《大氣污染控制工程》復(fù)習(xí)資料1

1、第一章概論第一節(jié)：大氣與大氣污染1. 大氣的組成：干潔空氣、水蒸氣和各種雜質(zhì)。2. 大氣污染：系指由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出 足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利， 或危害了生態(tài)環(huán)境。P3 （名詞解釋/選擇）3. 按照大氣污染范圍分為：局部地區(qū)污染、地區(qū)性污染、廣域污染、全球性污 染。4. 全球性大氣污染問(wèn)題包括溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨等三大問(wèn)題。P3 （填空）5. 溫室效應(yīng)：大氣中的二氧化碳和其他微量氣體，可以使太陽(yáng)短波輻射幾乎無(wú) 衰減地通過(guò)，但卻可以吸收地表的長(zhǎng)波輻射，由此引起全球氣溫升高的現(xiàn)象， 稱(chēng)為“溫室效應(yīng)”。P3第二節(jié)：大氣

2、污染物及其來(lái)源1. 大氣污染物的種類(lèi)很多，按其存在狀態(tài)可概括為兩類(lèi)：氣溶膠狀態(tài)污染物，氣體狀態(tài)污染物。P4氣溶膠：系指沉降速度可以忽略的小固體粒子、液體粒子或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體系。P4氣溶膠狀態(tài)污染物粉塵：指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用能發(fā)生沉降，但在一段 時(shí)間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。煙：煙一般指由冶金過(guò)程形成的固體顆粒的氣溶膠。飛灰：指隨燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散的較細(xì)的灰分。黑煙：由燃燒產(chǎn)生的能見(jiàn)氣溶膠。霾（灰霾）：大氣中懸浮的大量微小塵粒使空氣渾濁，能見(jiàn)度降低到10km以下的天氣現(xiàn)象。 霧：氣體中液滴懸浮體的總稱(chēng)?？倯腋☆w粒物（TSP：指能懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑w

3、100 um的顆粒物。P5可吸入顆粒物（PM10 :指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑w 10 um的顆粒 物。P5氣體狀態(tài)污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有機(jī)化合物、硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧對(duì)于氣體污染物，有可分為一次污染物和二次污染物。P5一次污染物：是指直接從污染源排到大氣中的原始污染物質(zhì)。P5二次污染物：是指由一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經(jīng)過(guò) 一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。P6硫酸煙霧：硫酸煙霧系大氣中的 S02等硫氧化物，在有水霧、含有重金屬的 懸 浮顆粒或氮氧化物存在時(shí)，發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的硫酸霧或硫 酸鹽氣溶膠。

4、硫酸煙霧引起的刺激作用和生理反應(yīng)等危害，要比SO2氣體大得多。P7光化學(xué)煙霧：光化學(xué)煙霧是在陽(yáng)光照射下，大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖?氧化劑之間發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)而生成的藍(lán)色煙霧。其主要成分有臭氧、過(guò) 氧乙酰硝酸酯、酮類(lèi)和醛類(lèi)等。光化學(xué)煙霧的刺激性和危害要比一次污染物強(qiáng) 烈得多。 P7大氣污染物的來(lái)源可分為自然污染源和人為污染源兩類(lèi)。 人為污染源有各種分類(lèi)方法。按污染源的空間分布可分為：點(diǎn)源、面源、線源。 人為源：生活污染源、工業(yè)污染源、交通運(yùn)輸污染源 對(duì)主要大氣污染物的分類(lèi)統(tǒng)計(jì)：燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸16. 大氣污染的影響： 大氣污染物侵入人體的主要三條途徑：表面接觸、食入含污染物

5、的食物和水、 吸入被污染的空氣1. 對(duì)人體健康的影響：顆粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、光化學(xué)氧化 劑、有機(jī)化合物 2. 對(duì)植物的傷害 3. 對(duì)器物和材料的影響 4. 對(duì)大氣能見(jiàn) 度和氣候的影響第四節(jié)：大氣污染綜合防治 大氣污染綜合防治：實(shí)質(zhì)上就是為了達(dá)到區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量控制目標(biāo)，對(duì)多種 大氣污染控制方案的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、區(qū)域適應(yīng)性和實(shí)施可能性等進(jìn) 行最優(yōu)化選擇和評(píng)價(jià)，從而得出最優(yōu)的控制技術(shù)方案和工程措施。 P19 大氣污染綜合防治措施： P19（1）全面規(guī)劃、合理布局 影響環(huán)境空氣質(zhì)量的因素很多，因此，為了控制城市和工業(yè)區(qū)的大氣污染，必 須在進(jìn)行區(qū)域性經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的同時(shí)，做

6、好全面環(huán)境規(guī)劃，采取區(qū)域性 綜合防治措施。（2）嚴(yán)格環(huán)境管理 從環(huán)境管理的概念可知，環(huán)境管理是對(duì)環(huán)境污染源和污染物的管理，通過(guò)對(duì)污 染物的排放、傳輸承受三個(gè)環(huán)節(jié)的調(diào)控達(dá)到改善環(huán)境的目的。（3）控制大氣污染的技術(shù)措施 實(shí)施清潔生產(chǎn) 實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略 建立綜合性工業(yè)基地（4）控制污染的經(jīng)濟(jì)政策 保證必要的環(huán)境保護(hù)投資，并隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐年增加 實(shí)行“污染者和 使用者支付原則”（ 5）控制污染的產(chǎn)業(yè)政策 1 鼓勵(lì)類(lèi) 2 限制類(lèi) 3 淘汰類(lèi)（5）綠化造林 綠化造林是區(qū)域生態(tài)環(huán)境中不可缺少的重要組成部分，綠化造林不僅能美化化 境，調(diào)節(jié)空氣溫濕度或城市小氣候， 保持水土， 防治風(fēng)沙， 而且在凈化空

7、氣 （吸 收二氧化碳、有害氣體、顆粒物、殺菌）和降低噪聲方面皆會(huì)起到顯著作用。（6）安裝廢氣凈化裝置 安裝廢氣凈化裝置，是控制環(huán)境空氣質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是實(shí)行環(huán)境規(guī)劃與管理等 項(xiàng)綜合防治措施的前提。第五節(jié)：環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)一、環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的種類(lèi)和作用 P22環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（環(huán)境） 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)污染源） 大氣污染 控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)） ：車(chē)間二、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中： P23 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：任何一個(gè)排氣筒必須同時(shí)遵守最高允許排放濃 度（任何 1 小時(shí)濃度平均值）和最高允許排放速率（任何 1 小時(shí)排放污染物的 質(zhì)量）兩項(xiàng)超標(biāo)，超過(guò)其中任何

