2022年《大气污染控制工程》第三版期末复习总结.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1、大气污染由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,出现出足够的浓度,达到足够的时 间,并因此而危害了人体的舒服、健康和福利或危害了生态环境；大气污染形成具备的条件：大气污染源、大气作用、复杂地势、受害对象2、大气污染的分类1、局部地区污染 ：受到某些烟囱排气的直接影响；2、地区性污染 ：工业区及其附件地区或整个城市大气受到污染；a.污染范畴 3、广域污染 ：涉及比一个地区或一个城市更广泛地区的大气污染；4、全球性污染 ：涉及全球范畴的大气污染；1、煤烟型（或仍原型）污染：例如伦敦烟雾大事 ；b.能源性

2、质2、石油型（或氧化型、交通型）污染：例如 洛杉矶光化学烟雾大事 ；3、混合型污染 ：由于燃煤或石油导致的污染,例如臭氧和烯烃反应生成的过氧化氢自由基等氧化物,可大大增加二氧化硫的氧化速率；4、特殊型污染 ：由于工厂生产过程或者发生意外事故排放的废气；3、全球大气污染问题： 、臭氧层破坏、酸雨温室效应的危害 会造成冰山融解,海平面上升,仍会造成气候的反常；由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象；它会带来以以下几种严峻恶果：1 地球上的病虫害增加； 2 海平面上升； 3 气候反常,海洋风暴增多；4 土地干旱,沙漠化面积增大；温室效应加剧主要是由于现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和自然气,

3、这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的；二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能；它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间反射,其结果是地球表面变热起来；因此,二氧化碳也被称为温室气体；臭氧层破坏关于臭氧层变化及破坏的缘由, 一般认为 , 太阳活动引起的太阳辐射强度变化, 大气运动引起的大气温度场和压力场的变化以及与臭氧生成有关的化学成分的移动、输送都将对臭氧 的光化学平稳产生影响 , 从而影响臭氧的浓度和分布；而化学反应物的引入 , 就将直接地参加反应而对臭氧浓度产生更大的影响；人类活动的影响, 主要表现为对消耗臭氧层物质的生产、消费和排放方面；

4、大气中的臭氧可以与很多物质起反应而被消耗和破坏；在全部与臭氧起反应的物质中 , 最简洁而又最活泼的是含碳、 氢、氯和氮几种元素的化学物质 , 如氧化亚氮 N2O、水蒸汽 H2O、四氯化碳 CCl 4 、甲烷 CH4 和现在最受重视的氯氟烃 CFC等；这些物质在低层大气层正常情形下是稳固的 种反应消耗掉平流层中的臭氧, 但在平流层受紫外线照耀活化后 , 就变成了臭氧消耗物质；这, 打破了臭氧的平稳 , 导致地面紫外线辐射的 增加 , 从而给地球生态和人类带来一系列问题 1 1. 臭氧层破坏对人类健康的影响由于臭氧层的破坏 , 太阳紫外线中以往极少能到达地面的短波紫外线也将增加 , 使得皮肤病和白

5、内障患者将会增加；2. 臭氧层破坏对生物的影响虽然植物已进展了对抗UV-8高水平的爱护性机制 , 但实验讨论说明 , 它们对波长为 280320 纳米水平增加的应变才能差异甚大；它能损耗植物激素细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -和叶绿素 , 从而 使光合作用降低； 3 平流层中臭氧对气候调剂具有两种相反的效应: 假如3. 臭氧层破坏对全球气候的影响平流层中臭氧浓度降低 , 在这里吸取掉的紫外线辐

6、射就会相应削减 , 平流层自身会变冷 , 这样释放出的红外辐射就会削减 , 因之会使地球变冷；另一方面 , 因辐射到地面的紫外线辐射量增加, 会使地球增温变暖；酸雨酸雨正式的名称为酸性沉降,通常是指酸碱度指数的PH值低于 5.6 的雨雪或其他形式的降水；它是大气受污染的一种表现,会给人类环境、农业,甚至人类本身带来广泛的危害,因此它又被称为“ 空中死神”,随着酸雨带来的危害的扩大和加剧,酸雨问题成了当前全球主 要环境问题之一；酸雨的形成缘由 酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理过程,它是工业高度发 展而显现的副产物,酸雨中的酸绝大部分是硫酸和硝酸,主要来源于工业生产和民用生活中 燃烧煤炭排

