炉为控制对象的消烟市开始，开展了以锅炉和工业窑炉为控制对象的消烟 除尘工作，并逐步推向全国。这个阶段的主要特点是除尘工作，并逐步推向全国。这个阶段的主要特点是 主要抓单一污染源治理，从中央到各省、市都把消烟主要抓单一污染

21、源治理，从中央到各省、市都把消烟 除尘作为保护大气的突破口，采用改进燃烧装置，安除尘作为保护大气的突破口，采用改进燃烧装置，安 装除尘器等技术措施，控制烟尘、粉尘排放量及排烟装除尘器等技术措施，控制烟尘、粉尘排放量及排烟 的林格曼黑度，全国有的林格曼黑度，全国有6万台锅炉进行了改炉除尘，新万台锅炉进行了改炉除尘，新 建了一批烧结、转炉、水泥窑炉的除尘设施。建了一批烧结、转炉、水泥窑炉的除尘设施。1973年年 国家颁布的第一个综合性排放标准国家颁布的第一个综合性排放标准工业工业“三废三废”排排 放标准放标准虽然对电站燃煤排放的二氧化硫虽然对电站燃煤排放的二氧化硫(SO2)规定了规定了 排放标准，

22、但电站的二氧化硫治理工程限于当时的技排放标准，但电站的二氧化硫治理工程限于当时的技 术经济水平难以实施。这一阶段除消烟除尘外，只是术经济水平难以实施。这一阶段除消烟除尘外，只是 对污染严重的化工尾气进行了治理。对污染严重的化工尾气进行了治理。 19 如：对硝酸、氮肥厂及使用硝酸的工厂排放的氮氧化如：对硝酸、氮肥厂及使用硝酸的工厂排放的氮氧化 物采用选择性催化还原法和物采用选择性催化还原法和30NaOH溶液吸收法等溶液吸收法等 进行治理，有色金属冶炼厂对高浓度的二氧化硫进行进行治理，有色金属冶炼厂对高浓度的二氧化硫进行 综合利用综合利用(制硫酸制硫酸)，以及用吸附、吸收等技术方法治理，以及用吸附

23、、吸收等技术方法治理 氯化氢、氯乙烯尾气等等氯化氢、氯乙烯尾气等等。 (2)发展阶段发展阶段(19821991) 1982年年4月月6日正式颁布了日正式颁布了大气环境质量标准大气环境质量标准 (GB 309582)。该项标准分为三级，分别用于三类功。该项标准分为三级，分别用于三类功 能不同的地区。废气治理工程的主要目的在于改善大能不同的地区。废气治理工程的主要目的在于改善大 气环境质量，仅靠单个污染源治理不能满足环境质量气环境质量，仅靠单个污染源治理不能满足环境质量 的要求，分散的污染源治理必须与按功能区进行污染的要求，分散的污染源治理必须与按功能区进行污染 综合防治相结合。综合防治相结合。

24、该项标准包括该项标准包括6种主要污染物，即总悬浮微粒种主要污染物，即总悬浮微粒(TSP)、 飘尘飘尘(系指系指10m以下的微粒，是一项参考标准以下的微粒，是一项参考标准)、二氧化、二氧化 硫硫(S02)、氮氧化物、氮氧化物(NOx)、一氧化碳、一氧化碳(CO)、光化学氧、光化学氧 化剂。这项标准的颁布与施行表明：要保持和改善大化剂。这项标准的颁布与施行表明：要保持和改善大 气环境质量，不能只停留在抓好消烟除尘的阶段，同气环境质量，不能只停留在抓好消烟除尘的阶段，同 时时 20 要治理要治理S02、 NOx。和汽车尾气。和汽车尾气(NOx，CO，挥发性有，挥发性有 机化合物机化合物)，以及治理污

25、染严重的气态污染物，如氟与，以及治理污染严重的气态污染物，如氟与 氟化氢、氯与氯化氢、硫化氢、苯和恶臭等。氟化氢、氯与氯化氢、硫化氢、苯和恶臭等。 同年同年8月在北京召开的第一次工业系统防治污染经验交月在北京召开的第一次工业系统防治污染经验交 流会进一步促进了我国废气治理工作。这次会议总结流会进一步促进了我国废气治理工作。这次会议总结 了我国十几年防治工业污染的经验，提出了了我国十几年防治工业污染的经验，提出了3条防治工条防治工 业污染的基本途径。它们是：结合工业结构调整，改业污染的基本途径。它们是：结合工业结构调整，改 善不合理布局；通过技术改造，最大限度地把善不合理布局；通过技术改造，最大

