044大氣污染物治理技術(shù)簡介

§4大氣污染物治理技術(shù)簡介引言4.1顆粒污染物的治理技術(shù)4.2氣態(tài)污染物的治理技術(shù)4.3汽車廢氣治理小結(jié)1引言大氣污染的防治是一個龐大的系統(tǒng)工程，根本的思想是采用法律、行政、經(jīng)濟和工程技術(shù)相結(jié)合的措施進展綜合防治。從整個區(qū)域大氣污染情況出發(fā)，一致規(guī)劃、合理規(guī)劃，綜合運用各種防治污染的措施，充分利用環(huán)境的自凈才干，從而有效控制大氣污染。最后，運用技術(shù)措施控制大氣污染，主要包括以下幾個方面：2〔1〕改善能源構(gòu)造，積極開發(fā)新能源和可再生能源，如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、小水電及地?zé)崮艿取！?〕提高能源的利用率，對燃料進展預(yù)處置，推行清潔煤技術(shù)。圖4.8燃煤蒸汽電廠的大氣污染控制系統(tǒng)〔3〕實行清潔消費，推行循環(huán)經(jīng)濟。包括改革消費工藝，優(yōu)先采用無污染或少污染的工藝道路、原料道路和設(shè)備；加強企業(yè)管理開展綜合利用，企業(yè)內(nèi)部或各企業(yè)間相互利用原資料和廢棄物實現(xiàn)廢物資源化、產(chǎn)品化，減少污染物的排放?！?〕對煙氣進展凈化處置。3圖a燃煤蒸汽電廠的大氣污染控制系統(tǒng)4大氣污染已是一種非常廣泛的污染，遍及我們生活的各個角落，大氣污染物按其存在形狀分為顆粒污染物和氣態(tài)污染物，對于這些污染物我們采用何種處置技術(shù)和方法進展處置？其原理如何？5§4大氣污染物治理技術(shù)簡介4.1顆粒污染物的治理技術(shù)

從廢氣中將顆粒物分別出來并加以捕集、回收的過程稱為除塵。實現(xiàn)上述過程的設(shè)備安裝稱為除塵器。6〔一〕除塵安裝的技術(shù)性能技術(shù)目的常以氣體處置量、凈化效率、壓力損失等參數(shù)表示。經(jīng)濟目的那么包括設(shè)備費，運轉(zhuǎn)費、占地面積等內(nèi)容。71．煙塵的濃度表示〔1〕煙塵的個數(shù)濃度單位氣體體積中所含煙塵顆粒的個數(shù)，稱為個數(shù)濃度，單位為個/cm3，在粉塵濃度極低時用此單位。

