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大氣污染控制工程 版權(quán)信息
- ISBN：9787030670793
- 條形碼：9787030670793 ; 978-7-03-067079-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
大氣污染控制工程 本書特色
適讀人群 ：高等學校環(huán)境科學、環(huán)境工程及相關(guān)專業(yè)高年級本科生及研究生，相關(guān)專業(yè)的科研、生產(chǎn)、教學和應用開發(fā)人員高等學校環(huán)境科學、環(huán)境工程及相關(guān)專業(yè)高年級本科生及研究生，相關(guān)專業(yè)的科研、生產(chǎn)、教學和應用開發(fā)人員 ★ **版出版至今已經(jīng)20年，是浙江大學百門核心課程配套教材 ★ 側(cè)重學生的工程應用能力的培養(yǎng)，以來源于實際的工程案例結(jié)合控制技術(shù)原理進行講解 ★ 結(jié)合了國內(nèi)外大氣污染控制技術(shù)的*新進展，借鑒了國外著名大學相關(guān)課程教學的特點
大氣污染控制工程 內(nèi)容簡介
《大氣污染控制工程（第二版）》系統(tǒng)介紹了大氣污染產(chǎn)生、控制及排放的原理和理論基礎，重點論述了大氣污染控制的技術(shù)和裝置及有關(guān)設計計算問題，尤其是結(jié)合工程應用進行了分析討論，系統(tǒng)闡述且重點突出了大氣污染控制技術(shù)應用的除塵、脫硫、脫硝和有機廢氣治理四大領(lǐng)域。《大氣污染控制工程（第二版）》共10章，第1章介紹大氣污染控制的發(fā)展概況；第2章介紹主要大氣污染物產(chǎn)生的過程原理；第3章介紹除塵技術(shù)；第4章介紹大氣污染控制工程應用的過程單元操作方法和原理；第5章介紹二氧化硫控制技術(shù)；第6章介紹氮氧化物控制技術(shù)；第7章介紹有機廢氣處理技術(shù)；第8章介紹含重金屬廢氣、無機廢氣、惡臭和富含霧沫氣體的控制及處理技術(shù)；第9章介紹大氣污染控制工程應用的配套輔助設備；第10章介紹氣象條件和大氣污染物排放與擴散之間的關(guān)系。
大氣污染控制工程 目錄
目錄
第二版前言
**版前言
第1章 大氣污染及控制概況 1
1.1 大氣污染及其影響 2
1.1.1 大氣污染 2
1.1.2 大氣污染物 5
1.1.3 大氣污染對人類健康的危害 6
1.1.4 大氣污染的區(qū)域影響 8
1.2 大氣污染控制發(fā)展歷程及趨勢 11
1.3 大氣污染控制法律法規(guī) 13
1.3.1 國外大氣污染控制法的發(fā)展史 13
1.3.2 我國環(huán)境保護法體系 15
1.3.3 我國大氣污染防治法 17
1.3.4 我國大氣污染控制技術(shù)規(guī)范 19
1.4 大氣環(huán)境標準 20
1.4.1 環(huán)境空氣質(zhì)量標準 21
1.4.2 大氣污染物排放標準 21
1.4.3 大氣檢測規(guī)范、方法標準 23
1.5 大氣污染控制技術(shù)概況 24
習題 25
第2章 大氣污染控制基礎 26
2.1 燃燒與大氣污染 26
2.1.1 燃燒的基本概念 26
2.1.2 燃燒的基本理論 26
2.1.3 燃料與燃燒方式 27
2.1.4 燃燒與大氣污染物 30
2.2 燃燒過程與污染控制 31
2.2.1 CO與CO2的生成與控制 31
2.2.2 煙塵的生成與控制 32
2.2.3 硫氧化物的生成與控制 34
2.2.4 NOx的生成與控制 35
2.2.5 汞及其化合物的生成與控制 38
2.2.6 碳氫化合物的生成與控制 39
2.3 大氣污染控制基礎數(shù)據(jù)計算 40
2.3.1 煤的成分及基準換算 40
2.3.2 液體燃料與氣體燃料的介紹 43
2.3.3 燃燒所需空氣量的計算 44
2.3.4 燃燒產(chǎn)生煙氣量的計算 45
2.3.5 煙氣中CO含量的計算 48
2.3.6 SO2的排放濃度與脫硫效率的計算 50
習題 51
參考文獻 51
第3章 除塵技術(shù)及裝置 52
3.1 除塵技術(shù)基礎 52
3.1.1 粉塵的物理性質(zhì) 52
3.1.2 粉塵粒徑及粒徑分布 57
3.1.3 除塵裝置的性質(zhì) 65
