大气污染控制工程资料答案 - 图文

12、净化气态污染物最常用的基本方法是： A、吸附法 B、燃烧法 C、吸收法 D、催化转化法 13、影响燃烧过程的“3T”因素是指： A、温度、时间、湍流 B、理论空气量、空气过剩系数、空燃比 C、温度、时间、空燃比 D、温度、时间、空气过剩系数 14、能够有效降低SO2和NOx排放量的燃煤锅炉是： A、炉排炉 B、煤粉炉 C、旋风炉 D、硫化床锅炉。

15、 a为气块运动的加速度，g为重力加速度，r为气温垂直递减率，rd为干空气温度绝热垂直递减率，（ ）时，表示大气稳定。

A、r ＜ rd B、r ＞ rd C、 r ＝ rd D、a ＝ g。

16、型煤固硫和循环硫化床燃烧脱硫所使用的固硫剂分别为： A、石灰石、石灰 B、石灰、石灰 C、石灰石、石灰石 D、石灰、石灰石

17、粒径分布最完美的表示方法为： A、表格法 B、图形法 C、函数法 D、质量法 18、在选用静电除尘器来净化含尘废气时，必须考虑粉尘的： 、 A、粉尘的粒径 B、粉尘的密度 C、粉尘的黏附性 D、粉尘的荷电性 20、与大气污染关系最密切的逆温是： A、辐射逆温 B、下沉逆温 C、 平流逆温 D、锋面逆温 28、在燃料燃烧过程中会造成NOx排放量的燃煤锅炉是： A、炉排炉 B、煤粉炉 C、旋风炉； D、硫化床锅炉。 37、对于同种粉尘，粉尘的真密度与堆积密度之间存在的关系为： A、ρb＞ρP B、ρb＜ρP C、ρb≤ρP D、 ρb=ρP

38、要使尘粒在旋风除尘器中被去除，必须保证： A、Fc＜FD B、 Fc＞ FD C、Fc= FD D、Fc≤ FD

39、燃料燃烧产物中的水蒸汽仍以气态存在时，完全燃烧释放的热量称为： A、高位发热量 B、低位发热量 C、燃料的发热量 D、汽化潜热量 40、NO2为0.12mg/m3换算为（ ）ppm A、0.052 B、0.058

C、0.050

D、0.049

1、定义PM2.5，结合北京市大气污染的现状分析PM2.5的主要来源及化学组成。

PM2.5指空气动力学当量直径小于2.5μm的颗粒物。PM2.5的主要来源是燃料燃烧、机动车排放、二次颗粒物、无组织扬尘等。化学组成主要有SO42－、NO3－、NH4＋、EC、OC、重金属等。

1

2、美国环境空气质量标准中关于颗粒物的浓度，最初以TSP表示，后来改为PM10，近来又改为PM2.5，其动因是什么？对污染控制技术提出哪些要求和挑战？

答颗粒物粒径大小是危害人体健康的一个重要因素。PM10可以被吸入气管，在呼吸道内沉积，而PM2.5可以被吸入肺部

直接危害人体健康，而且粒径越小比表面积越大物理、化学活性越大

加剧生理效

应的发生与发展。美国环境空气质量标准的改变反映了对这一问题认识的深入。新的标准对除尘技术提出了挑战不仅要求整体上较高的除尘效率而且要求对细颗粒的捕集更为有效而细颗粒的捕集相对粗颗粒要相对困难。

3、空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？

答：低空燃比时，燃料燃烧不完全，易形成CO和HC，NOx排放很少；高空燃比时，燃料燃烧充分，火焰温度高，CO和HC排放很少，NOx生成量较高；存在一个最佳点，CO、HC和NOx的排放总量最低。 4、湿法钙质吸收剂脱硫过程中， pH值是重要的操作参数，试分析它对吸收洗涤塔操作造成的可能影响。 答高

湿法钙质吸收剂脱硫中一般使用CaCO3和Ca(OH)2易产生Ca(OH)2沉淀

造成阻塞

PH过低

如果PH值过高

即溶液中Ca(OH)2含量过

不利于SO2的吸收还可能引起设备的腐蚀。

5、近年来，北京市近地层大气环境中O3浓度呈逐年增高的趋势，试简要分析O3的形成机制。若大幅度削减NOx的排放，能有效降低环境大气中O3的浓度吗？

6、如何控制燃烧过程引起的NOX污染？与控制燃烧过程引起的二氧化硫污染有哪些重大差别？ 答：通过两段燃烧、烟气再循环等技术措施，控制燃烧过程的最高温度及其持续时间、O2的浓度，减少热力NOx的生成。与SO2相比，NOx的控制更注重燃烧条件的控制，而SO2主要针对燃料本身的S含量和燃烧后的SO2去除。 计算题

1、已知重油成分分析结果（质量分数）如下： C:85.5%；H:11.3%；O:2.0%；N:0.2%；S:1.0%

试计算：（1）燃油1Kg所需的理论空气量和产生的理论烟气量； （2）干烟气中SO2的浓度和CO2的最大浓度；

2

（3）当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。

解：1kg燃油含：

重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g） C 855 71.25 71.25 H 113－2.5 55.25 27.625

S 10 0.3125 0.3125 H2O 22.5 1.25 0 N元素忽略。

1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg

设干空气O2：N2体积比为1：3.78，则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg重油。 即474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg重油。

烟气组成为CO271.25mol，H2O 55.25+11.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.78×99.1875=374.93mol。 理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.99×22.4/1000=11.27 m3N/kg重油。 2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。

0.3125?100%?0.07%，

446.4971.25空气燃烧时CO2存在最大浓度?100%?15.96%。

446.49SO2百分比浓度为

3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m3N/kg重油， 产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m3N/kg重油。

2、污染源的东侧为峭壁，其高度比污染源高得多。设有效源高为H，污染源到峭壁的距离为L,峭壁对烟流扩散起全反射作用。试推导吹南风时，高架连续点源的扩散模式。当吹北风时，这一模式又变成何种形式？

解：

吹南风时以风向为x轴，y轴指向峭壁，原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁，则有

Qy2(z?H)2(z?H)2?(x,y,z,H)?exp(?2){exp[?]?exp[?]} 222?2?2?2?u?y?zyzz'现存在峭壁，可考虑?为实源与虚源在所关心点贡献之和。

Qy2(z?H)2(z?H)2实源?1?exp(?2){exp[?]?exp[?]} 222?y2?z2?z2?u?y?zQ(2L?y)2(z?H)2(z?H)2虚源?2?exp[?]{exp[?]?exp[?]} 2222?2?2?2?u?y?zyzzQy2(z?H)2(z?H)2因此??exp(?2){exp[?]?exp[?]}+ 222?y2?z2?z2?u?y?zQ(2L?y)2(z?H)2(z?H)2exp[?]{exp[?]?exp[?]} 2222?2?2?2?u?y?zyzzQy2(2L?y)2(z?H)2(z?H)2={exp(?2)?exp[?]}{exp[?]?exp[?]} 2222?y2?y2?z2?z2?u?y?z刮北风时，坐标系建立不变，则结果仍为上式。

3、试确定一个球形颗粒在静止的干空气中运动时的阻力。 已知：

3

（1）dp=100μm,u=1.0m/s,T=293K,p=101 325Pa； （2）dp=1μm,u=0.1m/s,T=373K,p=101 325Pa。

4、某电厂采用石灰石湿法进行烟气脱硫，脱硫率为90%。电厂燃煤含硫率为3.6%，灰为7.7%。试计算：

（1）如果按化学剂量比反应，脱除每千克SO2需要多少千克的CaCO3? （2）如果实际应用时CaCO3过量30%，每燃烧1t煤需要消耗多少CaCO3？

（3）脱硫污泥中含有60%的水分和40êSO4.2H2O，如果灰渣与脱硫污泥一起排放，吨燃煤会排放多少污泥？

含每4

5、 某燃油锅炉尾气，NO排放标准为287.5mg/m3，若燃油的分子式为C10H20Nx，在50%过剩空气条件下完全燃烧，燃料中的氮50%转化为NO，不计大气中N2转变生成的NO。计算在不超过排放标准情况下，燃料油中氮的最高质量分数。

6、烟道气各组分的体积分数为：CO2 11%、O2 8% 、CO 2%、SO20.012%、颗粒物的质量浓度为30.0g/m3（测定状态下），烟道气流量在93310Pa和443K条件下为566.37m3/min，水汽体积分数为8%。试计算：

（1）过量空气的百分数；

（2）SO2排放的质量浓度（单位：mg/m3）；

（3）在标准状态下（1.013×105Pa和273K），干烟气的体积； （4）在标准状态下颗粒物的质量浓度。

解：（1）由已知条件可得N2的体积含量为：100%-11%-8%-2%-0.012% =79%

所以过量空气百分数为：

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7、用旋风除尘器处理烟气，根据现场实测得到如下数据：除尘器进口烟气温度388K ，体积流量为9500m3/h ，含尘浓度7.4g/m3 ,静压强为350Pa (真空度)；除尘器出口气体流量为9850 m3/h ，含尘浓度为420mg/m3 。已知该除尘器的入口面积为0.18m2 ，阻力系数为8.0 。 （1） 该除尘器的漏风率是多少？ （2） 计算除尘器的除尘效率。 （3） 计算运行时的压力损失。

（4） 为达到国家排放标准(排放标准为：100mg/m3)，采用袋式除尘器进行二次除尘净化，袋式除尘

器的效率至少是多少？

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8、有一两级除尘系统用来处理含石棉粉尘的气体。已知含尘气体流量为2.5m3/s ，工艺设备的产生量为22.5g/s ，各级除尘效率分别为83%和95%。

（1）计算该除尘系统总除尘效率和粉尘排放量，粉尘排放浓度是否达标？ （2）若仅使用第一级除尘，粉尘排放浓度是否达标？(粉尘排放浓度是0.1g/m3)

9、某高速公路每小时车流量为10000辆（每个方向5000辆），平均速度80km/h，CO的排放因子约为2.1g/km。风向与道路成直角，风速1m/s。假定污染物的排放可视为地面源且沿着道路的中心线排放，当时的大气稳定度等级为C。估算道路中心线下风向200m处的CO浓度（假定道路上风向浓度为零）。

10、某铜冶炼厂的烟筒高150m，烟云抬升高度为75m, 其SO2排放速率为1000g/s. 估算下风向5km 处的SO2地面浓度. 假定风速为3m/s, 大气稳定度为C. 在相同条件下，若新建一座烟筒以使地面浓度降低为现在的50%，烟筒高度应为多少米？

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11、除尘系统的处理烟气量10000m3/h，初始含尘浓度为6g/m3，拟采用逆气流反吹清灰袋式除尘器，选用涤纶绒布滤料，要求进入除尘器的气体温度不超过393K，除尘器压力损失不超过1200Pa，烟气性质近似于空气。

试确定：（1）过滤速度：（2）分成负荷；（3）除尘器的压力损失；（4）最大清灰周期；（5）滤袋面积；（6）滤袋的尺寸（直径和长度）和滤袋条数。

1、大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。 2、二次污染物：是指一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新的污染物质。 3、空气过剩系数：实际空气量V0与理论空气量之比V0a. 4、集气罩：用以收集污染气体的装置。 5、挥发性有机污染物：是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率大，易挥发。 6、温室效应2.大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象。 7、理论空气量：.单位量燃料按燃烧反映方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量。8、大气稳定度：.指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。 9、气体吸收：.气体吸收是溶质从气相传递到液相

