大氣污染控制工程教案-04-05(二)

1、第 頁(yè)第 頁(yè)第16次課2學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：除塵機(jī)理氣液界面及除塵器的型式本次課題（或教材章節(jié)題目）：第六章濕式除塵器捕集效率文丘里洗滌器教學(xué)要求：1、了解并掌握文丘里除塵器除塵機(jī)理和特點(diǎn)2、了解捕集效率和壓力損失計(jì)算公式重點(diǎn)：文丘里除塵器難點(diǎn)：文丘里除塵器教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：捕集效率文丘里洗滌器講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)P2296.20課后作業(yè)參考資料三、捕集效率因濕式除塵器捕集塵粒的交界面的形狀，大小及位置時(shí)刻在變化著，故很難微觀地將其與捕集效率關(guān)聯(lián)起來，但對(duì)噴霧式、文丘里研究較多（液滴為主的）。（一）液滴群捕集效率（二）噴淋式洗滌器（三）中心噴霧旋風(fēng)（四）文丘里洗滌器四、文丘里洗

2、滌器要求液滴下降的速度要大于氣流的上升速度，這樣才能去除。文丘里除塵器（可除去lym以下的塵粒）由收縮管、喉管、擴(kuò)散管組成。水從喉管周邊均勻分布的若干小孔進(jìn)入，在被通過這里的高速含塵氣流撞擊成霧狀液滴，氣體中的塵粒與液滴凝聚成較大顆粒隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)器和氣體分離。在旋風(fēng)分離器中，含塵的水滴與氣流分離。文丘里除塵器在喉部發(fā)生碰撞；在擴(kuò)大部分發(fā)生凝聚。喉管速度（氣速）要求大一些好（50-180m/s）,若小于40m/s，效率會(huì)大大降低。最佳的速度為50m/s，喉管直徑D=長(zhǎng)度L=13Do卄V00o不能把水打成霧狀。為什麼要擴(kuò)大部分的原因是擴(kuò)大部分可以減小阻力，加強(qiáng)分離。擴(kuò)散管的角度一般為6-7,進(jìn)口

3、的角度為25-30，A=4A2，喉管要有一定的長(zhǎng)度，一般大于200mm，過長(zhǎng)阻力會(huì)增大，水量太小，形不成水簾子，太大，會(huì)反方向跑掉，也不能完全噴成霧狀，一般控制的水氣比為0.5-1l/m3。特點(diǎn)：體積小、構(gòu)造簡(jiǎn)單，效率增大，壓力損失大。壓損公式：Ap=1.03x10-6xV2L（?m水柱）gtVgt喉部氣速，cm/sL液氣體積比，l/m3F實(shí)驗(yàn)系數(shù)，0.1-0.46.1x10-9pcd2f2AP穿透率的公式：P二expL一pf實(shí)驗(yàn)系數(shù)，0.1-0.4I卩2丿穿透率小，壓力損失大。文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算文丘里除塵器的尺寸包括收縮管、喉管、擴(kuò)散管的直徑和長(zhǎng)度，擴(kuò)張角。V=16-22m/sV?=1

4、8-22m/s12Q收縮管：入口風(fēng)速V進(jìn)氣端截面積F=耳-113600u1Qt1溫度為t1時(shí)的進(jìn)氣流量，m3/h；片入口氣速，16-222m/s；圓形的收縮管D=1.128.F1屮1矩形收縮管長(zhǎng)：a=J（L5-2.0）F1v1收縮角a1減小，則AP降低，a1=23o30,氣體降溫時(shí)，a1=23o25；氣體除塵時(shí)，a1=25o28。長(zhǎng)度：L1=弓朋圓形）L=匸佇ctga1矩形高度（收縮管、喉管）1a22L=ctga2矩形寬度（收縮管、喉管）1b22Q喉管截面積F二tF0喉管截面積，m2；03600u00廣4060m/su0喉速斗80120m/s150m/s第17次課2學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：捕集效率文丘

5、里洗滌器本次課題（或教材章節(jié)題目）：第七章袋式除塵器袋式除塵器的除塵原理壓力損失教學(xué)要求：1、了解并掌握袋式除塵器除塵機(jī)理和特點(diǎn)；2、了解袋式除塵器的壓力損失重點(diǎn)：1.袋式除塵器除塵機(jī)理2.除塵器的壓力損失難點(diǎn)：袋式除塵器除塵機(jī)理教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：袋式除塵器除塵機(jī)理壓力損失講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P2297.237.24參考資料教學(xué)內(nèi)容第四節(jié)袋式除塵器布袋除塵器是古老而廣泛采用的除塵方法，它是利用纖維織物的過濾作用進(jìn)行除塵，是干式高效除塵器。適用于粒徑小于1舊的顆粒。特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）：隨著纖維布厚度的加厚，除塵效率是增加的。除塵效率高，可達(dá)99%以上，回收一部分干料，凈化氣

