【導讀】總懸浮顆粒物；可吸入顆粒物。最高允許排放速率兩項指標，超過其中任何一項均為超標排放。一氧化碳和臭氧。或城市的空氣污染指數，則該污染物即為該區(qū)域或城市空氣中的__________，API＜50，則不報告首要污染物。大氣污染主要是__________造成的。由此引起全球氣溫升高的現象，成為溫室效應。境規(guī)劃，采取區(qū)域性綜合防治措施。實行“污染者和使用者支付原則”等。

　　

【正文】 NO→5N2＋ 6H2O 占主導；如果溫度低于所希望的區(qū)間，殘留氨量將會增加。 基于尿素為還原劑的 SNCR 系統(tǒng)，尿素的水溶液在爐膛的上部注人，總反應可表示為： CO（ NH2） 2＋ 2NO＋ →2N2＋ CO2＋ 2H2O 上述方程式表明， 1摩爾的尿素可以還原 2摩爾的 NO，但實際運行時尿素的注入量控制尿素中 N 與 NO的摩爾比在 ，多余的尿素假定降解為氮、氨和二氧化碳。工業(yè)運行的數據表明， SNCR工藝的 NO還原率較低，通常在 30％ ~60%的范圍。 五、論述題 試闡述控制氮氧化物排放的方法技術。 【答】（ p366p375） 控制 NOx排放的技術措施可分為兩大類： 1）所謂的源頭控制，其特征是通過各種技術手段，控制燃燒過程中 NOx的生成量； 低 NOx燃燒技術措施一直是應用最廣泛的措施，即便為滿足排放標準的要求不得不使用尾氣凈化裝置，仍須采用它來降低凈化裝置入口的 NOx 濃度，以達到節(jié)省凈化費用的目的。這類技術包括傳統(tǒng)的低 NOx燃燒技術和先進的低 NOx燃燒器技術。 傳統(tǒng)的低 NOx燃燒技術有：見簡答題 1答案。 先進的低 NOx燃燒技術的特征是助燃空氣分級進入燃燒裝置，降低初始燃燒區(qū)（也稱一次區(qū)）的氧濃度，以降低火焰的峰值溫度 。有的還引入分級燃料，形成可使部分已生成的 NOx還原的二次火焰區(qū)。先進的低 NOx燃燒器技術有： ① 爐膛內整體空氣分級的低 NOx直流燃燒器： 這種燃燒器與傳統(tǒng)的燃燒器的區(qū)別在于設置了一層或兩層所謂的燃盡風（ overfireair， OFA）噴口，一部分助燃空氣通過這些噴口進入爐膛。這種燃燒器的主燃區(qū)處于空氣過剩系數較低的工況，抑制了 NOx的生成，頂部引入的燃盡風用于保證燃料完全燃燒。 ② 空氣分級的低 NOx旋流燃燒器 在這種燃燒器的出口助燃空氣便逐漸混人煤粉－空氣射流。該種燃燒器的技術關鍵是準確地控制燃燒器區(qū)域燃料 與助燃空氣的混合過程，以便能有效地同時控制燃料型NOx 和熱力型 NOx 的生成，同時又要具有較高的燃燒效率。通過良好的結構設計，合理地控制燃燒器喉部空氣和燃料的動量以及射流的流動方向，可以滿足以上兩項要求。 ③ 空氣 /燃料分級低 NOx燃燒器： 這種燃燒器地主要特征是空氣和燃料都是分級送入爐膛，燃料分級送入可在一次火焰區(qū)的下游形成一個富集 NH CH、 HCN 的低氧還原區(qū)，燃燒產物通過此區(qū)時，已經生成的 NOx會部分的被還原為 N2。 2）尾部控制，其特征是把已經生成的 NOx通過某種手段還原為 N2，從而降低 NOx的排放量， 通常稱為煙氣脫硝。目前有兩類商業(yè)化的煙氣脫硝技術，分別稱為選擇性催化還原（ SCR）和選擇性非催化還原法（ SNCR）（見簡答題 5）。 大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 23 第十章 揮發(fā)性有機物污染控制 一、填空題 VOCs污染控制技術基本上可分為 _____________、 _____________兩類。 【答】預防性措施；控制性措施（ p384） 二、選擇題 三、名詞解釋 四、簡答題 五、論述題 試闡述控制 VOCs污染的方法技術。 【答】（ p389p416） 揮發(fā)性有機物（ VOCs）取是一類有機化合物的統(tǒng)稱， 在常溫下它們的蒸發(fā)速率大，易揮發(fā)。 VOCs部分來源于大型固定源（如化工廠等）的排放，大量來自交通工具、電鍍、噴漆以及有機溶劑使用過程中所排的廢氣。 VOCs的天然源也是可觀的。 VOCs污染的控制措施有： 1）燃燒法控制 VOCs 污染 用燃燒方法將有害氣體、蒸氣、液體或煙塵轉化為無害物質的過程稱為燃燒法凈化，亦稱焚燒法。燃燒法凈化時所發(fā)生的化學反應主要是燃燒氧化作用及高溫下的熱分解。因此，這種方法只能適用于凈化那些可燃的或在高溫情況下可以分解的有害物質。