【正文】 燒產(chǎn)物燃燒是可燃混合物的快速氧化過程，并伴有能量的釋放，同時(shí)使燃料的組成元素轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的氧化物?！? 主要含C、H少量的S、NO2，此外，含有微量金屬（釩、鎳）、砷、鉛、氯等，10ppm左右。應(yīng)注意。：碳含量最高，煤化時(shí)間最長的煤，具有明顯的黑色光澤，機(jī)械強(qiáng)度高。 ：是由泥煤形成的初始煤化物，是煤中等級最低的一類，形成年代最短。 （2）非常規(guī)燃料按其物理狀態(tài)分為：（1）固體燃料：揮發(fā)分被蒸餾后以氣態(tài)燃燒（蒸氣控制）；留下的固定炭以固態(tài)燃燒（擴(kuò)散控制）。22 燃燒計(jì)算 教學(xué)要求：了解燃燒的基本原理，主要內(nèi)容包括：燃料的種類（煤、石油、天然氣以及非常規(guī)燃料）和性質(zhì)；掌握燃燒過程的影響因素。 普遍受到塵、SO2為主的煙煤型污染；n2）這種成分可能對人體健康、植被、器物或者全球環(huán)境以及通過渾濁的空氣或不愉快的氣味對環(huán)境美學(xué)造成負(fù)面的影響。 基本掌握氣態(tài)污染物凈化的基本原理,主要污染物的典型凈化工藝流程和設(shè)備。 了解大氣污染與氣象的關(guān)系,初步學(xué)會(huì)大氣污染物濃度分布和煙囪設(shè)計(jì)的估算方法。 了解大氣污染物及其主要污染源,大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及綜合防治措施。羅輝主編. 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 北京：高等教育出版社，1997.課程在培養(yǎng)計(jì)劃中的作用：《大氣污染控制工程》是高等院校環(huán)境工程專業(yè)的主干學(xué)科，本科生專業(yè)必修課之一。大氣污染控制工程注冊環(huán)保工程師考試《大氣污染控制工程》教學(xué)進(jìn)程周次課次章 節(jié)計(jì)劃學(xué)時(shí)教學(xué)手段教學(xué)環(huán)境456～78～99101111～1213～1414～15161717～182252122333213第一章 緒論第二章 燃燒與大氣污染第三章 污染氣象學(xué)基礎(chǔ)知識第四章 除塵技術(shù)基礎(chǔ)第五章 機(jī)械式除塵器第六章 濕式除塵器第七章 袋式除塵器第八章 電除塵器第九章 吸收法凈化氣態(tài)污染物第十章 吸附法凈化氣態(tài)污染物第十一章 氣態(tài)污染物的催化凈化第十二章 氣態(tài)污染物的其它凈化方法第十三章 凈化裝置的選擇、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理4410424266642講授，圖片演示講授，動(dòng)畫、圖片演示講授、圖片演示；討論講授、圖片展示講授、圖片展示、動(dòng)畫演示講授、圖片展示講授、圖片演示講授、圖片演示講授、圖片演示講授、圖片演示講授、圖片演示講授、圖片演示一教305大氣污染控制工程教案 第 1 次課 2 學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：課程簡介：n課程在培養(yǎng)計(jì)劃中的作用 n課程內(nèi)容的先進(jìn)性、實(shí)用性和特色 n課程內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)基本要求 n課程對實(shí)踐環(huán)節(jié)及課外作業(yè)的要求 n主要參考書及建議的資料 本次課題（或教材章節(jié)題目）：第一章緒論 第一節(jié) 大氣及大氣污染第二節(jié) 大氣污染的發(fā)生和發(fā)展教學(xué)要求：掌握大氣組成及大氣圈垂直結(jié)構(gòu)分布；掌握大氣污染的幾種定義；了解大氣污染物類型及其來源；理解并掌握全球性大氣污染問題重 