6、體可循環(huán)使用，節(jié)省能源；適應(yīng)性強(qiáng)，能處理不同類型的顆粒污染物（包括電除塵器不易處理的高比電阻粉塵）袋濾器可大可?。徊僮鲝椥源?，入口氣體含塵濃度變化較大時(shí)，對(duì)除塵效率影響不大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活，便于回收干料。缺點(diǎn)：不易處理濕度大，粘度大的氣流，投資較高；壓力損失大，造成處理風(fēng)量小，能耗大，壓力降過大，粉塵造成局部穿孔，并造成濾布損失大；其應(yīng)用受到濾布耐溫、耐腐等操作性能的限制，一般濾布的使用溫度應(yīng)小于300C，煙氣溫度不能低于露點(diǎn)溫度。布袋除塵器所用的濾布多為圓柱形（d=125-500mm）,也有扁形的，濾袋長(zhǎng)一般為幾米，現(xiàn)在此法已在冶金、水泥、化工、陶瓷、食品等不同的部門得到廣泛的應(yīng)用。教學(xué)

7、內(nèi)容第 頁(yè)第 頁(yè)一、袋式除塵器的原理（一）除塵機(jī)理袋式除塵器是利用棉毛、人造纖維等織物進(jìn)行過濾的一種除塵裝置，濾料本身的網(wǎng)孔較大，約2050ym，絨布約510ym，卻能除去粒徑lym以下的顆粒，除塵效率很高。新濾料除塵效率不高。其機(jī)理涉及篩濾、慣性碰撞、滯留、擴(kuò)散、降電、重力沉降。篩過作用：當(dāng)粉塵粒徑大于濾布孔隙或沉積在濾布上的塵粒間孔隙時(shí)，粉塵即被截留下來。由于新濾布孔隙遠(yuǎn)大于粉塵粒徑，所以阻留作用很小，但當(dāng)濾布表面積沉積大量粉塵后，阻留作用就顯著增大。慣性碰撞：當(dāng)含塵氣流接近過濾纖維時(shí)，氣流將繞過纖維，而塵粒由于慣性作用繼續(xù)直線前進(jìn)，撞擊到纖維上即會(huì)被捕集，這種慣性碰撞作用，隨粉塵粒徑及流

8、速的增大而增強(qiáng)。a.慣性碰撞除塵機(jī)理3擴(kuò)散和靜電作用小于lym的塵粒，在氣流速度很低時(shí)，其除塵機(jī)理主要是擴(kuò)散和靜電作用，如圖b所示：擴(kuò)散：布朗運(yùn)動(dòng)引起，它隨氣速的降低，纖維和粉塵的直徑的減小而增強(qiáng)。電力：帶電荷相反時(shí)重力沉降：當(dāng)緩慢運(yùn)動(dòng)的含塵氣流進(jìn)入除塵器內(nèi)，粒徑和密度大的塵粒可能因重力作用自然沉降下來。（二）除塵過程概括：含塵氣，濾料形成粉塵初層過濾、清灰（保持初層）濾布的除塵過程：含塵氣體通過濾袋，過一段時(shí)間后，表面積聚了一層粉塵層（稱為粉塵初層,）在以后的運(yùn)行中，粉塵除層成了主要過濾層，濾布只起著形成粉塵初層和支撐它的骨架作用，由于粉塵初層的影響，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的除塵效率，隨

9、著濾料上粉塵的積聚，除塵效率和壓力損失都相應(yīng)增加，當(dāng)濾料兩側(cè)壓差很大時(shí)會(huì)把已附著在濾料上的細(xì)塵擠壓過去，使效率降低。另外，阻力過高，處理風(fēng)量顯著下降，影響排放效果，故除塵器應(yīng)控制一定的阻力，及時(shí)清灰，但不能破壞粉塵初層。粉塵層、壓力損失壓力損失決定著裝置的能耗大小、除塵效率、清灰時(shí)間間隔。除塵器的壓力損失AP包括清潔濾料的壓力損失APpu和泥料上粉塵層的壓力損失TOC o 1-5 h z00fAP=RmpuR=gpu HYPERLINK l bookmark30 o Current Document dfdfR為粉塵層的平均比阻力，Kg/m2，為卩=lPas,m=lKg/m2時(shí)的粉塵阻力。AP

10、=AP+AP=gpV二匕+Rm)pu(Pa)=g0d卩氣體粘度，Pas；g總阻力系數(shù)，1/m；g0清潔濾料的阻力系數(shù)，1/m；Vf過濾速度，m/s；m濾料上的粉塵負(fù)荷，Kg/m2；R粉塵層平均比阻力，Kg/m2o上式說明：AP與過濾速度、氣體粘度系數(shù)成正比。該特性與其它種類型的除塵器完全不同。廠30（1g）、R=sdp塵粒比表面平均粒徑，m；d2g2ppssgs粉塵層平均孔隙率，%；ps粉塵層平均密度，Kg/m3o或粉塵層平均阻力系數(shù)m=cu糾則人戶+HctRuIu，c0為入口含塵濃度，t為過濾時(shí)0f0iff0間。清潔濾料的阻力AP0很小，一般可忽略。其阻力系數(shù)在107-108（1/m），見書

11、表5-4。粉塵層平均比阻力隨粉塵負(fù)荷和濾料特性不同而變化。袋式除塵器的壓力損失一般控制在800-1500Pa，當(dāng)阻力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，需對(duì)濾袋清灰（清灰時(shí)間間隔），入口含塵濃度大，清灰時(shí)間變短，清灰次數(shù)增加，濾料壽命縮短。APt=秒（s）RpV2cf0第18次課2學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：袋式除塵器的除塵原理壓力損失本次課題（或教材章節(jié)題目）：第七章袋式除塵器第一節(jié)袋式除塵器的除塵原理第二節(jié)袋式除塵器的濾料結(jié)構(gòu)及選型教學(xué)要求：1、了解袋式除塵器的濾料結(jié)構(gòu)；2、了解并掌握袋式除塵器的清灰方法3、掌握除塵器的選擇與設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)：1.袋式除塵器的清灰方法2.除塵器的選擇與設(shè)計(jì)方法難點(diǎn)：除塵器的選擇與設(shè)計(jì)方法教學(xué)手