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的相际间传质过程。 10、气体吸附：气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体混合物中一种或数祖分被浓集于固体表面，而与其他组分分离的过程。 11、气溶胶.系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。 12、环境空气：.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。 13、空燃比.单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。 14、能见度：.能见度是指视力正常的人在当时的天气条件下，能够从天空背景中看到或辨认出的目标物的最大水平距离，单位用m或km。 15、有效躯进速度：在实际中常常根据除尘器结构型式和运行条件下测得除尘效率，代入德意希方程反算出相应的躯进速度。 16、城市热岛效应：是指城市中的气温明显高于外围郊区气温的现象。 17、烟气脱销：除通过改进燃烧技术控制NOx排放外，有些情况还要对冷却后的烟气进行处理，以降低NOx排放量 18、控制流速法：系指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入并将其捕集所必须的最小吸气速度。

1. 以下对地球大气层结构的论述中，错误的是（ D ）。

A. 对流层的厚度随地球纬度的增加而降低。

B. 暖层空气处于高度的电离状态，故存在着大量的离子和电子。 C. 平流层的气温几乎不随高度变化。

D. 中间层的气温随高度的增加而增加，该层空气不会产生强烈的对流运动。 2. 目前，我国排放大气污染物最多的是（ B）。

A. 工业生产。 B. 化石燃料的燃烧。

C. 交通运输。 D. 生态环境破坏。

3. 烟囱上部大气是不稳定的大气、而下部是稳定的大气时，烟羽的形状呈（ D）。

A. 平展型。

B. 波浪型（翻卷型）。

4. 尘粒的自由沉降速度与（D ）的成反比。

A.尘粒的密度。 B. 气体的密度。

5. 处理一定流量的气体，采用（ A）净化时，耗用的能量为最小。

A. 重力除尘装置。 B. 惯性除尘装置。

6. 电除尘装置发生电晕闭塞现象的主要原因是（ D ）。

A. 烟尘的电阻率小于104?·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011?·cm。

7. 在以下关于德易希方程式的论述中，错误的是（ B ）。

C. 烟气温度太高或者太低。 D. 烟气含尘浓度太高。 C. 离心力除尘装置。 D. 洗涤式除尘装置。 C. 尘粒的粒径。 D. 气体的粘度。 C. 漫烟型（熏蒸型）。 D. 爬升型（屋脊型）。

A. 德易希方程式概括了分级除尘效率与集尘板面积、气体流量和粉尘驱进速度之间的关系。 B. 当粒子的粒径相同且驱进速度也相同时，德易希方程式可作为除尘总效率的近似估算式。

C. 当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10～20％时，德易希方程式可作为除尘总效率的近似估算式。 D. 德易希方程式说明100％的分级除尘效率是不可能的。

8. 直接应用斯托克斯公式计算含尘气流阻力的前提是（ A ）。

A. 颗粒雷诺数Rep≤1，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 B. 1＜Rep＜500，颗粒直径大于气体分子平均自由程。

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C. 500＜Rep＜2×105，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 D. 颗粒雷诺数Rep≤1，颗粒直径小于气体分子平均自由程。

9. 在以下有关填料塔的论述中，错误的是（ B）。

A. 产生“塔壁效应”的主要原因是塔径与填料尺寸的比值太小。 B. 填料塔是一种具有固定相界面的吸收设备。

C. 当烟气中含有悬浮颗粒物时，填料塔中的填料容易堵塞。 D. 填料塔运行时的空塔气速一定要小于液泛气速。

10. 在以下有关气体吸附穿透曲线的论述中，错误的是（ C ）。

A. 穿透曲线表示吸附床处理气体量与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 B. 穿透曲线的形状取决于固定吸附床的操作条件。

C. 穿透曲线表示吸附床床层厚度与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 D. 穿透曲线斜率的大小可以反映吸附过程速率的快慢。

11.在以下石灰或石灰石湿式洗涤法烟气脱硫的化学反应式中，（ C）是对吸收过程不利的反应。

A.?Ca?OH?12?SO2?CaSO3? 2H12O?2H2O

B?CaCO?SO?12H?1322O?CaSO32H2O?CO2 C?CaSO113? 2H2O?SO2?2H2O?Ca?HSO3?2

D?2CaSO?132H2O?3H2O?O2?2CaSO4?2H2O12. 对于高温、高湿烟气的烟尘治理工艺，在选择设备时拟采用（ D ）为宜。

A. 旋风除尘器。

B. 袋式除尘器。

C. 静电除尘器。

D. 湿式除尘器。13. 在以下关于除尘器电晕电场中的粒子荷电机理的论述中，错误的是（ C ）。

A. 直径dP＞0.5μm的粒子以电场荷电为主。 B. 直径dP＜0.2μm的粒子以扩散荷电为主。

C. 电场荷电过程的粒子荷电量与电晕电场的温度成正比。 D. 扩散荷电过程的粒子荷电量与电晕电场的温度成正比。

14. 用甲烷CH4作还原剂时，选择性非催化还原NOx的化学反应式中，（A ）式为副反应。

A?CH2HB?CH 4?4NO2?2O?4NO?CO24?2O2?2H2O?CO2

C?CH4?4NO?2H2O?2N2?CO2D?CH4?2NO2?N2?CO2?2H2O15. 根据气液两相间物质传递过程的双膜理论，以下论述中（D ）是错误的。 A. 即使气液两相主体呈湍流时，气膜和液膜仍呈层流。

B. 气液两相主体不存在浓度梯度，被吸收组分在气液两相主体的扩散阻力可以忽略不计。 C. 在气膜和液膜中，没有吸收组分的积累。

D. 气液两相主体达到平衡时，相界面处才没有任何传质阻力。 16. 目前我国主要大气污染物是（A）。

A. 二氧化硫、降尘和总悬浮微粒。 C. 一氧化碳、降尘和总悬浮微粒。 B. 氮氧化物、降尘和总悬浮微粒。

D. 二氧化硫、氮氧化物和总悬浮微粒。

17. 以下对地球大气对流层的论述中，错误的是（ D ）。 A. 一般情况下，温度随高度的增加而递减。 C. 受地面状况和人为活动影响最为显著. B. 云雾雨雪等主要天气现象都发生在这一层.

D. 水汽和尘埃的含量较少

18. 烟囱上部大气存在着逆温层、下部的大气为不稳定时，烟羽的形状呈（ C ）。

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A. 平展型。

B. 波浪型（翻卷型）。

19. 尘粒的自由沉降速度与（ C ）的平方成正比。

A. 尘粒的密度。

B. 气体的密度。

C. 尘粒的粒径。

D. 气体的粘度。

C. 漫烟型（熏蒸型）。 D. 上升型（屋脊型）。

20. 处理一定流量的气体，（ D）占用的空间体积最小。

A. 重力除尘装置。 B. 惯性除尘装置。

21. 电除尘装置发生反电晕现象的主要原因是（B ）。 A. 烟尘的电阻率小于104?·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011?·cm。

C. 烟尘的电阻率在104～1011?·cm之间。 D. 烟气温度太高。 C. 离心力除尘装置。 D. 洗涤式除尘装置。

22. 空气动力学当量直径小于或等于（ C ）微米的尘粒，在大气中可以长时间飘浮而不易沉降下来，被称为“可吸入颗粒物”。

A. 0.1。

B. 1。

C. 10。

D. 100。

23. 在旋风除尘器的内、外涡旋交界圆柱面上，气流的（ A ）最大。 A. 切向速度。 。

24. 填料塔、湍球塔和筛板塔是最常用的气态污染物吸收净化设备，空塔气速是影响它们正常运行的技术指标。设它们的空塔气速分别为V1、V2和V3，则在设备选择或设计时，三者之间的关系应为（ B）。 A. V1?V2?V3。

B. V1?V2?V3。

C. V1?V3?V2。

D. V2?V1?V3。

B. 径向速度。

C. 轴向速度。

D. 粉尘浓度

25. 燃料油的燃烧过程是一个复杂的物理化学过程，其中对整个燃烧过程起控制作用的是（ D ）。

A. 燃料油的雾化和油雾粒子中的可燃组分的蒸发与扩散； B. 燃料油的雾化和可燃气体与空气的混合；

?H2?NO2?H2O?NOC. A燃料油的雾化和可燃气体的氧化燃烧；

22B?2H2?O2?2H2O22D. 燃料油的雾化、油雾粒子中的可燃组分的蒸发与扩散和可燃气体与空气的混合。C?2H?2NO?2HO?ND?2NO?5H

26. 对于高温、高湿烟气的烟尘治理工艺，在选择设备时不宜采用（ B ）。 A. 旋风除尘器。 B. 袋式除尘器。

27. 在以下关于气体吸附过程的论述中，错误的是（A ）。

A. 对于化学吸附而言，因为其吸附热较大，所以降低温度往往有利于吸附。 B. 增大气相主体的压力，从而增加了吸附质的分压，对气体吸附有利。 C. 流经吸附床的气流速度过大，对气体吸附不利。

?2NH3?2H2OC. 静电除尘器。 D. 湿式除尘器。

D. 当用同一种吸附剂（如活性炭）时，对于结构类似的有机物，其分子量愈大，沸点愈高，被吸附的愈多，对结构和分子量都相近的有机物，不饱和性愈大，则愈易被吸附。

28. 用氢作还原剂，选择性非催化还原NOx的化学反应式中，（ A ）式通常称为脱色反应。

29. 在一般情况下，气－固相催化反应的控制步骤是（ D ），整个过程受化学动力学控制。

A. 反应物分子从气流中通过层流边界层向催化剂外表面扩散. B. 反应物分子从催化剂外表面通过微孔向催化剂内部扩散. C. 反应物分子被催化剂表面化学吸附. D. 反应物分子在催化剂表面上发生化学反应。 30. 可能引起全球气候变暖的大气污染物是（C ）

A. SO2。

B. NOx。

C. CO2。

D. VOCs。

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31. 电除尘装置发生电晕闭塞现象的主要原因是（ C ）。 A. 烟尘的电阻率小于104?·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011?·cm。 32. 活性炭优先吸附的气体是（ D）。 A. SO2。