3.2 機械式除塵器 68
3.2.1 重力沉降室 68
3.2.2 慣性除塵器 73
3.2.3 旋風除塵器 74
3.3 濕式除塵器 83
3.3.1 濕式除塵器基礎 83
3.3.2 文丘里除塵器 88
3.3.3 水膜除塵器 94
3.3.4 噴淋除塵器 98
3.3.5 板式塔除塵器 99
3.4 電除塵器 100
3.4.1 電除塵原理 100
3.4.2 電除塵器的分類及結(jié)構(gòu) 107
3.4.3 電除塵器設計與選型 112
3.5 過濾式除塵器 116
3.5.1 過濾式除塵器的分類、原理及性能 116
3.5.2 袋式除塵器 122
3.5.3 顆粒層除塵器 129
3.6 電袋復合除塵器 130
3.6.1 電袋復合除塵原理 130
3.6.2 電袋復合除塵器分類 131
3.6.3 尚待解決的關(guān)鍵技術(shù) 132
3.6.4 電袋復合除塵器設計與選型 133
3.7 超細顆粒物控制技術(shù) 135
3.7.1 濕式電除塵器 135
3.7.2 低低溫電除塵器 138
3.7.3 凝并技術(shù) 140
3.8 除塵器應用 142
3.8.1 除塵器的選擇 142
3.8.2 除塵器的維護 148
3.8.3 工程實例 149
本章符號說明 158
習題 160
參考文獻 162
第4章 氣態(tài)污染物處理技術(shù)基礎 163
4.1 氣體吸收 163
4.1.1 吸收過程的氣液平衡 163
4.1.2 吸收塔的物料衡算和操作線方程 164
4.1.3 吸收過程的傳質(zhì) 166
4.1.4 吸收塔的計算 168
4.1.5 伴有化學反應的吸收 176
4.1.6 解吸(脫吸) 179
4.1.7 吸收設備選擇的基本原則 180
4.2 氣體吸附 181
4.2.1 吸附理論 181
4.2.2 常用吸附劑 185
4.2.3 固定床吸附系統(tǒng) 187
4.2.4 固定床碳吸附系統(tǒng)的設計 189
4.2.5 固定床吸附系統(tǒng)的經(jīng)濟性 190
4.2.6 流化床吸附器 191
4.3 催化法 192
4.3.1 催化反應原理 193
4.3.2 催化反應類型及反應器設計 196
4.4 燃燒法 199
4.4.1 燃燒理論 200
4.4.2 燃燒法設計 206
4.5 冷凝法 213
4.5.1 冷凝設備 213
4.5.2 冷凝原理及污染物熱力學性質(zhì) 214
4.5.3 冷凝計算 215
本章符號說明 216
習題 218
第5章 二氧化硫控制技術(shù) 220
5.1 脫硫技術(shù)基礎 220
5.1.1 SO2的性質(zhì) 220
5.1.2 硫氧化合物的生成機理 221
5.1.3 煙氣脫硫技術(shù)原理 222
5.2 燃燒前脫硫技術(shù) 233
5.2.1 燃煤脫硫的物理方法 234
5.2.2 燃煤脫硫的化學方法 235
5.2.3 煤的其他脫硫方法 236
5.2.4 其他燃料脫硫 237
5.3 燃燒中脫硫 237
5.3.1 燃燒中脫硫原理 237
5.3.2 型煤固硫 238
5.3.3 流化床燃燒脫硫技術(shù) 239
5.3.4 爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù) 241
5.4 煙氣脫硫技術(shù)及裝置 246
5.4.1 石灰石/石灰濕法 246
5.4.2 雙堿法 252
5.4.3 氧化鎂法 254
5.4.4 氨法 256
5.4.5 其他脫硫方法 261
5.4.6 脫硫副產(chǎn)物的資源化利用和廢水處理技術(shù) 269
5.5 高濃度SO2煙氣治理 276
5.5.1 高濃度SO2煙氣的定義與來源 276
5.5.2 接觸法制酸工藝 277
5.5.3 還原制硫磺 281
5.6 煙氣脫硫工程實例 282
5.6.1 石灰石-石膏法脫硫工藝實例 282
5.6.2 電石渣-石膏法脫硫工藝實例 285
5.6.3 循環(huán)流化床半干法脫硫工藝實例 286
5.6.4 活性炭煙氣脫硫工藝實例 289
本章符號說明 292
習題 293
參考文獻 295
第6章 氮氧化物控制技術(shù) 296
6.1 氮氧化物控制技術(shù)基礎 296
6.1.1 NOx的產(chǎn)生及其形成機理 296
6.1.2 NO和NO2的熱力學平衡 297