7、放的硫氧化物、燃烧石油及汽车尾气所释放的氮氧化物等酸性物质；这些酸性物 质经过“ 云内成雨过程”,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又经过“ 云下冲刷过程” 不断的合并吸 附、冲刷其他寒酸雨滴和寒酸气体,形成较大的雨滴,最终降落在地面,形成酸雨；酸雨对农业、森林、建筑、文物、环境及人体健康等都有很大影响,而且酸雨的影响是 没有国界的,因此,全世界都处在遭受酸雨侵袭的状态下；酸雨直接危害的第一是植物,它可以直接使农作物减产甚至枯萎；酸雨仍会破坏森林,使森林生长缓慢,甚至枯萎；酸雨仍可能危及人体健康,酸雨可使儿童免疫功能下降；酸雨可破坏水土环境,使土壤酸化,危及生态平稳；酸雨具有强大的腐蚀力,它大大加速了建

8、筑物、金属、纺织品、皮革、纸张、油漆、橡 胶等物质的腐蚀速度；4、酸沉降是指大气中的酸通过降水（如雨、雪、雾）迁移到地表,或者在含酸气团气流的作用下 直接迁移到地表； 直接引起酸沉降的主要物质是人为和自然排放的 SOx（SO2和 SO3）和 NOx（NO 和 NO2）,自然源全球范畴内分布,人为源成地区性分布特点；5、温室气体主要包括 二氧化碳 、一氧化二氮 、甲烷、臭氧 、氟氯烃 等；它们浓度上升时,温室效应 加剧,引起地球表面和大气层下部温度上升；6、温室效应大气中的二氧化碳及其它微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯烃、水蒸气等,可 以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过,但却吸取地表的长波

9、辐射,由此引起全球气温上升 的现象,称为温室效应；7、酸雨由于人类活动影响,降水中溶入了其他酸性物质,使 8、大气污染物pH 值降到 5.6 以下的降水；是指由于人类活动或自然过程排入大气的,并对人和环境产生有害影响的物质；9、大气污染物按其存在状态可以分为：气溶胶状态污染物和气体状态污染物细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -一次污染物 ：即直接从污染源排放到大气中的原始污染物质,主要包括 SO2

10、、H2S、NO、NH 3、CO、CO2、C1C10化合物、其中 气体状态污染物 分为HF、HCl；二次污染物 ：是指一次污染物与大气中的已有组分或几种一 次污染物之间发生了一系列的化学反应或者光化学反应,生 成了与一次污染物性质不同的新的污染物质；主要包括 SO3、H2SO4、MSO4、NO2、HNO 3、MNO 3、醛类、酮类、过氧乙 酰硝酸酯、 O3；10、大气污染源 可分为 自然污染源 与人为污染源人为污染源按空间分布可分为：点源：如工厂的烟囱排放源；面源：如一个居住区或商业区内很多大小不同的污染物排放源；线源：汽车流；11、大气污染物浓度的表示：a.单位体积内所含污染物的质量数,浓度用

11、 b.污染物体积微量与气体总体积的比值,mg/m 3或 g/m 3 表示；浓度用 ppm（百万分之一）,ppb（十亿分之一）,ppt（万亿分之一）表示；c.mg/m 3 与 ppm 的换算关系： ppm=22.4C/M, C 的单位为 mg/m 3；12、大气污染物侵入人体的三条途径：a. 表面接触； b. 食入含污染物的食物和水； c. 吸入被污染的空气； （最重要）13、大气污染综合防治定义： 实质上就是为了达到区域环境空气质量掌握目标,对多种大气污染掌握方案的技 术可行性,经济合理性,区域适应性和实施可能性等进行最优化挑选和评判,从而得出最优 的掌握技术方案和工程措施；方法： 清洁能源、

12、绿色通道、末端处理、环境自净 基本点： 防与治的综合 室内空气污染特点：积存性、长期性、多样性；大气能见度：是指在当时的天气条件下,视力正常的人能够从天空背景中看到或辨认出 目标物的最大距离；14、环境空气质量标准把环境空气质量分为三级：一级标准：为爱护自然生态和人群健康,在长期接触的情形下,不发生任何危害性影响 的空气质量要求；二级标准：为爱护人群健康和城市、乡村动、植物,在长期和短期的接触情形下不发生 损害的空气质量标准；三级标准：为爱护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物（敏锐者除外）的正常 生长的空气质量要求；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - -

13、- - - - 第 3 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -其中,一类区执行一级标准,二类区执行二类标准,三类区执行三级标准；Ikkk,jIk,j1Ik,jIk,j15、空气污染指数的运算方法：k,j1k,jAPI,就将各种污染物的污染指数运算出来后,取最大值未该区域或城市的空气污染指数该污染物是该区域或城市空气中的首要污染物；API 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基b: 收到基与空气干燥基的对比：收到基表示的是实际燃料, 包括全部水分和灰分；而空气干燥基表示的是在试验室正常条件下放置后失去部

14、分水分的燃料,即是：收到基包括外部水分 而空气干燥基不包括外部水分；由于煤的外部水分是不稳固的, 因此空气干燥基的 成分比收到基的成分 （% ）稳固,用空气干燥基评判 煤的性质更精确；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -19、燃料完全燃烧的条件“3T” ：温度、时间、湍流度；空气条件：要供应充分的空气,但空气量过大,会降低炉的温度,增加热缺失；适当掌握四因素：温度条件：应达到燃料的着火温度；空气与

15、燃料之比、时间条件 :燃料在高温区的时间应超过燃料燃烧所需要的时间；温度 、 时间 、湍流燃料与空气的混合条件：混合程度主要取决于空气的湍流度；度20、理论空气仅由氮和氧组成,其体积比为79.1:20.9=3.78；21、过剩空气量： 超过理论空气量而多供应的空气量；空气过剩系数： 实际空气量 Va 与理论空气量 Voa 之比定义为空气过剩系数 （即 Va/V oa= ）, 一般大于 1；影响煤烟气中飞灰排放特点的因素：煤质、燃烧方式、烟气流速、炉排和炉膛的热负荷、锅炉运行负荷、锅炉结构；22、发热量： 单位燃料完全燃烧时所发生的热量变化,即在反应生成物开头状态和反应生成物结了状态相同的情形下

16、的热量变化,称为燃料的发热量；高位发热量： 包括燃料燃烧生成物的水蒸气气化潜热；低位发热量： 是指燃烧产物中的水蒸气仍旧以气态存在时,完全燃烧过程中所释放的热量；23、理论水蒸气体积：由燃料中的氢燃烧后生成的水蒸气体积、燃料中所含的水蒸气体积以及 由供应的理论空气量带入的水蒸气体积 构成的；24、依据气温垂直于下垫面方向上的分布,由下至上可将大气圈分为五层：对流层 ：a.对流层虽薄,但占有了大气质量的3/4 以及几乎全部水蒸气,主要的大气（可分 为大 现象都发生在这一层,天气最复杂、对人类影响最大；气层、 边界 b.每上升 100 米降低 0.65 摄氏度；层和近 地面 c.该层空气对流剧烈；

17、层；）d温度和湿度水平分布不匀称；e.对流层的底部, 12km 处,气流受到地面阻滞和摩擦的影响很大,成为大气边界层（摩擦层）；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -平流层 ：a.即同温层,从对流层底端2535km 左右的一层,温度不随高度变化而变化,为 55 摄氏度,同温层以上,气温随高度上升而增加,称为逆温层；b.集中了大气层中大部分臭氧,并在2025km 处达到最大值,形成臭氧层；c.平流层几

18、乎不发生空气对流,因此污染物停留时间长；d.气体组成与对流层相同但密度相对较小；中间层： 气温会随高度的上升而快速降低,对流运动剧烈,垂直混合明显；暖 层： 气温随高度上升而上升,存在大量电子和离子,又称电离层；越往上氧气和氮气等气体的原子态越多散逸层：温度很高,空气淡薄, 气体粒子运动速度高, 可摆脱地心吸引力散逸到太空中；均质大气层 8085km 以下,成分基本不变；近地层地面上 50100m,热量和动量的常通量层oC 5 oF 329o25、气温的单位换算：K C 273.15oF 9 C 32526、气压：任一点的气压值等于该地单位面积上的大气柱重量,气压总随高度的增加而降低；lnP2