26、限度地把“三废三废” 达标排放；加强工业企业环境管理，落实企业环境责达标排放；加强工业企业环境管理，落实企业环境责 任制任制(纳入企业经济责任制纳入企业经济责任制)。 19821991的的10年间，由于政策、法规和各项环境标年间，由于政策、法规和各项环境标 准逐步形成体系，指导思想更加明确，废气治理工作准逐步形成体系，指导思想更加明确，废气治理工作 在已有经验的基础上取得了较大的进步和发展。在已有经验的基础上取得了较大的进步和发展。 (3)开拓阶段开拓阶段(1992 ) 1992年年6月月联合国里约热内卢环境与发展大会后，实联合国里约热内卢环境与发展大会后，实 施可持续发展战略已成为世界各国的

27、共识。施可持续发展战略已成为世界各国的共识。 1995年年全国人大八届四次会议通过的全国人大八届四次会议通过的国民经济和国民经济和 21 社会发展社会发展“九五九五”计划和计划和2010年远景目标纲要年远景目标纲要确定：确定： 实行两个具有全局意义的根本性转变，实施科教兴国实行两个具有全局意义的根本性转变，实施科教兴国 战略和可持续发展战略，并提出了跨世纪的环境保护战略和可持续发展战略，并提出了跨世纪的环境保护 目标。自此，环境保护进入了一个新的阶段。目标。自此，环境保护进入了一个新的阶段。 1996年年7月月在北京召开的第四次全国环境保护会议制定在北京召开的第四次全国环境保护会议制定 了了国

28、家环境保护国家环境保护“九五九五”计划和计划和2010年远景目标年远景目标 (以下简称以下简称计划和目标计划和目标)，其两个附件，其两个附件“九五九五”期期 间全国主要污染物排放总量控制计划间全国主要污染物排放总量控制计划(附件附件1)和和中中 国跨世纪绿色工程规划国跨世纪绿色工程规划(附件附件2)，是实现跨世纪环境，是实现跨世纪环境 保护目标的两项重大举措。保护目标的两项重大举措。计划和目标计划和目标所确定的所确定的 控制污染和破坏的目标是：控制污染和破坏的目标是：“到到2000年，力争使环境年，力争使环境 污染和生态破坏加剧的趋势得到基本控制，部分城市污染和生态破坏加剧的趋势得到基本控制，

29、部分城市 和地区的环境质量有所改善和地区的环境质量有所改善”；“到到2010年，基本改年，基本改 变生态环境恶化的状况，城乡环境质量有明显的改变生态环境恶化的状况，城乡环境质量有明显的改 善善”。为实现上述目标所规定的大气污染控制任务如。为实现上述目标所规定的大气污染控制任务如 下：下： 工业污染源废气治理工业污染源废气治理这是大气污染控制的第一这是大气污染控制的第一 个层次。各行业的工业污染源通过转变经济增长方式、个层次。各行业的工业污染源通过转变经济增长方式、 22 推行清洁生产把污染物的排放量减少到最低限度，并推行清洁生产把污染物的排放量减少到最低限度，并 积极进行废气治理。积极进行废气

30、治理。 “九五九五”期间普遍要求控制的主要大气污染物是烟尘、期间普遍要求控制的主要大气污染物是烟尘、 二氧化硫和工业粉尘。二氧化硫和工业粉尘。 主要计划指标有：锅炉燃烧废气除尘率达到主要计划指标有：锅炉燃烧废气除尘率达到95，工，工 艺废气处理率达到艺废气处理率达到80，烟尘、二氧化硫、氮氧化物，烟尘、二氧化硫、氮氧化物 的排放量得到基本控制。的排放量得到基本控制。 城市大气污染防治城市大气污染防治这是控制大气污染的第二个这是控制大气污染的第二个 层次。大气环境质量指标及大气污染控制指标是：层次。大气环境质量指标及大气污染控制指标是： “九五九五期间基本控制住城市环境污染加剧的趋势，部期间基本