點(diǎn)：大氣圈垂直結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)對流層和平流層）；大氣污染的定義；大氣污染物及其來源；全球大氣污染問題； 難 點(diǎn)：大氣圈垂直結(jié)構(gòu)；大氣污染物及其來源教學(xué)手段及教具：多媒體課件講授講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第一節(jié) 大氣及大氣污染 第二節(jié) 大氣污染的發(fā)生和發(fā)展 講授2學(xué)時(shí)課后作業(yè)，參考資料l 《大氣污染控制工程》林肇信主編，高教出版社l 《大氣污染控制工程》郝吉明，馬廣大編著，高教出版社l 《大氣污染控制工程》郭 靜，阮宜綸主編，化工出版社l 《大氣污染治理工程》蒲恩奇主編，高教出版社l 《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用》羅輝主編，高教出版社l 《大氣污染控制工程》(影印版) Noel de Nevers主編，清華大學(xué)出版社課程簡介：n1。本課程系統(tǒng)地討論大氣污染控制工程的基本知識，大氣污染氣象學(xué)基礎(chǔ)知識，大氣污染防治技術(shù)的基本理論、基本概念、基本原理、主要設(shè)備和典型工藝等。n2.n4.n6.v如果大氣中的物質(zhì)達(dá)到一定濃度，并持續(xù)足夠的時(shí)間，以致對公眾健康、動(dòng)物、植物、材料、大氣特性或環(huán)境美學(xué)產(chǎn)生可測量的不利影響，這就是大氣污染。 在大城市或特大城市要注意NOX的污染來源：主要是汽車；n3） 重 點(diǎn)： 燃料燃燒過程的影響因素，理論空氣量的計(jì)算難 點(diǎn)：燃料燃燒過程的影響因素教學(xué)手段及教具：多媒體講授內(nèi)容及時(shí)間分配：167。 （2）液體燃料：有蒸發(fā)過程控制（氣態(tài)形式燃燒）。呈黑色、褐色、泥土色，象木材結(jié)構(gòu)。 C含量93%, 無機(jī)物量10%, 著火難，不易自燃，成焦性差。a. 硫化鐵硫：是主要的含硫成分，主要代表黃鐵礦硫。原油中的硫大部分以有機(jī)硫形式存在，形成非碳?xì)浠衔锏木薮蠓肿訄F(tuán)，其含硫量變化范圍較大，—7%。多數(shù)化石燃料完全燃燒的產(chǎn)物是CO水蒸汽；不完全燃燒過程將產(chǎn)生黑煙、CO和其它部分氧化產(chǎn)物等。燃料在高溫區(qū)的停留時(shí)間應(yīng)超過燃料燃燒所需時(shí)間?？捎醚鯊検搅繜嵊?jì)測定，也可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。４． 燃燒產(chǎn)生的污染物硫的SOx：隨溫度變化不大，主要是煤中S。4．（理論，~）。23煙氣體積及污染物排放量計(jì)算一． 煙氣體積計(jì)算１． 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為理論煙氣體積以Vfg0表示，煙氣成分主要是COSON2和水蒸氣。用奧氏煙氣分析儀測定煙氣中的COO2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剩系數(shù)。24 燃燒過程SOx的形成及控制一、 燃料中硫的氧化機(jī)理燃料中的硫在燃燒過程中與氧反應(yīng)，主要產(chǎn)物是SO2和SO3，但SO3的濃度相當(dāng)?shù)?，既使在貧燃料狀態(tài)下，生成的SO3也只占SO2生成量的百分之幾。正在研究的新脫硫法有：浮選法、氧化脫硫法、化學(xué)浸出法、化學(xué)破碎法、細(xì)菌脫硫法、微波脫硫法、磁力脫硫及溶劑精煉等工業(yè)上應(yīng)用的很少。干法的氧化鐵系為代表。石灰石粉碎至與煤同樣的粒度（dp2mm左右）與煤同時(shí)加入爐內(nèi)。2. 燃燒過程中Sox、顆粒污染物的形成機(jī)理。hoho太陽光線地面降水167。