19、lnP 1MgmZ2Z1RT27、泊松方程： 表示在绝热升降过程中,气块的始态和终态之间的关系,说明气块在绝热升降过程中,气温的变化完全是由气压变化引起的；TPRCpP0.288泊松方程T 0P 0P 028、干绝热直减率 d：干空气块（包括未饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度（通常取 100m）时,温度降低或上升的数值,称为干空细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -气温度绝热垂直递减率,简称干

20、绝热直减率；29、大气中温度层结的四种类型：递减层结 : 也称为正常分布层结,气温随高度上升而递减, d中性层结：垂直递减率接近于1K/100m,即 =d等温层结：气温不随高度变化而变化,即 =0 气温逆转：简称逆温,气温随高度上升而增加,即 d时,a0,气块的加速度与位移方向一样, 气块作加速运动, 不稳固；b. d时,a0, 气块的加速度与位移方向不一样,气块作减速运动, 稳固；c. = d时,a=0,大气是中性的； d. 0 时, a d锥型（中性 or 弱稳） , = d扇型（逆温） , - d 0上部： - d d时,a0,气块加速度与位移的方向一样；烟流外形为波浪形时；细心整理归纳

21、 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -43、点源烟尘排放率运算公式：Qe = PeH2*10- 6 烟尘答应排放率（ t/h）=烟尘排放掌握系数 *排气筒有效高度（ m）*10- 6 44、采纳显微镜法观测颗粒时,采纳如下几种粒径：定向直径 dF：为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度；定向面积等分直径 dM：为各颗粒在投影图中按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段 长度；投影面积直径 dA：是与颗粒在投影

22、图中面积相等的圆的直径；其中, dF dA dM采纳沉降法测定颗粒时,一般采纳如下两种定义：斯托克斯直径 ds：指在同一流体中与颗粒密度相同和沉降速度相等的圆球的直径；空气动力学当量直径 da：指在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度的圆球的直径；斯托克斯直径和空气动力学当量直径与 颗粒在流体中的动力学行为 亲密相关,是除尘技术中应用最多的两种直径；45、不同状态下,粒径对应的关系：频率密度分布曲线呈对称性分布（如正态分布）,纵径 dd、中位直径d50 和算术平均p粒径dL相等,即 dd = d50 = dLb频率密度分布曲线不对称时,dd d50 dg46、真密度 p：颗粒体积不包括颗粒之间和

23、颗粒内部的间隙体积；积累密度 b：积累体积包括颗粒之间和颗粒内部的间隙体积；47、粉尘的 安眠角 与滑动角 是评判 粉尘流淌特性 的一个重要指标；粉尘中的水分： 包括附在颗粒表面、 包含在凹陷和细孔中的自由水、 颗粒内部的结合水；粉尘的润湿性：粉尘颗粒与液体接触后能否相互附着或附着的难易程度的性质,潮湿性随压力增大而增大,随温度上升而下降,是选用湿式除尘器的主要依据；粉尘层的断裂强度作为表征粉尘自粘性的基本指标；48、粉尘的导电机制： 在高温范畴内（高于200）,粉尘层的导电主要依靠粉尘本体细心整理归纳 精选学习资料 内部的离子或电子进行, 这种本体导电占优势的粉尘电阻率称为体积 第 12 页

24、,共 26 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -电阻率 ；在低温范畴内（低于100）,粉尘的导电主要依靠层粒表面吸附的水分或其它化学物质的离子进行,这种表面导电占优势的粉尘导 电率称为 表面电阻率 ；在中间温度范畴内 ,两种导电机制皆起作用, 粉尘电阻率是体积 电阻率和表面电阻率的 合成；49、在高温范畴内 ,粉尘电阻率随着温度的上升而 化学组成 ；在低温范畴内 ,粉尘电阻率随着温度的上升而 其他化学物质的含量的增加而 降低；降低 ,其大小取决于

25、粉尘的增大,仍随气体中的水分和在中间温度范畴内 ,两种导电机制都较弱,此时的粉尘电阻率达到最大值；50、比电阻对电除尘器的运行影响很大,最相宜的电阻率的范围是 1041010 *cm评判净扮装置性能指标包括：技术指标 ：处理气体流量、 净化效率、 压力缺失；经济指标 ：设备费、运行费、占地面积；流体阻力包括 外形阻力 和摩擦阻力 ；51、分级除尘效率：指除尘器对某一颗粒粒径dpi 或者某一粒径间隔 dp 内粉尘的除尘效率；iS3i1S2iSS1i1i（1）由总效率求分级效率 ：细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页,共 26 页 -