31、控制住城市环境污染加剧的趋势，部 分重点城市的环境质量有所改善。大气总悬浮微粒分重点城市的环境质量有所改善。大气总悬浮微粒 (TSP)年日均值，南方城市达到国家二级标准，北方城年日均值，南方城市达到国家二级标准，北方城 市争取达到三级标准。二氧化硫年日均值，南方城市市争取达到三级标准。二氧化硫年日均值，南方城市 (除高硫煤地区的城市除高硫煤地区的城市)达到国家二级标准，其他城市达达到国家二级标准，其他城市达 到三级标准。氮氧化物年日均值，到三级标准。氮氧化物年日均值，100万人口以下的城万人口以下的城 市达到国家一级标准，市达到国家一级标准，100万人口万人口 以上的城市达到国以上的城市达到国

32、 家二级标准，家二级标准，200万人口以上的特大城市争取达到三级万人口以上的特大城市争取达到三级 标准。标准。 23 汽车尾气排放达标率不低于汽车尾气排放达标率不低于70。城市大气污染防治。城市大气污染防治 的重点领域是：继续建设和巩固烟尘控制区；实行优的重点领域是：继续建设和巩固烟尘控制区；实行优 质燃料优先供民用的政策，加快城市供气和集中供热质燃料优先供民用的政策，加快城市供气和集中供热 建设；推广使用型煤，禁止原煤散烧；严格控制烟尘建设；推广使用型煤，禁止原煤散烧；严格控制烟尘 污染；酸雨和二氧化硫污染严重的城市要加强对污染；酸雨和二氧化硫污染严重的城市要加强对SO2的的 治理；控制大气

33、氮氧化物污染的发展。治理；控制大气氮氧化物污染的发展。 区域大气污染酸雨的控制区域大气污染酸雨的控制这是控制大气污染的这是控制大气污染的 第三个层次。第三个层次。“九五九五”期间控制酸雨是大气污染防治期间控制酸雨是大气污染防治 的重点。主要措施有：改善能源结构，优先发展水电；的重点。主要措施有：改善能源结构，优先发展水电； 积极发展核电，大力开发新能源和再生能源；发展洁积极发展核电，大力开发新能源和再生能源；发展洁 净煤技术，改变煤炭落后的使用方式；加快水电站和净煤技术，改变煤炭落后的使用方式；加快水电站和 工业锅炉的脱硫步伐；努力控制降水酸度，遏制南方工业锅炉的脱硫步伐；努力控制降水酸度，遏

34、制南方 酸雨区向北方扩展。重点酸雨区酸雨区向北方扩展。重点酸雨区(西南、华中、华南和西南、华中、华南和 华东华东)二氧化硫控制项目和二氧化硫控制项目和30个重点城市的大气污染防个重点城市的大气污染防 治项目，已被列人治项目，已被列人“跨世纪绿色工程规划跨世纪绿色工程规划”。 履行国际公约，保护全球大气环境履行国际公约，保护全球大气环境这是控制大这是控制大 气污染进行废气治理的第四个层次。为保护臭氧层，气污染进行废气治理的第四个层次。为保护臭氧层， 24 履行履行关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书(修订修订 本本)。根据国务院批准的。根据国务院批准的中国消耗臭氧

35、层物质逐步中国消耗臭氧层物质逐步 淘汰方案淘汰方案的要求，继续与有关国际组织密切合作，的要求，继续与有关国际组织密切合作， 认真实施淘汰计划，按规定期限控制和禁止认真实施淘汰计划，按规定期限控制和禁止“消耗臭消耗臭 氧层物质氧层物质”(ODS)的生产、进口和使用。从的生产、进口和使用。从1995年开年开 始，除特殊场合外，禁止使用哈龙类灭火器；始，除特殊场合外，禁止使用哈龙类灭火器；1998年年 在气溶胶行业在气溶胶行业(除医药用氯氟烃驱雾剂外除医药用氯氟烃驱雾剂外)淘汰淘汰ODS； 2000年在泡沫塑料行业年在泡沫塑料行业(除冰箱及硬质聚氨酯外除冰箱及硬质聚氨酯外)淘汰淘汰 ODS。此外，积

