【導(dǎo)讀】《大氣污染控制工程》復(fù)習(xí)要點(diǎn)

　　

【正文】 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 eea 1? ? ? ?e x p ( )BiiP A d ? 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； 17 離心式洗滌器， Be=； 文 丘里洗滌器（當(dāng) NI=～ 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 250～ 500 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 ～ 過(guò)濾式除塵器：稱空氣過(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。 離心洗滌器凈化 dp5μ m 的塵粒仍然有效 耗水量 L/G=～ 適用于處理煙氣量大，含塵濃度高的場(chǎng)合 可單獨(dú)使用，也可安裝在文丘里洗滌器之后作脫水器 由于氣流的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使其帶水現(xiàn)象減弱 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 1μ 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，含塵的水滴與氣流分離。 除塵 過(guò)程 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)閯?dòng)能 在喉管入口處，氣速達(dá)到最大，一般為 50～ 180m/s 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 充分的霧化是實(shí)現(xiàn)高效除塵的基本條件 通常 假定 18 和 －分別為洗滌液和粉塵的密度， g/c m 3 ；－ 氣體粘度， 10 － 1 ；－ 文丘里洗滌器壓力損失， c mH 2 O 。－ 粉塵粒徑， μ m ；一經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，在該表達(dá)式中為 ～ 。L? P?g?P?pdf和 ；－ － ；－ 。－ ；～ 。微細(xì)塵粒以氣流相同的速度進(jìn)人喉管 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， 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 進(jìn)氣管直徑 D1 按與之相聯(lián)管道直徑確定 收縮管的收縮角α 1 常取 23o～ 25o 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： 4 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 擴(kuò)散管的擴(kuò)散角α 2 一般為 5o～ 7o 出口管的直徑 Dz 按與其相聯(lián)的除霧器要求的氣速確定 1 T 11 22?? DDL ctg ?2 T 22 22?? DDL ctg ? 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 ： ； ； ； ； ，因而可以忽略 除塵效率 卡爾弗特等人作了一系列簡(jiǎn)化后提出下式以計(jì)算文丘里洗滌器的通過(guò)率 9 2 2L P C p2g6 . 1 1 0e x p ( )?? ? ?? C d f PP ??? 19 第八章 硫氧化物的污染控制 第一節(jié)：硫循環(huán)及硫排放 1. SO2 排放的控制方法有：采用低硫燃料和清潔能源替代、燃料脫硫、燃燒過(guò)程中脫硫和末端尾氣脫硫。 