大氣的絕熱方程：絕熱：，③式變?yōu)椋簝蛇叿e分，得即有：因CP CV = R又 CP/CV = K，對于空氣K=于是得大氣絕熱方程：干絕熱遞減率：絕熱垂直遞減率（絕熱直減率）：氣塊在絕熱過程中，垂直方向上每升降單位距離時(shí)的溫度變化值。凝結(jié)高度以下，其溫度變化同干空氣一樣；凝結(jié)高度以上，溫度變化小于干空氣的變化值，飽和空氣每上升（或下降）單位距離空氣的溫度變化，稱為濕絕熱遞減率γm，℃/100m。（6）位溫（θ）定義： 其中： T、P分別為氣塊最初的溫度和壓力。逆溫的最危險(xiǎn)狀況是逆溫層正好處于煙囪排放口。（一）風(fēng)對大氣污染物擴(kuò)散和輸送的影響 風(fēng)對污染物的作用體現(xiàn)為風(fēng)向和風(fēng)速兩方面的影響。二、大氣穩(wěn)定度對大氣污染的影響以一個(gè)高架源連續(xù)排放煙云為例進(jìn)行說明。光學(xué)輪廓法：優(yōu)點(diǎn)：簡便、經(jīng)濟(jì)； 缺點(diǎn)：精度差，研究范圍小。216。污染源濃度可看成是實(shí)源和無窮多個(gè)虛源作用之和。煙氣抬升（1）煙氣從煙囪排出，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)： 一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）；二是因煙流溫度高于環(huán)境溫度產(chǎn)生的靜浮力。不適于：計(jì)算大型的熱排放源或高于100m煙囪的抬升高度。地面最大濃度Cmax不是隨風(fēng)速增加而單純的減小，而是先隨風(fēng)速增加而增大，當(dāng)Cmax達(dá)到最大值后再減小。③穩(wěn)定度、擴(kuò)散距離一定時(shí)，σ與粗糙度有關(guān)。代入本章節(jié)。（1）平原、農(nóng)村地區(qū)及城市遠(yuǎn)郊區(qū)的擴(kuò)散參數(shù)的選?。海?）工業(yè)區(qū)或城區(qū)中點(diǎn)源的擴(kuò)散參數(shù)選?。海?）丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市：同城市工業(yè)區(qū)。推導(dǎo)一下：某地面濃度是相鄰兩扇形按比例貢獻(xiàn)的和，即。第三節(jié)粉塵的物理性質(zhì)、粉塵的真密度、堆積密度。粒子的密度比氣體分子的大得多。51粉塵粒徑和粒徑分布一、粉塵粒徑1．定義：在實(shí)際中，因顆粒大小、形狀各異，故表示方法有所不同。a． 等投影面積徑dA：與顆粒投影面積相同的某一圓面積的直徑。 Vt——顆粒在流體中的終端沉降速度（m/s）d．分割粒徑（半分離粒徑）d50：即分級效率為50%的顆粒直徑。2．常見的表示方法（1）頻數(shù)分布ΔR：它是指粒徑dp至（dp+Δdp）之間的粒子質(zhì)量占粒子群總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。由圖可見，篩上分布R對dp之比為負(fù)梯度，篩下分布D對dp之比為正值。對(b)兩端兩次求對數(shù)得：，以lgdp為橫坐標(biāo)，以lg為縱坐標(biāo)，可的一條直線，其斜率為n。出口相應(yīng)的為Qe，Ge，Ce。據(jù)d50，δg可求出平均粒徑，式（—）。2．離心碰撞：含塵氣流作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在慣性離心力作用下，塵粒和氣流產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，使塵粒從氣流中分離。見圖51（c）。(一) 原理：利用含塵氣體中的顆粒受重力作用而自然沉降的原理。us顆粒需要降落的距離可通過在除塵室中放置一些水平隔板而縮短。有單層沉降室，有多層沉降式（平行的放置一些隔板）。在其它溫度下，Kc值就變化，（二） 重力沉降室的設(shè)計(jì)假設(shè)通過重力沉降室斷面的水平氣流的速度V分布式均勻的，呈層流狀態(tài)；入口斷面上粉塵分布均勻（即每個(gè)顆粒以自己的沉降末端速度沉降，互不影響）；在氣流流動(dòng)方向上塵粒和氣流速度相等，就可得到除塵設(shè)計(jì)的簡單模式。