12、段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：濾料清灰除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用除塵器的選擇與發(fā)展講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P2297.257.26參考資料二、濾料濾料性能對(duì)袋式除塵器的工作影響很大。性能良好的濾布應(yīng)具備耐溫、耐腐蝕、耐磨、效率高、阻力低、使用壽命長(zhǎng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。另外與表面結(jié)構(gòu)有關(guān)：表面光滑：容塵小，清灰方便，適于低濃度粉塵，風(fēng)速不易過大。起絨毛：容塵量大，風(fēng)速可較高，但必須及時(shí)清灰。近年來出現(xiàn)了許多耐高溫的新型濾料，如聚四氟乙烯、芳香族聚酰胺等。各自特點(diǎn)見書，須-5。P311,7-2，P156。四、清灰方式清灰方式有兩種：機(jī)械清灰和氣流清灰。機(jī)械清灰利用機(jī)械傳動(dòng)使濾袋振動(dòng)，迫使沉積在濾袋

13、上的粉塵層落入灰斗。由三種方式：擺動(dòng)（水平），又分上部擺和腰部擺兩種；振動(dòng)（垂直）；扭動(dòng)（機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)）。清灰風(fēng)速一般在1-2m/s，壓力損失在800-1200Pa。氣流清灰利用反吹空氣從反方向通過濾袋和粉塵層，借氣流力使濾袋上的粉塵脫落。采用氣流清灰，濾袋必須有支撐結(jié)構(gòu)，如撐架或網(wǎng)架等以免壓扁濾袋。氣流清灰有兩種：逆氣流清灰Vf=2-3m/s）和脈沖噴吹清灰（Vf=2-4m/s）。五、袋式除塵器的選擇設(shè)計(jì)和應(yīng)用1.選擇設(shè)計(jì)（1）選定型式、濾料和清灰方式；人Q（2）求過濾面積A,A二Q處理氣量，m3/h；60VfVf過濾風(fēng)速，m/min。（3）除塵器設(shè)計(jì)：確定濾袋尺寸直徑d和高度L,求單只濾袋面積

14、，求濾袋只數(shù)，濾袋布置?！癆濾袋面積a=kdl，濾袋個(gè)數(shù)n二一1af例：某縣硅石礦系統(tǒng)總流量為5000Nm3/h,氣體組成近似于空氣，溫度50C，粉塵主要成分硅石粉濃度6g/m3,要求設(shè)計(jì)一袋式除塵器。解：設(shè)計(jì)方案步驟：1）確定濾袋尺寸濾袋采用DD9#滌綸，濾袋形式：圓形。清灰方式：機(jī)械清灰，過濾風(fēng)速為Vf=2m/min。2）過濾面積A教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容第 #頁(yè)第 頁(yè)3）濾袋尺寸取直徑d=120mm,長(zhǎng)度L=4m4）求單只濾袋面積a=兀dl=kx0.12x4=1.50m25）袋子只數(shù)n=-A=32.8取33只a1.516）計(jì)算壓力損失AP=+Rm）VrVf=2m/min=0.033m/s取m（粉

15、塵負(fù)荷）=0.1Kg/m2平均比阻力R=1.5X1010m/Kgg=1.96X10-5Kg/msg0=4.8X1071/m.8x107+1.5x1010 x0.i）x0.033x1.96x10-5=1012PaAP=7）估算清灰周期T取AP1100PaAP=RrV2ctdf0AP1100t=623秒=104分maxrrv2c1.5x10。x1.96x10-5x（0.33J2x6x10-3f0取10分鐘8）其它設(shè)計(jì)內(nèi)容濾袋布置，袋子吊掛方式殼體設(shè)計(jì)、箱體、進(jìn)出氣管、灰斗、入孔、操作平臺(tái)等清灰機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)粉塵輸送管道、閥門、風(fēng)機(jī)等2.應(yīng)用袋式除塵器不宜處理含有油霧、凝結(jié)水、粘性大的粉塵氣流，不耐高溫

16、，此設(shè)備效率高，廣泛用于各工業(yè)生產(chǎn)的除塵器中，尤其對(duì)細(xì)小干燥的粉塵更適宜。六、除塵效率丹尼斯（Dennisklemm）提出效率公式：t+（0.1P）e-amnP=1.5x10-7exp12.7na=3.6x10-3xV4+0.094c0e1.03Vf第 頁(yè)第 頁(yè)第19次課2學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：1.濾料結(jié)構(gòu)清灰方法除塵器的選擇與設(shè)計(jì)除塵器的發(fā)展本次課題（或教材章節(jié)題目）：第九章吸收法凈化氣態(tài)污染物第一節(jié)吸收凈化基本理論第二節(jié)吸收設(shè)備及計(jì)算教學(xué)要求：了解并掌握氣體吸收原理及計(jì)算；重點(diǎn)：1.氣體吸收原理及吸收計(jì)算難點(diǎn)：吸收原理教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：1.氣體吸收原理及計(jì)算講課時(shí)間：2學(xué)