26、 - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -iS g3ig3igS gi1ii1S g2i/1Pg2i1i1iS ggi2ig3iPg（2）由分级效率求总效率 ：iig1i152、斯托克斯颗粒驱进速度：idG10iq1ddp0= qE / 3 dp m/s 53、惯性除尘器机理：为改善沉降室的除尘成效,在沉降室里设置各种形式的挡板,使含尘气流冲击在挡板上,气流方向发生急剧转变,借助尘粒本身的惯性作用力,使其与气流分别；惯性除尘器除了利用 惯性作用力外,仍利用了 离心力 和重力 的作用；54、影响旋风除尘器效率的因素：二

27、次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量；什么是 二次效应 ：a.即被捕集粒子重新进入气流；b.在较小的粒径区间内, 理应逸出的粒子由于集合或被较大的尘粒撞 向壁面而脱离气流获得捕集,实际效率高于理论效率；c.在较大的粒径区间内,粒子被反弹回气流或沉淀的尘粒被重新吹起,实际效率低于理论效率；d.通过 环状雾化器 将水喷淋在旋风除尘器的内壁上,效应；能有效掌握二次55、电除尘器工作的 三个基本过程 ：细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - -

28、- - - - - - - - - - -悬浮粒子荷电高压直流电晕；带电粒子在电场的迁移和捕集连续的电晕电场（单区电除尘器） 或光滑的不带电的电极间的纯静电场（双区电除尘器； ）将捕集物从集尘表面上清除振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗；56、粒子荷电两种机理：a.离子在静电力作用下定向运动,与粒子碰撞而使粒子带电,称为 碰撞荷电或电场荷电 ；依靠于电场；b.由离子的扩散现象而导致粒子荷电的过程,称为 依靠于热能；扩散荷电 ；粒子主要的荷电过程取决于 粒径,dp0.5 以电场荷电为主；dp102s,e3dptm完全可以忽视不计,所以,驱进速度（电场力与空气阻力达到平稳 ）58、a.德意希

29、分级效率方程：qE p/3dpi12i1expAi即为理论分级捕集效率1iQb.修正的德意希分级效率方程：1expwA Qkc.有效驱进速度 ：依据肯定的除尘器结构形式和运行条件得出的总捕集效率值带入德意希分级效率方程,反算出的驱进速度的值,称为有效驱进速度 e, e = 0.2 2 m/s59、高电阻率粉尘： 导电率低于大约10- 10（ /cm）1,即电阻率大于 1010细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - -

30、 - - - - /cm 的粉尘,通常称为高比电阻粉尘；60、袋式除尘器的压力缺失p = 通过清洁滤料的压力缺失pf + 通过灰层的压力缺失 pp61、袋式除尘器的三种清灰方式：机械振动清灰、 逆气流清灰、 脉冲喷吹清灰；62、电袋除尘器的技术特点：a.提高了袋式除尘器的 过滤速度 ,从而削减滤袋和配件数量；b.电袋除尘器的 除尘效率 可达 99.99%,高于电除尘器和袋 式除尘器；c.荷电粉尘在滤袋表面形成的 粉尘层结构疏松 ,透气性好,从而削减了过滤阻力,而且剥落性好,易于清灰；d.烟气最终经过袋式除尘器后排放,可回收高电阻率的粉 尘,而且处理气流量和粉尘的负荷的波动对粉尘排放影响不大,

31、运行稳固 ；63、湿式除尘器的优点：a.在耗用相同能耗的下,其除尘效率比干式机械除尘器的成效好,高能耗的湿式除尘器对粒径在 0.1 m 的粉尘仍有较高的 去除效率；b.其除尘效率高,可以与电除尘器和布袋除尘器相比,且可以 处理它们不能处理的情形, 例如高温高湿气流、 高电阻率粉尘、易燃易爆的粉尘气体；c.除了去除粉尘,仍可以去除气流中的水蒸气和某些气态污染 物,具有冷却、净化的作用；d.结构简洁、造价低、占地面积小、修理和操作便利；64、湿式除尘器的除尘机理：含尘气体在运动中与液滴相遇,在液滴前xd处,气流开头转变方向、绕开液滴流淌,而惯性较大的粉尘颗粒将连续保持其原有的直线运动趋势,颗粒运动主