8、一項(xiàng)均為超標(biāo)排放。 P24 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中，按照綜合排放標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)性排放標(biāo)準(zhǔn)不交叉執(zhí)行 的原則，仍繼續(xù)執(zhí)行行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)先使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。P25五、空氣污染指數(shù)及報(bào)告：1. 目前計(jì)入空氣污染指數(shù)（API）的項(xiàng)目定為：可吸入顆粒物（PM10、二氧化 硫（S02、二氧化氮（N02、一氧化碳（CO和臭氧（03。P252. 污染指數(shù)的計(jì)算結(jié)果只保留整數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值全部進(jìn)位。P27 （例：污染指數(shù)的計(jì)算結(jié)果為100.1，則API值為101【進(jìn)位】）3. 各種污染物的污染分指數(shù)都計(jì)算出以后，取最大者為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)API，則該種污染物即為該區(qū)域或城市空氣中的首要污染物。APK50

9、時(shí),則不報(bào)告首要污染物。 P27第二章 燃料與大氣污染 第一節(jié)：燃料的性質(zhì) 煤的分類(lèi)：褐煤、煙煤、無(wú)煙煤 燃料按物理狀態(tài)分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料三類(lèi)。 P29 煤的工業(yè)分析包括測(cè)定煤中水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳，以及估測(cè)硫含量和 熱值。 P30灰分：是煤中不可燃礦物物質(zhì)的總稱(chēng)。 P30 元素分析：是用化學(xué)方法測(cè)定去掉外部水分的煤中主要組分碳、氫、氮、硫和 氧等的含量。 P31煤中含有硫的形態(tài)（四種、：黃鐵礦硫（FeS2）、硫酸鹽硫（MeS04、有機(jī)硫（CxHySZ和兀素硫。P31人們一般把硫分為硫化鐵硫、有機(jī)硫、硫酸鹽硫，前兩種能燃燒放出熱量稱(chēng)為 揮發(fā)硫，硫酸鹽硫不參加燃燒，是灰分的一

10、部分。煤的成分表示方法中常用的基準(zhǔn)有：收到基、空氣干燥基、干燥基和干燥無(wú)灰 基。P33第二節(jié)：燃料燃燒過(guò)程燃燒：指可燃混合物的快速氧化過(guò)程，并伴隨能量的釋放，同時(shí)使燃料的組成 元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物。燃料完全燃燒的條件為：空氣條件、溫度條件、時(shí)間條件和燃料與空氣的混合 條件。P37-39燃燒過(guò)程的“三T”條件為：溫度、時(shí)間和湍流度。P39計(jì)算：燃料燃燒的理論空氣量 P39理論空氣量（VgO）:單位量燃料按燃燒反應(yīng)方程式完全燃燒所需的空氣量稱(chēng)為 理論空氣量。建立燃燒化學(xué)方程式時(shí)，假定：（1）空氣僅由N2和02組成，其體積比為79.1/20.9=3.78 ；（2）燃料中的固態(tài)氧可用于燃燒；（3）燃

11、料中的硫被氧化成SO2（4）計(jì)算理論空氣量時(shí)忽略 NOX的生成量；（5）燃料的化學(xué)時(shí)為 CxHySzOw其中下標(biāo)x、y、z、w分別代表 C H S、O 的原子數(shù)。完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式:Cx Hy SzOvwz022yw3.78xzN242xCO - H2O zSO 3.78X2ywzN222107. 1 xm 3 / k g4 . 78xy4zw/ 12 x21 . 008y32 z16 wyw/ 12zx1 .008y32 z16 w42空氣過(guò)剩系數(shù)實(shí)際空氣量Va與理論空氣量Va0之比定義為空氣過(guò)剩系數(shù)a, 即妙F悄，通常a >1。P41空燃比（AF）:單位質(zhì)量燃料燃燒所需的空氣質(zhì)

12、量，它可由燃燒方程直接求得。P42 （空燃比為無(wú)量綱）發(fā)熱量：?jiǎn)挝蝗剂贤耆紵龝r(shí)發(fā)生的熱量變化，即在反應(yīng)物開(kāi)始狀態(tài)和反應(yīng)產(chǎn) 物終了狀態(tài)相同的情況下（通常為298K和1atm）的熱量變化，稱(chēng)為燃料的發(fā)熱 量，單位是kJ/kg （固體、液體燃料）或kJ/m3 （氣體燃料）。燃料的發(fā)熱量有： 低位發(fā)熱量和高位發(fā)熱量P44燃料設(shè)備的熱損失：（1）排煙熱損失（2）不完全燃燒熱損失（3）爐體散熱損 失第三節(jié)：煙氣體積及污染物排放量計(jì)算 P46P49理論煙氣體積：在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積稱(chēng)為理論煙 氣體積，以VfgO表示。煙氣成分主要是 CO2 SO2 N2和水蒸氣。P46 理論煙氣體積

13、：等于干煙氣體積和水蒸氣體積之和。P46干煙氣：除水蒸氣以外的成分稱(chēng)為干煙氣；濕煙氣：包括水蒸氣在內(nèi)的煙氣。VfgO二V干煙氣+V水蒸氣；V理論水蒸氣=V燃料中氫燃燒后的水蒸氣+V燃料中水+V理論空氣量帶入的實(shí)際煙氣體積 VfgO Vfg = VfgO + （a-1）VaO煙氣體積和密度的校正燃燒產(chǎn)生的煙氣其T、P總高于標(biāo)態(tài)（273K、1atm）故需換算成標(biāo)態(tài)。大多數(shù)煙 氣可視為理想氣，故可應(yīng)用理想氣體方程。設(shè)觀測(cè)狀態(tài)下（Ts、Ps下）：煙氣的體積為Vs,密度為p s。標(biāo)態(tài)下（TN PN下）：煙氣的體積為VN密度為p N。 標(biāo)態(tài)下體積為：Pn TsN S PS T7 標(biāo)態(tài)下密度為：過(guò)?？諝廨^正

14、因?yàn)閷?shí)際燃燒過(guò)程是有過(guò)?？諝獾模匀紵^(guò)程中的實(shí)際煙氣體積應(yīng)為理論 煙氣體積與過(guò)?？諝饬恐?。用奧氏煙氣分析儀測(cè)定煙氣中的 CO2 O2和CO的含量，可以確定燃燒設(shè)備在運(yùn) 行中煙氣成分和空氣過(guò)剩系數(shù)?？諝膺^(guò)剩系數(shù)為論空氣量1 a=M過(guò)剩空氣中O2的過(guò)剩系數(shù)設(shè)燃燒是完全燃燒，過(guò)?？諝庵械难踔灰設(shè)2形式存在，燃燒產(chǎn)物用下標(biāo)P表示,C 1 m O21 m 3.67N2CO2P O2PN2P假設(shè)空氣只有 O2 N2,分別為20.9%O 79.1%,則空氣中總氧量為理論需氧量：0.264N2P-O2P6 4 N 2 P O 2P所以（燃燒完全時(shí)）若燃燒不完全會(huì)產(chǎn)生CO須校正。即從測(cè)得的過(guò)剩氧中減去 C