6.1.3 燃燒過程對NOx產(chǎn)生的影響 298
6.2 燃燒時NOx減排 300
6.2.1 影響NOx排放的主要因素 300
6.2.2 燃燒時NOx減排技術(shù) 300
6.3 燃燒后NOx控制主要技術(shù) 302
6.3.1 選擇性催化還原 302
6.3.2 選擇性非催化還原 309
6.4 燃燒后NOx控制其他技術(shù) 310
6.4.1 氧化吸收法 310
6.4.2 堿吸收法 313
6.5 NOx控制技術(shù)應用 314
6.5.1 SCR控制技術(shù)工程實例 314
6.5.2 SNCR技術(shù)工程實例 316
6.5.3 臭氧氧化濕法脫硝工藝工程實例 320
本章符號說明 321
習題 322
參考文獻 322
第7章 有機廢氣處理技術(shù) 324
7.1 有機廢氣控制技術(shù)基礎 324
7.1.1 有機廢氣的性質(zhì) 324
7.1.2 有機廢氣的來源 325
7.2 有機廢氣污染治理技術(shù) 326
7.2.1 燃燒法 327
7.2.2 催化燃燒法 331
7.2.3 吸附法 336
7.2.4 吸收法 342
7.2.5 冷凝法 345
7.2.6 生物法 348
7.2.7 光催化氧化技術(shù) 350
7.2.8 其他處理技術(shù) 356
7.2.9 組合技術(shù) 359
7.2.10 不同VOCs處理技術(shù)的對比分析 359
7.3 有機廢氣處理技術(shù)實例 360
7.3.1 吸附法處理有機廢氣工程實例 361
7.3.2 催化燃燒法處理有機廢氣工程實例 364
7.3.3 光催化處理有機廢氣工程實例 367
7.4 室內(nèi)空氣污染及凈化技術(shù) 369
7.4.1 室內(nèi)空氣污染來源與分類 369
7.4.2 室內(nèi)空氣污染的人體健康效應 370
7.4.3 國內(nèi)外室內(nèi)空氣質(zhì)量標準比較 371
7.4.4 室內(nèi)空氣凈化技術(shù) 372
習題 374
第8章 其他廢氣處理技術(shù) 376
8.1 含重金屬廢氣處理技術(shù) 376
8.1.1 含鉛廢氣處理技術(shù) 376
8.1.2 含汞煙氣的治理 380
8.1.3 其他煙氣處理技術(shù) 382
8.2 無機廢氣處理技術(shù) 383
8.2.1 硫化氫廢氣治理 383
8.2.2 氯化氫廢氣治理 391
8.2.3 含氟廢氣治理 395
8.3 惡臭處理技術(shù) 397
8.3.1 臭氣的來源 397
8.3.2 惡臭的治理 397
8.4 除霧器 400
8.4.1 絲網(wǎng)除霧器 400
8.4.2 折流式除霧器 401
8.4.3 離心式除霧器 402
8.5 燃煤煙氣脫汞工程實例 403
本章符號說明 405
習題 405
參考文獻 406
第9章 大氣污染控制工程的配套輔助設備設計 407
9.1 集氣罩設計 407
9.1.1 傘形集氣罩 407
9.1.2 側(cè)吸罩 408
9.1.3 密閉式集氣罩 409
9.2 管道設計 410
9.2.1 流體流動理論 410
9.2.2 風道計算方法 413
9.2.3 通風管道的設計與運轉(zhuǎn)管理 415
9.3 風機的設計與選擇 417
9.3.1 風機特性曲線 418
9.3.2 風機定律 418
9.3.3 風機性能表 419
9.3.4 風機的選擇 420
9.3.5 風機的噪聲 421
9.4 離心泵的設計與選用 422
9.4.1 離心泵的理論壓頭 422
9.4.2 離心泵的主要性能參數(shù) 424
9.4.3 離心泵特性曲線及其應用 426
9.4.4 離心泵的選用、安裝與操作 429
9.5 廢氣處理過程中的安全與防爆設計 430
9.5.1 廢氣處理過程中的安全設計 430
9.5.2 廢氣處理過程中的防爆設計 432
本章符號說明 433
習題 434
參考文獻 434
第10章 大氣污染物排放與擴散 435
10.1 氣象基礎知識 435
10.1.1 主要氣象要素 435
10.1.2 大氣邊界層的溫度場 436
10.1.3 大氣邊界層的風場 439
10.2 大氣擴散基本理論 441
10.2.1 大氣擴散的形式 441
10.2.2 大氣擴散的模式 442
10.3 大氣擴散理論應用 449
10.3.1 煙氣抬升高度計算 449
10.