17、時(shí)課后作業(yè)P3019.39.49.5參考資料第21次課2學(xué)時(shí)第21次課2學(xué)時(shí)第 頁(yè)第 頁(yè)上次課復(fù)習(xí)：1.吸收凈化基本理論2吸收設(shè)備及計(jì)算本次課題（或教材章節(jié)題目）：第九章吸收法凈化氣態(tài)污染物第二節(jié)吸收法凈化二氧化硫廢氣教學(xué)要求：了解并掌握氣體吸收原理及計(jì)算；重點(diǎn)：1.氣體吸收原理及吸收計(jì)算難點(diǎn)：吸收原理教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第一節(jié)吸收法凈化二氧化硫廢氣講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P3019.39.49.5參考資料上次課復(fù)習(xí)：1.吸收法凈化二氧化硫廢氣本次課題（或教材章節(jié)題目）：第九章吸收法凈化氣態(tài)污染物第四節(jié)吸收法凈化其他尾氣教學(xué)要求：了解并掌握氣體吸收原理及計(jì)算；重點(diǎn)：1.氣

18、體吸收原理及吸收計(jì)算難點(diǎn)：吸收原理教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第四節(jié)吸收法凈化其他尾氣講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P3019.39.49.5參考資料第23次課2學(xué)時(shí)第23次課2學(xué)時(shí)第 頁(yè)第 頁(yè)上次課復(fù)習(xí)：1吸附過程與吸附劑2吸收設(shè)備及計(jì)算本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十章吸附法凈化氣態(tài)污染物第一節(jié)吸附過程與吸附劑第二節(jié)吸收設(shè)備及計(jì)算教學(xué)要求：了解并掌握氣體吸收原理及計(jì)算；重點(diǎn)：氣體吸附原理及吸收計(jì)算難點(diǎn)：吸收原理教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第一節(jié)吸附過程與吸附劑第二節(jié)吸收設(shè)備及計(jì)算講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30210.910.1010.11參考資料上次課復(fù)習(xí)：1吸附過程

19、與吸附劑2吸收設(shè)備及計(jì)算本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十章吸附法凈化氣態(tài)污染物第三節(jié)吸附操作方式與設(shè)計(jì)第四節(jié)吸收法凈化氣態(tài)污染物的應(yīng)用教學(xué)要求：了解并掌握氣體吸收操作方式與設(shè)計(jì)；重點(diǎn)：氣體吸附操作方式與設(shè)計(jì)難點(diǎn)：吸附原理教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第三節(jié)吸附操作方式與設(shè)計(jì)講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30210.910.1010.11參考資料上次課復(fù)習(xí)：1吸附操作方式與設(shè)計(jì)本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十章吸附法凈化氣態(tài)污染物第四節(jié)吸收法凈化氣態(tài)污染物的應(yīng)用教學(xué)要求：了解并掌握吸收法凈化氣態(tài)污染物的應(yīng)用；重點(diǎn)：氣體吸收法凈化氣態(tài)污染物難點(diǎn)：吸收法凈化法教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及

20、時(shí)間分配：第四節(jié)吸收法凈化氣態(tài)污染物的應(yīng)用講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30210.910.1010.11參考資料上次課復(fù)習(xí)：1吸附法凈化氣態(tài)污染物的原理和典型工藝流程本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十一章氣體污染物的催化凈化第一節(jié)催化作用和催化劑第二節(jié)氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)教學(xué)要求：了解并掌握催化作用及氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；重點(diǎn)：氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)難點(diǎn)：催化凈化法的原理教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第一節(jié)催化作用和催化劑第二節(jié)氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30210.910.1010.11參考資料上次課復(fù)習(xí)：1催化作用和催化劑2氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十

21、一章氣體污染物的催化凈化第三節(jié)氣固催化反應(yīng)器及計(jì)算第四節(jié)氣態(tài)污染物的催化凈化工藝教學(xué)要求：了解并掌握催化作用及氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；重點(diǎn)：氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)難點(diǎn)：催化凈化法的工藝教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第三節(jié)氣固催化反應(yīng)器及計(jì)算第四節(jié)氣態(tài)污染物的催化凈化工藝講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30211.911.1011.11參考資料上次課復(fù)習(xí)：1氣固催化反應(yīng)器及計(jì)算2氣態(tài)污染物的催化凈化工藝本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十一章氣態(tài)污染物的其它凈化方法第一節(jié)燃燒凈化第二節(jié)冷凝凈化第三節(jié)生物凈化第四節(jié)電子束照射凈化方法第五節(jié)膜分離法教學(xué)要求：了解并掌握氣態(tài)污染物的其它凈化方法；重點(diǎn)：各凈化

22、方法難點(diǎn)：燃燒凈化冷凝凈化教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第一節(jié)燃燒凈化第二節(jié)冷凝凈化第三節(jié)生物凈化第四節(jié)電子束照射凈化方法第五節(jié)膜分離法講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30211.911.1011.11參考資料上次課復(fù)習(xí)：1氣態(tài)污染物的其它凈化方法本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十三章凈化裝置的選擇、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理第一節(jié)凈化系統(tǒng)及其選擇原則第二節(jié)集氣罩的設(shè)計(jì)教學(xué)要求：了解并掌握集氣罩及凈化系統(tǒng)的選擇；重點(diǎn)：凈化系統(tǒng)的選擇難點(diǎn)：集氣罩設(shè)計(jì)教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第一節(jié)凈化系統(tǒng)及其選擇原則第二節(jié)集氣罩的設(shè)計(jì)講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30211.911.1011.11參考資料第