P306（ 簡(jiǎn)答 /論述（需要對(duì)各點(diǎn)展開(kāi)） ） 第二節(jié)：燃燒前燃料脫硫 1. 煤炭轉(zhuǎn)化主要是 氣化 和 液化 。 P307（ 填空 ） 第三節(jié)：流化床燃燒脫硫 1. 流化床燃燒脫硫的概念 /是怎么樣運(yùn)行的？ P310（ 簡(jiǎn)答 ） 當(dāng)氣流速度達(dá)到使升力和 煤粒的重力相當(dāng)?shù)呐R界速度時(shí)，煤粒將開(kāi)始浮動(dòng)流化。維持料層內(nèi)煤粒間的氣流實(shí)際速度大于臨界值而小于輸送速度是建立流化狀態(tài)的必要條件。流化床為固體燃料的燃燒創(chuàng)造了良好的條件。燃燒過(guò)程中，處于沸騰狀的煤粒和灰渣相互碰撞，使煤粒不斷更新表面，再加上能與空氣充分混合并在床內(nèi)停留較長(zhǎng)時(shí)間，促進(jìn)了它的燃盡過(guò)程。（ P310 的第二段文字要充分理解。） 2. 流化燃燒的床層溫度一般控制在 850～ 950℃ 之間。 P310（ 填空 ） 3. 流化床燃燒脫硫的主要影響因素？ P312315（ 填空 /選擇 ） ① 鈣硫比； ② 煅燒溫度； ③ 脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結(jié)構(gòu)； ④ 脫硫劑種類 4. 鈣硫比：脫硫劑所含鈣與煤中硫之摩爾比。 P313（ 名詞解釋 ） 第五節(jié)：低濃度二氧化硫煙氣脫硫 1. 主要的煙氣脫硫工藝 P321340 ㈠ 石灰石 /石灰法洗滌的原理（濕法）？ P321322（ 簡(jiǎn)答 ） 煙氣用含亞硫酸鈣和硫酸鈣的石灰石／石灰漿液洗滌， SO2 與漿液中的堿性物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，新鮮石灰石或石灰漿液不斷加入脫硫液的循環(huán)回路 ，漿液中的固體連續(xù)的從漿液中分離出來(lái)排往沉淀池。 ㈡ 噴霧干燥法煙氣脫硫的原理（濕 －干法 ）？ P329（ 簡(jiǎn)答 ） 噴霧干燥法是一種濕 干法脫硫工藝。其脫硫過(guò)程是 SO2 被霧化的 Ca(OH)2 漿液或NaCO2 溶液吸收。同時(shí)，溫度較高煙氣干燥了液滴。形成干固體廢物。干廢物（亞硫酸鹽、硫酸鹽、未反應(yīng)的吸收劑和飛灰等）由袋式除塵器或電除塵器捕集。 ㈢ 干法噴鈣脫硫的原理（干法）？ P338339（ 簡(jiǎn)答 ） 首先，作為固硫劑的石灰石粉料噴入鍋爐爐膛， CaCO3 受熱分解 成 CaO 和 CO2。熱解后生成 CaO 隨煙氣流動(dòng)，與其中 SO2 反應(yīng)，脫除部分 SO2。 CaO+SO2+1/2O2→ CaSO4 CaO+SO3→ CaSO4 然后，生成的 CaSO4 與未反應(yīng)的 CaO 以及飛灰一起，隨煙氣進(jìn)入鍋爐后部的活化反應(yīng)器。在活化器中，通過(guò)噴水霧增濕。一部分尚未反應(yīng)的 CaO 轉(zhuǎn)變成具有較高反應(yīng)活性的 Ca(OH)2,繼續(xù)與煙氣中的 SO2 反應(yīng)。從而完成脫硫的全過(guò)程： CaO+H2O→ Ca(OH)2 Ca(OH)2+SO2+2/1O2→ CaSO4+H2O 2. 影響煙氣脫硫工藝性能的主要因素： P347349（ 論述 ） 1. 脫硫效率：脫硫率是由很多因素決定的，除了工藝本身的脫硫性能外，還取決于煙氣的狀況，如 SO2 濃度、煙氣量、煙溫、煙氣含水量等。 2. 鈣硫比（ Ca/S）：濕法工藝的反應(yīng)條件較為理想，因此實(shí)用中的 Ca/S 接近于 1，一般為 ～ 。 3. 脫硫劑利用率：脫硫劑利用率指與 SO2 反應(yīng)消耗掉的脫硫劑與加入系統(tǒng)的脫硫劑總量之比。脫硫劑的利用率與 Ca/S 有密切關(guān)系，達(dá)到一定脫硫率時(shí)所需要的 Ca/S越低，脫硫劑的利用率越高，所需脫硫劑量及所產(chǎn)生 脫硫產(chǎn)物量也越少。 20 4. 脫硫劑的來(lái)源 5. 