15、O氧化 為CO2所需的O2此時(shí)各組分的量均為奧氏分析儀所測(cè)得的百分?jǐn)?shù)。標(biāo)況下煙氣量計(jì)算式：污染物排放量的計(jì)算（例題、習(xí)題）P47a i 0 2 p °.5 CO p 00 . 264 N 2 P 0 2 P 0 .5 CO P第五節(jié)：燃燒過(guò)程中顆粒污染物的形成燃燒過(guò)程中生成一些主要成分為碳的粒子，通常由氣相反應(yīng)生成積碳，由液態(tài)烴燃料高溫分解產(chǎn)生的那些粒子都是結(jié)焦或煤胞。P54燃煤煙塵的形成：固體燃料燃燒產(chǎn)生的顆粒物通常稱(chēng)為煙塵，它包括黑煙和飛 灰兩部分。黑煙主要是未燃盡的碳粒，飛灰則主要是燃料所含的不可燃礦物質(zhì) 微粒，是飛灰的一部分。P55減少燃煤層氣體中未燃盡碳粒的主要控制途徑是：

16、（1 ）改善燃料和空氣的混合（2）保證足夠高的燃燒溫度（3）保證碳粒在高溫區(qū)必要的停留時(shí)間影響燃煤煙氣中飛灰排放特征的因素燃燒方式：手燒爐 層燃爐 室燃爐 沸騰爐第三章污染氣象學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)1. 干絕熱垂直遞減率（干絕熱直減率）：干氣塊（包括未飽和的濕空氣）絕熱 上升或下降單位高度（通常取loom時(shí)，溫度降低或升高的數(shù)值，稱(chēng)為干空氣 溫度絕熱垂直遞減率，簡(jiǎn)稱(chēng)干絕熱直減率。以丫 d表示。2. 逆溫：溫度隨高度的增加而增加。逆溫的最危險(xiǎn)狀況是逆溫層正好處于煙囪排放口。逆溫形成的過(guò)程：形成逆溫的過(guò)程多種多樣，最主要有以下幾種：（1）輻射逆溫（較常見(jiàn)）（2）下沉逆溫（3）平流逆溫（4）湍流逆溫（5）鋒面逆

17、溫。3. 輻射逆溫由于大氣是直接吸收從地面來(lái)的輻射能， 愈靠近地面的空氣受地表的影響越大， 所以接近地面的空氣層在夜間也隨之降溫，而上層空氣的溫度下降得不如近地 層空氣快，因此，使近地層氣溫形成上高下低的逆溫層，這種因地面輻射冷卻 而形成的氣溫隨高度增加而遞增現(xiàn)象叫輻射逆溫。以冬季最強(qiáng)4. 五種典型煙流和大氣穩(wěn)定度（1）波浪型r >o, r >rd 很不穩(wěn)定（2） 錐型：r >o, r rd中性或穩(wěn)定（3）扇型：r vo, r v rd 穩(wěn)定（4） 爬升型（屋脊型）：大氣處于向逆溫過(guò)渡。在排出口上方：r >o, r >rd 不 穩(wěn)定;在排出下方；r v o, r

18、v rd，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)。（5）漫煙型（熏煙型）：大氣逆溫向不穩(wěn)定過(guò)渡時(shí)，排出口上方：r v o, r v rd , 大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)；第四章 大氣擴(kuò)散濃度估算風(fēng)和湍流是決定污染物在大氣中擴(kuò)散稀釋的最直接最本質(zhì)的因素。第七節(jié) 煙囪高度的設(shè)計(jì)P117P120設(shè)計(jì)目的：使煙囪排放的大氣污染物在環(huán)境空氣中產(chǎn)生的地面濃度與背景值疊 加后的預(yù)測(cè)濃度，不超過(guò)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值。1、有效源咼煙囪的有效高度H （煙軸高度，它由煙囪幾何高度 Hs和煙流（最大）抬升高度 H組成，即H=Hs+X H）要得到H,只要求出AH即可。 H:煙囪頂層距煙軸 的距離，隨x而變化的。（1） 煙氣抬升：煙氣從煙囪排

19、出，有風(fēng)時(shí)，大致有四個(gè)階段 ：a）噴出階段；b） 浮升階段；c）瓦解階段；d）變平階段：（2）煙云抬升的原因有兩個(gè)：是煙囪出口處的煙流具有一初始動(dòng)量（使它們 繼續(xù)垂直上升）；是因煙流溫度高于環(huán)境溫度產(chǎn)生的靜浮力。這兩種動(dòng)力引起的煙氣浮力運(yùn)動(dòng)稱(chēng)煙云抬升，煙云抬升有利于降低地面的污染 物濃度。（3）影響煙云抬升的因素：影響煙云抬升的因素很多，這里只考慮幾種重要因 素：1 ）煙氣本身的因素：a）煙氣出口速度（Vs）：決定了煙起初始動(dòng)力的大??； b）熱排放率（QH 煙囪口排出熱量的速率。QH越高煙云抬升的浮力就越大， 大多數(shù)煙云抬升模式認(rèn)為Q H ，其中a =1/4 1,常取a為2/3。2C）煙囪幾何

20、高度（看法不一）有人認(rèn)為有影響：s 3 ;有人認(rèn)為無(wú)影響。2） 環(huán)境大氣因素：a）煙囪出口高度處風(fēng)速越大，抬升高度愈低； b）大氣穩(wěn)定 度：不穩(wěn)時(shí)，抬升較高；中性時(shí)，抬升稍高；穩(wěn)定時(shí)，抬升低。 c）大氣湍流的 影響：大氣湍流越強(qiáng)，抬升高度愈低。3）下墊面等因素的影響 第八節(jié)廠址選擇P120 第五章顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ) 第一節(jié)：顆粒的粒徑及粒徑分布 幾種常用的粒徑表示方法：P127-128 用顯微鏡法觀測(cè)顆粒時(shí)，采用如下幾種粒徑： 定向直徑- 定向面積等分直徑 投影面積直徑：匚同一顆粒的dF >dA>dM。用篩分法測(cè)定時(shí)，可得到篩分直徑有光散射法測(cè)定時(shí)，可得到等體積直徑 用沉降法測(cè)

21、定時(shí)，一般采用如下兩種定義： 斯托克斯直徑亠：為在同一流體中與顆粒的密度相同和沉降速度相等的圓球 直徑。 空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑-:為在空氣中與顆粒的沉降速度相等的單位密度（-）的圓球的直徑。（例：空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑I是用哪種方法測(cè)定的？-沉降法）個(gè)數(shù)頻率：為第：間隔中的顆粒個(gè)數(shù)：二與顆?？倐€(gè)數(shù)丄t之比（或百分比）。個(gè)數(shù)篩下累積頻率：為小于第：間隔上限粒徑的所有顆粒個(gè)數(shù)與顆?？倐€(gè)數(shù)之比（或百分比）。P129-130 （區(qū)別兩者）第二節(jié)：粉塵的物理性質(zhì)粉塵的物理性質(zhì)（密度、安息角、滑動(dòng)角、比表面積、含水率、潤(rùn)濕性、荷電 性、粘附性、自然性和爆炸性）若所指的粉塵體積不包括粉塵顆粒之間和顆粒內(nèi)部體積，而