對化工、噴漆、絕緣材料等行業(yè)的生產裝置中所排出的有機 廢氣，廣泛采用燃燒凈化的手段。燃燒法還可以用來消除惡臭。由于有機氣態(tài)污染物燃燒氧化的最終產物是 CO2和 H2O，因而使用這種方法不能回收到有用的物質，但由于燃燒時放出大量的熱，使排氣的溫度很高，所以可以回收熱量。 2）吸收（洗滌）法控制 VOCs 污染 溶劑吸收法采用低揮發(fā)或不揮發(fā)性溶劑對 VOCs進行吸收，再利用 VOCs分子和吸收劑物理性質的差異進行分離。吸收效果主要取決于吸收劑的吸收性能和吸收設備的結構特征。 吸收劑必須對被去除的 VOCs 有較大的溶解性，同時，如果需回收有用的 VOCs組分，則回收組分不得和其他組 分互溶；吸收劑的蒸氣壓必須相當低，如果凈化過的氣體被排放到大氣，吸收劑的排放量必須降到最低；洗滌塔在較高的溫度或較低的壓力下，大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 24 被吸收的 VOCs必須容易從吸收劑中分離出來，并且吸收劑的蒸氣壓必須足夠低，不會污染被回收的 VOCs；吸收劑在吸收塔和汽提塔的運行條件下必須具有較好的化學穩(wěn)定性及無毒無害性；吸收劑分子量要盡可能低（同時需考慮低吸收劑蒸氣壓的要求），以使吸收能力最大化。 用于 VOCs凈化的吸收裝置，多數為氣液相反應器，一般要求氣液有效接觸面積大，氣液湍流程度高，設備的壓力損失小，易于操作和維修。 目前工業(yè)上常用的氣液吸收設備有噴灑塔、填料塔、板式塔、鼓泡塔等。其中在噴灑塔、填料塔中，氣相是連續(xù)相，而液相是分散相，其特點是相界面積大，所需氣液比亦較大。在板式塔、鼓泡塔中，液相是連續(xù)相而氣相為分散相。 VOCs吸收凈化過程，通常污染物濃度相對較低、氣體量大，因而選用氣相為連續(xù)相、湍流程度較高、相界面大的如填料塔、湍球塔型較為合適。填料塔的氣液接觸時間、氣液比均可在較 大范圍內調節(jié)，且結構簡單，因而在 VOCs吸收凈化中應用較廣。 3）冷凝法控制 VOCs 污染 冷凝法利用物質在不同溫度下具有不同飽和蒸氣壓這一性 質，采用降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力或者既降低溫度又提高壓力的方法，使處于蒸氣狀態(tài)的污染物（如 VOCs）冷凝并與廢氣分離。該法特別適用于處理廢氣體積分數在 102以上的有機蒸氣。冷凝法在理論上可達到很高的凈化程度，但是當體積分數低于 106時，須采取進一步的冷凍措施，使運行成本大大提高。所以冷凝法不適宜處理低濃度的有機氣體，而常作為其他方法凈化高濃度廢氣的前處理，以降低有機負荷，回收有機物。 4）吸附法控制 VOCs 污染 含 VOCs的氣態(tài)混合物與多孔性固體接觸時，利用固體表面存在的未平衡的分子吸引力或化學 鍵力，把混合氣體中 VOCs組分吸附留在固體表面，這種分離過程稱為吸附法控制 VOCs污染。吸附操作已廣泛應用于石油化工、有機化工的生產部門，成為一種重要的操作單元。在大氣污染控制領域，因為吸附劑的選擇性強、能有效分離其他過程難以分開的混合物、能有效地去除低濃度有毒有害物質而得以廣泛應用。 5）生物法控制 VOCs 污染 VOCs生物凈化過程的實質是附著在濾料介質中的微生物在適宜的環(huán)境條件下，利用廢氣中的有機成分作為碳源和能源，維持其生命活動，并將有機物分解為 CO2， H2O的過程。氣相主體中 VOCs首先經歷由氣相到 固 /液相的傳質過程，然后才在固 /液相中被微生物降解。 生物法控制 VOCs污染是近年發(fā)展起來的空氣污染控制技術，有機物去除率大都在90%以上。與常規(guī)處理法相比，生物法具有設備簡單、運行費用低、較少形成二次污染等優(yōu)點，尤其在處理低濃度、生物降解性好的氣態(tài)污染物時更顯其經濟性。 大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 25 第十一章 城市機動車污染控制 一、填空題 汽油機排氣中的有害物質是燃燒過程產生的，主要有 _____________、 _____________和 HC，以及少量的鉛、硫、磷等。 【答】 CO； NOx（ p435） 三效催化轉化器中 的催化劑一般由 _____________、 _____________和載體 γAl2O3組成。 