〔2〕煙塵的質(zhì)量濃度每單位規(guī)范體積含塵氣體中懸浮的煙塵質(zhì)量數(shù)，稱為質(zhì)量濃度，單位g/Nm3。82．除塵安裝的處置量該項目的表示的是除塵安裝在單位時間內(nèi)所能處置煙氣量的大小，是闡明安裝處置才干大小的參數(shù)，煙氣量普通用體積流量表示〔Nm3/h，Nm3/s〕。93．除塵安裝的效率除塵安裝的效率是代表安裝捕集粉塵效果的重要目的，也是選擇、評價安裝的最主要的參數(shù)?！?〕除塵安裝的總效率〔除塵效率〕除塵安裝的總效率是指在同一時間內(nèi)，由除塵安裝除下的粉塵量與進入除塵安裝的粉塵量的百分比，常用符號表示?？傂仕从车膶嵺`上是安裝凈化程度的平均值，它是評定安裝性能的重要技術(shù)目的。10〔2〕除塵安裝的分級效率闡明對某一粒徑范圍粒子的去除才干〔3〕除塵安裝的經(jīng)過率〔除塵效果〕〔4〕多級除塵效率11(二〕除塵安裝的分類與除塵原理1．除塵安裝的分類2．各類除塵安裝的除塵原理121．除塵安裝的分類能否運用水或其他液體可分為濕式除塵器、干式除塵器。按效率的高低分：高效除塵器、中效除塵器和低效除塵器。13根據(jù)除塵機制分四類:機械式除塵器過濾式除塵器濕式除塵器靜電除塵器。142．各類除塵安裝的除塵原理〔1〕機械式除塵器機械式除塵器是經(jīng)過質(zhì)量力的作用到達除塵目的的除塵安裝。質(zhì)量力包括重力、慣性力和離心力，主要除塵器方式為重力沉降室，慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。15①重力沉降室除塵原理重力沉降室是利用粉塵與氣體的密度不同，使含塵氣體中的塵粒依托本身的重力從氣流中自然沉降下來，到達凈化目的的一種安裝。164-1重力沉降室表示圖圖4.9單層重力沉降室任務(wù)原理圖4.10多層重力沉降室17②慣性除塵器的除塵原理利用粉塵與氣體在運動中的慣性力不同，使粉塵從氣流中分別出來的方法為慣性力除塵，常用方法是使含塵氣流沖擊在擋扳上、氣流方向發(fā)生急劇改動，氣流中的塵粒慣性較大，不能隨氣流急劇轉(zhuǎn)彎，便從氣流中分別出來。184-2慣性除塵器除塵原理表示圖19③離心式除塵器的任務(wù)原理使含塵氣流沿某一定方向作延續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動，粒子在隨氣流旋轉(zhuǎn)中獲得離心力，使粒子從氣流中分別出來的安裝為離心式除塵器，也稱為旋風(fēng)除塵器。204-3旋風(fēng)除塵器任務(wù)原理表示圖21〔2〕過濾式除塵器的濾塵原理過濾式除塵是使含塵氣體經(jīng)過多孔濾料，把氣體中的塵粒截留下來，使氣體得到凈化的方法。按濾塵方式有內(nèi)部過濾與外部過濾之分。22袋式除塵器的除塵機制篩分作用慣性碰撞作用分散作用靜電作用重力沉降作用234-4機械清灰袋式除塵器24〔3〕濕式除塵原理濕式除塵也稱為洗滌除塵。該方法是用液體〔普通為水〕洗滌含塵氣體，使塵粒與液膜、液滴或氣泡碰撞而被吸附，凝集變大，塵粒隨液體排出，氣體得到凈化。25濕式除塵器的作用機理①慣性碰撞②分散作用③凝聚作用粘附

26圖4-5即為噴淋洗滌安裝的表示圖

圖4.16文丘里洗滌除塵器圖4.17填料塔洗滌器27濕式除塵器的特點構(gòu)造簡單，造價低，除塵效率高，在處置高溫、易燃、易爆氣體時平安性好，在除塵的同時還可去除氣體中的有害物。濕式除塵器的缺乏是用水量大，易產(chǎn)生腐蝕性液體，產(chǎn)生的廢液或泥漿需進展處置，并能夠呵斥二次污染。在冰冷地域和季節(jié)，易結(jié)冰。28〔4〕靜電除塵原理是利用高壓電場產(chǎn)生的靜電力〔庫侖力〕的作用實現(xiàn)固體粒子或液體粒子與氣流分別的方法。含塵氣體進入除塵器后，經(jīng)過以下三個階段實現(xiàn)塵氣分別。①粒子荷電②粒子沉降③粒子去除29圖4-6管式電除塵器的表示圖平板電除塵器單管電除塵器301．除塵安裝的選擇原那么除塵器的整體性能主要是用三個技術(shù)目的〔處置氣體量、壓力損失、除塵效率〕和三個經(jīng)濟目的〔一次投資、運轉(zhuǎn)管理費用，占地面積及運用壽命〕來衡量。(三〕除塵安裝的選擇31思索要素〔1〕需到達的除塵效率〔2〕設(shè)備運轉(zhuǎn)條件〔3〕經(jīng)濟性〔4〕占地面積及空間的大小。〔5〕設(shè)備操作要求及運用壽命。〔6〕其他要素322．除塵安裝的性能比較