第二版前言
**版前言
第1章 大氣污染及控制概況 1
1.1 大氣污染及其影響 2
1.1.1 大氣污染 2
1.1.2 大氣污染物 5
1.1.3 大氣污染對人類健康的危害 6
1.1.4 大氣污染的區(qū)域影響 8
1.2 大氣污染控制發(fā)展歷程及趨勢 11
1.3 大氣污染控制法律法規(guī) 13
1.3.1 國外大氣污染控制法的發(fā)展史 13
1.3.2 我國環(huán)境保護法體系 15
1.3.3 我國大氣污染防治法 17
1.3.4 我國大氣污染控制技術(shù)規(guī)范 19
1.4 大氣環(huán)境標準 20
1.4.1 環(huán)境空氣質(zhì)量標準 21
1.4.2 大氣污染物排放標準 21
1.4.3 大氣檢測規(guī)范、方法標準 23
1.5 大氣污染控制技術(shù)概況 24
習題 25
第2章 大氣污染控制基礎 26
2.1 燃燒與大氣污染 26
2.1.1 燃燒的基本概念 26
2.1.2 燃燒的基本理論 26
2.1.3 燃料與燃燒方式 27
2.1.4 燃燒與大氣污染物 30
2.2 燃燒過程與污染控制 31
2.2.1 CO與CO2的生成與控制 31
2.2.2 煙塵的生成與控制 32
2.2.3 硫氧化物的生成與控制 34
2.2.4 NOx的生成與控制 35
2.2.5 汞及其化合物的生成與控制 38
2.2.6 碳氫化合物的生成與控制 39
2.3 大氣污染控制基礎數(shù)據(jù)計算 40
2.3.1 煤的成分及基準換算 40
2.3.2 液體燃料與氣體燃料的介紹 43
2.3.3 燃燒所需空氣量的計算 44
2.3.4 燃燒產(chǎn)生煙氣量的計算 45
2.3.5 煙氣中CO含量的計算 48
2.3.6 SO2的排放濃度與脫硫效率的計算 50
習題 51
參考文獻 51
第3章 除塵技術(shù)及裝置 52
3.1 除塵技術(shù)基礎 52
3.1.1 粉塵的物理性質(zhì) 52
3.1.2 粉塵粒徑及粒徑分布 57
3.1.3 除塵裝置的性質(zhì) 65
3.2 機械式除塵器 68
3.2.1 重力沉降室 68
3.2.2 慣性除塵器 73
3.2.3 旋風除塵器 74
3.3 濕式除塵器 83
3.3.1 濕式除塵器基礎 83
3.3.2 文丘里除塵器 88
3.3.3 水膜除塵器 94
3.3.4 噴淋除塵器 98
3.3.5 板式塔除塵器 99
3.4 電除塵器 100
3.4.1 電除塵原理 100
3.4.2 電除塵器的分類及結(jié)構(gòu) 107
3.4.3 電除塵器設計與選型 112
3.5 過濾式除塵器 116
3.5.1 過濾式除塵器的分類、原理及性能 116
3.5.2 袋式除塵器 122
3.5.3 顆粒層除塵器 129
3.6 電袋復合除塵器 130
3.6.1 電袋復合除塵原理 130
3.6.2 電袋復合除塵器分類 131
3.6.3 尚待解決的關(guān)鍵技術(shù) 132
3.6.4 電袋復合除塵器設計與選型 133
3.7 超細顆粒物控制技術(shù) 135
3.7.1 濕式電除塵器 135
3.7.2 低低溫電除塵器 138
3.7.3 凝并技術(shù) 140
3.8 除塵器應用 142
3.8.1 除塵器的選擇 142
3.8.2 除塵器的維護 148
3.8.3 工程實例 149
本章符號說明 158
習題 160
參考文獻 162
第4章 氣態(tài)污染物處理技術(shù)基礎 163
4.1 氣體吸收 163
4.1.1 吸收過程的氣液平衡 163
4.1.2 吸收塔的物料衡算和操作線方程 164
4.1.3 吸收過程的傳質(zhì) 166
4.1.4 吸收塔的計算 168
4.1.5 伴有化學反應的吸收 176
4.1.6 解吸(脫吸) 179
4.1.7 吸收設備選擇的基本原則 180
4.2 氣體吸附 181
4.2.1 吸附理論 181
4.2.2 常用吸附劑 185
4.2.3 固定床吸附系統(tǒng) 187
4.2.4 固定床碳吸附系統(tǒng)的設計 189
4.2.5 固定床吸附系統(tǒng)的經(jīng)濟性 190
4.2.6 流化床吸附器 191
4.3 催化法 192
4.3.1 催化反應原理 193
4.3.2 催化反應類型及反應器設計 196
4.4 燃燒法 199
4.4.1 燃燒理論 200
4.4.2 燃燒法設計 206
4.5 冷凝法 213
4.5.1 冷凝設備 213
4.5.2 冷凝原理及污染物熱力學性質(zhì) 214
4.5.3 冷凝計算 215
本章符號說明 216
習題 218
第5章 二氧化硫控制技術(shù) 220
5.1 脫硫技術(shù)基礎 220
5.1.1 SO2的性質(zhì) 220
5.1.2 硫氧化合物的生成機理 221
5.1.3 煙氣脫硫技術(shù)原理 222
5.2 燃燒前脫硫技術(shù) 233
5.2.1 燃煤脫硫的物理方法 234
5.2.2 燃煤脫硫的化學方法 235
5.2.3 煤的其他脫硫方法 236
5.2.4 其他燃料脫硫 237
5.3 燃燒中脫硫 237
5.3.1 燃燒中脫硫原理 237
5.3.2 型煤固硫 238
5.3.3 流化床燃燒脫硫技術(shù) 239
5.3.4 爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù) 241
5.4 煙氣脫硫技術(shù)及裝置 246