23、 頁(yè)第 頁(yè)第30次課2學(xué)時(shí)第 頁(yè)第30次課2學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：1凈化系統(tǒng)及其選擇原則2集氣罩的設(shè)計(jì)氣態(tài)污染物的其它凈化方法本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十三章凈化裝置的選擇、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理第三節(jié)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)教學(xué)要求：了解并掌握管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；重點(diǎn)：管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)：管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第三節(jié)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30211.911.1011.11參考資料上次課復(fù)習(xí)：1管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十三章凈化裝置的選擇、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理第四節(jié)凈化裝置的選擇第五節(jié)凈化系統(tǒng)的運(yùn)彳丁管理教學(xué)要求：了解并掌握凈化裝置的選擇、凈化系統(tǒng)的運(yùn)

24、行管理重點(diǎn)：凈化裝置的選擇難點(diǎn)：凈化系統(tǒng)的運(yùn)行管理教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第四節(jié)凈化裝置的選擇第五節(jié)凈化系統(tǒng)的運(yùn)行管理講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30211.911.1011.11參考資料第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)氣體吸收、吸收機(jī)理1.雙膜模型（應(yīng)用最廣）假定：（1）界面兩側(cè)存在氣膜和液膜,膜內(nèi)為層流,傳質(zhì)阻力只在膜內(nèi)（2）氣膜和液膜外湍流流動(dòng),無濃度梯度,即無擴(kuò)散阻力（3）氣液界面上，氣液達(dá)溶解平衡即:CAi=HPAi（4）膜內(nèi)無物質(zhì)積累,即達(dá)穩(wěn)態(tài).2.滲透模型假定:（1）氣液界面上的液體微元不斷被液相主體中濃度為CAL的微元置換（2）每個(gè)微表面元與氣體接觸時(shí)間都為t

25、（3）界面上微表面元在暴露時(shí)間t內(nèi)的吸收速率是變化的表面更新模型假定：（1）各表面微元具有不同的暴露時(shí)間,t=O-x（2）各表面元的暴露時(shí)間（齡期）符合正態(tài)分布其它模型如：表面更新模型的修正；基于流體力學(xué)的傳質(zhì)模型；界面效應(yīng)模型。5.雙膜理論1)雙膜模型氣相分傳質(zhì)速率NA=ky(pA-pAj)液相分傳質(zhì)速率NA=kx(xAi-xA)NA=ky(cAj-cA)總傳質(zhì)速率方程N(yùn)A=Ky(yA-y*A)NA=Kx(xA*-xA)yxALNA=Kai(pA-pA*)(2)氣液平衡氣體液體常見氣體平衡溶解度（3）吸收系數(shù)吸收系數(shù)的不同形式見下圖相平衡方程y-jhj-pm氣相分傳質(zhì)連率方程Z-&、0、.y

26、A,M=gf,-幾Jky-/此液相分傳質(zhì)速率方稈2廠.h.丄打J=y.氣相總傳質(zhì)速率方程WKg必）=P：J液相總傳瞳速率方程g=K心;心）N“Ka,(l；-cA)Rm,Kx總傳質(zhì)系數(shù)和分傳展系數(shù)的關(guān)系1一+加K$念kf1=1+丄I,nik,k,k=噸Ka#k*fIii|丄=史+丄Kab*h、KAI=KAfl/H（4）傳質(zhì)阻力傳質(zhì)阻力吸收系數(shù)的倒數(shù)傳質(zhì)阻力=氣相傳質(zhì)阻力+液相傳質(zhì)阻力（5）傳質(zhì)過程吸收質(zhì)與吸收劑；設(shè)備、填料類型；流動(dòng)狀況、操作條件、物理吸收吸收過程如圖所示：LG,yL.xEYB操作線OXX操作線、平衡線吸收推動(dòng)力見圖。平衡線BDYDmax吸收塔的最小液氣比見圖三、化學(xué)吸收1.化學(xué)

27、吸收的優(yōu)點(diǎn)：（1）溶質(zhì)進(jìn)入溶劑后因化學(xué)反應(yīng)消耗掉，溶劑容納的溶質(zhì)量增多（2）液膜擴(kuò)散阻力降低（3）填料表面的停滯層仍為有效濕表面乩無反應(yīng)或極慢反應(yīng)b.緩慢反應(yīng)c.快速反應(yīng)d.瞬時(shí)反應(yīng)兩分子反應(yīng)中相界面附近液相內(nèi)A與B的濃度分布圖第22次課2學(xué)時(shí)本次課題（或教材章節(jié)題目）：第十章吸附法凈化氣態(tài)污染物第一節(jié)吸附過程與吸附劑第二節(jié)吸收設(shè)備及計(jì)算教學(xué)要求：了解并掌握氣體吸收原理及計(jì)算；重點(diǎn)：氣體吸附原理及吸收計(jì)算難點(diǎn)：吸收原理教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：1.氣體吸附講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)課后作業(yè)P30210.910.1010.11參考資料第二節(jié)氣體吸附吸附A用多孔固體吸附劑將氣體（或液體）混合