36、极开展有关温室气体排放的研究和活。此外，积极开展有关温室气体排放的研究和活 动，大力开展节能工作，提高能源利用效率，逐步改动，大力开展节能工作，提高能源利用效率，逐步改 善能源结构，减少温室气体排放；采取多种措施减少善能源结构，减少温室气体排放；采取多种措施减少 农牧业的温室气体排放，回收利用工业农牧业的温室气体排放，回收利用工业CO2废气；同废气；同 时开展植树造林，扩大森林资源，增加对时开展植树造林，扩大森林资源，增加对CO2的吸收的吸收 能力。能力。 1 第二章第二章 除尘技术基础除尘技术基础 学习目的学习目的: :为了深入了解各种除尘机理为了深入了解各种除尘机理, ,能正确选择和能正确

37、选择和 应用各种除尘设备应用各种除尘设备, ,应首先了解粉尘的物理性质和除尘应首先了解粉尘的物理性质和除尘 器性能的表示方法。器性能的表示方法。 3.13.1粉尘的粒径及其分布粉尘的粒径及其分布 3.1.13.1.1粉尘的粒径粉尘的粒径 粉尘颗粒的大小不同，不仅其物理化学性质有很大粉尘颗粒的大小不同，不仅其物理化学性质有很大 差异，而且对人体和生物也会带来不同的危害，同时差异，而且对人体和生物也会带来不同的危害，同时 对除尘器性能的影响也各有不同。因此粉尘粒径大小对除尘器性能的影响也各有不同。因此粉尘粒径大小 是重要的物理性质之一。是重要的物理性质之一。 通常将粒径分为代表单个颗粒的单一粒径和

38、代表通常将粒径分为代表单个颗粒的单一粒径和代表 各种不同大小颗粒的平均粒径。它们的单位为微米各种不同大小颗粒的平均粒径。它们的单位为微米 (m)(m)。 (1)(1)单一粒径单一粒径 粉尘颗粒的形状一般都是不规则的，通常也用粉尘颗粒的形状一般都是不规则的，通常也用 “粒粒 2 径径”来表示其大小。归纳起来有三种形式：投影径、来表示其大小。归纳起来有三种形式：投影径、 几何当量径和物理当量径。几何当量径和物理当量径。 投影径投影径 投影径是用显微镜观测颗粒时所采用的粒投影径是用显微镜观测颗粒时所采用的粒 径，如：径，如： a a定向直径定向直径D DF F，是菲雷特，是菲雷特(Feret)(Fe

39、ret)于于19311931年提出年提出 的的, ,，故也称菲雷特，故也称菲雷特(Feret)(Feret)直径，为各颗粒在投影图直径，为各颗粒在投影图 同一方向上最大投影长度，如图同一方向上最大投影长度，如图3.1(a)3.1(a)所示。所示。 b b定向面积等分径定向面积等分径d dM M，也称为马丁直径，是马丁，也称为马丁直径，是马丁 (Martin)1924(Martin)1924年提出来的。系各颗粒在平面投影图上，年提出来的。系各颗粒在平面投影图上， 按同一方向将颗粒投影面积分割成二等分的直线的长按同一方向将颗粒投影面积分割成二等分的直线的长 度，如图度，如图3.1(b)3.1(b)

40、。 c c圆等直径圆等直径d dH H，系与颗粒投影面积相等的圆的直，系与颗粒投影面积相等的圆的直 径，也称黑乌德径，也称黑乌德(Heywood)(Heywood)粒径，如图粒径，如图3.1(c)3.1(c)。 一般情况下，对于同一颗粒有一般情况下，对于同一颗粒有d dF FddH HddM M。幻灯片幻灯片 4141 几何当量径几何当量径取与颗粒的某一几何量取与颗粒的某一几何量( (面积、体积面积、体积) )相相 同的球形颗粒的直径为其几何当量径，如球等直径同的球形颗粒的直径为其几何当量径，如球等直径 (d(dr r) )，系与被测颗粒体积相等的球的直径。，系与被测颗粒体积相等的球的直径。