5.4.1 石灰石/石灰濕法 246
5.4.2 雙堿法 252
5.4.3 氧化鎂法 254
5.4.4 氨法 256
5.4.5 其他脫硫方法 261
5.4.6 脫硫副產(chǎn)物的資源化利用和廢水處理技術(shù) 269
5.5 高濃度SO2煙氣治理 276
5.5.1 高濃度SO2煙氣的定義與來源 276
5.5.2 接觸法制酸工藝 277
5.5.3 還原制硫磺 281
5.6 煙氣脫硫工程實例 282
5.6.1 石灰石-石膏法脫硫工藝實例 282
5.6.2 電石渣-石膏法脫硫工藝實例 285
5.6.3 循環(huán)流化床半干法脫硫工藝實例 286
5.6.4 活性炭煙氣脫硫工藝實例 289
本章符號說明 292
習題 293
參考文獻 295
第6章 氮氧化物控制技術(shù) 296
6.1 氮氧化物控制技術(shù)基礎 296
6.1.1 NOx的產(chǎn)生及其形成機理 296
6.1.2 NO和NO2的熱力學平衡 297
6.1.3 燃燒過程對NOx產(chǎn)生的影響 298
6.2 燃燒時NOx減排 300
6.2.1 影響NOx排放的主要因素 300
6.2.2 燃燒時NOx減排技術(shù) 300
6.3 燃燒后NOx控制主要技術(shù) 302
6.3.1 選擇性催化還原 302
6.3.2 選擇性非催化還原 309
6.4 燃燒后NOx控制其他技術(shù) 310
6.4.1 氧化吸收法 310
6.4.2 堿吸收法 313
6.5 NOx控制技術(shù)應用 314
6.5.1 SCR控制技術(shù)工程實例 314
6.5.2 SNCR技術(shù)工程實例 316
6.5.3 臭氧氧化濕法脫硝工藝工程實例 320
本章符號說明 321
習題 322
參考文獻 322
第7章 有機廢氣處理技術(shù) 324
7.1 有機廢氣控制技術(shù)基礎 324
7.1.1 有機廢氣的性質(zhì) 324
7.1.2 有機廢氣的來源 325
7.2 有機廢氣污染治理技術(shù) 326
7.2.1 燃燒法 327
7.2.2 催化燃燒法 331
7.2.3 吸附法 336
7.2.4 吸收法 342
7.2.5 冷凝法 345
7.2.6 生物法 348
7.2.7 光催化氧化技術(shù) 350
7.2.8 其他處理技術(shù) 356
7.2.9 組合技術(shù) 359
7.2.10 不同VOCs處理技術(shù)的對比分析 359
7.3 有機廢氣處理技術(shù)實例 360
7.3.1 吸附法處理有機廢氣工程實例 361
7.3.2 催化燃燒法處理有機廢氣工程實例 364
7.3.3 光催化處理有機廢氣工程實例 367
7.4 室內(nèi)空氣污染及凈化技術(shù) 369
7.4.1 室內(nèi)空氣污染來源與分類 369
7.4.2 室內(nèi)空氣污染的人體健康效應 370
7.4.3 國內(nèi)外室內(nèi)空氣質(zhì)量標準比較 371
7.4.4 室內(nèi)空氣凈化技術(shù) 372
習題 374
第8章 其他廢氣處理技術(shù) 376
8.1 含重金屬廢氣處理技術(shù) 376
8.1.1 含鉛廢氣處理技術(shù) 376
8.1.2 含汞煙氣的治理 380
8.1.3 其他煙氣處理技術(shù) 382
8.2 無機廢氣處理技術(shù) 383
8.2.1 硫化氫廢氣治理 383
8.2.2 氯化氫廢氣治理 391
8.2.3 含氟廢氣治理 395
8.3 惡臭處理技術(shù) 397
8.3.1 臭氣的來源 397
8.3.2 惡臭的治理 397
8.4 除霧器 400
8.4.1 絲網(wǎng)除霧器 400
8.4.2 折流式除霧器 401
8.4.3 離心式除霧器 402
8.5 燃煤煙氣脫汞工程實例 403
本章符號說明 405
習題 405
參考文獻 406
第9章 大氣污染控制工程的配套輔助設備設計 407
9.1 集氣罩設計 407
9.1.1 傘形集氣罩 407
9.1.2 側(cè)吸罩 408
9.1.3 密閉式集氣罩 409
9.2 管道設計 410
9.2.1 流體流動理論 410
9.2.2 風道計算方法 413
9.2.3 通風管道的設計與運轉(zhuǎn)管理 415
9.3 風機的設計與選擇 417
9.3.1 風機特性曲線 418
9.3.2 風機定律 418
9.3.3 風機性能表 419
9.3.4 風機的選擇 420
9.3.5 風機的噪聲 421
9.4 離心泵的設計與選用 422
9.4.1 離心泵的理論壓頭 422
9.4.2 離心泵的主要性能參數(shù) 424
9.4.3 離心泵特性曲線及其應用 426
9.4.4 離心泵的選用、安裝與操作 429
9.5 廢氣處理過程中的安全與防爆設計 430
9.5.1 廢氣處理過程中的安全設計 430
9.5.2 廢氣處理過程中的防爆設計 432
本章符號說明 433
習題 434
參考文獻 434
第10章 大氣污染物排放與擴散 435
10.1 氣象基礎知識 435
10.1.1 主要氣象要素 435
10.1.2 大氣邊界層的溫度場 436
10.1.3 大氣邊界層的風場 439
10.2 大氣擴散基本理論 441
10.2.1 大氣擴散的形式 441
10.2.2 大氣擴散的模式 442
10.3 大氣擴散理論應用 449
10.3.1 煙氣抬升高度計算 449
10.