22、是粉塵自身所占的 真實(shí)體積，則以此真實(shí)體積求得的密度稱(chēng)為粉塵的真密度，并以匚表示。呈堆積狀態(tài)存在的粉塵（即粉體），它的堆積體積包括顆粒之間和顆粒內(nèi)部的空 隙體積，以此堆積體積求得的密度稱(chēng)為粉塵的堆積密度，并以二表示。P143安息角：粉塵從漏斗連續(xù)落到水平面上，自然堆積成一個(gè)圓錐體，圓錐體母線 與水平面的夾角稱(chēng)為粉塵的安息角，也稱(chēng)動(dòng)安息角或堆積角等，一般為35°55°。 P144滑動(dòng)角：系指自然堆放在光滑平板上的粉塵，隨平板做傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)，粉塵開(kāi)始 發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的平板傾斜角，也稱(chēng)靜安息角，一般為40°55°。P144粉塵的潤(rùn)濕性：粉塵顆粒與液體接觸后能否相互附

23、著或附著難易程度的性質(zhì)。P146 （粉塵的潤(rùn)濕性是選用濕式除塵器的主要依據(jù)。）體積比電阻：在高溫（一般在200 C以上）范圍內(nèi)，粉塵層的導(dǎo)電主要靠粉塵本 體內(nèi)部的電子或離子進(jìn)行。這種本體導(dǎo)電占優(yōu)勢(shì)的粉塵比電阻稱(chēng)為體積比電阻。P148表面比電阻：在低溫（一般在100C以下）范圍內(nèi)，粉塵的導(dǎo)電主要靠塵粒表面 吸附的水分或其他化學(xué)物質(zhì)中的離子進(jìn)行。這種表面導(dǎo)電占優(yōu)勢(shì)的粉塵比電阻 稱(chēng)為表面比電阻。P148高溫范圍內(nèi)，粉塵比電阻隨溫度的升高而降低，其大小取決于粉塵的化學(xué)組成 低溫范圍內(nèi)，粉塵比電阻隨溫度的升高而增大，隨氣體中水分或其他化學(xué)物質(zhì) 含量的增加而降低。粉塵比電阻對(duì)電除塵器的運(yùn)行有很大影響，最適

24、宜于電除塵器運(yùn)行的比電阻范圍為 1041010。P149顆粒物的沉降方式有：重力沉降、離心沉降、靜電沉降、慣性沉降、擴(kuò)散沉降。第三節(jié)：凈化裝置的性能評(píng)價(jià)凈化裝置性能的指標(biāo)：P151包括技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩方面。技術(shù)指標(biāo)主要有處理氣體流量、凈化效率和壓力損失等；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要有設(shè)備費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)和占地面積等。此外，還應(yīng)考慮裝置的安裝、操作、檢修的難易等因素。【計(jì)算】1,處理氣體流量；2,總效率；3,多級(jí)除塵的總凈化效率（計(jì)算：1,煙氣；2,總效率/處理氣體流量/多級(jí)除塵的總凈化效率）P151-155 分級(jí)效率：系指除塵裝置對(duì)某一粒徑 一或粒徑間隔內(nèi)粉塵的除塵效率。P153 第六章除塵裝置第一節(jié)：機(jī)械除

25、塵器機(jī)械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力等）的作用使顆粒物與氣流分離的裝置，包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。P161 （填空）旋風(fēng)除塵器的基本原理？ P167 （簡(jiǎn)答）旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置。含塵氣 流進(jìn)入除塵器后，沿外壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)有少量氣體沿徑向運(yùn)動(dòng)到 中心區(qū)域。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在離心力作用下逐步移向外壁，至U達(dá)外壁 的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗，當(dāng)旋轉(zhuǎn)氣流的大部分到達(dá)錐 體底部后，轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。普通旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管等組成。P167 （填空）除塵器相對(duì)

26、尺寸對(duì)壓力損失影響較大，當(dāng)除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時(shí)，幾何相似放 大或縮小，壓力損失基本不變。P169（選擇）（了解“相對(duì)尺寸”的概念） 分割直徑：處于平衡狀態(tài)的塵粒有 50%勺可能進(jìn)入內(nèi)漩渦，也有50%勺可能性移 向外壁，除塵效率為50%使所對(duì)應(yīng)的粒徑即為除塵器的分割直徑。P170（名詞解釋?zhuān)?？二次效應(yīng)：即被捕集粒子重新進(jìn)入氣流。P171 （名詞解釋?zhuān)┑诙?jié)：電除塵器電除塵器的工作原理：P178-179 （簡(jiǎn)答）其原理涉及 懸浮粒子荷電，帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)遷移和捕集，以及將捕集物從集 塵表面上清除等三個(gè)基本過(guò)程。起始電暈電壓：開(kāi)始產(chǎn)生電暈電流是所施加的電壓。P180 （名詞解釋?zhuān)┝Ｗ雍呻娭校?,

27、電場(chǎng)荷電；2,擴(kuò)散荷電。P183 （了解）電暈閉塞：當(dāng)含塵量大到某一數(shù)值時(shí)，電暈現(xiàn)象消失，顆粒在電場(chǎng)中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減少到零，失去除塵作用。P186 （名詞解釋?zhuān)┛朔弑入娮栌绊懙姆椒ㄓ校罕３蛛姌O表面盡可能清潔；采用較好的供電系統(tǒng)，煙氣調(diào)質(zhì)，以及發(fā)展新型電除塵器。 P196 （選擇）煙氣調(diào)質(zhì)：增加煙氣濕度，或向煙氣中加入 SO3 NH3及Na2CO等化合物，可 使粒子導(dǎo)電性增加。P197 （名詞解釋/選擇/填空）第三節(jié)：濕式除塵器在工程上使用的濕式除塵器總體上分為：低能和高能兩類(lèi)。低能濕式除塵器包括噴霧塔和旋風(fēng)除塵器等，高能濕式除塵器包括文丘里洗滌器等。P200 （填空）（例：是

28、典型的高能濕式除塵器。-文丘里洗滌器）第四節(jié)：過(guò)濾式除塵器過(guò)濾式除塵的原理？ P213 （簡(jiǎn)答）？ ？含塵氣體流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集，顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散 等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，常稱(chēng)為粉塵初層。初層形成后，它成為 袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高了除塵效率。氣布比：煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積之比。P214 （名詞解釋?zhuān)┐匠龎m器的壓力損失由通過(guò)清潔濾料的壓力損失一和通過(guò)顆粒層的壓力損失組成。P215 （填空） 袋式除塵器是按清灰方式命名和分類(lèi)的。P218 （填空）常用的清灰方式有三種：機(jī)械振動(dòng)式、逆氣流清灰和脈沖噴吹清灰。P218 （填空）“四大除塵技術(shù)”：目前常用的