B. NOx。

C. CO2。

D. VOCs。

C. 烟气中粉尘浓度太高。 D. 烟气温度太高。

33. 旋风除尘器内压力最低处是（D ）。

A. 内涡旋圆柱面。 B. 外涡旋交界圆柱面。

34. 计算流体阻力的阻力系数受（ D）的影响。

A. 流体的密度。 B. 颗粒的密度。

35. 以下那种气体不属于温室气体。（ D ）

A. CO。

B. CO2。

C. CH4。

D. SO2。

C. 颗粒与流体的相对运动速度。 D. 颗粒雷诺数。

C. 内、外涡旋交界圆柱面。 D. 锥体处。

36. 可能引起臭氧层破坏的大气污染物是（B ）。

A. SO2。

B. NOx。

C. CO2。

D. CH4。

37. 空气动力学当量直径小于或等于（ D ）微米的尘粒，在大气中可以飘浮而不易沉降下来，被称为“总悬浮颗粒物”。

A. 0.1。

B. 1。

C. 10。

D. 100。

38. 企业排放的大气污染物必须执行的标准是（B ）。

A. 国家大气污染物综合排放标准。 B. 地方大气污染物排放标准。

39. 煤中（ C ）形态的硫，不参加燃烧过程。

A. 黄铁矿硫。

B. 有机硫。

C. 硫酸盐硫。

D. 元素硫。

C. 国家环境空气质量标准。 D. 工业企业设计卫生标准。

40. 大气圈中，（ A ）集中了大气中几乎所有的水汽。

A. 对流层。

B. 平流层。

C. 中间层。

D. 散逸层。

41. 大气圈中，（ B）集中了大气中的大部分臭氧。

A. 对流层。

B. 平流层。

C. 中间层。

D. 散逸层。

42. 在吸气罩的四周加上挡板，吸气罩的吸气量将（ B）。 A. 增加一半。 B. 减少一半。

C. 保持不变。

D. 可能增加，也可能减少。

43. 采用湿式（C ）的脱硫工艺，也可以同时去除烟气中的大部分氮氧化物。

A. 石灰/石灰石法。 B. 双碱法。

C. 氯酸钾法。 D. 氧化镁法。

44. 采用干式（ C）的脱硫工艺，也可以同时去除烟气中的大部分氮氧化物。

A. 干法喷钙法。 B. 循环流化床法。

45. 与大气污染关系最密切的逆温是（ A ）。 A. 辐射逆温。

B. 下沉逆温。

C. 平流逆温。

D. 锋面逆温。

C. 电子束辐射法。 D. 喷雾干燥法。

46. 在对流层中的冷空气团与暖空气团相遇时形成的逆温是（ D）。 A. 辐射逆温。

B. 下沉逆温。

C. 平流逆温。

D. 锋面逆温。

47. a为气块运动的加速度，g为重力加速度，r为气温垂直递减率，rd为干空气温度绝热垂直递减率，（ B）时，表示大气不稳定。 A. r ＜ rd。

B. r ＞ rd。

C. r ＝ rd。

D. a ＝ g。

48. a为气块运动的加速度，g为重力加速度，r为气温垂直递减率，rd为干空气温度绝热垂直递减率，（A ）时，表示大气稳定。 A. r ＜ rd。

B. r ＞ rd。

C. r ＝ rd。

D. a ＝ g。

12

49. 某工业炉窑烟气烟尘浓度为20000mg/m3，烟尘比电阻为2×102?·cm，拟采用（ A ），比较合适。 A. 旋风除尘器。 B. 袋式除尘器。

C. 静电除尘器。 D. 湿式除尘器。

50. 某工业炉窑烟气烟尘浓度为20000mg/m3，烟气温度为250℃，烟尘比电阻为2×108?·cm，拟采用（C ），比较合适。 A. 旋风除尘器。 B. 袋式除尘器。 C. 静电除尘器。 D. 湿式除尘器。

13

二、判断题【认为叙述正确，在（ ）内记“?”、错误记“?”】

1. 一般情况下，我国冬季的大气污染程度高于夏季的大气污染程度。 （√）

2. 海陆风是海风和陆风的总称，它发生在海陆交界地带；山谷风是山风和谷风的总称，它发生在山区；它们都是以24小时为周期的局地环流。 （√ ）

3. 在一个除尘系统中，分级除尘效率一定小于总除尘效率 （ × ） 4. 能够形成酸雨的大气污染物一定是二氧化硫或者三氧化硫。 （× ） 5. 化学吸附过程的吸附热比物理吸附过程要大。 （ √ ） 6. 溶解度系数H是温度的函数，随温度升高而减小。易溶气体H值小。（ ×） 7. 湍球塔是一种有外部能量引入的气体吸收设备。 （ × ）

8. 通常情况下，物理吸附过程的控制步骤是外扩散，其吸附速率取决于吸附质分子从气相主体到吸附剂颗粒外表面的扩散速率的大小。 （ √ ）

9. 催化剂的活性是衡量催化剂加速化学反应速度之效能大小的尺度，它取决于催化剂的化学组成，与催化剂的表面积无关。 （ ×）

10. 在一般情况下，气－固相催化反应的控制步骤是反应物分子在催化剂表面上发生的化学反应，整个过程受化学动力学控制 。 (√)

11. 我国南方城市的大气污染水平高于北方城市的大气污染水平。 （ × ）

12. 大气的气温直减率（?）大于作绝热上升运动的干空气的气温直减率（?d）时，大气层结不稳定。 （ √ ）

13. 从除尘装置的结构上来看，旋风除尘器都是采用切向进风方式。 （ ×） 14. 某地雨水的pH值为6.0，由此可以说明该地区是酸雨地区。 （ × ） 15. 物理吸附是可逆的，而化学吸附一般是不可逆的。 （ √ ） 16. 温度对气体溶解度有较大的影响，温度升高，溶解度下降。 （ √） 17. 填料塔是一种具有固定相界面的气体吸收设备。 （ ×）

18. 通常情况下，吸附速率将取决于吸附质分子从气相主体到吸附剂颗粒外表面的扩散速率。 （×）

19. 催化剂可加速化学反应速度，但不参加化学反应中的任何过程。 （ √ ） 20. 固定催化床的压力损失与床层截面积的三次方成反比。 （ √ ）

21. 因为粉尘的密度一般都大于1，所以，对于同一粉尘而言，其斯托克斯粒径一定大于其空气动力学粒径。 （ × ）

22. 大气的气温直减率（?）小于作绝热上升运动的干空气的气温直减率（?d）时，大气层结不稳定。 （ × ）

23. 发达国家对NOx排放的控制标准比发展中国家要严。 （ √） 24. 燃煤锅炉烟气中的NOx主要以NO形式存在。 （ √ ） 25. 燃煤锅炉烟气中的NOx主要以NO2形式存在。 （ ×） 26. 脉冲喷吹袋式除尘器可以实现在线清灰。 （ √） 27. 各种形式的袋式除尘器都可以实现在线清灰。 （ ×） 28. 各种形式的静电除尘器都可以实现在线清灰。 （ ×） 29. 分割粒径大于平均粒径。 （ ×）

14

30. 分割粒径小于平均粒径。 （ × ） 31. 分级效率为50％时所对应的粒径就是分割粒径。 （ √ ） 32. 吸气口气流速度衰减较慢，而吹气口气流速度衰减较快。 （ × ） 33. 吸气口气流速度衰减较快，而吹气口气流速度衰减较慢。 （ √） 34. 在一定气流速度条件下，管道的直径越小，其摩擦阻力就越小。 （ ×） 35. 在一定气流速度条件下，管道的直径越小，其摩擦阻力就越大。 （ √ ）

36. 在吸气量和距离相同的情况下，四周有挡板的吸气口的吸气速度比无挡板的吸气口大一倍。 （ √ ）

37. 在吸气量和距离相同的情况下，四周有挡板的吸气口的吸气速度比无挡板的吸气口小一倍。 （ × ）

38. 发展中国家对NOx排放的控制标准比发达国家要严。 （ ×）

39. 活性炭吸附法净化燃煤锅炉烟气时，在去除硫氧化物的同时，还可以去除氮氧化物。 （ √ ）

40. 活性炭吸附法净化燃煤锅炉烟气时，对硫氧化物的去除率很高，而对氮氧化物的去除率很低。 （ × ）

41. 目前，在世界各国的烟气脱硫领域，石灰石湿法脱硫的装机容量远大于石灰湿法脱硫的装机容量。 （ √）

42. 目前，在世界各国的烟气脱硫领域，石灰湿法脱硫的装机容量远大于石灰石湿法脱硫的装机容量。 （ × ）

43. 在废气处理的生物洗涤塔中生活的微生物系统属于悬浮生长系统。 （ √ ） 44. 在废气处理的生物洗涤塔中生活的微生物系统属于附着生长系统。 （ × ） 45. 在废气处理的生物过滤塔中生活的微生物系统属于悬浮生长系统。 （ ×） 46. 在废气处理的生物过滤塔中生活的微生物系统属于附着生长系统。 （√ ） 47. 混合气体中，可燃组分的浓度高于其爆炸上限浓度时，则形成爆炸。 （ × ） 48. 混合气体中，可燃组分的浓度低于其爆炸下限浓度时，则形成爆炸。 （ ×）

49. 用氨作还原剂，选择性催化还原法脱硝的反应温度远高于选择性非催化还原法脱硝的反应温度。 （ ×）

50. 用氨作还原剂，选择性非催化还原法脱硝的反应温度远高于选择性催化还原法脱硝的反应温度。 （ √ ） 三、名词解释

1．大气污染：指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境P3 2．温室效应：：大气中的二氧化碳和其他微量气体，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为“温室效应”。P3 3．一次污染物：是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。P5

4．二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。P6

5．空气过剩系数：实际烟气量Va与理论空气量Va0之比定义为空气过剩系数，即

。

15

P41

6．空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。P41

7．低位发热量：燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时，完全燃烧过程所释放的热量。P44 8．高位发热量：燃烧生成物中水蒸气的汽化潜热。P44 9．大气边界层：

10．干绝热直减率：干气块（包括未饱和的湿空气）绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值，称为干空气温度绝热垂直递减率，简称干绝热直减率。 11．大气稳定度：指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。 12．逆温：温度随高度的增加而增加

13．海陆风：海风和陆风的总称，发生在海陆交界地带，是以24小时为周期的一种大气局地环流 14．山谷风：山风和谷风的总称。发生在山区，是以24小时为周期的局地环流

15．城市热岛环流：是由城乡温度差引起的局地风。产生原因：（1）城市人口密集、工业集中，使得能耗水平高（2）城市的覆盖物热容量大，白天吸热，夜间放热，使低层空气冷却变缓（3）城市上空笼罩着一层烟雾和二氧化碳，使地面有效辐射减弱。

16．风速廓线模式： 风速随高度变化的曲线称为风速廓线，数学表达式叫风速廓线模式，p82 17．熏烟（漫烟）过程：在夜间发生辐射逆温时，清晨太阳升起后，逆温从地面开始破坏而逐渐向上发展。当逆温破坏到烟流下边缘以上时，便发生了强烈的向下混合作用，使地面污染物浓度增大。这个过程称为熏烟（或漫烟）过程.p105

18．危险风速 ：出现绝对最大浓度时的风速称为危险风速。 19．污染系数 ：综合了风向和风速，污染系数=风向频率/平均风速

20．斯托克斯（Stokes）直径：为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径。 21．空气动力学当量直径 ：为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度的圆球的直径。 22．粒径分布：

23．分割直径：当阻力F0趋于离心力Fe时，粒子在交界面上不停地旋转，它的除尘效率为50%，此时粒径即是除尘器的分割粒径。

24．反电晕现象 ：沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电现象。 25．电晕闭塞：当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用。

26．有效驱进速度：在一定的除尘器结构形式和运行条件下测得的总捕集效率值，代人德意希方程反算出相应的驱进速度值，称之为有效驱进速度

27．烟气调质：增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3、及Na2CO3等化合物，可使粒子导电性增加。

28．过滤速度：指烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比

29．保护作用时间：吸附床使用一段时间后，污染物出口浓度达到最大容许浓度，被穿透，吸附剂必须再生，从含污染物气体开始进入吸附床到穿透，称为保护作用时间。 30．空间速度：单位时间通过单位体积催化床的反应物料体积.