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大氣污染控制工程 節(jié)選
第1章 大氣污染及控制概況 大氣環(huán)境是指生物賴以生存的空氣的物理、化學和生物學特性。物理特性主要包括空氣的溫度、濕度、風速、氣壓和降水，它們均由太陽輻射這一原動力引起。化學特性則為空氣的主要化學組成，還有一些微量雜質(zhì)及含量變化較大的水汽。生物學特性是人類生活或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排出的氨、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物與氟化物等有害物質(zhì)可改變原有空氣的組成，并引起污染，造成全球氣候變化，破壞生態(tài)平衡。大氣環(huán)境和人類生存密切相關(guān)，大氣環(huán)境的每一個因素幾乎都可影響人類。人與大氣環(huán)境之間的連續(xù)不斷的物質(zhì)和能量交換，決定了大氣環(huán)境的重要地位。 自然狀況下的大氣由混合氣體、水汽和懸浮顆粒物組成。除去水汽和懸浮顆粒物的大氣稱為干潔空氣。干潔空氣的主要成分為氮(N2)、氧(O2)和氬(Ar)。按大氣層容積計算，氮占78.08%，氧占20.95%，氬占0.93%，三者共占大氣總?cè)莘e的99.96%。其他氣體，如二氧化碳(CO2)、氖(Ne)、氦(He)、氪(Kr)、氫(H2)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)、氙(Xe)等，僅占0.04%左右。干潔空氣的組成見表1-1。 表1-1 干潔空氣的組成 干潔空氣的組成在從地面到85km高度的范圍內(nèi)是基本不變的，并且物理性質(zhì)基本穩(wěn)定，可視為理想氣體。干潔空氣的平均分子量為28.966，標準狀態(tài)(273.15K，101.325kPa)下的密度為1.293kg/m3。 大氣中的水汽含量與時間、地區(qū)及氣象條件的變化息息相關(guān)。在潮濕的熱帶地區(qū)，水汽的體積分數(shù)可達4%，而在干旱的沙漠地帶則不足0.01%。大氣中的水汽含量雖然不高，但在云、霧、雨、霜、露等天氣現(xiàn)象的演變中起著重要作用。 大氣中的懸浮物是懸浮在大氣中的固體、液體顆粒物質(zhì)的總稱。液體懸浮顆粒主要包括水汽凝結(jié)物，如水滴、云霧和冰晶等。固體懸浮物則主要包括火山灰、風刮起的塵土、工業(yè)生產(chǎn)過程中向大氣中排放的一次細顆粒物、光化學反應生成的二次氣溶膠等。 1.1 大氣污染及其影響 1.1.1 大氣污染 1.1.1.1 大氣污染的概念 國際標準化組織(ISO)認為，“大氣污染是指由于人類活動和自然過程引起某些物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠濃度，達到足夠時間，從而危害人體舒適、健康和福利或危害環(huán)境”。人體的舒適和健康包括從人體正常的生活環(huán)境和生理機能的影響到引起慢性病、急性病致死亡的范圍。人體的福利則指與人類協(xié)調(diào)共存的生物、自然資源、財產(chǎn)及器物等。 在我國，大氣污染和空氣污染通常不作同一詞使用。空氣污染常被理解為室內(nèi)空氣污染，即指廠房內(nèi)部或其他勞動場所和人類活動場所的空氣污染；而室外空氣污染，即地區(qū)性空氣污染，則大多使用大氣污染一詞。也有人將大氣污染理解為這兩種污染的總稱。 1.1.1.2 造成大氣污染的原因 大氣污染主要是由自然界所發(fā)生的自然災害和人類活動共同造成的。 自然災害包括火山爆發(fā)排出火山灰、二氧化硫、硫化氫，煤田和油田自然逸出煤氣和天然氣，腐爛的動植物尸體放出有害氣體等。自然災害所造成的污染多為暫時的、局部的。 我們通常所說的大氣污染問題多指由人為因素引起的大氣污染。這類污染持續(xù)時間長、影響范圍廣。人為源大氣污染的形成需要具備三個條件：一是大量的污染物排入大氣中；二是當?shù)夭焕臍庀髼l件；三是污染物在大氣中積累或變化，以及污染物間的相互作用(如光化學作用等)。與發(fā)達國家城市經(jīng)歷的大氣污染不同，我國的城市和區(qū)域大氣污染狀況更為復雜。英國倫敦20世紀50年代的煙霧主要來自冬季燃煤，美國洛杉磯的光化學煙霧主要來自機動車尾氣的光化學反應產(chǎn)物，而在我國的主要城市和地區(qū)，燃煤和機動車尾氣排放導致的大氣復合污染特征明顯。我國科學家于1997年提出了大氣復合污染的概念。大氣復合污染主要來自工業(yè)、發(fā)電、交通、取暖等多種污染源排放的顆粒態(tài)和氣態(tài)一次污染物，以及經(jīng)過一系列復雜的物理、化學和生物過程形成的二次細顆粒物和臭氧等二次污染物。