28、物中的組分濃集于固體表面A吸附質(zhì)一被吸附物質(zhì)A吸附劑一附著吸附質(zhì)的物質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：效率高、可回收、設(shè)備簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：吸附容量小、設(shè)備體積大吸附機(jī)理物理吸附和化學(xué)吸附物理吸附和化學(xué)吸附同一污染物可能在較低溫度下發(fā)生物理吸附若溫度升高到吸附劑具備足夠高的活化能時(shí)，發(fā)生化學(xué)吸附吸附劑需具備的特性內(nèi)表面積大具有選擇性吸附作用高機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)和熱穩(wěn)定性吸附容量大來源廣泛，造價(jià)低廉良好的再生性能常用吸附劑特性：分子篩特性操作條件低溫有利于物理吸附；高溫利于化學(xué)吸附增大氣相壓力利于吸附吸附質(zhì)性質(zhì)、濃度A臨界直徑一吸附質(zhì)不易滲入的最大直徑A吸附質(zhì)的分子量、沸點(diǎn)、飽和性吸附劑活性單位吸附劑吸附的吸附質(zhì)的量靜活性一吸附達(dá)到

29、飽和時(shí)的吸附量動(dòng)活性一未達(dá)到平衡時(shí)的吸附量常見分子的臨界直徑氣體吸附的影響因素吸附劑再生吸附劑再生吸附平衡0000第23次課2學(xué)時(shí)注：本頁(yè)為每次課教案首頁(yè)上次課復(fù)習(xí)：本次課題（或教材章節(jié)題目）：第九章固定源氮氧化物的污染控制1.氮氧化物的性質(zhì)及來源2.燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理3.低氮氧化物燃燒技術(shù)4.煙氣脫硝技術(shù)教學(xué)要求：主要介紹氮氧化物的性質(zhì)及來源，燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理，低氮氧化物燃燒技術(shù)及煙氣脫硝技術(shù)等知識(shí)點(diǎn)。要求學(xué)生能夠掌握固定源氮氧化物的污染控制技術(shù)重點(diǎn)：燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理，低氮氧化物燃燒技術(shù)，煙氣脫硝技術(shù)難點(diǎn)：熱力型NOx的形成機(jī)理，先進(jìn)的低氮氧化物燃燒技術(shù)，S

30、CR、SNCR煙氣脫硝技術(shù)。教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第一節(jié)氮氧化物的性質(zhì)及來源第二節(jié)燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)第三節(jié)低氮氧化物燃燒技術(shù)第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)課后作業(yè)P3769.19.49.13參考資料第九章氮氧化物污染控制主要內(nèi)容:氮氧化物的性質(zhì)及來源燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理3低氮氧化物燃燒技術(shù)4.煙氣脫硝技術(shù)第一節(jié)氮氧化物的性質(zhì)及來源NO包括：xf2O、no、n2o3、no2、n2o4、n2o5A大氣中NOx主要以NO、NO2的形式存在NOx的性質(zhì)：N2O：?jiǎn)蝹€(gè)分子的溫室效應(yīng)為CO2的200倍，并參與臭氧層的破壞no：大氣中no2的前體物質(zhì)，形成光化學(xué)煙霧

31、的活躍組分aNO2：強(qiáng)烈刺激性，來源于NO的氧化，酸沉降NOx的來源A固氮菌、雷電等自然過程（5X108t/a）A人類活動(dòng)（5X107t/a）燃料燃燒占95%。主要來自：各種鍋爐、焙燒爐、窯爐等的燃燒過程；機(jī)動(dòng)車尾氣排放。其他：硝酸生產(chǎn)和各種硝化過程（如化肥廠）；冶金行業(yè)中的煉焦、燒結(jié)、冶煉等高溫過程；金屬表面的硝酸處理。95%以NO形式，其余主要為NO22。AuptispheieIfwcHoprevenlShecriis-ioiiof*NObfromfuelcombuisdonEotheaLmospIhcrc,wennruj(Giy牡iias曲litLhtt-au出匕眸訥皿nhiN3nsEa

32、dw疋muslccm乍niihacklaNt哲日耳規(guī)bdpulEhalbackintheIjindinustMe!itwcle)nrherruslndlmwmllletherearenoctmimcmilimtriiiliscOTtaiiiiiMgfflwhHKr-ogen.Allniwaitesarevciyw；ier呂o恤blesoihitLifwedcfHiicanitrsEeinLhernund,hdiSSrQlVCS.InIhr3tmHwp(h.crc,ov-er(imt!N()isoxidizedtoN(J2訕hi:dhObenTmb；wiifhHfOnoftsrmTltahtir

33、iiiiuiimcmFormfl巾亡panickytffoirinacidram.AllIhi魁爪悴附peMtmre卩叭:心已只也E,sKhitsKihlnmgstrikesandcombuxeicn,FumihNObyreacEingEfctmosphericNzandFossilfuelcombuM.iiHiconvertsofle?nuiegcninthefpellmNOorNOh,jcinilyea】l曲NO.Fossilfuels他或乳oiLcqal砂foftiucdl柿丫siw?TUinoaiLmof1hebodinsifphnlsandSm真LCMuHainwmechemCall