四、问答题

16

1. 大气污染的综合防治有哪些措施？

答：（1）全面规划、合理布局：环境规划是经济、社会发展规划的重要组成部分，是体现环境污染综合防治以预防为主的最重要、最高层次的手段。环境规划的主要任务，一是综合研究区域经济发展将给环境带来的影响和环境质量变化的趋势，提出区域经济可持续发展和区域环境质量不断得以改善的最佳规划方案；二是对工作失误已经造成的环境污染和环境问题，提出对改善和控制环境污染具有指令性的最佳实施方案。 （1）全面规划、合理布局：环境规划是经济、社会发展规划的重要组成部分，是体现环境污染综合防治以预防为主的最重要、最高层次的手段。环境规划的主要任务，一是综合研究区域经济发展将给环境带来的影响和环境质量变化的趋势，提出区域经济可持续发展和区域环境质量不断得以改善的最佳规划方案；二是对工作失误已经造成的环境污染和环境问题，提出对改善和控制环境污染具有指令性的最佳实施方案。 （3）控制大气污染的技术措施：实施清洁生产；实施可持续发展的清洁战略；建立综合性工业基地。 （4）控制污染的经济政策：保证必要的环境保护投资，并随着经济的发展逐年增加；实行“污染者和使用者支付原则”。

（5）绿化造林：绿色植物是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分，绿化造林不仅能美化环境，调节空气温湿度或城市小气候，保持水土，防治风沙，而且在净化空气和降低噪声方面皆会起到显著作用。 （6）安装废弃净化装置：安装废气净化装置，是控制环境空气质量的基础，也是实行环境规划与治理等项综合防治措施的前提。

2. 旋风除尘器内的压力分布有什么规律？

答：轴向压力变化较小；径向压力变化大，外侧高，中心低，轴心处为负压。P179

3. 电除尘器空载运行时的电晕电流为什么大于带负荷运行时的电晕电流？气体含尘浓度太高，会产生什么样的后果？克服这种后果可以采取哪些措施？

答：电除尘器空载运行时的电晕电流大于带负荷运行时的电晕电流,电除尘器内同时存在着两种空间电荷,一种是气体离子的电荷,一种是带电尘粒的电荷.由于气体离子运动速度大大高于带电尘粒的运动速度,所以含尘气流通过电除尘器时的电晕电流要比通过清洁气流时小.

如果气体含尘浓度太高,电场内尘粒的空间电荷很高,会使电除尘器电晕电流急剧下降,严重时可能会趋近于零,这种情况称为电晕闭塞.为克服这种后果可以提高工作电压,采用放电强烈的芒刺型电晕极,电除尘器前增设预净化设备等.

4. 吸气口气流速度分布具有哪些特点？

答：① 在吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口距离x的增大，逐渐变成椭面，而在1倍吸气口直径d处已接近为球面；② 吸气口气流速度衰减较快；③ 对于结构一定的吸气口，不论吸气口风速大小，其等速面形状大致相同。而吸气口结构形式不同，其气流衰减规律则不同。

5. 满足工业规模使用的吸附剂，必须具备哪些条件？工业上广泛应用的吸附剂主要有哪几种？ 答：条件：①具有巨大的内表面；②对不同气体具有选择性的吸附作用；

17

③较高的机械度、化学与热稳定性；④吸附容量大； ⑤来源广泛，造价低廉；⑥良好的再生性能。 工业上广泛应用的吸附剂主要有5种：活性炭、活性氧化铝、硅胶、白土、沸石分子筛。 6. 我国目前普遍存在的大气污染问题是什么？我国大气污染现状有什么规律性？

答：我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物是SO2和烟尘，主要污染物为TSP和SO2。少数法城市属煤烟与汽车尾气污染并重类型。规律性:城市污染空气质量恶化的趋势有所减缓，部分城市空气质量有所改善，但某些城市大气污染仍较严重，冬季比夏季严重，北方比南方严重 7. 旋风除尘器的卸灰装置为什么要保持良好的气密性？

答：除尘器下部的严密性也是影响除尘效率的一个重要因素。从压力分布可以看出，由外

壁向中心的静压是逐渐下降的，即使是旋风除尘器在正压下运行，锥体底部也会处于负压状态，如果除尘器下部不严密，漏入外部空气，会把正在落入灰斗的粉尘重新带走，使除尘效率显著下降。 8. 应用于工业废气净化的电除尘器为什么要采用负电晕？电除尘器为什么比其它类型除尘器少消耗电能？

答：①在相同电压下通常负电晕电极产生较高的电晕电流，且击穿电压也高得多，所以对 于工业气体净化，倾向于采用稳定性强，可以得到较高操作电压和电流的负电晕极； ②电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于，分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离粒子耗能小，气流阻力也小的特点。

9. 催化剂能加快反应速度的化学本质是什么？

答：催化剂表面存在许多具有一定形状的活性中心，能对具有适应这一形状结构的反应物分子进行化学吸附，形成多位活化络合物，使得原分子的化学结构松弛，从而降低了反应物活化能的结果。因为任何化学反应的进行都需要一定的活化能，而活化能的大小直接影响到反应速率的快慢。 10. 为了进行有效吸附，对吸附器的设计有哪些基本要求？

答：(1)具有足够的气体流通面积和停留时间 (2)保证气流分布均匀 (3)对于影响吸附过程的其他物质如粉尘、水蒸气等要设预处理装置 (4)采用其他较为经济有效的工艺，预先除去入口气体中的部分组分，以减轻吸附系统的负荷 (5)能够有效地控制和调节吸附操作温度(6)要易于更换吸附剂。

11. 石灰/石灰石洗涤法烟气脱硫工艺中，将己二酸和硫酸镁作为添加剂加入吸收液中有什么作用？ 答案一：①为了提高SO2的去除率，改进石灰石法的可靠性和经济性，发展了加入己二酸的石灰石法； ②克服石灰石法结垢和SO2去除率低的另一种方法是添加硫酸镁以改进溶液化学性质，使SO2以可溶性盐形式被吸收，而不是以亚硫酸钙或硫酸钙。

答案二：己二酸在洗涤浆中它能起缓冲pH的作用。理论上，强度介于碳酸和亚硫酸之间，并且其钙盐较易溶解，任何酸都可用作缓冲剂。选择己二酸的原因在于它来源丰富、价格低廉。 己二酸的缓冲作用抑制了气液界面上由于SO2溶解而导致的pH降低，从而使液面处SO2的浓度提高，大大地加速了液相传质。 加入硫酸镁的作用是为了使浆液中MgSO3浓度足够高，一般采用0.3-1.0mol/L的MgSO4溶液。

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12. 说明气液两相间物质传递过程的“双膜理论”的主要论点。 答：基本理论点：

（1）当气液两相接触时，两相之间又一个相界面，在相界面两侧分别存在着呈层流流动的稳定膜层。溶质以分子扩散的方式连续通过这两个膜层，在膜层外的气液两相主体中呈湍流状态，膜层的厚度主要随流速而变，流速越大，厚度越小。 （2）在相界面上气液两相平衡界面上没有传质阻力。

（3）在膜层以外的气体内，由于充分的湍动，溶质基本上是均匀的，即认为主体中没有浓度梯度存在，换句话说，浓度梯度全部集中在两个膜层内。

(在稳态吸收操作中，从气相主体传到界面吸收质的通量等于界面传递到液相主体吸收质的通量，在界面上无吸收质积累和亏损。吸收传质速率方程的一般表达式为： 吸收速率＝吸收推动力×吸收系数，或者 吸收速率＝吸收推动力/吸收阻力 )

13. 目前计入空气污染指数有那些项目？如何计分？如何报告？ 答：⑴PM10、SO2、NO2、CO、O3 ⑵ 当第K种污染物浓度为

⑶各种污染物的污染分指数都计算以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。API＜50时，则不报告首要污染物. 14. 烟囱高度设计的计算方法有哪几种？

答：①按地面最大浓度的计算方法； ②按地面绝对最大浓度的计算方法； ③按一定保证率的计算法； ④P值法。

15. 化学吸收过程的计算要考虑哪些平衡计算？化学吸收过程与物理吸收过程相比，为什么能获较高的吸收效率和吸收速率？

答：气体溶于液体中，若发生化学反应，则被吸收组分的气液平衡关系既应服从相平衡关系，又应服从化学平衡关系。1. 溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积溶剂能够容纳的溶质量增多，表现在 平衡关系上为溶液的平衡分压降低，甚至可以降到零，从而使吸收推动力增加。 2. 如果反应进行得很快，以致气体刚进入气液界面就被消耗殆尽，则溶质在液膜中的扩 散阻力大为降低，甚至降为零。这就使总吸收系数增大，吸收速率提高。

3. 填料表面有一部分液体停滞不动或流动很慢，在物理吸收中这部分液体往往被溶质所

饱和而不能再进行吸收，但在化学吸收中则要吸收多得多的溶质才能达到饱和。所以对物理吸收不是有效的湿表面，对化学吸收仍然可能是有效的。（填料表面的停滞层仍为有效湿表面） 五、计算题 1.

已知煤炭的重量组成为：C 77.2%，H 5.2%，N 1.2%，S 2.6%，O 5.9%，灰分7.9%。计算完全燃烧时

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燃料（煤）与空气的理论质量比，并计算燃烧烟气的组成（对气态组分以体积百分比表示，对固体组分以g/m3N表示）。 2.

粉尘由dp=5μm和dp=10μm的粒子等质量组成。除尘器A的处理气量为Q，对应的分级效率分别为70%和85%；除尘器B的处理气量为2Q，其分级效率分别为76%和88%。 试求：（1）并联处理总气量为3Q时，总除尘效率；

（2）总处理气量为2Q，除尘器B在前，2台除尘器A并联在后串联的总效率。

解：（1）除尘器A 收集的粉尘的质量为： （0.5×0.7＋0.5×0.85）Q＝0.775Q 除尘器B收集的粉尘的质量为： （0.5×0.76＋0.5×0.88）×2Q＝1.64Q 并联处理时总除尘效率为：

（0.775Q＋1.64Q）/3Q＝0.805＝80.5％

（2）第一级的除尘效率为：（0.5×0.76＋0.5×0.88）×2Q/2Q＝82％ 第二级的除尘效率为（0.5×0.7＋0.5×0.85）×2Q/2Q＝77.5％ 串联时的总效率为：1－（1－0.82）×（1－0.775）＝95.6％

剩下的找不到啊。。。。。。

《大气污染控制工程》复习要点（2010/10）

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第一章 概 论

第一节：大气与大气污染

1. 大气的组成：干洁空气、水蒸气和各种杂质。

2. 大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出

足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利，或危害了生态环境。P3（名词解释/选择）

3. 按照大气污染范围分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污

染。

4. 全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。P3（填

空）

5. 温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体，可以使太阳短波辐射几乎无

衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为“温室效应”。P3

第二节：大气污染物及其来源

1. 大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两类：气溶胶状态污染物，气体状态污染物。P4

2. 气溶胶：系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。P4

3. 气溶胶状态污染物

粉尘：指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。

烟：烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。

飞灰：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。 黑烟：由燃烧产生的能见气溶胶。 霾（灰霾）：大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊，能见度降低到10km以下的天气现象。

雾：气体中液滴悬浮体的总称。 4. 总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100

颗粒物。P5

5. 可吸入颗粒物（PM10）：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径106.

的颗的

7. 8. 9.