a．沉降速度由第三章可知，懸浮在空氣中的塵粒在重力作用下降落時(shí)，起初作加速運(yùn)動(dòng)，但當(dāng)空氣的阻力增大到使塵粒所受的合力為零時(shí)，它就開始作勻速下降，塵粒的降落速度達(dá)到最大恒定速度，該速度即為沉降速度us。一、重力沉降室重力沉降室是通過重力從氣流中分離塵粒的。3．慣性碰撞：含塵氣流運(yùn)動(dòng)過程中遇到障礙物（如擋板、水滴等）時(shí)，氣流會(huì)改變方向而繞流，細(xì)小的塵粒會(huì)隨氣流一起流動(dòng)，而較大的塵粒慣性較大，則脫離流線保持自身的慣性運(yùn)動(dòng)，于是塵粒就和物體發(fā)生了碰撞。第 10 次課 2 學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：顆粒物的粒徑分布及其物理性質(zhì)；評價(jià)凈化裝置的技術(shù)指標(biāo)。為了表示除塵效率與粒徑間的關(guān)系，提出分級效率的概念。167。在除塵技術(shù)中，篩上累積分布R比使用頻度分布更為方便，所以，在一些國家粉塵標(biāo)準(zhǔn)中多用R表示粒徑分布。 ΔR與選取的粒徑間隔的大小有關(guān)。表71列出了各種方法計(jì)算的平均粒徑，數(shù)值相差很大。3．物理當(dāng)量徑：取顆粒某一物理量相同時(shí)的球形顆粒粒徑。一）單一粒徑 單一粒徑分成 投影徑 非球形顆粒 幾何當(dāng)量徑 物理當(dāng)量徑1．投影徑：指顆粒在顯微鏡下觀察到的粒徑。過濾介質(zhì)分離：利用粒子的尺寸、重量較氣體分子大分離。第三節(jié)粉塵的物理性質(zhì)、粉塵的真密度、堆積密度。分別為： 分別求出該風(fēng)向不同穩(wěn)定度，不同風(fēng)速時(shí)的濃度，再按頻率加權(quán)平均，則可求出該風(fēng)向的長度平均濃度。計(jì)算舉例(書P82)：點(diǎn)源 解題思路： 1）確定大氣穩(wěn)定度； 2）計(jì)算煙囪出口處風(fēng)速u； 3）計(jì)算有效源高H； 4）計(jì)算煙羽邊緣剛好達(dá)逆溫底層時(shí)，離煙源的水平距離xD； 5）判斷x與xD、2xD之間關(guān)系，選擇合適公式七、 廠址選擇和煙囪設(shè)計(jì)（一）選擇廠址所需的氣候資料氣候資料是指氣象資料的常年統(tǒng)計(jì)形式。帕斯奎爾曲線法的發(fā)展1964年，特納爾（）：提出先根據(jù)太陽高度角、云高和云量確定輻射等級，再根據(jù)輻射等級和地面風(fēng)速來劃分穩(wěn)定度級別。確定σ的方法①示蹤實(shí)驗(yàn)法②風(fēng)標(biāo)法③經(jīng)驗(yàn)方法： 帕斯奎爾（）—吉福特（）擴(kuò)散曲線法（簡：PG擴(kuò)散曲線法）帕斯奎爾在1961年首先提出應(yīng)用觀測到的風(fēng)速、云量、云狀和日照等天氣資料，將大氣擴(kuò)散稀釋能力分為6個(gè)等級：A — 極不穩(wěn)定，B —不穩(wěn)定，C — 弱不穩(wěn)定，D — 中性，E — 弱穩(wěn)定，F(xiàn) —穩(wěn)定。大多數(shù)煙流抬升公式可概括為ΔH=B/ū的形式，其中B為某一抬升公式中除ū以外的一切量。當(dāng)Qh20920KJ/s時(shí)： x10Hs ； x10Hs 當(dāng)Qh20920KJ/s時(shí)：（） x3x* ； x3x* c. 康凱維（Concawe）公式： 適用于Qh103KJ/s，近于中性穩(wěn)定度，中小型煙源的抬升高度計(jì)算。c）煙囪幾何高度（看法不一）有人認(rèn)為有影響：；有人認(rèn)為無影響。實(shí)際計(jì)算往往要進(jìn)行簡化，設(shè)xD為煙羽邊緣剛好達(dá)逆溫底層時(shí)離煙源的水平距離?！?由查表或?qū)⑹郊墧?shù)展開可得： 代入②式： ，……………⑤；同理得：……………⑥將①、⑤、⑥代入④中，得：其中： ……………………………⑦再將⑤、⑥、⑦代入①式得無界狀況下，下風(fēng)向任意位置的污染物濃度（g/m3）…