334.2氣態(tài)污染物的治理技術(shù)吸收法吸附法催化轉(zhuǎn)化法熄滅法冷凝法(一〕氣態(tài)污染物的治理方法341．吸收法當(dāng)氣-液相接觸時，利用氣體中的不同組分在同一液體中的溶解度不同，可使氣體中的一種或數(shù)種溶解度大的組分進入到液相中，使氣相中各組分相對濃度發(fā)生改動，氣體即可得到分別凈化，這個過程稱為吸收。吸收劑，吸收質(zhì)，吸收液。物理吸收與化學(xué)吸收35吸收劑、吸收質(zhì)、吸收液在吸收中，用來吸收氣體中有害組分的液體叫做吸收劑，被吸收的氣體組分稱為吸收質(zhì)，而吸收了吸收質(zhì)后的液體叫做吸收液。

36吸收法的特點吸收法具有設(shè)備簡單、捕集效率高、運用范圍廣、一次性投資低等特點。但由于吸收是將氣體中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到了液體中，因此對吸收液必需進展處置，否那么容易引起二次污染。此外，由于吸收溫度越低吸收效果越好，因此在處置高溫?zé)煔鈺r，必需對排氣進展降溫的預(yù)處置。372．吸附法由于固體外表上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)其與氣體接觸時，就能吸引氣體分子，使?jié)饧诠腆w外表并堅持其上，這種景象稱為吸附。吸附劑，吸附質(zhì)。吸附平衡，物理吸附與化學(xué)吸附。38吸附劑、吸附質(zhì)具有吸附作用的固體物質(zhì)稱為吸附劑，被吸附的氣體組分稱為吸附質(zhì)。

39吸附平衡吸附過程是可逆過程，在吸附質(zhì)被吸附的同時，部分已被吸附的吸附質(zhì)分子還可因分子的熱運動而脫離固體外表回到氣相中去，這種景象稱為脫附。當(dāng)吸附速度與脫附速度相等時，就到達了吸附平衡，到達平衡時，吸附劑喪失了吸附才干。

40吸附法的特點凈化效率高，對低濃度氣體具有很強的凈化才干。吸附劑活性炭、分子篩等，吸附劑需進展再生，常用的再生方法有升溫脫附、減壓脫附、吹掃脫附等。413．催化轉(zhuǎn)化法催化法凈化氣態(tài)污染物是利用催化劑的催化作用，使廢氣中的有害組分發(fā)生化學(xué)反響并轉(zhuǎn)化為無害物或易于去除物質(zhì)的一種方法。42催化劑成分①活性組分②載體③助催化劑43①活性組分是催化劑對某一反響能否具有加速作用的關(guān)鍵組分。44②載體是分散、負載活性組分的支撐物，能加大催化劑的反響外表并改善催化劑的運用性能。45③助催化劑是改善催化劑活性及熱穩(wěn)定等性能的填加物。46催化方法的特點凈化效率較高，受廢氣中污染物濃度影響較小，無需將污染物與主氣流分別，防止了二次污染。但催化劑價錢較貴，操作要求較高，廢氣中的有害物質(zhì)很難作為有用物質(zhì)進展回收等。474．熄滅法熄滅是伴隨有光和熱的猛烈化學(xué)反響過程，在有氧存在的條件下，當(dāng)混合氣體中可燃組分濃度在熄滅極限范圍濃度以內(nèi)時，一經(jīng)明火點燃，可燃組分即可進展熄滅。特點：工藝簡單，操作方便，可回收熱量，但不能回收有用物質(zhì)，易呵斥二次污染。485．冷凝法在不同溫度下具有不同的飽和蒸汽壓，采用降低廢氣溫度或提高廢氣壓力的方法，使一些易于凝結(jié)的有害氣體或蒸汽態(tài)的污染物冷凝成液體并從廢氣中分別出來。冷凝法對廢氣的凈化程度與冷卻溫度有關(guān)，冷卻溫度愈低，對易凝結(jié)組分的去除程度愈高。491．低濃度SO2廢氣的治理目前常用的脫除SO2的方法有丟棄法和回收法兩種。按照作用原理分為：〔1〕濕法〔2〕干法(二〕典型氣態(tài)污染物的治理50煙氣脫硫A、脫硫過程的難點

〔1〕煙氣成分復(fù)雜，煙氣中含有大量粉塵。

〔2〕要求的凈化效率高。

〔3〕脫硫渣賣不出去，內(nèi)部無經(jīng)濟效益。石灰石/石膏煙氣脫硫工藝表示圖51B、曾經(jīng)遇到的困難〔1〕腐蝕，Cl的腐蝕引出一部分外排，減少腐蝕。