粒物。P5

气体状态污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾

对于气体污染物，有可分为一次污染物和二次污染物。P5

一次污染物：是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。P5

二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。P6

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10. 硫酸烟雾：硫酸烟雾系大气中的SO2等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的

悬浮颗粒或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要比SO2气体大得多。P7

11. 光化学烟雾：光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物

和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。P7

12. 大气污染物的来源可分为自然污染源和人为污染源两类。P7

13. 人为污染源有各种分类方法。按污染源的空间分布可分为：点源、面源、线源。P7

14. 人为源：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源

15. 对主要大气污染物的分类统计：燃料燃烧、工业生产、交通运输

16.大气污染的影响：

大气污染物侵入人体的主要三条途径：表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气

1.对人体健康的影响：颗粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、光化学氧化剂、有机化合物 2.对植物的伤害

3.对器物和材料的影响

4.对大气能见度和气候的影响

第四节：大气污染综合防治

1. 大气污染综合防治：实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目标，对多

种大气污染控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价，从而得出最优的控制技术方案和工程措施。P19

2. 大气污染综合防治措施：P19

（1）全面规划、合理布局

影响环境空气质量的因素很多，因此，为了控制城市和工业区的大气污染，必须在进行区域性经济和社会发展规划的同时，做好全面环境规划，采取区域性综合防治措施。 （2）严格环境管理

从环境管理的概念可知，环境管理是对环境污染源和污染物的管理，通过对污染物的排放、传输承受三个环节的调控达到改善环境的目的。 （3）控制大气污染的技术措施 ① 实施清洁生产

② 实施可持续发展的能源战略

22

③ 建立综合性工业基地 （4）控制污染的经济政策

① 保证必要的环境保护投资，并随着经济的发展逐年增加 ② 实行“污染者和使用者支付原则” （5）控制污染的产业政策 1鼓励类 2限制类 3淘汰类

（5）绿化造林

绿化造林是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分，绿化造林不仅能美化化境，调节空气温湿度或城市小气候，保持水土，防治风沙，而且在净化空气（吸收二氧化碳、有害气体、颗粒物、杀菌）和降低噪声方面皆会起到显著作用。

（6）安装废气净化装置

安装废气净化装置，是控制环境空气质量的基础，也是实行环境规划与管理等项综合防治措施的前提。

第五节：环境空气质量控制标准

一、环境空气质量控制标准的种类和作用P22 1. 环境空气质量标准（环境）

2. 大气污染物排放标准（工业污染源） 3. 大气污染控制技术标准

4. 警报标准（工业企业设计卫生标准）：车间

二、环境空气质量标准中：P23

大气污染物综合排放标准规定：任何一个排气筒必须同时遵守最高允许排放浓度（任何1小时浓度平均值）和最高允许排放速率（任何1小时排放污染物的质量）两项超标，超过其中任何一项均为超标排放。P24

大气污染物综合排放标准中，按照综合排放标准与行业性排放标准不交叉执行的原则，仍继续执行行业性标准（优先使用行业标准）。P25

五、空气污染指数及报告：

1.目前计入空气污染指数（API）的项目定为：可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）。P25

2.污染指数的计算结果只保留整数，小数点后的数值全部进位。P27 （例：污染指数的计算结果为100.1，则API值为101【进位】）

3.各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。API<50时，则不报告首要污染物。P27

23

污染物的分指数，可由其实测浓度Ck值按照分段线性方程计算。对于第k种污染物的第j个转折点（Ck,j,Ik,j）的分指数值Ik,j和相应浓度值Ck,j，可由表1-7确定。 当第k种污染物浓度为Ck,j?Ck?Ck,J?1时，则其分指数为 Ik?Ck?Ck,jCk,j?1?Ck,j(Ik,j?1?Ik,j)?Ik,j 式中：Ik第k种污染的污染分指数 Ck第k种污染的污染物平均浓度监测值 Ik,j第k种污染j转折点的平均污染分指数 Ik,j?1第k种污染j+1转折点的平均的污染分指数 Ck,j第j转折点上k种污染浓度限值（对应Ik,j） Ck,j?1 j+1转折点上k种污染浓度限值（对应Ik,j，j?1） 污染指数的计算结果只保留整数，小数点后的数值全部进位

第二章

燃料与大气污染

第一节：燃料的性质

1. 煤的分类：褐煤、烟煤、无烟煤

2. 燃料按物理状态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类。P29

3. 煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳，以及估测硫含量和热值。P30

4. 灰分：是煤中不可燃矿物物质的总称。P30

5. 元素分析：是用化学方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧等的含量。P31

6. 煤中含有硫的形态（四种）：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeSO4）、有机硫

（CxHySz）和元素硫。P31

7. 人们一般把硫分为硫化铁硫、有机硫、硫酸盐硫，前两种能燃烧放出热量称为挥发硫，硫酸盐硫不参加燃烧，是灰分的一部分。

8. 煤的成分表示方法中常用的基准有：收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无

灰基。P33

第二节：燃料燃烧过程

1. 燃烧：指可燃混合物的快速氧化过程，并伴随能量的释放，同时使燃料的组

成元素转化为相应的氧化物。

2. 燃料完全燃烧的条件为：空气条件、温度条件、时间条件和燃料与空气的混合条件。P37-39

3. 燃烧过程的“三T”条件为：温度、时间和湍流度。P39

24

4. 计算：燃料燃烧的理论空气量P39

理论空气量（Vg0）：单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需的空气量称为理论空气量。

建立燃烧化学方程式时，假定：

（1）空气仅由N2和O2组成，其体积比为79.1/20.9=3.78； （2） 燃料中的固态氧可用于燃烧； （3）燃料中的硫被氧化成SO2；

（4）计算理论空气量时忽略NOX的生成量；

（5）燃料的化学时为CxHySzOw，其中下标x、y、z、w分别代表C、H、S、O的原子数。

完全燃烧的化学反应方程式： yw?yw?yyw????CxHySzOw??x??z??O2?3.78?x??z??N2?xCO2?H2O?zSO2?3.78?x??z??N2?Q 42?42?222????理论空气量： 0yw??V?22.4?4.78x??z???/?12x?1.008y?32z?16w? a42??

yw?? ?107.1?x??z??/?12x?1.008y?32z?16w?42??5. ：实际空气量Va与理论空气量Va0之比定义为空气过剩系数m3空气过剩系数/kga，即

，通常α>1。P41

6. 空燃比（AF）：单位质量燃料燃烧所需的空气质量，它可由燃烧方程直接求

得。P42（空燃比为无量纲）

7. 发热量：单位燃料完全燃烧时发生的热量变化，即在反应物开始状态和反应

产物终了状态相同的情况下（通常为298K和1atm）的热量变化，称为燃料的发热量，单位是kJ/kg（固体、液体燃料）或kJ/m3（气体燃料）。燃料的发热量有：低位发热量和高位发热量P44 8. 燃料设备的热损失：（1）排烟热损失（2）不完全燃烧热损失（3）炉体散热

损失

第三节：烟气体积及污染物排放量计算P46~P49

1. 理论烟气体积：在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为

理论烟气体积，以Vfg表示。烟气成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸气。P46 理论烟气体积：等于干烟气体积和水蒸气体积之和。P46 干烟气：除水蒸气以外的成分称为干烟气；湿烟气：包括水蒸气在内的烟气。

0

Vfg0=V干烟气+V水蒸气；

V理论水蒸气=V燃料中氢燃烧后的水蒸气+V燃料中水+V理论空气量带入的

实际烟气体积 Vfg

25

0

Vfg = Vfg0 + (a-1)Va0

2. 烟气体积和密度的校正

燃烧产生的烟气其T、P总高于标态（273K、1atm）故需换算成标态。大多数烟气可视为理想气体，故可应用理想气体方程。设观测状态下（Ts、Ps下）：烟气的体积为Vs，密度为ρs。标态下（TN、PN下）： 烟气的体积为VN，密度

PT为ρN。

VN?VS?S?NPNTS标态下体积为：

标态下密度为： PT?N??S?N?S PSTN

3. 过剩空气较正

因为实际燃烧过程是有过剩空气的，所以燃烧过程中的实际烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和。

用奥氏烟气分析仪测定烟气中的CO2、O2和CO的含量，可以确定燃烧设备在运行中烟气成分和空气过剩系数。

实际空气量空气过剩系数为：a= ? 1 ? m

理论空气量

M——过剩空气中O2的过剩系数

设燃烧是完全燃烧，过剩空气中的氧只以O2形式存在，燃烧产物用下标P表示，

C??1?m?O2??1?m?3.67N2?CO2P?O2P?N2P

假设空气只有O2、N2,分别为20.9%、79.1%，则空气中总氧量为 理论需氧量：0.264N2P-O2P

O2P所以（燃烧完全时） a?1?0.264N2P?O2P

若燃烧不完全会产生CO，须校正。即从测得的过剩氧中减去CO氧化为CO2

O2P?0.5COP所需的O2 a?1?0.264N2P??O2P?0.5COP? 此时

各组分的量均为奥氏分析仪所测得的百分数。

标况下烟气量计算式：V fg ? V f g0 ? V a ( ? ? 1 )

4. 污染物排放量的计算（例题、习题）P47

第五节：燃烧过程中颗粒污染物的形成

1. 燃烧过程中生成一些主要成分为碳的粒子，通常由气相反应生成积碳，由液态烃燃料高温分解产生的那些粒子都是结焦或煤胞。P54

2. 燃煤烟尘的形成：固体燃料燃烧产生的颗粒物通常称为烟尘，它包括黑烟和飞灰两部分。黑烟主要是未燃尽的碳粒，飞灰则主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒，是飞灰的一部分。P55

3. 减少燃煤层气体中未燃尽碳粒的主要控制途径是：（1）改善燃料和空气的混

合（2）保证足够高的燃烧温度（3）保证碳粒在高温区必要的停留时间

26

4. 影响燃煤烟气中飞灰排放特征的因素 燃烧方式：手烧炉 层燃炉 室燃炉 沸

腾炉

第三章 污染气象学基础知识

1. 干绝热垂直递减率（干绝热直减率）: 干气块（包括未饱和的湿空气）绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值，称为干空气温

度绝热垂直递减率，简称干绝热直减率。以γd表示。

2.逆温：温度随高度的增加而增加。

逆温的最危险状况是逆温层正好处于烟囱排放口。

逆温形成的过程：形成逆温的过程多种多样，最主要有以下几种：（1）辐射逆温（较常见）（2）下沉逆温（3）平流逆温（4）湍流逆温（5）锋面逆温。 3.辐射逆温

由于大气是直接吸收从地面来的辐射能，愈靠近地面的空气受地表的影响越大，所以接近地面的空气层在夜间也随之降温，而上层空气的温度下降得不如近地层空气快，因此，使近地层气温形成上高下低的逆温层，这种因地面辐射冷却而形成的气温随高度增加而递增现象叫辐射逆温。[以冬季最强 ] 4.五种典型烟流和大气稳定度

（1）波浪型r＞o，r＞rd 很不稳定 （2）锥型：r＞o，r rd 中性或稳定 （3）扇型：r＜o，r＜rd 稳定 （4）爬升型（屋脊型）：大气处于向逆温过渡。在排出口上方：r＞o，r＞rd 不稳定;在排出下方；r＜o，r＜rd，大气处于稳定状态。 （5）漫烟型（熏烟型）：大气逆温向不稳定过渡时，排出口上方：r＜o，r＜rd，大气处于稳定状态；

27

第四章 大气扩散浓度估算

风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素。

第七节 烟囱高度的设计P117~P120

设计目的：使烟囱排放的大气污染物在环境空气中产生的地面浓度与背景值叠加后的预测浓度，不超过《环境空气质量标准》规定的浓度限值。

1、有效源高

烟囱的有效高度H（烟轴高度，它由烟囱几何高度Hs和烟流（最大）抬升高度ΔH组成，即H=Hs+ΔH），要得到H，只要求出ΔH即可。ΔH：烟囱顶层距烟轴的距离，随x而变化的。 （1）烟气抬升：烟气从烟囱排出，有风时，大致有四个阶段: a）喷出阶段；b）浮升阶段；c）瓦解阶段；d）变平阶段：