29、除塵器分為：機(jī)械除塵器、電除塵器、袋式除 塵器、濕式除塵器。機(jī)械除塵器包括：重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器。設(shè)計(jì)重力沉降室的模式有：層流式和湍流式。提高重力沉降室除塵效率的主要途徑：降低沉降室內(nèi)的氣流速度、增加沉降室 長(zhǎng)度、降低沉降室高度。重力沉降室的結(jié)構(gòu)和原理 重力沉降室是通過(guò)重力作用使粉塵從氣流中沉降分離的除塵裝置。 含塵氣流進(jìn)入重力沉降室后，由于擴(kuò)大了流動(dòng)截面積而使氣體流速 大大降低，使較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。重力沉降室分為（1）層流式（2）湍流式層流式沉降室設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單模式的假設(shè)是在沉降室內(nèi)氣流為柱塞流，流速為vO，流動(dòng)狀態(tài)保持在層流范圍內(nèi)；顆粒均勻地分布在煙氣中。湍流式

30、沉降室設(shè)計(jì)的模式是假設(shè)沉降室中氣流為湍流狀態(tài)，在垂直于氣流方向 的每個(gè)橫斷面上粒子完全混合，即各種粒徑的粒子都均勻分布于氣流中。重力沉降室的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，壓力損失小，維修管理容易。 缺點(diǎn)：體積大，效率低，因此只能作為高效除塵的預(yù)除塵裝置，除去較大和較 重的粒子。重力沉降室實(shí)際性能：只能作為氣體的初級(jí)凈化，除去最大和最重的顆粒，沉 降室的除塵效率約為40-70%;僅用于分離dp>50n m的塵粒。層流模式重力沉降室的計(jì)算（1）沉降時(shí)間計(jì)算Ft室是通過(guò)重力從氣流中分離塵粒的。其結(jié)構(gòu)如圖6-1 所示.W產(chǎn)Al I" 亙塵粒的沉降速度為 Vt，沉降室的長(zhǎng)、寬、高分別為L(zhǎng)

31、、W H,要使沉降速度1）應(yīng)大于為vt的塵粒在沉降室全部去除，氣流在沉降室內(nèi)電的停留時(shí)間 靜電力F1 qEp =粒子所處位置的集塵電場(chǎng)強(qiáng)度，V/m或等于塵粒從頂部沉降到灰斗的時(shí)間（即空氣動(dòng)力主要是由于粉塵和氣體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所引起的阻力按斯托克斯公式計(jì)算: （2） 沉降最小粒徑qEp3 dp（注：t>102s）；稱(chēng)為塵粒的驅(qū)進(jìn)速度.F23 dp 二力相等時(shí)，即R=F2時(shí)，塵粒就達(dá)到一個(gè)極限速度或終末速度:計(jì)算（3） 重力沉降 室除塵效率 多層重力沉降室分級(jí)除塵效率m 上"+1）八°慣性除塵器分為：以氣流中粒子沖擊擋板捕集較粗粒子的沖擊式和通過(guò)改變氣 流流動(dòng)方向而捕集較

32、細(xì)粒子的反轉(zhuǎn)式。慣性除塵器的結(jié)構(gòu)和原理：設(shè)置各種形式的 發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變， 離。原理是：氣流沖 氣流方向捕集較為了改善沉降室的除塵效果，可在沉降室內(nèi) 擋板，使含塵氣體沖擊在擋板上，氣流方向 借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分 慣性除塵器分為沖擊式和反轉(zhuǎn)式。 沖擊式的 擊擋板捕集較粗粒子；反轉(zhuǎn)式的原理是改變 細(xì)粒子。慣性除塵器的應(yīng)用：慣性除塵器的除塵效率，與氣流速度越大、氣流方向轉(zhuǎn)變 角度越大、轉(zhuǎn)變次數(shù)越多、其凈化效率愈高，壓力損失愈大。一般適合于凈化 密度大和粒徑大的金屬或礦物性粉塵除塵。對(duì)于粘性較強(qiáng)或纖維性粉塵一般不 適合。慣性除塵一般效率不高，因此，一般只適合于多級(jí)除塵中的第一級(jí)除塵。 捕

33、集粒徑一般在10-20卩m以上的粗塵。壓力損失一般為 100-1000pa。 旋風(fēng)除塵器原理：旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分 離的，一般用來(lái)分離粒徑大于 5 am的塵粒。旋風(fēng)除塵器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失 中等，動(dòng)力消耗不大，可用于各種材料制造，能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體, 并可回收干顆粒物。缺點(diǎn)：效率80注右，捕集5m顆粒的效率不高，一般作預(yù)除塵用。 工作原理除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)：氣流從宏觀上看可歸結(jié)為三個(gè)運(yùn)動(dòng)：外渦旋、內(nèi) 渦旋、上渦旋。含塵氣流由進(jìn)口沿切線方向進(jìn)入除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這股 旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱(chēng)為外渦旋

34、（外渦流），外渦旋到達(dá)錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋 轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流稱(chēng)為內(nèi)渦旋（內(nèi)渦流）。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在慣性離心力推動(dòng)下移 向外壁，至V達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，頂部壓力下降，一部分氣流會(huì)帶著細(xì)塵粒 沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股 旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱(chēng)為上渦旋。2. 氣流的速度為方便，常把內(nèi)外旋流氣體的運(yùn)動(dòng)分解為三個(gè)速度分量：切向速度VB、徑向速度Vr、軸向速度Vz。影響旋風(fēng)除塵器效率的因素：二次效應(yīng)（避免措施 - 鎖氣器）、比例尺寸、煙塵

35、的物理性質(zhì)、操作變量。旋風(fēng)除塵器按進(jìn)氣方式分為：切向進(jìn)入式、軸向進(jìn)入式。 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)形式 ：切向進(jìn)氣方式直入式和蝸殼式 氣流組織分類(lèi)回流式、直流式、平旋式、和旋流使 多管旋風(fēng)除塵器（直流式旋風(fēng)子 并聯(lián)）。4. 電除塵器 機(jī)理：電除塵器是含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過(guò)程中，使塵粒荷電， 并在電場(chǎng)力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，使塵粒子從含塵氣體中分離出來(lái) 的裝置。電除塵與一切機(jī)械方法的區(qū)別在于分離力直接作用在塵粒子上，使粒子與氣體 分離的力，而不是作用在整個(gè)粉塵氣體上。電除塵器主要優(yōu)點(diǎn)：1、壓力損失小， P=20g500Pa 2、處理煙氣量大，可達(dá)105-106m3/h 3、能耗低，約

36、 0.2-0.4kWh/（1000 m3） 4 、對(duì)細(xì)粉塵有很高的捕集率，可高于 99% 5、可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作。電除塵的性能缺點(diǎn) 除塵器的主要缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，消耗鋼材多，初投資大，要求安裝和運(yùn)行管理 技術(shù)較高，故目前我國(guó)電除塵的應(yīng)用還不太普遍。電除塵的工作原理 兩電極間加一電壓。一對(duì)電極的電位差必須大得使放電極周?chē)a(chǎn)生電暈（常常 加直流），高電壓使含塵氣體通過(guò)這對(duì)電極之間時(shí)，形成氣體離子（正離子、負(fù) 離子）這些負(fù)離子迅速向集塵極運(yùn)動(dòng)，并且由于同粒子相撞而把電荷轉(zhuǎn)移給粉 塵荷電，然后與粒子上的電荷互相作用的電場(chǎng)就使它們向收塵電極漂移，并沉 積在集塵電極上，形成灰塵層。當(dāng)集塵電極表面粉