〔2〕Ca的結(jié)垢，堆積CaSO4參與添加劑。

〔3〕除霧器堵塞，有霧沫夾帶呵斥。

〔4〕低的利用率。

〔5〕氣固分別。

〔6〕脫硫渣的利用。

〔7〕控制pH，需堿量大。

52控制SO2的方法控制二氧化硫的根本方法可分為：熄滅前〔燃料〕脫硫、熄滅中脫硫及熄滅后脫硫。由于技術(shù)、經(jīng)濟等方面的緣由，目前其中以煙氣脫硫為主要方法。最好是控制煤及其它燃料的含硫量，因處置的氣量很大，那么壓降很大，所以動力耗費很大。控制SO2的排放的方法選擇：思索三方面：系統(tǒng)設(shè)備、脫硫劑消費、電力消費53抑制脫硫技術(shù)開展的幾個緣由：〔1〕CO2酸性氣；〔2〕需堿量；〔3〕脫硫廢渣；〔4〕高的能耗。542．含NOx廢氣的治理〔1〕吸收法氧化吸收法、硝酸吸收法、堿液吸收法〔2〕吸附法固定床吸附器、挪動床吸附器和流化床吸附器〔3〕催化復(fù)原法55〔3〕催化復(fù)原法在催化劑的作用下，用復(fù)原劑將廢氣中的NOx復(fù)原為無害的N2和H2O的方法稱為催化復(fù)原法。①非選擇性催化復(fù)原②選擇性催化復(fù)原還有催化分解和熱炭層法等。56①非選擇性催化復(fù)原在催化劑的作用下，復(fù)原劑不加選擇地與廢氣中的NOx與O2同時發(fā)生反響。作為復(fù)原劑氣體可用H2和CH4等。該法由于存在著與O2的反響過程，放熱量大，因此在反響中必需使復(fù)原劑過量并嚴(yán)厲控制廢氣中的氧含量。NSCR工藝流程圖57②選擇性催化復(fù)原在催化劑的作用下，復(fù)原劑只選擇性地與廢氣中的NOx發(fā)生反響，而不與廢氣中的O2發(fā)生反響。廢氣中的二氧化氮〔NO2〕和一氧化氮〔NO〕被復(fù)原劑復(fù)原為氮氣。常用的復(fù)原劑氣體為NH3和H2S等。SCR工藝流程圖583．有機廢氣及惡臭的治理有機廢氣：是指各種碳氫化合物的氣體，如醛、烴、醇、酮、酯、胺、苯及同系物、多環(huán)芳烴等。常用的凈化方法是：吸收法、吸附法、熄滅法及催化熄滅法。生物處置法是最新開展起來的新型處置方法?！?〕吸收法〔2〕吸附法〔3〕熄滅法59〔3〕熄滅法碳氫化合物大多是可燃的物質(zhì)，因此可用熄滅的方法或加熱分解的方法將其轉(zhuǎn)化為CO2和H2O而加以凈化。60①直接熄滅將廢氣中的碳氫化合物作為燃料燒掉，而使廢氣凈化，這種方法只適于高濃度有機廢氣的治理。

61②熱力熄滅經(jīng)過熄滅輔助燃料，將有機廢氣升溫到有機物分解所需的溫度，使碳氫化合物受熱分解，這種方法可凈化有機物含量較低的廢氣，因此是治理有機廢氣的主要方法之一。