34、j,bounidftiimgen.b&liveJ附befofunnpm赫口軋斗mixnncnuo-iganiisimsbanuipl沏meiilniosphericnjmjgen.Mp5：EplamAandanim創(chuàng)異cannt*l.Hindiretyn-nfixednjtnogen,eashrfromhjheningslnketorfrdrinfcniliyjer衍燈匚咕那.Principalflows!Xirrheenviri.Miirn?n.thinfluiin-cijbvhyisittiis.Theat?inpht2rcis亦閤川環(huán)小.Ilich歸itiu?idyinertiindre

35、nnciiii?；iniheattw?；ph低溫火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO熱力型NOx的形成產(chǎn)生NO和NO2的兩個(gè)重要反應(yīng)N+O2NO(1)22NO+!onNO(2)22n2平衡常數(shù)和平衡濃度豪97和弘生咸N(yùn)O的平衡常雜N21a10;2DW3.5101tn同步叵應(yīng)Nj+Oj-NONO+Qj-NO!在備種湛度下NOftNO：的平衡粗成T：KNQflO*NO；I;10b確1.110_l3.3x10800U.7701114on250D.K7187320001.8注瀾吒擁怡蛆成為Oj；3.3%,N2：76%d上述數(shù)據(jù)說明:室溫條件下，幾乎沒有NO和NO2生成，并且所有的NO都轉(zhuǎn)化為NO2；8

36、00K左右，NO與NO2生成量仍然很小，但NO生成量已經(jīng)超過NO2；常規(guī)燃燒溫度(1500K)下，有可觀的NO生成，但NO2量仍然很??；平衡時(shí)NO濃度隨溫度升高而迅速增加；較低空氣過剩系數(shù)有利于控制NOx的形成。煙氣冷卻過程中，根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算，NOx應(yīng)主要以NO2的形式存在，但實(shí)際90%95%的NOx以NO的形式存在，主要原因在于動(dòng)力學(xué)控制。NO/NO”Ratioboilervehiclesnaturegas0.91.0internalcomb.engine0.991.0coal0.951.06#fueloil0.961.0dieselengine0.771.0熱力型NOx形成的動(dòng)力學(xué)一一Ze

37、ldovich模型O+Mo2O+M(3)2N+OONO+N(4)2-1N+OONO+O(5)2-2NO生成的總速率dNO=kON-kNNO+kNO-kONO(6)TOC o 1-5 h zdt42-452-5假定N原子的濃度保持不變二kON-kNNO+kONO-kNO二0dt42-4-552得到N穩(wěn)態(tài)kON+kONO=T2-5kNO+kO-452代入(6)式得dNOdt2OkN-(kkN02/kO)TOC o 1-5 h z2|O|2-4_552-1+(kNO/kO)-4522kON1-NO2/(KNO)42pNO221+(kNO/kO)-452假定O原子的濃度保持不變OO1/2KO=2ed,

38、NOe(RT)1/2最終得dY_M(1Y2)2(1+CY)4kKN1/2M二4_pO2-(RT)1/2(K)1/2P，NOk(K)1/2N1/2C二一4pNO2kO1/252Y二NO/NOe積分得NO的形成分?jǐn)?shù)Y與時(shí)間t之間的關(guān)系(1-Y)c+i(l+Y)c-1=exp(Mt)各種溫度下形成NO的濃度一時(shí)間分布曲線I護(hù)io2io-2IO-10二軟定歪繪cmIO1f/s在各種溫度下NO濃度隨時(shí)間的變化曲線（N/0=40：1）22根據(jù)澤利多維奇預(yù)測(cè)結(jié)果：壓力對(duì)M值影響較弱，溫度影響較強(qiáng),即影響NO生成總量,也影響NO生成速率;在相同停留時(shí)間，不同溫度下NO生成速率有顯著差別;為減少NO生成量，可采

39、取降低火焰區(qū)溫度和后火焰區(qū)溫度，減少停留時(shí)間的途徑。瞬時(shí)NO的形成：碳?xì)浠衔锶紵龝r(shí)，分解成CH、CH2和C2等基團(tuán)，與N2發(fā)生如下反應(yīng)CH+NTHCN+N2CH+NTHCN+NH22C+NT2CN22火焰中存在大量O、OH基團(tuán)，與上述產(chǎn)物反應(yīng):HCN+OHTCN+HO2CN+OtCO+NO2CN+OtCO+NNH+OHTN+HO2NH+OTNO+HN+OHTNO+HN+OTNO+O2小結(jié):低溫火焰中生成的NO的量明顯高于澤氏預(yù)測(cè)的結(jié)果.因此，低溫火焰中形成的NO多為瞬時(shí)NO；瞬時(shí)NO生成量平均為3Og/GJ。燃料型NOx的形成：燃料中的N通常以原子狀態(tài)與HC結(jié)合，CN鍵的鍵能較N三N小，燃燒

40、時(shí)容易分解，經(jīng)氧化形成NOx火焰中燃料氮轉(zhuǎn)化為NO的比例取決于火焰區(qū)NO/O2的比例；燃料中20%80%的氮轉(zhuǎn)化為NOHOCN-HNCO卩atarL-liUdiue-iH.D牡iiMiian知帕卩乩(MillerandFhk.19K7).55NQ推放量縮J亜gI4-oeo一2呂-4S-iawJW山需NO諫MQt茄菠述屛皓舟譚No-祥徘証肢3JS弗第 頁(yè)第 頁(yè)0000第24次課2學(xué)時(shí)注：本頁(yè)為每次課教案首頁(yè)上次課復(fù)習(xí)：提問：1.氮氧化物的性質(zhì)及來源（1）人類活動(dòng)的主要來源？（2）NOx主要存在形式及性質(zhì)？2.燃燒過程中氮氧化物的形成機(jī)理熱力型NOx瞬時(shí)型NOx燃料型NOx本次課題（或教材章節(jié)題目