37、塵沉集到一定厚度后，用機(jī)械振打等方法將沉集的粉塵層清 除掉落入灰斗中。電除塵過(guò)程： （1 ）放電（ 2）荷電；（3）遷移（ 4）清灰。電暈放電： 在電暈中產(chǎn)生離子的主要機(jī)制是由于氣體中的自由電子從電場(chǎng)中獲得能量，和 氣體分子激烈碰撞，是電子脫離氣體分子，結(jié)果產(chǎn)生帶陽(yáng)電荷的氣體離子并增 加了自由電子，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電離。在曲率很大的表面（如一尖端或一根細(xì)線）和一根管子或一塊板之間有電位差， 則能形成非均勻電場(chǎng)而產(chǎn)生電暈放電。電除塵中所采用的單極性電暈是在放電 電極和收塵電極間形成的穩(wěn)定的自發(fā)發(fā)生的氣體放電，電離過(guò)程局限在放電電 極鄰近的強(qiáng)電場(chǎng)中的輝光區(qū)或鄰近輝光區(qū)的地方。影響電暈特性的因素1 、電

38、極的形狀、電極間距離； 2、粉塵的濃度、粒度、比電阻； 3、氣體組成的影響；4、溫度和壓力的影響。增加電壓一電流特性方法改變電荷載體的有效遷移率，從而改變電壓一電流特性。1、溫度，場(chǎng)強(qiáng)不變，減小氣體密度；2、氣體密度，場(chǎng)強(qiáng)不變，提高溫度；3、溫度，氣體密度不變，增大場(chǎng)強(qiáng)。 粉塵荷電電除塵過(guò)程的基本要求就是：相同條件下荷電速度快，荷電量大。 粒子荷電種類(lèi)1、離子在電場(chǎng)力作用下作定向運(yùn)動(dòng)，并與粒子碰撞而使粒子荷電，d>0.5um為主，稱(chēng)為電場(chǎng)荷電；2、氣體吸附電子而成為負(fù)氣體離子，由離子的擴(kuò)散而使 粒子荷電，d<0.15為主，稱(chēng)為擴(kuò)散荷電；3 、場(chǎng)電荷和擴(kuò)散電荷的綜合作用。影響荷電時(shí)間

39、的因素1、電流影響；電暈電流增加則荷電時(shí)間變短；2、不規(guī)則電場(chǎng)影響；由于是經(jīng)整流的不平滑變電壓（未達(dá)穩(wěn)定）故在部分周期 內(nèi)荷電間斷，粉塵上的電荷過(guò)剩，增長(zhǎng)了荷電時(shí)間，降低了除塵效率。荷電粉塵的遷移和收集ui.uLW7 =心Q二、粒子的捕集效率rj=-1- 1G" a J影響粉塵捕集的理論因素1、有效驅(qū)進(jìn)速度2、粉塵粒徑dp3、 氣流速度v, 0.5-2.5m/s ;板式電除塵器的氣流速度為 1.0-1.5m/s粉塵比電阻和對(duì)電除塵器的影響粉塵的導(dǎo)電性：煙氣中的水汽和化學(xué)物質(zhì)能使粉塵具有電除塵器操作所需要的 微弱導(dǎo)電性，某些情況下，較高的穩(wěn)定也會(huì)使粉塵具有滿意的導(dǎo)電性。高比電阻粉塵對(duì)電

40、除塵器性能的影響：高比電阻粉塵將會(huì)干擾電場(chǎng)條件，導(dǎo)致 除塵率下降。當(dāng)高于一值時(shí)，集塵板粉塵層內(nèi)會(huì)出現(xiàn)電火花，即會(huì)產(chǎn)生明顯反 電暈，反電暈的產(chǎn)生導(dǎo)致點(diǎn)暈電流密度大大降低，嚴(yán)重干擾粒子荷電和捕集。 克服高比電阻的方法：保持電極表面盡可能清潔、采用較好的供電系統(tǒng)、煙氣 調(diào)質(zhì)（增加濕度、改變煙氣溫度）、發(fā)展新型電除塵器。袋式除塵是利用棉、毛或人造纖維等加工的濾布捕集塵粒的過(guò)程。袋式除塵器工作原理：含塵氣體從下部進(jìn)入員通過(guò)行濾袋，再通過(guò)濾料的空隙 時(shí)，粉塵被捕集于濾料上，透過(guò)濾料的清潔氣體由排出口排出。沉積在濾料上 的粉塵，可在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗。粉塵初層：顆粒因截留、慣性碰撞、靜

41、電和擴(kuò)散等作用，逐漸在濾袋表面形成 粉塵層，稱(chēng)為粉塵初層。其是稱(chēng)為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高除塵效率。 過(guò)濾式除塵器分為：空氣過(guò)濾器、顆粒層除塵器、袋式除塵器袋式除塵器的清灰方式：機(jī)械振動(dòng)清灰、逆氣流清灰、脈沖噴吹清灰。袋式除塵器特點(diǎn)：1、除塵效率高；2、適應(yīng)性強(qiáng)；3、操作彈性大；4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單。缺點(diǎn)：1、受濾布的耐溫、耐腐等操作性能的限制；2、不適于粘結(jié)性強(qiáng)及吸濕性強(qiáng)的塵粒。除塵過(guò)程：當(dāng)含塵氣流穿過(guò)濾袋時(shí)，粉塵便捕集在濾袋上，凈化后的氣體從出口排除。經(jīng) 過(guò)一段時(shí)間，啟開(kāi)空氣反吹系統(tǒng)，粉塵被反吹氣流吹入灰斗。除塵機(jī)理：1、篩過(guò)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

42、被截留下來(lái)。2、慣性碰撞：當(dāng)含塵氣流接近濾布纖維時(shí)，氣流將繞過(guò)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。3、擴(kuò)散和靜電作用：小于1微米的塵粒，在氣體分子的掩擊下脫離流線，象氣 體分子一樣作布朗運(yùn)動(dòng)，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中和纖維接觸，即可從氣流中分離出來(lái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為擴(kuò)散作用 。4、重力沉降：當(dāng)緩慢運(yùn)動(dòng)的含塵氣體進(jìn)入除塵器后，粒徑和密度大的塵粒，可能因重力作用自然沉降下來(lái)。Vf 60Af袋式除塵器的性能：氣布比：袋式除塵器的過(guò)濾速度系指處理的煙氣流量與濾布總面積之比。式中：Vf 過(guò)濾速度（m/min）;Q 處理的煙氣流量（m3/h） ； Af 有效濾 布總面積（m2）。防塵效率：

43、-1 * r * 皿 1 -* £：- 1 vi> M IQri*«FCL 一J 丁 l 冥 3 0* M* ig,QS4濕式除塵器使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵?；蚴沽皆龃蟮难b置當(dāng)顆粒直徑和密度確定后，碰撞系數(shù)與野地之間的相對(duì)速度，成正比，而與直 徑成反比。對(duì)于給定的煙氣系統(tǒng)，要提高慣性碰撞參參數(shù)，必須提高液氣相對(duì) 速度和艱辛液滴直徑。慣性碰撞參數(shù)越大，則粒子慣性越大，碰撞捕集效率越 高。可以有效地除去直徑為0.120 m的液態(tài)或固態(tài)粒子，亦能脫除氣態(tài)污染物 高能和低能濕式除塵器低能濕式除塵器的壓力損失為 0.21.