62③催化熄滅催化熄滅時要求的反響溫度低，又屬于無焰熄滅，因此平安性好。63惡臭治理安裝〔中國石油大學(xué)〕64654．3汽車廢氣治理1．汽車排放的污染物汽車排放的污染物主要來源于內(nèi)燃機。汽車排氣的根本成分是：二氧化碳、水蒸氣、過剩的氧和氮。排氣中還含有：一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、硫氧化合物、微粒(有機鉛化物、無機鉛、碳粒，油霧等)、臭氣(甲醛、丙烯醛等)、苯并(a)芘等有害污染物。662．汽車排氣凈化方法可分為燃料的處置技術(shù)、機內(nèi)凈化技術(shù)和機外凈化技術(shù)三類方式。(1)燃料處置技術(shù)①對現(xiàn)用燃料的處置減少汽油中的含鉛量。參與一定比例的可減少有害成分的汽油清凈劑②采用代用燃料醇類燃料如甲醇、乙醇最有希望氣體代用燃料中，具有運用價值的是氫氣(H2)、液化石油氣(LPG)和緊縮天然氣(CNG)等。67(2)機內(nèi)凈化技術(shù)①分層熄滅系統(tǒng)與電噴技術(shù)“電控燃油放射〞的供油方法，即“電噴技術(shù)〞。“電噴技術(shù)〞是實現(xiàn)分層熄滅的一種較好的方法。電噴發(fā)動機采用電子控制燃油放射系統(tǒng)，由控制單元中的信號微處置器計算發(fā)動機在不同工況下的最正確空燃比，對混合氣成分和點火定時實現(xiàn)最正確控制，可使排放量大幅度下降，有害物質(zhì)較少。汽車由“電噴〞替代“化油器〞將是必然趨勢。②發(fā)動機增壓和增壓中冷技術(shù)相結(jié)合的燃油系統(tǒng)此為汽車環(huán)保新技術(shù)，可以有效地控制汽車的排氣。該技術(shù)已在北美、歐洲和日本開場運用于汽車工業(yè)。68(3)機外凈化技術(shù)機外凈化:是經(jīng)過附設(shè)在內(nèi)燃機外部的安裝對內(nèi)燃機排出的廢氣在進人大氣之前進展處置，使廢氣中有害成分的含量進一步降低。主要技術(shù)是：在排氣系統(tǒng)中安裝三元催化凈化器、微粒過濾器等。目前國際上通用的是三元催化凈化安裝，采用能同時完成CO、碳氫化合物的氧化和NOx復(fù)原反響的催化劑，將三種有害物質(zhì)一同凈化。三元催化凈化器的凈化效率與排氣中所含碳氫化合物、CO和NO，比例有親密的關(guān)系，因此它要求內(nèi)燃機任務(wù)時把空燃比準(zhǔn)確控制在實際空燃比附近，以實現(xiàn)碳氫化合物、CO和NOx的同時高效凈化；這種方法的另一缺乏之處是容易鉛中毒以及對催化劑性能要求高。因此要求汽車必需安裝電噴系統(tǒng)并且運用無鉛汽油。693．控制汽車排氣污染的綜合措施(1)實行新的排放規(guī)范為了真實執(zhí)行新的排放規(guī)范，目前急需進展的任務(wù)有：①

建造安裝閉環(huán)電子燃油放射系統(tǒng)和三元催化凈化器的轎車。②制定油品規(guī)范，消費高質(zhì)量的燃油和新型添加劑。(2)研制無污染新型能源——燃料電池(3)研制新型發(fā)動機技術(shù)——發(fā)動機增壓和增壓中冷技術(shù)相結(jié)合的燃油系統(tǒng)(4)開展地鐵、輕軌交通與電車(5)加強道路根底建立及交通管理70小結(jié)重點引見了顆粒污染物和氣態(tài)污染物的治理技術(shù)、原理和常用方法。71方法脫硫劑及操作主要產(chǎn)物濕法石灰石/石灰—石膏法—亞硫酸鈣法CaCO3/Ca(OH)2漿液吸收，空氣氧化CaCO3/Ca（OH）2漿液吸收CaSO4·2H2OCaSO4·1/2H2O間接石灰石/石膏:鈉-鈣雙堿法堿式硫酸鋁法液相催化氧化法Na2CO3/NaOH/Na2SO3溶液吸收Al2(SO4)3Al2O3溶液吸收空氣氧化H2O吸收Fe3+/Mn2+催化氧化CaCO3/Ca(OH)2再生CaSO4·1/2H2OCaSO4·2H2OCaSO4·2H2O海水脫硫海水中CO32-HCO3-等堿性物質(zhì)硫酸鹽回收法納堿法：威爾曼洛德法亞硫酸鈉法Na