這些污染物在具有“靜穩(wěn)”特征的不利氣象和天氣過程的影響下，在短時間累積形成高濃度的污染，并在大范圍的區(qū)域間相互輸送，對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重危害。 1.1.1.3 大氣污染源 根據(jù)不同的研究目的和污染源特點，污染源的類型有五種劃分方法。 (1) 按污染源存在形式劃分 固定污染源：位置固定，如工廠的排煙或排氣。 移動污染源：在移動過程中排放大量廢氣，如汽車、輪船等。 (2) 按污染物排放方式劃分 點源：通過某種裝置集中排放的固定點狀源，如煙囪、集氣筒等。 面源：在一定區(qū)域范圍內(nèi)，以低矮集的方式自地面或近地面的高度排放污染物的源，如工業(yè)生產(chǎn)過程中的無組織排放、儲存堆、渣場等排放源。 線源：污染物呈線狀排放或由移動源構(gòu)成線狀排放的源，如城市道路的機動車排放源等。 體源：源本身或附近建筑物的空氣動力學作用使污染物呈一定體積向大氣排放的源，如焦爐爐體、屋頂天窗等。 (3) 按污染排放時間劃分 連續(xù)源：污染物連續(xù)排放，如化工廠的排氣筒等。 間斷源：污染物排放時斷時續(xù)，如取暖鍋爐的煙囪。 瞬時源：污染物排放時間短暫，如工廠的事故排放。 (4) 按污染物排放空間劃分 高架源：在距地面一定高度處排放污染物，如高煙囪。 地面源：在地面上排放污染物，如煤爐、鍋爐等。 (5) 按污染物產(chǎn)生的類型劃分 工業(yè)污染源：主要是燃料燃燒排放的污染物，生產(chǎn)過程中的排氣及生產(chǎn)過程中排放的各類礦物和金屬粉塵。表1-2和表1-3列出了各類工業(yè)企業(yè)及工業(yè)爐窯向大氣排放的主要污染物質(zhì)。 表1-2 各類工業(yè)企業(yè)向大氣中排放的主要污染物質(zhì) 生活污染源：主要是家庭爐灶、取暖設備、城市垃圾在堆放過程中由于厭氧分解排放出的二次污染物和垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的廢氣等。 交通污染源：主要是汽車、飛機、火車和船舶等交通工具。 1.1.1.4 大氣污染類型 大氣污染類型主要取決于所用能源和污染物的化學反應特性。根據(jù)污染物的化學性質(zhì)及其存在的大氣環(huán)境狀況進行如下分類。 (1) 還原型(煤炭型)污染 煤炭型污染是指污染物由煤炭燃燒時放出的煙氣、粉塵、二氧化硫等所構(gòu)成的一次污染物，以及由這些污染物發(fā)生化學反應而生成的硫酸、硫酸鹽類氣溶膠等二次污染物。主要污染源為工業(yè)企業(yè)煙氣排入物，另外，家庭爐灶的排放物也起重要作用。在低溫、高濕度且風速很小的陰天，并伴有逆溫的情況下，一次污染物易在低空積聚，生成還原性煙霧。倫敦煙霧事件是其典型代表，故這類污染又稱為倫敦煙霧型污染。 (2) 氧化型(汽車尾氣型)污染 氧化型污染多發(fā)生在以使用石油為燃料的地區(qū)，主要污染源為汽車排氣、燃油鍋爐及石油化工企業(yè)，主要的一次污染物是一氧化碳、氮氧化物和碳氫化合物。在陽光照射下這些污染物會發(fā)生光化學反應，生成臭氧、醛類、過氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物。這類物質(zhì)具有極強的氧化性，對人眼睛等的黏膜有很強的刺激作用。洛杉磯光化學煙霧屬于這類污染。 (3) 石油型污染 石油型污染的主要污染物來自汽車排放、石油冶煉及石油化工廠的排放，主要包括NO2、烯烴、鏈烷、醇、羰基化合物等碳氫化合物，以及它們在大氣中形成的O3、各種自由基及其反應生成的一系列中間產(chǎn)物與*終產(chǎn)物。 (4) 復合型污染 復合型污染來自多種污染源排放的氣態(tài)和顆粒態(tài)一次污染物，以及經(jīng)系列的物理、化學過程形成的二次細顆粒物和臭氧等二次污染物。這些污染物與天氣、氣候系統(tǒng)相互作用和影響，形成高濃度的污染，并在大范圍的區(qū)域間相互輸送與反應。復合型污染是當前我國大氣污染的主要特征，其治理已成為我國生態(tài)文明進程中遇到的前所未有的重大難題。 (5) 特殊型污染 特殊型污染是指有關(guān)工廠企業(yè)排放的特殊氣體所造成的污染。這類污染常限于局部范圍，如生產(chǎn)磷肥造成的氟污染、氯堿工廠周圍形成的氯氣污染等。 1.1.2 大氣污染物 目前對環(huán)境和人類產(chǎn)生危害的大氣污染物約有100種，其中影響范圍廣的污染物有顆粒物、含硫化合物、氮氧化物、碳氧化物、揮發(fā)性有機化合物等。 1.1.2.1 主要的大氣污染物 (1) 顆粒物 顆粒物是指大氣中除氣體之外的物質(zhì)，包括固體、液體和氣溶膠。