大氣污染控制技術

大氣污染控制技術1第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一大氣污染的基本知識1、大氣污染的概念2、大氣污染的原因3、大氣污染的危害4、大氣污染的類型5、大氣污染控制的主要對象2第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一大氣污染的類型煤煙型污染石油型污染混合型污染特殊型污染3第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一燃料與潔凈燃煤技術本章內容：1、燃料的種類與特性；硫的存在形式2、燃料的燃燒過程；3、燃燒過程主要污染物的形成；4、潔凈燃燒技術；5、污染物排放量的計算；4第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一燃料的種類與性質按燃料的來源分為天然燃料和加工燃料；按使用量可分為常規(guī)燃料和非常規(guī)燃料；按物態(tài)可分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料；5第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一燃燒過程影響燃燒過程的主要因素：燃燒過程提供的空氣量燃燒過程著火溫度和爐膛溫度；燃料與氧氣在爐膛高溫區(qū)停留的時間；燃料與空氣的混合狀況；6第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一燃料的燃燒過程燃燒過程3T因素溫度Temperature時間Time湍流Torrent7第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一燃燒計算的基本假設1、空氣中氮氧的組成體積比79/21=3.76質量比76.8/23.2=3.31

空氣的在標準狀態(tài)下的摩爾體積22.414m3/kmol2、理論空氣量：單位燃料完全燃燒所需空氣量；3、實際空氣量8第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一氮氧化物的形成機制氮氧化物：N2O、NO、NO2、NO3、N2O3、N2O4、N2O5NO2是主要的污染物，來源于化石類燃燒熱力型空氣中燃料型快速型（少）9第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一影響煙氣擴散的因素

影響煙氣擴散的氣象條件：風向風速大氣湍流溫度的垂直分布大氣穩(wěn)定度10第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一煙氣抬升大致分為以下四個階段定性研究：（1）噴出階段（2）浮升階段（3）瓦解階段（4）變平階段11第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一下墊面熱島環(huán)流12第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一例題

某城市火電廠的煙筒高100m,出口內徑5m，出口煙氣流速12.7m/s,溫度1000C，流量250m3/s,煙筒出口處的風速4m/s,試確定煙氣抬升高度既有效源高度。13第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一煙筒高度的設計及廠址的選擇確定依據(jù)：既滿足大氣污染擴散稀釋的要求，又考慮節(jié)省投資。計算煙筒高度的方法：1、地面最大允許濃度計算法；2、地面絕對最大濃度計算法；3、P值法；4、按一定保證率計算法；14第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一煙流擴散形狀和特點1、翻卷型2、錐形3、扇形4、屋脊型5、漫煙型15第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一煙囪按地面最大允許濃度計算法依據(jù)《大氣環(huán)境質量標準》，依據(jù)污染物地面濃度的高斯模式，計算公式：Hs=C0國家大氣質量標準規(guī)定的污染物濃度；Cb該地區(qū)的背景濃度；最大濃度Cmax≤（C0-Cb）16第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一按地面絕對最大濃度計算法地面最大濃度的計算公式：Cmax=

風速對于地面最大濃度具有雙重影響：1、風速增大的時候Cmax減??；2、從△H的計算公式看，風速增大的時候，△H減小，，這樣Cmax增大；17第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一按允許排放指標P值法有三種模式：1、SO2排放源模式；2、其他有害氣體排放源模式；3、顆粒物排放源模式；18第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一穩(wěn)定度與逆溫大氣穩(wěn)定度：空氣塊在豎直方向的穩(wěn)定程度；大氣穩(wěn)定度對煙流擴散有很大的影響。逆溫層：逆溫層和逆溫層對煙氣擴散的影響19第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一設計煙囪時要注意的幾個問題1、考慮逆溫層的影響；2、選擇公式的適用性；3、氣象參數(shù)的取值方法；4、煙囪高度不得低于建筑物的2倍。20第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一基本概念平均粒徑：不同粒徑的實際顆粒群和相同粒徑的圓形顆粒物的物理特征相同，那么就叫這個圓形顆粒直徑為平均粒徑。粒徑分布：不同粒徑范圍內的粒徑個數(shù)所占的比例。21第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一描述粉塵的物理性質粉塵的密度粉塵的比表面積粉塵的安息角和滑動角粉塵的含水率粉塵的潤濕性粉塵的荷電性和導電性