41、3 物理当量径物理当量径取与颗粒的某一物理量相同的球形颗粒取与颗粒的某一物理量相同的球形颗粒 的直径为颗粒的物理当量径，如：的直径为颗粒的物理当量径，如： a斯托克斯径斯托克斯径(dst)是与被测颗粒的密度相同，终末是与被测颗粒的密度相同，终末 沉降速度相同的球的直径。当颗粒雷诺数沉降速度相同的球的直径。当颗粒雷诺数Rep1时，时， 按斯托克斯按斯托克斯(Stokes)定律得斯托克斯径的定义式：定律得斯托克斯径的定义式： 流体的粘度，流体的粘度，Pa.S; 流体的密度，流体的密度，kg/m3; p颗粒的密度，颗粒的密度，kg/m3; Vs颗粒在重力场中的终末沉降速度，颗粒在重力场中的终末沉降速

42、度，m/s。 g Vs d p st )( 18 4 b空气动力学直径空气动力学直径da，系在空气中与颗粒的沉降速度，系在空气中与颗粒的沉降速度 相等的单位密度相等的单位密度(p=kgcm3)的球的直径。的球的直径。 两者的关系为：两者的关系为：da =dst(p- )1/2 (2)(2)平均粒径平均粒径 确定一个由粒径大小不同的颗粒组成的颗粒群的确定一个由粒径大小不同的颗粒组成的颗粒群的 平均粒径时，需预先求出各个颗粒的单一粒径，然后平均粒径时，需预先求出各个颗粒的单一粒径，然后 加和平均。几种平均粒径的计算方法和应用列于表加和平均。几种平均粒径的计算方法和应用列于表3 3 1 1中。表中的

43、中。表中的d d表示任一颗粒的单一径粒，表示任一颗粒的单一径粒，n n为相应的颗为相应的颗 粒个数。粒个数。 5 6 3.1.23.1.2粉尘的粒径分布粉尘的粒径分布 粒径分布粒径分布是指某种粉尘中，不同粒径的颗粒所占的是指某种粉尘中，不同粒径的颗粒所占的 比例，也称粉尘的分散度。粒径分布可以用颗粒的质比例，也称粉尘的分散度。粒径分布可以用颗粒的质 量分数或个数百分数来表示。前者称为质量分布，后量分数或个数百分数来表示。前者称为质量分布，后 者称为粒数分布。者称为粒数分布。 由于质量分布由于质量分布更能反映不同大小的粉尘对人体和除尘更能反映不同大小的粉尘对人体和除尘 设备性能的影响，因此在除尘

44、技术中使用较多。这里设备性能的影响，因此在除尘技术中使用较多。这里 重点介绍质量分布的表示方法。重点介绍质量分布的表示方法。 粒径分布的表示方法粒径分布的表示方法有列表法、图示法和函数法。有列表法、图示法和函数法。 下面举例说明粒径的表示方法和相应的意义。下面举例说明粒径的表示方法和相应的意义。 取尘样，其质量取尘样，其质量m m0 0=4.28g=4.28g。将尘样按粒径大小分成若。将尘样按粒径大小分成若 干组（一般为干组（一般为8-208-20组），这里分为组），这里分为9 9组。其数据如表组。其数据如表3-3- 2 2所示。所示。 （1 1）频率分布）频率分布g(%):g(%): 粒径粒

45、径d dp p至至d dp p+d+dp p之间的尘样质量之间的尘样质量 占尘样总质量的百分数。占尘样总质量的百分数。 g= m/mg= m/m0 0 mm粒径为粒径为d dp p至至d dp p+d+dp p间隔的尘样质量，间隔的尘样质量，kg;kg; %100 g 7 8 m0试样总质量，试样总质量，kg。 (2)频率密度分布频率密度分布f(m-1)：简称频度分布，系指单位简称频度分布，系指单位 粒径间隔宽度时的频率分布，即粒径间隔宽度粒径间隔宽度时的频率分布，即粒径间隔宽度dp=1 m时尘样质量占尘样总质量的百分数。时尘样质量占尘样总质量的百分数。 f=g/ dp （3）筛上累积频率分布