其中有固體的灰塵、煙塵、煙霧，以及液體的云霧和霧滴，其粒徑范圍在0.1～200μm。按粒徑的差異，可以分為降塵和飄塵兩種。 降塵是指粒徑大于10μm、在重力作用下可沉降的顆粒狀物質(zhì)。其多產(chǎn)生于固體破碎、燃燒殘余物的結(jié)塊及研磨粉碎的細碎物質(zhì)。自然界刮風及沙暴也可產(chǎn)生降塵。 飄塵是指粒徑小于10μm的煤煙、煙氣和煙霧等顆粒狀物質(zhì)。這些物質(zhì)粒徑小、質(zhì)量輕，在大氣中呈懸浮狀態(tài)，且分布極廣。柴油發(fā)動機排出的顆粒物直徑大多小于10μm。 顆粒物自污染源排放后，因空氣動力條件的不同和氣象條件的差異而發(fā)生不同程度的遷移。降塵在重力作用下很快降落到地面，而飄塵則可在大氣中長時間停留。顆粒物能作為水汽的凝結(jié)核，參與形成降水。 (2) 含硫化合物 大氣中含硫化合物主要有二氧化硫和硫化氫，還有少量的亞硫酸和硫酸(鹽)微粒。自然源產(chǎn)生的硫主要是細菌活動產(chǎn)生的硫化氫。人為源產(chǎn)生的硫排放，其主要形式為SO2，主要來自含硫煤和石油燃燒、石油煉制、有色金屬冶煉和硫酸制造等。 (3) 氮氧化物 氮氧化物(NOx)種類很多，主要為一氧化氮和二氧化氮，另外還有一氧化二氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等多種化合物。 自然排放的氮氧化物主要來自土壤和海洋中有機物的分解，屬于自然界的氮循環(huán)過程。人為活動排放的氮氧化物大部分來自化石燃料的燃燒，如汽車、飛機、內(nèi)燃機及工業(yè)鍋爐爐窯的燃燒，也有來自生產(chǎn)、使用硝酸的過程，如氮肥廠、有機中間體廠、有色及黑金屬冶煉廠等。 (4) 碳氧化物 碳氧化物主要有兩種物質(zhì)，即CO和CO2。CO主要由含碳物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生，自然排放較少。人為產(chǎn)生的CO約有70%來自機動車的尾氣排放。在大多數(shù)城市地區(qū)，機動車排放的CO占總排放量的90%以上。CO是無色、無臭的有毒氣體，化學性質(zhì)穩(wěn)定，可以在大氣中較長時間停留。在一定條件下，CO會轉(zhuǎn)化成CO2，但轉(zhuǎn)化速率較低。人為排放大量的CO不僅會對植物造成危害，還會與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，生成碳氧血紅蛋白，影響人體血液對氧的吸收。 (5) 揮發(fā)性有機化合物 揮發(fā)性有機化合物常用VOCs表示，它是volatile organic compounds的縮寫。VOCs包括碳氫化合物(烷烴、烯烴和芳烴)、含氧有機物(醇、醛、酮、酸、醚)，以及含雜原子的有機物(如甲基氯仿、三氯乙烯、硫醇等)。VOCs的排放源包括燃料的不完全燃燒，機動車輛燃料箱和氣化器內(nèi)未燃燒的汽油的蒸發(fā)，燃料向加油站輸送、儲存和分配過程中發(fā)生的泄漏，另外天然氣管線的泄漏也增加了VOCs的排放。家庭來源包括油漆涂料和溶劑、消費品、黏合劑及燃料的燃燒。 1.1.2.2 一次污染物和二次污染物 從污染源排入大氣中的污染物在與大氣混合過程中會發(fā)生各種物理和化學變化。按照形成過程不同，可分為一次污染物和二次污染物，如表1-4所示。 表1-4 大氣污染物的分類 (1) 一次污染物 一次污染物是指直接從各種排放源進入大氣的各種氣體、蒸氣和顆粒物，如前所述的SO2、氮氧化物、碳氧化物、碳氫化合物和顆粒物等都是主要的一次污染物。許多一次污染物性質(zhì)不穩(wěn)定，在大氣中常與某些物質(zhì)發(fā)生化學反應，或作為催化劑促進其他污染物發(fā)生化學反應，如SO2和NO2等。 (2) 二次污染物
大氣污染控制工程 作者簡介
吳忠標 浙江大學教授，博導。浙江大學蘇州工研院院長、浙江大學環(huán)境工程研究所所長、國家“十五”863計劃資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域環(huán)境主題專家組成員，中國環(huán)境科學學會大氣環(huán)境分會副理事長，中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會副主任，浙江省環(huán)境科學學會副理事長。獲國家科技進步獎二等獎1項，教育部高等學科學技術(shù)進步獎一等獎1項，浙江省科技獎二等獎，環(huán)保部技術(shù)發(fā)明二等獎。
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