（2）烟云抬升的原因有两个：①是烟囱出口处的烟流具有一初始动量（使它们继续垂直上升）；②是因烟流温度高于环境温度产生的静浮力。

这两种动力引起的烟气浮力运动称烟云抬升，烟云抬升有利于降低地面的污染物浓度。 （3）影响烟云抬升的因素：影响烟云抬升的因素很多，这里只考虑几种重要因素： 1）烟气本身的因素 ：a）烟气出口速度（Vs）：决定了烟起初始动力的大小；b）热排放率（QH）—烟囱口排出热量的速率。QH越高烟云抬升的浮力就越大，大多数烟云抬升模式认为

????QH，其中α=1/4～1，常取α为2/3。c）烟囱几何高度（看法不一）有

23人认为有影响：????s；有人认为无影响。

2）环境大气因素：a）烟囱出口高度处风速越大，抬升高度愈低；b）大气稳定度：不稳时，抬升较高；中性时，抬升稍高；稳定时，抬升低。c）大气湍流的影响：大气湍流越强，抬升高度愈低。

3）下垫面等因素的影响

第八节 厂址选择 P120

第五章 颗粒污染物控制技术基础

第一节：颗粒的粒径及粒径分布

1. 几种常用的粒径表示方法：P127-128

⑴ 用显微镜法观测颗粒时，采用如下几种粒径：

① 定向直径

② 定向面积等分直径③ 投影面积直径

同一颗粒的dF >dA>dM。

⑵ 用筛分法测定时，可得到筛分直径 ⑶ 有光散射法测定时，可得到等体积直径

⑷ 用沉降法测定时，一般采用如下两种定义：

28

① 斯托克斯直径：为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球直径。

② 空气动力学当量直径（

：为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度

）的圆球的直径。

（例：空气动力学当量直径

是用哪种方法测定的？---沉降法）

之比（或百分比）。

2. 个数频率：为第间隔中的颗粒个数与颗粒总个数

3. 个数筛下累积频率：为小于第间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比（或百分比）。P129-130（区别两者）

第二节：粉尘的物理性质

粉尘的物理性质（密度、安息角、滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性、粘附性、自然性和爆炸性）

1. 若所指的粉尘体积不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部体积，而是粉尘自身所占

的真实体积，则以此真实体积求得的密度称为粉尘的真密度，并以

表示。

2. 呈堆积状态存在的粉尘（即粉体），它的堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部

的空隙体积，以此堆积体积求得的密度称为粉尘的堆积密度，并以3.

表示。

4. 5. 6.

7.

P143

安息角：粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成一个圆锥体，圆锥体母线与水平面的夹角称为粉尘的安息角，也称动安息角或堆积角等，一般为35°～55°。P144

滑动角：系指自然堆放在光滑平板上的粉尘，随平板做倾斜运动时，粉尘开始发生滑动时的平板倾斜角，也称静安息角，一般为40°～55°。P144 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难易程度的性质。P146 （粉尘的润湿性是选用湿式除尘器的主要依据。）

体积比电阻：在高温（一般在200℃以上）范围内，粉尘层的导电主要靠粉尘本体内部的电子或离子进行。这种本体导电占优势的粉尘比电阻称为体积比电阻。P148

表面比电阻：在低温（一般在100℃以下）范围内，粉尘的导电主要靠尘粒表面吸附的水分或其他化学物质中的离子进行。这种表面导电占优势的粉尘比电阻称为表面比电阻。P148

高温范围内，粉尘比电阻随温度的升高而降低，其大小取决于粉尘的化学组成 低温范围内，粉尘比电阻随温度的升高而增大，随气体中水分或其他化学物质含量的增加而降低。

29

8. 粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大影响，最适宜于电除尘器运行的比电阻

范围为104～1010

。P149

9. 颗粒物的沉降方式有：重力沉降、离心沉降、静电沉降、惯性沉降、扩散沉降。

第三节：净化装置的性能

1. 评价净化装置性能的指标：P151

包括技术指标和经济指标两方面。

技术指标主要有处理气体流量、净化效率和压力损失等；经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。

此外，还应考虑装置的安装、操作、检修的难易等因素。

2. 【计算】1，处理气体流量；2，总效率；3，多级除尘的总净化效率

（计算：1，烟气；2，总效率/处理气体流量/多级除尘的总净化效率）P151-155 3. 分级效率：系指除尘装置对某一粒径

P153

第四节 颗粒捕集的理论基础 P156

或粒径间隔

内粉尘的除尘效率。

第六章 除尘装置

第一节：机械除尘器

1. 机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。P161（填空）

2. 旋风除尘器的基本原理？P167（简答）

旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。含尘气流进入除尘器后，沿外壁由上而下作旋转运动，同时有少量气体沿径向运动到中心区域。气流作旋转运动时，尘粒在离心力作用下逐步移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗，当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经排出管排出。

3. 普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成。P167（填空） 4. 除尘器相对尺寸对压力损失影响较大，当除尘器结构型式相同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变。P169（选择）（了解“相对尺寸”的概念） 5. 分割直径：处于平衡状态的尘粒有50%的可能进入内漩涡，也有50%的可能

性移向外壁，除尘效率为50%使所对应的粒径即为除尘器的分割直径。P170（名词解释）？？？

6. 二次效应：即被捕集粒子重新进入气流。P171（名词解释）

30

第二节：电除尘器

1. 电除尘器的工作原理：P178-179（简答）

其原理涉及 悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除等三个基本过程。

2. 起始电晕电压：开始产生电晕电流是所施加的电压。P180（名词解释） 3. 粒子荷电中：1，电场荷电；2，扩散荷电。P183（了解）

4. 电晕闭塞：当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电场中根本得

不到电荷，电晕电流几乎减少到零，失去除尘作用。P186（名词解释） 5. 克服高比电阻影响的方法有：保持电极表面尽可能清洁；采用较好的供电系统，烟气调质，以及发展新型电除尘器。P196（选择）

6. 烟气调质：增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3、及Na2CO3等化合物，

可使粒子导电性增加。P197（名词解释/选择/填空） 7.

第三节：湿式除尘器

1. 在工程上使用的湿式除尘器总体上分为：低能和高能两类。低能湿式除尘器

包括喷雾塔和旋风除尘器等，高能湿式除尘器包括文丘里洗涤器等。P200（填空）（例： 是典型的高能湿式除尘器。---文丘里洗涤器） 第四节：过滤式除尘器

1. 过滤式除尘的原理？P213（简答）？？？

含尘气体流通过过滤材料将粉尘分离捕集

2. 颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘层，

常称为粉尘初层。初层形成后，它成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率。P213（填空）

3. 气布比：烟气实际体积流量与滤布面积之比。P214（名词解释） 4. 袋式除尘器的压力损失

力损失

由通过清洁滤料的压力损失和通过颗粒层的压组成。P215（填空）

5. 袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的。P218（填空） 6. 常用的清灰方式有三种：机械振动式、逆气流清灰和脉冲喷吹清灰。P218（填

空）

“四大除尘技术”

目前常用的除尘器分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器。 机械除尘器包括：重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。 设计重力沉降室的模式有：层流式和湍流式。

提高重力沉降室除尘效率的主要途径：降低沉降室内的气流速度、增加沉降室长度、降低沉降室高度。

31

1. 重力沉降室的结构和原理

重力沉降室是通过重力作用使粉尘从气流中沉降分离的除尘装置。含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。

重力沉降室分为（1）层流式 （2）湍流式。

层流式沉降室设计的简单模式的假设是在沉降室内

气流为柱塞流，流速为v0，流动状态保持在层流范围内；颗粒均匀地分布在烟气中。

湍流式沉降室设计的模式是假设沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分布于气流中。

重力沉降室的主要优点是：结构简单，投资少，压力损失小，维修管理容易。 缺点：体积大，效率低，因此只能作为高效除尘的预除尘装置，除去较大和较重的粒子。

重力沉降室实际性能：只能作为气体的初级净化，除去最大和最重的颗粒，沉降室的除尘效率约为40-70%；仅用于分离dp>50ηm的尘粒。

层流模式重力沉降室的计算 （1）沉降时间计算

重力沉降室是通过重力从气流中分离尘粒的。其结构如图6-1所示。

W L

H u

us

尘粒的沉降速度为Vt，沉降室的长、宽、高分别为L、W、H，要使沉降速度为Vt的尘粒在沉降室全部去除，气流在沉降室内的停留时间t（错误！未找到引用源。）应大于或等于尘粒从顶部沉降到灰斗的时间（错误！未找到引用源。），即错误！未找到引用源。 （2）最小沉降粒径计算

（3）重力沉降室除尘效率

多层重力沉降室分级除尘效率

32

2. 惯性除尘器分为：以气流中粒子冲击挡板捕集较粗粒子的冲击式和通过改变气流流动方向而捕集较细粒子的反转式。 惯性除尘器的结构和原理：

为了改善沉降室的除尘效果，可在沉降室内设置各种形式的挡板，使含尘气体冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离。

惯性除尘器分为冲击式和反转式。冲击式的原理是：气流冲击挡板捕集较粗粒子；反转式的原理是改变气流方向捕集较细粒子。

惯性除尘器的应用：惯性除尘器的除尘效率，与气

流速度越大、气流方向转变角度越大、转变次数越多、其净化效率愈高，压力损失愈大。一般适合于净化密度大和粒径大的金属或矿物性粉尘除尘。对于粘性较强或纤维性粉尘一般不适合。

惯性除尘一般效率不高，因此，一般只适合于多级除尘中的第一级除尘。捕集粒径一般在10-20μm以上的粗尘。压力损失一般为100-1000pa。

旋风除尘器

原理：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，一般用来分离粒径大于5μm的尘粒。

旋风除尘器特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。 缺点：效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用。

工作原理

1、 除尘器内气流与尘粒的运动：气流从宏观上看可归结为三个运动：外涡旋、内涡旋、上

涡旋。

含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称为外涡旋（外涡流），外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡旋（内涡流）。外涡旋和内涡旋的旋转方向相同，含尘气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力推动下移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。

气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部压力下降，一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上，到达顶部后，在沿排出管旋转向下，从排出管排出。这股旋转向上的气流称为上涡旋。

2．气流的速度

为方便，常把内外旋流气体的运动分解为三个速度分量：切向速度Vθ、径向速度Vr、轴

33

向速度Vz。

影响旋风除尘器效率的因素：二次效应（避免措施-锁气器）、比例尺寸、烟尘的物理性质、操作变量。

旋风除尘器按进气方式分为：切向进入式、轴向进入式。 旋风除尘器的结构形式 ：切向进气方式——直入式和蜗壳式 气流组织分类——回流式、直流式、平旋式、和旋流使 多管旋风除尘器（直流式旋风子 并联）。

4.电除尘器

机理：电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，使尘粒子从含尘气体中分离出来的装置。 电除尘与一切机械方法的区别在于分离力直接作用在尘粒子上，使粒子与气体分离的力，而不是作用在整个粉尘气体上。

电除尘器主要优点：

1、 压力损失小，ΔP=200～500Pa 2、 处理烟气量大，可达105-106m3/h 3、 能耗低，约0.2-0.4kWh/(1000 m3)

4、 对细粉尘有很高的捕集率，可高于99% 5、 可在高温或强腐蚀性气体下操作。 电除尘的性能缺点

除尘器的主要缺点是设备庞大，消耗钢材多，初投资大，要求安装和运行管理技术较高，故目前我国电除尘的应用还不太普遍。

电除尘的工作原理

两电极间加一电压。一对电极的电位差必须大得使放电极周围产生电晕（常常加直流），高电压使含尘气体通过这对电极之间时，形成气体离子（正离子、负离子）这些负离子迅速向集尘极运动，并且由于同粒子相撞而把电荷转移给粉尘荷电，然后与粒子上的电荷互相作用的电场就使它们向收尘电极漂移，并沉积在集尘电极上，形成灰尘层。