46、）筛上累积频率分布R()：简称筛上累积分布。简称筛上累积分布。 系指大于某一粒径或某一粒径间隔下限的全部颗粒质系指大于某一粒径或某一粒径间隔下限的全部颗粒质 量占尘样总质量的百分数。量占尘样总质量的百分数。 （4）筛下累积频率分布）筛下累积频率分布G()：简称筛上累积分布。简称筛上累积分布。 系指小于某一粒径或某一粒径间隔下限的全部颗粒质系指小于某一粒径或某一粒径间隔下限的全部颗粒质 量占尘样总质量的百分数。量占尘样总质量的百分数。 maxmaxmax )( d d pp d d d d p ppp dfd d g gR 9 中位径：中位径：筛上累计分布和筛下累计分布相等筛上累计分布和筛下累计

47、分布相等(R=G=50 )时的粒径为中位径，记作时的粒径为中位径，记作d50。 众径：众径：频率分布频率分布f达到最大值时相对应的粒径称作众径，达到最大值时相对应的粒径称作众径， 记作记作dd。 3.2粉尘的物理性质粉尘的物理性质 3.2.1粉尘的密度粉尘的密度 单位体积中粉尘的质量称为粉尘的密度单位体积中粉尘的质量称为粉尘的密度p，其单位是，其单位是 kgm3或或gcm3。 一般将粉尘的密度分为真密度和堆积密度等不同的概一般将粉尘的密度分为真密度和堆积密度等不同的概 念。念。 (1)真密度真密度 由于粉尘颗粒表面不平和其内部的空隙，所以尘粒由于粉尘颗粒表面不平和其内部的空隙，所以尘粒 pp

48、p dd d dpp dfdfgG 00 0 100 0 p d fdRG 10 表面及其内部吸附着一定的空气。粉尘的真密度是设表面及其内部吸附着一定的空气。粉尘的真密度是设 法将吸附在尘粒表面及其内部的空气排除后测得的粉法将吸附在尘粒表面及其内部的空气排除后测得的粉 尘自身的密度。用尘自身的密度。用p表示。表示。 (2)堆积密度堆积密度 呈堆积状态存在的粉尘，呈堆积状态存在的粉尘，(即粉体即粉体)，除了每个尘粒吸，除了每个尘粒吸 附有一定空气外，尘粒之间的空隙中也含有空气。将附有一定空气外，尘粒之间的空隙中也含有空气。将 包括粉体粒子间气体空间在内的粉尘密度称为堆积密包括粉体粒子间气体空间在

49、内的粉尘密度称为堆积密 度。用度。用b表示。表示。 若将粉尘之间的空隙体积与包含空隙的粉尘总体之比若将粉尘之间的空隙体积与包含空隙的粉尘总体之比 称为空隙率，用称为空隙率，用表示，则粉尘的真密度表示，则粉尘的真密度p与堆积密度与堆积密度 b 之间存在如下关系之间存在如下关系: b=(1- ) p 对同一种粉尘来说，其堆积密度值一般要小于真密度对同一种粉尘来说，其堆积密度值一般要小于真密度 值值 11 粉尘的真密度应用于研究尘粒在空气中的运动，而堆粉尘的真密度应用于研究尘粒在空气中的运动，而堆 积密度则可用于存仓或灰斗容积的计算等。积密度则可用于存仓或灰斗容积的计算等。 3.2.2粉尘的比表面积

50、粉尘的比表面积 单位体积的粉尘具有的总表面积单位体积的粉尘具有的总表面积Sp(cm2cm3)称为称为 粉尘的比表面积。粉尘的比表面积。 对于平均粒径为对于平均粒径为dp、空隙率为、空隙率为 的表面光滑球型颗粒，的表面光滑球型颗粒，, 其比表面积定义为其比表面积定义为: 对于非球型颗粒组成的粉尘，其比表面积定义为对于非球型颗粒组成的粉尘，其比表面积定义为 m颗粒群的形状系数颗粒群的形状系数 p p p p dd d S )1( 6 6 )1( 3 2 pm m d S )1( 6 12 3.2.3粉尘的含水量及其润湿性粉尘的含水量及其润湿性 (1)粉尘的含水量粉尘的含水量 粉尘中所含水分一般可分