粉塵的黏附性粉塵的自燃性和爆炸性22第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一除塵器的分類除塵器：從含塵氣體中分離并捕捉粉塵或霧滴的裝置。作用：凈化、回收。根據(jù)是否采用液體除塵和清灰可分為：干式、濕式根據(jù)捕集粉塵的機理不同，可分為：機械式除塵器、過濾式除塵器、電除塵器、濕式除塵器四類。23第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一除塵效率除塵效率是表示除塵器性能的重要技術指標。有總效率和分級效率兩種表示方式。1、總效率：在同一時間內被除塵裝置捕集的粉塵質量占進入除塵器裝置的粉塵質量的百分數(shù)。C1表示進口氣體的含塵濃度，C2表示出口氣體的含塵濃度，24第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一2、分級效率對某一粒徑或一定范圍內的粒徑粉塵的除塵效率稱為除塵裝置的分級效率，用ηi表示。分級效率可以反映出除塵裝置對于不同粉塵粒徑，特別是對于大氣環(huán)境或者是人體危害較大的細微粉塵的捕集能力。可以用質量法或濃度法表示。25第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一機械式除塵器原理：利用重力慣性力和離心力的作用使粉塵與氣流分離。結構：重力沉降室、慣性除塵器、旋風除塵器。特點：結構簡單、造價低、維護方便、除塵效率不高，多用于多級除塵的前級預除塵。26第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一過濾式除塵器原理：通過織物或者是多孔的填料層進行分離。結構：袋式除塵器、顆粒層除塵器。特點：除塵效率高篩濾效應、慣性碰撞效應、鉤住效應、擴散效應和靜電效應。27第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一濕式除塵器原理：利用液滴或液膜洗滌含塵氣流，使粉塵與氣流分離。低能洗滌式除塵器：重力噴淋除塵器、水膜除塵器；高能洗滌式除塵器：文丘里除塵器特點：除塵效率高用水作為除塵介質。缺點：耗能高，必須對產生的污水進行處理。28第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一濕式除塵器的四種除塵方式1、液體介質和塵粒之間的慣性碰撞和截留；2、細微塵粒與液滴之間的擴散接觸；3、加濕的塵粒相互凝并；4、飽和態(tài)高溫煙氣降溫時，以塵粒為凝結核凝結。濕式除塵過程是慣性碰撞、截留、擴散、凝并等多種效應的共同結果。29第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一各類型除塵器的適用范圍1、機械式除塵器適宜含濕量大的氣煙氣，對于5微米以下的粉塵去除效率低?？梢宰鳛槌跫壋龎m。2、濕式除塵器既可以除小粒徑粉塵也可以除有害氣體。用于火電廠的煙氣脫硫除塵一體化。3、過濾式除塵器適宜處理有回收價值的細小顆粒。30第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一各類型除塵器的適用范圍廣泛適用于各種工業(yè)生產的除塵過程。冶煉廠、鐵合金、鋼鐵廠。4、電除塵器電除塵器的結構：電暈極、集塵極、氣流分布裝置、外殼、高壓供電裝置；用于處理氣量大，排放要求高的行業(yè)。31第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一除塵效率和分級效率的計算除塵效率分級效率的計算32第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一氣態(tài)污染物控制技術1、氣態(tài)污染物的凈化方法；2、煙氣脫硫技術；3、煙氣脫氮技術；4、含氟廢氣凈化技術；5、揮發(fā)性有機廢氣凈化技術；6、其他廢氣凈化技術；33第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一氣態(tài)污染物凈化方法氣態(tài)污染物的凈化常用方法：吸收法、吸附法、催化轉化法、燃燒法、冷凝法等五種。34第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一吸收法的基本問題1、吸收的概念和原理；2、吸收劑；3、吸收質；4、吸收液；5、吸收尾氣；35第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一吸附法吸附：氣體吸附在固體表面上。物理吸附和化學吸附物理吸附的特點：1、吸附劑和吸附質間不發(fā)生化學反應；2、吸附過程較快；3、放熱過程；4、吸附過程可逆；36第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一催化轉化法

利用催化劑的催化作用，將廢氣中的有害物質轉變?yōu)闊o害物質或易于去除物質的方法。去除SO2、NOx、CO，特別是CO、碳氫化合物和NOx的凈化。常用催化劑：V2O5；Pt、Pd(鉑鈀合金)；CuCrO2（亞鉻酸亞銅）；Pt、Pd、Rh（鉑鈀銠合金）；CuO、Cr2O3、Mn2O337第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一催化劑的性能主要是指催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。1、催化劑的活性；2、催化劑的選擇性；3、催化劑的穩(wěn)定性；4、催化劑選擇；38第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一污染控制技術--燃燒法直接燃燒、熱力燃燒、催化燃燒。1、直接燃燒；在石油、化工中主要是“火炬”燃燒。特點：溫度1100℃，適合凈化可燃有害組分火燃燒值較高的氣體。2、熱力燃燒法；利用輔助燃料燃燒，一般使用：天然氣、煤氣、油等。39第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一冷凝法依據(jù)廢氣不同溫度下飽和蒸氣壓不同的性質，采取降溫、增壓的方法，使污染物冷凝分離出來的方法。將氣體中的有害組分冷凝為液體。適用于凈化濃度大的有機溶劑蒸氣。40第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一煙氣脫硫技術濕法、半干法、干法濕法煙氣脫硫：用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態(tài)下吸收煙氣中的SO2和處理脫硫產物。工藝方法：石灰石/石灰洗滌法、鈉堿吸收、堿式硫酸鋁-石膏法、氨吸收法、海水脫硫法、磷銨肥脫硫法。41第41頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一活性炭吸附法用固體活性炭吸附劑來吸附煙氣中的SO2，再用一定的方法把吸收的SO2釋放出來，使吸附劑再生供循環(huán)使用。⑴吸附：物理吸附SO2-----SO2※O2------O2※H2O-------H2O※42第42頁，共44頁，20