当集尘电极表面粉尘沉集到一定厚度后，用机械振打等方法将沉集的粉尘层清除掉落入灰斗中。

电除尘过程：（1）放电（2）荷电；（3）迁移（4）清灰。

电晕放电：

在电晕中产生离子的主要机制是由于气体中的自由电子从电场中获得能量，和气体分子激烈碰撞，是电子脱离气体分子，结果产生带阳电荷的气体离子并增加了自由电子，这种现

34

象称为电离。

在曲率很大的表面（如一尖端或一根细线）和一根管子或一块板之间有电位差，则能形成非均匀电场而产生电晕放电。电除尘中所采用的单极性电晕是在放电电极和收尘电极间形成的稳定的自发发生的气体放电，电离过程局限在放电电极邻近的强电场中的辉光区或邻近辉光区的地方。

影响电晕特性的因素

1、电极的形状、电极间距离；2、粉尘的浓度、粒度、比电阻；3、气体组成的影响；4、温度和压力的影响。

增加电压—电流特性方法

改变电荷载体的有效迁移率，从而改变电压—电流特性。 1、温度，场强不变，减小气体密度； 2、气体密度，场强不变，提高温度； 3、温度，气体密度不变，增大场强。

粉尘荷电

电除尘过程的基本要求就是：相同条件下荷电速度快，荷电量大。

粒子荷电种类

1、离子在电场力作用下作定向运动，并与粒子碰撞而使粒子荷电，d>0.5um为主，称为电场荷电；

2、气体吸附电子而成为负气体离子，由离子的扩散而使粒子荷电，d<0.15为主，称为扩散荷电；

3、场电荷和扩散电荷的综合作用。

影响荷电时间的因素

1、电流影响；电晕电流增加则荷电时间变短；

2、不规则电场影响；由于是经整流的不平滑变电压（未达稳定）故在部分周期内荷电间断，粉尘上的电荷过剩，增长了荷电时间，降低了除尘效率。

荷电粉尘的迁移和收集 一、 驱进速度 在电场中粉尘的运动主要受静电力和空气动力支配。

静电力 F1?qEp Ep——粒子所处位置的集尘电场强度，V/m

空气动力主要是由于粉尘和气体之间的相对运动所引起的阻力按斯托克斯公式计算：

F2?3??dp? 二力相等时，即F1=F2时，尘粒就达到一个极限速度或终末速度：

qEp-2 ?? (注：t>10s)；称为尘粒的驱进速度。 3??dp

二、粒子的捕集效率

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影响粉尘捕集的理论因素 1、有效驱进速度 2、粉尘粒径dp

3、气流速度v，0.5-2.5m/s；板式电除尘器的气流速度为 1.0-1.5m/s

粉尘比电阻和对电除尘器的影响

1、 粉尘的导电性：烟气中的水汽和化学物质能使粉尘具有电除尘器操作所需要的微弱

导电性，某些情况下，较高的稳定也会使粉尘具有满意的导电性。

2、 高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响：高比电阻粉尘将会干扰电场条件，导致除尘

率下降。当高于一值时，集尘板粉尘层内会出现电火花，即会产生明显反电晕，反电晕的产生导致点晕电流密度大大降低，严重干扰粒子荷电和捕集。

3、 克服高比电阻的方法：保持电极表面尽可能清洁、采用较好的供电系统、烟气调质

（增加湿度、改变烟气温度）、发展新型电除尘器。

3. 袋式除尘

是利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程。

袋式除尘器工作原理：含尘气体从下部进入员通过行滤袋，

再通过滤料的空隙时，，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排出口排出。沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗。

粉尘初层：颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘层，称为粉尘初层。其是称为袋式除尘器的主要过滤层，提高除尘效率。

过滤式除尘器分为：空气过滤器、颗粒层除尘器、袋式除尘器

袋式除尘器的清灰方式：机械振动清灰、逆气流清灰、脉冲喷吹清灰。

袋式除尘器特点：1、除尘效率高；2、适应性强；3、操作弹性大；4、结构简单。

缺点：1、受滤布的耐温、耐腐等操作性能的限制；2、不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒。 除尘过程：

当含尘气流穿过滤袋时，粉尘便捕集在滤袋上，净化后的气体从出口排除。经过一段时间，启开空气反吹系统，粉尘被反吹气流吹入灰斗。 除尘机理：

1、筛过作用：当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时，粉尘即被截留下来。

2、惯性碰撞：当含尘气流接近滤布纤维时，气流将绕过纤维，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，撞击到纤维上即会被捕集。

3、扩散和静电作用：小于1微米的尘粒，在气体分子的掩击下脱离流线，象气体分子一样作布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来，这种现象称为扩散作用 。

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4、重力沉降：当缓慢运动的含尘气体进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒，可能因重力作用自然沉降下来。

袋式除尘器的性能：

气布比：袋式除尘器的过滤速度系指处理的烟气流量与滤布总面积之比 。

Q Vf?60Af

式中：Vf——过滤速度(m／min);Q——处理的烟气流量(m3／h)；Af——有效滤布总面积(m2)。

防尘效率：

湿式除尘器

使含尘气体与液体 （一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置

当颗粒直径和密度确定后，碰撞系数与野地之间的相对速度，成正比，而与直径成反比。对于给定的烟气系统，要提高惯性碰撞参参数，必须提高液气相对速度和艰辛液滴直径。惯性碰撞参数越大，则粒子惯性越大，碰撞捕集效率越高。

可以有效地除去直径为0.1～20μm的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物 高能和低能湿式除尘器

低能湿式除尘器的压力损失为0.2～1.5kPa，对10μm以上粉尘的净化效率可达90％～95%（喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器）

高能湿式除尘器的压力损失为2.5～9.0kPa，净化效率可达99.5％以上（文丘里洗涤器）

根据湿式除尘器的净化机理，大致将其分为七类：

1、 重力喷雾洗涤器（喷雾塔洗涤器）2、旋风洗涤器3、自激喷雾洗涤器4、板式洗涤器5、

填料洗涤器6、文丘里洗涤器7、机械诱导洗涤器

湿式除尘器的优点：1、不仅可以除去粉尘，还可净化气体 2、效率较高，可去除的粉尘粒径较小 3、体积小，占地面积小 4、能处理高温、高湿的气流。

湿式除尘器的缺点：1、有泥渣 2、防冻设备（冬天） 3、易腐蚀设备 4、动力消耗大。

湿式除尘器的除尘机理

1、惯性碰撞参数与除尘效率 简化模型

含尘气体与液滴相遇，在液滴前xd处开始绕过液滴流动，惯性较大的尘粒继续保持原

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来的直线运动。尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离为粒子的停止距离xs，若xs大于xd；尘粒和液滴就会发生碰撞

定义惯性碰撞参数NI：停止距离xs与液滴直径dD的比值 对斯托克斯粒子 2xsdp?p(up?uD)CSt?NI??dD9?dD

up：粒子运动速度 uD：液滴运动速度 dD：液滴直径

除尘效率：NI值越大，粒子惯性越大，则ηII越高

对于势流和粘性流，ηII =f(NI)有理论解，一般情况下，John Stone等人的研究结果

??1?exp(?KLNI)

K—关联系数，其值取决于设备几何结构和系统操作条件

L—液气比，L/1000m3

2、接触功率与除尘效率

根据接触功率理论得到的经验公式，能够较好地关联湿式除尘器压力损失和除尘效率之间的关系

接触功率理论：假定洗涤器除尘效率仅是系统总能耗的函数，与洗涤器除尘机理无关。

3、分割粒径与除尘效率

分割粒径法：基于分割粒径能全面表示从气流中分离粒子的难易程度和洗涤器的性能 。 多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为

BeP?exp(?Adiea)?1??i

da: 粒子的空气动力学直径 Ae，Be: 均为常数

对填充塔和筛板塔，Be=2； 离心式洗涤器，Be=0.67； 文丘里洗涤器（当NI=0.5～5），Be=2

喷雾塔洗涤器基本原理：

含尘气流向上运动，液滴由喷嘴喷出向下运动，粉尘颗粒与液滴之间通过惯性碰撞、接触阻留、粉尘因加湿而凝聚等作用机 较大的尘粒被液滴捕集。当气体流速较小时，夹带了

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颗粒的液滴因重力作用而沉于塔底，净化后的气体通过脱水器去除夹带的细小液滴由顶部排出。

雾塔洗涤器的基本构造：

根据喷雾塔洗涤器内截面的形状，可分为圆形和方形两种；按其内的气液流动方向 份为顺流、逆流和错流三种型式。

喷雾塔洗涤器的特点：

喷塔洗涤器的主要特点是结构简单、压力损失小，一般为 250～500 Pa，操作方便，运行稳定。

旋风洗涤器是和处理烟气量大和含尘浓度高的场合。压力损失范围一般为0.5～1.5kPa

过滤式除尘器：称空气过滤器，是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，采用滤纸或玻璃纤维等填充层作为滤料的空气过滤器，主要用于通风及空气调节方面的气体净化。

1、离心洗涤器净化dp<5μm的尘粒仍然有效 2、耗水量L/G=0.5～1.5L/m3

3、适用于处理烟气量大，含尘浓度高的场合

4、可单独使用，也可安装在文丘里洗涤器之后作脱水器 5、由于气流的旋转运动，使其带水现象减弱 6、可采用比喷雾塔更细的喷嘴

文丘里洗涤器：

文丘里除尘器：（可除去1μm以下的尘粒）由收缩管、喉管、扩散管组成。水从喉管周边均匀分布的若干小孔进入，在被通过这里的高速含尘气流撞击成雾状液滴，气体中的尘粒与液滴凝聚成较大颗粒随气流进入旋风器和气体分离。在旋风分离器中，含尘的水滴与气流分离。

除尘过程 1、含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能

2、在喉管入口处，气速达到最大，一般为50～180m/s

3、洗涤液 （一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速 4、充分的雾化是实现高效除尘的基本条件

通常假定

1、微细尘粒以气流相同的速度进人喉管

2、洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速。在液滴加速过程中，3、由于液滴与粒子之间惯性碰撞，实现微细尘粒的捕集

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碰撞捕集效率随相对速度增加而增加，因此气流入口速度必须较高

几何尺寸

1、进气管直径D1按与之相联管道直径确定 2、收缩管的收缩角α1常取23o～25o

3、喉管直径DT按喉管气速vT确定，其截面积与进口管截面积之比的典型值为1：4

4、vT的选择要考虑到粉尘、气体和洗涤液的物理化学性质、对洗涤器效率和阻力的要求等因素

5、扩散管的扩散角α2一般为5o～7o

6、出口管的直径Dz按与其相联的除雾器要求的气速确定

D1?DT?1L1?ctg22L2?D2?DT?ctg222

压力损失

高速气流的动能要用于雾化和加速液滴，因而压力损失大于其它湿式和干式除尘器 卡尔弗特等人基于气流损失的能量全部用于在喉管内加速液滴的假定，发展了计算文丘里洗涤器压力损失的数学模式。

假定：

1.在喉管内气流速度为常数；

2.气体流动为不可压缩的绝热过程； 3.在任何断面上液气比不变； 4.液滴直径为常数；

5.液滴周围压力是对称的，因而可以忽略

除尘效率

卡尔弗特等人作了一系列简化后提出下式以计算文丘里洗涤器的通过率

P?exp(22?6.1?10?9?L?PCCdpf?P?2g)

?L和?P－分别为洗涤液和粉尘的密度，g/cm3； ?g－气体粘度，10－1Pa.s；?P－文丘里洗涤器压力损失，cmHdpf2O。－粉尘粒径，μm；一经验常数，在该表达式中为0.1～0.4。 40