44、5kPa，對(duì)10卩m以上粉塵的凈化效率可達(dá) 90%95% （噴霧塔洗滌器、旋風(fēng)洗滌器）高能濕式除塵器的壓力損失為2.59.0kPa，凈化效率可達(dá)99.5 %以上（文丘里洗滌器）根據(jù)濕式除塵器的凈化機(jī)理，大致將其分為七類(lèi)：重力噴霧洗滌器（噴霧塔洗滌器）2、旋風(fēng)洗滌器3、自激噴霧洗滌器4、板式洗滌器5、填料洗滌器6、文丘里洗滌器7、機(jī)械誘導(dǎo)洗滌器 濕式除塵器的優(yōu)點(diǎn)：1、不僅可以除去粉塵，還可凈化氣體 2、效率較高，可 去除的粉塵粒徑較小 3 、體積小，占地面積小 4 、能處理咼溫、咼濕的氣 流。濕式除塵器的缺點(diǎn)：1、有泥渣2、防凍設(shè)備(冬天)3、易腐蝕設(shè)備4、動(dòng)力消耗大。濕式除塵器的除塵機(jī)理1、慣

45、性碰撞參數(shù)與除塵效率簡(jiǎn)化模型 含塵氣體與液滴相遇，在液滴前 xd處開(kāi)始繞過(guò)液滴流動(dòng)，慣性較大的塵粒繼續(xù) 保持原來(lái)的直線運(yùn)動(dòng)。塵粒從脫離流線到慣性運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)所移動(dòng)的直線距離為 粒子的停止距離xs，若xs大于xd;塵粒和液滴就會(huì)發(fā)生碰撞定義慣性碰撞參數(shù)NI :停止距離xs與液滴直徑dD的比值對(duì)斯托克斯粒子StNiXsdDUd)C9 dDup：粒子運(yùn)動(dòng)速度 uD:液滴運(yùn)動(dòng)速度 dD:液滴直徑除塵效率：NI值越大，粒子慣性越大，則n II越高對(duì)于勢(shì)流和粘性流，n II二f(NI)有理論解，一般情況下，John Stone等人的研 究結(jié)果1 exp( KL NJK關(guān)聯(lián)系數(shù)，其值取決于設(shè)備幾何結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)操

46、作條件L液氣比，L/1000m32、接觸功率與除塵效率根據(jù)接觸功率理論得到的經(jīng)驗(yàn)公式，能夠較好地關(guān)聯(lián)濕式除塵器壓力損失和除 塵效率之間的關(guān)系 接觸功率理論：假定洗滌器除塵效率僅是系統(tǒng)總能耗的函數(shù)，與洗滌器除塵機(jī) 理無(wú)關(guān)。3、分割粒徑與除塵效率分割粒徑法：基于分割粒徑能全面表示從氣流中分離粒子的難易程度和洗滌器 的性能 多數(shù)慣性分離裝置的分級(jí)通過(guò)率可以表示為R exp( AdBe)1,da:粒子的空氣動(dòng)力學(xué)直徑Ae , Be:均為常數(shù)對(duì)填充塔和篩板塔，Be=2;離心式洗滌器，Be=0.67; 文丘里洗滌器(當(dāng)NI=0.5 5), Be=2噴霧塔洗滌器基本原理：含塵氣流向上運(yùn)動(dòng)，液滴由噴嘴噴出向下

47、運(yùn)動(dòng)，粉塵顆粒與液滴之間通過(guò)慣性 碰撞、接觸阻留、粉塵因加濕而凝聚等作用機(jī)較大的塵粒被液滴捕集。當(dāng) 氣體流速較小時(shí)，夾帶了顆粒的液滴因重力作用而沉于塔底，凈化后的氣體通 過(guò)脫水器去除夾帶的細(xì)小液滴由頂部排出。霧塔洗滌器的基本構(gòu)造： 根據(jù)噴霧塔洗滌器內(nèi)截面的形狀，可分為圓形和方形兩種；按其內(nèi)的氣液流動(dòng) 方向 份為順流、逆流和錯(cuò)流三種型式。噴霧塔洗滌器的特點(diǎn)：噴塔洗滌器的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力損失小，一般為250500 Pa,操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定。旋風(fēng)洗滌器是和處理煙氣量大和含塵濃度高的場(chǎng)合。 壓力損失范圍一般為 0.51.5kPa過(guò)濾式除塵器：稱(chēng)空氣過(guò)濾器,是使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集

48、的 裝置,采用濾紙或玻璃纖維等填充層作為濾料的空氣過(guò)濾器,主要用于通風(fēng)及 空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。1、離心洗滌器凈化dp<5 m的塵粒仍然有效2、耗水量 L/G=0.5 1.5L/m33、適用于處理煙氣量大,含塵濃度高的場(chǎng)合4、可單獨(dú)使用,也可安裝在文丘里洗滌器之后作脫水器5、由于氣流的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使其帶水現(xiàn)象減弱6、可采用比噴霧塔更細(xì)的噴嘴文丘里洗滌器：文丘里除塵器：（可除去1卩m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(guò)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

49、與氣流分離。除塵過(guò)程1、含塵氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入收縮管后,流速逐漸增大,氣流的壓力能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?動(dòng)能2、在喉管入口處,氣速達(dá)到最大,一般為 50180m/s3、洗滌液 （一般為水）通過(guò)沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進(jìn)入,液滴被高速氣 流霧化和加速4、充分的霧化是實(shí)現(xiàn)高效除塵的基本條件通常假定1、微細(xì)塵粒以氣流相同的速度進(jìn)人喉管2、洗滌液滴的軸向初速度為零,由于氣流曳力在喉管部分被逐漸加速。在液滴 加速過(guò)程中, 3、由于液滴與粒子之間慣性碰撞,實(shí)現(xiàn)微細(xì)塵粒的捕集碰撞捕集效率隨相對(duì)速度增加而增加,因此氣流入口速度必須較高 幾何尺寸1、進(jìn)氣管直徑D1按與之相聯(lián)管道直徑確定2 、收縮管的收縮角a 1常取23o