41、）：第九章固定源氮氧化物的污染控制3.低氮氧化物燃燒技術(shù)4.煙氣脫硝技術(shù)教學(xué)要求：主要介紹低氮氧化物燃燒技術(shù)及煙氣脫硝技術(shù)等知識(shí)點(diǎn)。要求學(xué)生能夠掌握固定源氮氧化物的污染控制技術(shù)重點(diǎn)：低氮氧化物燃燒技術(shù)，煙氣脫硝技術(shù)難點(diǎn)：先進(jìn)的低氮氧化物燃燒技術(shù)，SCR、SNCR煙氣脫硝技術(shù)。教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：講課時(shí)間：2學(xué)時(shí)第三節(jié)低氮氧化物燃燒技術(shù)第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)課后作業(yè)P3769.19.49.13參考資料第三節(jié)低NOx燃燒技術(shù)原理控制NOx形成的因素A空氣一燃料比A燃燒區(qū)溫度及其分布A后燃燒區(qū)的冷卻程度A燃燒器形狀低NOx燃燒技術(shù)傳統(tǒng)低NOx燃燒技術(shù)1.低氧燃燒降低NO的同時(shí)提高鍋

42、爐熱效率CO、HC、碳黑產(chǎn)生量增加固態(tài)排渣爐9-5空氣過剩條數(shù)對(duì)W生成it的影響2.降低助燃空氣預(yù)熱溫度燃燒空氣由27oC預(yù)熱到315oC，NO排放量增加3倍圖9-6牢y隕熱溫度對(duì)天然氣燃燒系統(tǒng)N。主成鼠的彫響煙氣循環(huán)燃燒采用燃燒產(chǎn)生的部分煙氣冷卻后，再循環(huán)送回燃燒區(qū)，起到降低氧濃度和燃燒區(qū)溫度（主要減少熱力型N0 x）的作用，以達(dá)到減少NO生成量的目的.煙氣循環(huán)率25%-40%。x9-7煙氣詡列、燃饒崩|怖低的影曬兩段燃燒技術(shù)A第一段：氧氣不足，煙氣溫度低，NO生成量很小A第二段：二次空氣，CO、HC完全燃燒，煙氣溫度低350300=輛梟多I螢阿FPA對(duì)燃爍電J的限值的空氣耳理倫空氣尿的比例

43、595%凸105%30罔。一呂煤卿段燃燒時(shí)NO.r的:生成垃先進(jìn)的低NOx燃燒技術(shù)原理：低空氣過剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)+分段燃燒技術(shù)1.爐膛內(nèi)整體空氣分級(jí)的低NOx直流燃燒器爐壁設(shè)置助燃空氣（0FA，燃盡風(fēng)）噴嘴類似于兩段燃燒技術(shù)要求：合理確定燃盡風(fēng)噴口與最上層煤粉噴口的距離燃盡風(fēng)量要適當(dāng)燃盡風(fēng)應(yīng)有足夠高的流速，以便能與煙氣充分混合.先進(jìn)的低N0 x燃燒技術(shù)2.空氣分級(jí)的低NOx旋流燃燒器既要控制燃料型NOx和熱力型NOx的生成，又要具有較高的燃燒效率.一次火焰區(qū)：富燃，含氮組分析出但難以轉(zhuǎn)化二次火焰區(qū)：燃盡CO、HC等ffl9-9用于樂燃鋸爐的分級(jí)混合低MO.燃燒器的愿理圖3.空氣/燃料分級(jí)的低NO

44、x燃燒器空氣和燃料均分級(jí)送入爐膛一次火焰區(qū)下游形成低氧還原區(qū)，還原已生成的NO為氮?dú)狻內(nèi)回流區(qū)燃盡區(qū)一次火悄伊級(jí)耕料分級(jí)風(fēng)煙氣排出熱帚排出熱量圖9-11空U燃料分級(jí)低NO.燃燒器康理圖P氣氣咒耳氣氣氣咒冗勺氣氣咒空煤燃空燃煤燃空燃煤燃空燃煤燃空燃煤空ma的的A癇FA鄰OF氣軸燃?xì)馊既細(xì)鈿鈿馊既歼溉紜倸鈿鈿馊既細(xì)夥?累個(gè)燃言命燃費(fèi)宮燃空燃富贊燃費(fèi)富燃空燃富站空3持統(tǒng)式低NQ型第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)脫硝技術(shù)的難點(diǎn)處理煙氣體積大aNOx濃度相當(dāng)?shù)蚢NOx的總量相對(duì)較大x1.選擇性催化還原法（SCR）催化劑：貴金屬、堿性金屬氧化物還原反應(yīng)4NH+4NO+OT4N+6HOTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 32228NH+6NOT7N+12HO HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 3222A潛在氧化反應(yīng)4NH+5Ot4NO+6HO3224NH+3OT2N+6HO3222還原劑