第七章 气态污染物控制技术基础

一、吸收法净化气态污染物

定义：气体吸收是用液体洗涤含污染物的气体，而从废气中把一种或多种污染物除去。 物理吸收

可视为单纯的物理溶解过程 物理吸收过程可逆

平衡时，吸收速率=解吸速率

降低温度或增加压力，有利于吸收过程 化学吸收

吸收质与吸收剂之间发生化学反应 若为不可逆反应，则不能解吸

提高温度或增大压力，有利于化学吸收

吸收净化的基本原理

气液相平衡

在一定的温度和压力下，气液两相发生接触后，吸收速率和解析速率相等（意味着：吸收质在气相中的分压和在液相中的浓度不再变化），气液两相达到平衡，简称相平衡。

平衡分压：相平衡时气相中的组分分压称为平衡分压

平衡溶解度（简称溶解度）

相平衡时液相吸收剂（溶剂）所溶解组分的浓度称为平衡溶解度（每100kg水中溶解气体的kg数） ⑴气体在液体中的溶解度

结论

不同性质的气体在同一温度和压力下的溶解度不同；

气体的溶解度与温度有关，多数气体的溶解度随温度的升高而降低；

温度一定时，溶解度随溶质分压升高而增大。在吸收系统中，增加气相总压，组分的分压会增加，溶解度也随之增加。

⑵ 亨利定律

亨利定律：适用于低压或低压、稀溶液中，且吸收质（被吸收组分）在气相与溶剂中的分子状态应相同。

描述物理吸收时气液相间的相平衡关系：一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比

c?H?p* x?p*/Ey*?m?x适用范围：

难溶、较难溶气体

易溶、较易溶气体，仅用于液相浓度非常低的情况

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⑶ 吸收机理

双膜理论模型 假定:

1、当气液两相接触时，两相间有一个相界面，界面两侧存在气膜和液膜,膜内为层流, 溶质以分子扩散方式从气流主体连续通过这两个膜层进入液相主体。

2、在相界面上，气液两相的浓度总是互相平衡，即界面上不存在吸收阻力

3、在气相和液相主体内没有浓度梯度存在 4、吸收过程可简化为通过气液两层层流膜的分子扩散，通过此两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力

⑷吸收系数 传质阻力

传质阻力——吸收系数的倒数

传质总阻力＝气相传质阻力＋液相传质阻力

11m??Kykykx

组分从气相传质到液相的总阻力 组分在气相主体中的传质阻力 组分在气相主体流中的传质阻力

液膜控制：如难溶气体（稀碱溶液吸收CO2，水吸收O2） 气膜控制：如易溶气体（碱或氨液吸收SO2） 气膜控制 H2O吸收NH3 液膜控制 H2O或弱碱吸收CO2 H2O吸收HCL 碱液或氨水吸收SO2 浓硫酸吸收SO2 弱碱吸收H2S

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双膜控制 H2O吸收SO2 H2O吸收CL2 H2O吸收O2 H2O吸收丙酮 浓硫酸吸收NO2 H2O吸收H2

吸收系数的影响因素 1.吸收质与吸收剂 2.设备、填料类型 3.流动状况、操作条件 吸收系数的获取

实验测定；经验公式计算；准数关联计算

二、吸收设备

填料塔、板式塔、文丘里洗涤器 1.填料塔

以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，属连续接触式气液传质设备。

支承板、填料压板

壁流现象及控制

当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流

壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。当填料层较高时，须进行分段，中间设置在分布装置。

填料塔特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、持液量小、操作弹性大；但当液体负荷较小时不能有效的润湿填料表面，使传质效率降低

2.板式塔

以塔内的塔板作为气液两相间接触的基本构件，气、液两相在塔内进行逐级接触

塔板结构：有降液管和无降液管两大类 有降液管：如图，塔板、溢流管

无降液管：气、液两相同时逆向通过塔板上的小孔

填料塔特点：生产能力大、分离效率稳定、造价低、检修、清洗方便；但压力损失大

3.文丘里洗涤器

适用于吸收剂用量小的吸收操作

填料塔特点：体积小，但处理能力很大，可兼做冷却除尘设备；缺点是压力损失大，能耗高。

二、吸附法净化气态污染物

1. 吸附剂的性质：

1、 要具有巨大的内表面； 2、对不同气体具有选择的吸附作用； 3、较高的机械强度、

化学与热稳定性； 4、吸附容量大；5、来源广泛，造价低廉；6、良好的再生性能。

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2. 常用吸附剂：白土（硅铝酸盐）：各种油类脱色，和其中的臭味；活性氧化铝：水分的

吸附，气体和液体的干燥；硅胶：坚硬多空的固体颗粒，用于气体的干燥和从废气中回收极为游泳的烃类气体；活性炭：溶剂蒸气的回收、烃类气体提取分离，动植物由的精制，空气或其他气体的脱臭，水合其他溶剂的脱色等；沸石分子筛。 3. 吸附剂的活性：

静活性：是指在一定温度下，与气相中被吸附物质的初始浓度平衡时单位吸附剂上可能吸附的最大吸附量。

动活性：吸附过程还没有达到平衡时单位吸附剂吸附吸附质的量。当流出气体中发现有吸附质时，吸附器中的吸附剂层已穿透，这时单位吸附剂所吸附吸附质的量称为动活性。

4. 吸附剂的再生：加热再生、降压或真空解吸、置换再生、溶剂萃取。

5. 化学吸收同物理吸收的区别：

1、 化学吸收进入溶剂后又化学反应的发生，单位体积的溶剂能够容纳的溶质量增多，

溶液的分压降低，吸收推动力增加；

2、 溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，使得吸收系数增大；

3、 填料表面有一部分液体停滞不动或流动很缓慢，在物理吸收中这部分液体往往被溶

质所饱和而不能再进行吸收，但在化学吸收中则要吸收多得多的溶质才能达到饱和。对于物理吸收不是有效的是表面，对于化学吸收仍然可能是有效的。 6. 物理吸附和化学吸附的区别（简答）：

（物）：一种物理作用，分子间力（范德华力）； （化）：一种表面化学反应（化学键力）。 （物）：极快，常常瞬间即达平衡； 吸附速率 （化）：较慢，达平衡需较长时间。 吸附热 （物）：与气体的液化热相近,较小（几百焦耳/mol左右）； （区别二者（化）：与化学反应热相近，很大（>42kJ/mol）。 的重要标（物）：没有多大的选择性（可逆）； 选择性 （化）：具有较高的选择性（不可逆）。 （物）：吸附与脱附速率一般不受温度的影响，但吸附量随温度上升而下降； 温度的影响 （化）：可看成一个表面化学过程，需一定的活化能，吸附与脱附速率随温度升高而明显加快。 （物）：单分子层或双分子层，解析容易，低压多为单分吸附层厚度 子层随吸附压力增加变为多分子层； （化）：总是单分子层或单原子层，且不易解吸。 吸附作用力

影响气体吸附的因素：操作条件:低温有利于物理吸附，高温有利于化学吸附，增大气相主体压力有利于吸附；吸附剂的性质如孔隙率、孔径、粒度等影响吸附；吸附质的性质与浓度；吸附剂的活性。

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催化剂的组成;活性组分、助催化剂、载体。

催化剂的性能：活性、选择性、稳定性（热稳定性、机械稳定性、化学稳定性）。 催化剂中毒：反应物中少量的杂质使催化剂活性迅速下降的现象。

吸附工艺与设备 1.吸附设备

固定床吸附器、移动床吸附器、流化床吸附器 2.吸附工艺流程：

间歇式吸附流程、半间歇式吸附流程、连续式吸附流程

三、催化法净化气态污染物

催化转化就是借助催化剂的催化作用，使气体污染物在催化剂表面上发生化学反应，转化为无害或易于处理与回收利用物质的净化方法。 气固催化反应过程：

(1)反应物从气流主体-催化剂外表面 (2) 进一步向催化剂的微孔内扩散 (3)反应物在催化剂的表面上被吸附 (4)吸附的反应物转为为生成物 (5)生成物从催化剂表面脱附下来 (6)脱附生成物从微孔向外表面扩散 (7)生成物从外表面扩散到气流主体

(1),(7)：外扩散；(2),(6)内扩散 ；(3),(4),(5)：动力学过程

气固催化反应的控制步骤：气固催化反应主要包括外扩散、内扩散和表面化学反应，速度最慢（阻力最大）者，决定着整个过程的总反应速率，称这一步骤为控制步骤。

四、气固催化反应器

气固相催化反应器的类型：固定床、流化床。

固定床反应器 优点：1、返混小 2、机械损耗小 3、结构简单

缺点：1、传热差 2、操作过程中催化剂不能更换

绝热式反应器：

1、 单段绝热式反应器 优点：结构简单，造价便宜，反应体积得到充分利用。

缺点：只适用于反应热效应较小、反应温度允许波动范围较宽的场合。

2、 多段绝热式反应器

增加了分段及段间反应物料的换热，能在一定程度上调节反应温度。

列管式反应器： 适用于温度分布要求很高或者反应热特别大的催化反应。

气固催化反应器选择原则：（1）根据反应热的大小、反应对温度的敏感程度、催

化剂的活性温度范围，选择反应器的结构类型，把床温分布控制在一个合适的范围内 （2）

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压力损失要尽量小（3）易于操作，安全可靠，结构简单，造价低廉，运行、维护费用低。

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计算题

燃烧空气量，烟气体积的计算

1. 已知重油元素分析结果为：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0% 试计算：

⑴燃烧1kg重油所需的理论空气量和产生的理论烟气量； ⑵干烟气中SO2的质量浓度和CO2的最大质量浓度；

⑶当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。 解：

1kg燃油含：

重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g） C 855 71.25 71.25 H 113－2.5 55.25 27.625

S 10 0.3125 0.3125 H2O 22.5 1.25 0 N元素忽略。

（1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg 理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg重油。 即474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg重油。

烟气组成为CO271.25mol， H2O 55.25+11.25=56.50mol， SO20.1325mol，N23.78×99.1875=374.93mol。

理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。 即502.99×22.4/1000=11.27 m3N/kg重油。

（2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。 SO2百分比浓度为 ，

空气燃烧时CO2存在最大浓度 。

（3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m3N/kg重油， 2. 产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m3N/kg重油。

普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。（含N 量不计）

（1）计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）； （2）假定烟尘的排放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度（以mg/m3表示）；

（3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%。当Ca/S为1.7（摩尔比）时，计算燃煤1t需加石灰石的量。 解：

1kg煤含：

重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g）

C 675 54.75 54.75 H 32 16 8 S 17 0.53125 0.53125 H2O 90 5 0 O 23 0.71875 -0.71875

（1）理论需氧量 54.75+8+0.53125-0.71875=62.56mol/kg 理论空气量62.56×（1+3.78）=299.05mol/kg

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即299.05×22.4/1000=6.70m3N/kg

烟气组成为CO254.75mol，H2O 5+16=21mol， SO20.53125mol，N23.78×62.56=236.48mol。

理论烟气量 54.75+21+0.53125+236.48=312.76mol/kg 即312.76×22.4/1000=7.01m3N/kg

SO2百分比浓度0.53125/312.76=0.170% （2）产生灰分的量为

灰分浓度为144.8/7.01×1000=2.1×104mg/m3

（3）需石灰石0.53125×1.7×40/35%=103.21g/kg=103.21kg/t煤

最小捕集粒径，重力沉降室的计算：

旋风除尘器效率计算：

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