50、25o3、喉管直徑DT按喉管氣速vT確定，其截面積與進(jìn)口管截面積之比的典型值為1: 44、vT的選擇要考慮到粉塵、氣體和洗滌液的物理化學(xué)性質(zhì)、對(duì)洗滌器效率和阻 力的要求等因素5、擴(kuò)散管的擴(kuò)散角a 2 一般為5o7o 6 、出口管的直徑Dz按與其相聯(lián)的除 霧器要求的氣速確定L1D12 Dctg 才L 2D 22 D T ctg2壓力損失高速氣流的動(dòng)能要用于霧化和加速液滴，因而壓力損失大于其它濕式和干式除 塵器卡爾弗特等人基于氣流損失的能量全部用于在喉管內(nèi)加速液滴的假定，發(fā)展了 計(jì)算文丘里洗滌器壓力損失的數(shù)學(xué)模式。假定：2.氣體流動(dòng)為不可壓縮的絕熱過(guò)程；4.液滴直徑為常數(shù)；，-分別為洗滌液和粉塵的

51、密度，g/em3；的，因而可以忽略 氣體粘度，10 1Pa.s；P-文丘里洗滌器壓力損失， dp粉塵粒徑，口 m ； f 一經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，在該表達(dá)式中為1. 在喉管內(nèi)氣流速度為常數(shù)；3. 在任何斷面上液氣比不變；P-emH 2O。列簡(jiǎn)化后提出下式以計(jì)算文丘0.1 0.4。5. 液滴周?chē)鷫毫κ菍?duì)稱(chēng) 除塵效率 卡爾弗特等人作了一系 里洗滌器的通過(guò)率 P expdm）g第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)一、吸收法凈化氣態(tài)污染物 定義：氣體吸收是用液體洗滌含污染物的氣體，而從廢氣中把一種或多種污染 物除去物理吸收：可視為單純的物理溶解過(guò)程 物理吸收過(guò)程可逆平衡時(shí)，吸收速率=解吸速率降低溫度或增加壓力，有利于吸收

52、過(guò)程 化學(xué)吸收：吸收質(zhì)與吸收劑之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 若為不可逆反應(yīng)，則不能解吸提高溫度或增大壓力，有利于化學(xué)吸收吸收凈化的基本原理 氣液相平衡：在一定的溫 后，吸收速率和解析速率 的分壓和在液相中的濃度 簡(jiǎn)稱(chēng)相平衡。平衡分壓：相平衡時(shí)氣相 平衡溶解度（簡(jiǎn)稱(chēng)溶解度）度和壓力下，氣液兩相發(fā)生接觸 相等（意味著：吸收質(zhì)在氣相中 不再變化），氣液兩相達(dá)到平衡,中的組分分壓稱(chēng)為平衡分壓:相平衡時(shí)液相吸收劑（溶劑）所溶解組分的濃度稱(chēng)為平衡溶解度（每100kg水中溶解氣體的kg數(shù)）氣體在液體中的溶解度 結(jié)論不同性質(zhì)的氣體在同一溫度和壓力下的溶解度不同；氣體的溶解度與溫度有關(guān)，多數(shù)氣體的溶解度隨溫度的升高而降低；

53、 溫度一定時(shí)，溶解度隨溶質(zhì)分壓升高而增大。在吸收系統(tǒng)中，增加氣相總壓， 組分的分壓會(huì)增加，溶解度也隨之增加。亨利定律亨利定律：適用于低壓或低壓、稀溶液中，且吸收質(zhì)（被吸收組分）在氣相與 溶劑中的分子狀態(tài)應(yīng)相同。描述物理吸收時(shí)氣液相間的相平衡關(guān)系：一定溫度下，稀溶液中溶質(zhì)的溶解度 與氣相中溶質(zhì)的平衡分壓成正比適用范圍：難溶、較難溶氣體易溶、較易溶氣體，僅用于液相濃度非常低的情況吸收機(jī)理雙膜理論模型假定：1、 當(dāng)氣液兩相接觸時(shí)，兩相間有一個(gè)相界面，界面兩側(cè)存在氣膜和液膜，膜內(nèi) 為層流，溶質(zhì)以分子擴(kuò)散方式從氣流主體連續(xù)通過(guò)這兩個(gè)膜層進(jìn)入液相主體。2、在相界面上，氣液兩相的濃度總是互相平衡，即界面上不

54、存在吸收阻力3、在氣相和液相主體內(nèi)沒(méi)有濃度梯度存在4、吸收過(guò)程可簡(jiǎn)化為通過(guò)氣液兩層層流膜的分子擴(kuò)散，通過(guò)此兩層膜的分子擴(kuò) 散阻力就是吸收過(guò)程的總阻力吸收系數(shù)傳質(zhì)阻力傳質(zhì)阻力 吸收系數(shù)的倒數(shù)氣膜控制液膜 控制雙膜 控制H2O吸 收NH3H2O或 弱堿 吸收CO2H2O 吸收SO2H2O吸 收HCLH2O吸 收CL2H2O 吸收 丙酮堿液 或氨 水吸收SO2H2O吸 收O2濃硫 酸吸 收NO2濃硫H2O吸酸吸收S02收H2弱堿 吸收H2S+液相傳質(zhì)阻力阻力力阻力堿溶液吸收C02水吸傳質(zhì)總阻力=氣相傳質(zhì)阻力11 mKy ky kx組分從氣相傳質(zhì)到液相的總 組分在氣相主體中的傳質(zhì)阻 組分在氣相主體流中

55、的傳質(zhì) 液膜控制：如難溶氣體（稀 收02氣膜控制：如易溶氣體（堿或氨液吸收 S02吸收系數(shù)的影響因素1.吸收質(zhì)與吸收劑 2.設(shè)備、填料類(lèi)型 3.流動(dòng)狀況、操作條件 吸收系數(shù)的獲取實(shí)驗(yàn)測(cè)定；經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算；準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)計(jì)算二、吸收設(shè)備填料塔、板式塔、文丘里洗滌器1. 填料塔：以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備，屬連續(xù)接觸式 氣液傳質(zhì)設(shè)備。支承板、填料壓板壁流現(xiàn)象及控制當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，有逐漸向塔壁集中的趨勢(shì)，使得塔壁附近的液流 量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壁流壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。當(dāng)填料層 較高時(shí)，須進(jìn)行分段，中間設(shè)置在分布裝置。填料塔特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大、分離效率高、壓力降小、持液量小、操作彈性大； 但當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效的潤(rùn)濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低2. 板式塔：以塔內(nèi)的塔板作為氣液兩相間接觸的基本構(gòu)件，氣、液兩相在塔內(nèi) 進(jìn)行逐級(jí)接觸塔板結(jié)構(gòu)：有降液管和無(wú)降液管兩大類(lèi)有降液管：如圖，塔板、溢流管無(wú)降液管：氣、液兩相同時(shí)逆向通過(guò)塔板上的小孔 填料塔特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大、分離效率穩(wěn)定、造價(jià)低、檢修、清洗方便；但壓力 損失大3. 文丘里洗滌器適用于吸收劑用量小的吸收操作填料塔特點(diǎn)：體積小，但處