【答】貴金屬；助催化劑（ p435） 由于汽油中的鉛可以使催化劑 _____________，因此，應用催化轉化器的前提是必須使用無鉛汽油。 【答】永久中毒（ p447） 柴油機排氣中的有害物質的控制主要以控制 _____________和 _____________排放為目標。 【答】微粒（黑煙）； NOx（ p453） 對于汽油機排放的硫氧化物和鉛化合物可以通過降低燃料中的硫含量和采用_____________來有效控制。 【答】無鉛汽油（ p435） 二、選擇題 三、名詞解釋 四、簡答題 汽油車尾氣排放后處理技術有哪些？ 【答】（ p445） 排氣后處理技術是指在發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中進一步削減污染物排放的技術。常見的排氣后處理裝置有氧化型催化轉化器、還原型催化轉化器、三效催化轉化器等。氧化型和還原型催化轉化器分別用來凈化排氣中的 HC + CO 和 NOx，這些技術目前已經被三效催化凈化技術代替了。 1）氧化、還原催化轉化器：氧化型催化反應器利用排氣中殘留的或二次空氣供給的氧，使 CO和 HC 完 全氧化，其反應過程如下： CO＋ 1/2O2→CO2 CxHx+(x+y/4)O2→CO2+y/2H2O NOx還原催化反應器利用排氣中的 CO、 HC 和 H2為還原劑來凈化 NO。 NO 還原反應一般在空燃比偏小的條件下進行，并且通常與氧化型催化反應器串接起來使用。 大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 26 2）三效催化轉化器 三效催化轉化器是在 NOx還原催化轉化器的基礎上發(fā)展起來的，它能同時使 CO、HC 和 NOx 三種成分都得到高度凈化。氧化和還原反應是可以同時發(fā)生的，關鍵是如何使三種污染物同時獲得很高的凈化效果。研究得知 ，只有將空燃比精確控制在理論空燃比附近很窄的窗口內（一般為 177。），才能使三種污染物同時得到凈化。三效催化劑一般由貴金屬、助催化劑（ CeO2等稀土氧化物）和載體 γ A12O3組成。 柴油車尾氣排放后處理技術有哪些？ 【答】（ p461） 柴油車排氣凈化后處理技術主要有過濾捕集法和催化轉化法。其中催化轉化法與汽油發(fā)動機基本類似，主要分為氧化型催化轉化器和 NOx還原催化轉化器。柴油機排氣中的大量微粒主要靠過濾器、收集器等裝置來捕獲，然后通過清掃或燃燒的辦法去除，使顆粒捕集器再生使用。顆粒捕集（ 氧化）器和氧化型催化轉化器已在部分柴油車上得到應用，而柴油機稀燃氮氧化物催化凈化技術目前還處于研究開發(fā)階段。 1）氧化催化劑 柴油機氧化催化劑能氧化尾氣排放顆粒物中的大部分可溶性有機物、氣態(tài)的 HC 和CO、臭味和其他一些有毒有機物（如 PAH，醛類等）。因為不捕集固態(tài)的顆粒物，氧化催化劑不需要再生，可以長期連續(xù)使用。這類催化劑已成功應用于輕型柴油車，并被看好可移植到重型柴油車上。在不影響燃料消耗和 NOx排放的情況下，凈化揮發(fā)性 HC和 CO的效率可達 80%，對 SOF的去除率也能達到 70％左右，因此可在一定程 度上減少柴油車的顆粒物排放。 雖然柴油車不存在排氣鉛中毒問題，但是，低溫時排氣中碳粒、焦油等附著在催化劑表面，也會使其活性降低。為此，必須避免低負荷或變工況下發(fā)動機的燃燒惡化，也可使催化器盡量靠近排氣歧管安裝，以保證催化劑有足夠的工作溫度。氧化型催化轉化器的最佳工作溫度范圍是 200350℃ 。 與汽油機類似，柴油機氧化催化劑活性成分也可用 Pt和 Pd，雖然把的活性不如鉑，但產生的硫酸鹽也要少得多，同時價格也便宜。另外，用氧化硅代替氧化鋁作為涂層材料也可以減少硫酸的生成。為了提高催化轉化器的機械 穩(wěn)定性能，柴油機上也多采用蜂窩狀陶瓷結構作為載體材料。 2）顆粒捕集器 顆粒捕集器是高效凈化柴油機排氣顆粒物的一種過濾技術，它利用一種內部孔隙極微小、能捕獲微粒物的過濾介質來捕集排氣中的微粒，捕集到的絕大部分是干的或吸附著可溶性有機成分的碳粒。然后采取不同的方法來燃燒（氧化） /清除過濾器中收集的顆粒物，使顆粒捕集器再生后循環(huán)使用。 3）柴油機稀燃氮氧化物催化劑 由于柴油機是在稀燃條件下運行，普通汽油機的三效催化劑不能用于控制柴油機大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 27 NOx的排放。這方面的技術目前正處于開發(fā)階段，但由于柴 油機排氣中 O2濃度高，排