脫硫副產(chǎn)品的處理處置 6. 對(duì)鍋爐原有系統(tǒng)的影響：干法和濕干法脫硫工藝通常安裝在鍋爐原有的除塵器之前。脫硫系統(tǒng)對(duì)除塵器的運(yùn)行有較大影響。 7. 對(duì)機(jī)組運(yùn)行方式適應(yīng)性的影響：由于電網(wǎng)運(yùn)行的需要，電場(chǎng)的機(jī)組有可能作為調(diào)峰機(jī)組，負(fù)荷變動(dòng)較大，與調(diào)峰機(jī)組配套的脫硫裝置必須能適應(yīng)這種機(jī)組經(jīng)常起停的特點(diǎn)。 8. 占地面積：煙氣脫硫工藝占地面積的大小對(duì)現(xiàn)有電廠的改造十分重要，有時(shí)甚至限制了某些脫硫工藝的應(yīng)用可能。 9. 流程的復(fù)雜程度：工藝流程的復(fù)雜與否，很大程度上決定了系統(tǒng) 投入運(yùn)行后的操作難易、可靠性、可維護(hù)性以及維修費(fèi)用的高低。煙氣脫硫系統(tǒng)是整個(gè)電廠的一個(gè)輔助系統(tǒng)，必須具有操作方便、可靠性高的特點(diǎn)。 10. 動(dòng)力消耗 11. 工藝成熟程度：煙氣脫硫工藝的成熟程度是技術(shù)選用的重要依據(jù)之一。只有成熟的、已商業(yè)化運(yùn)行的系統(tǒng)才能保障運(yùn)行的可靠性。 （此題為宏觀題，只需答出幾點(diǎn)即可） 第九章 固定源氮氧化物污染控制 第二節(jié)：燃燒過(guò)程中氮氧化物的形成機(jī)理 1. 燃料型 NOx：由燃料中固定氮生成的 NOx，稱為燃料型 NOx。 P356（ 名詞解釋 ） 2. 熱力型 NOx：只在高溫下形成的 NOx，稱為 熱力型 NOx。 P356（ 名詞解釋 ） 3. 大部分燃燒過(guò)程排出的尾氣中大約 90%～ 95%的 NOx 仍以 NO 形式存在。 P358（ 填空 ） 第三節(jié)：低氮氧化物燃燒技術(shù) 1. 控制 NOx 排放的技術(shù)措施有哪兩類？ P366（ 簡(jiǎn)答 ） 一是所謂的源頭控制，其特征是通過(guò)各種技術(shù)手段，控制燃燒過(guò)程中 NOx 的生成反應(yīng)。 二是所謂的尾部控制，其特征是把已經(jīng)生成的 NOx 通過(guò)某種手段還原為 N2，從而降低 NOx 的排放量。 （此題也作為 論述題 ，例：氮氧化物的控制有哪些技術(shù)措施？（題目較“宏觀”，需要添加內(nèi)容）） 2. 低 NOx 燃燒技術(shù)包括： 低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技 術(shù) 、 降低助燃空氣預(yù)熱溫度 、 煙氣循環(huán)燃燒 、 兩段燃燒技術(shù) 。 P366（ 填空 ） 3. 低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)的基本原理？ P366（ 簡(jiǎn)答 ）？？？ NOx 排放量隨著爐內(nèi)空氣量的增加而增加，為了降低 NOx 的排放量，鍋爐應(yīng)在爐內(nèi)空氣量較低的工況下運(yùn)行。鍋爐采用低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)，不僅可以降低 NOx排放，而且減少了鍋爐排煙熱損失，可提高鍋爐熱效率。 4. 兩段燃燒技術(shù)是怎樣實(shí)現(xiàn)氮氧化物排放量減少的？ P368369（ 簡(jiǎn)答 ）？？？ 兩段燃燒法控制 NOx 是利用較低的空氣過(guò)剩系數(shù)有利于控制 NOx 形成的原理。在兩段燃燒裝置中，燃料在接近理論 空氣量下燃燒，通?？諝饪傂柩趿康?85%～ 95%與燃料一起供到燃燒器，因?yàn)楦蝗紵龡l件下的不完全燃燒，使第一段燃燒的煙氣溫度 21 較低，此時(shí)氧量不足， NOx 生成量很小。在燃燒裝置的尾端，通過(guò)第二次空氣，使第一階段剩余的不完全燃燒產(chǎn)物 CO 和 CH 完全燃盡。這時(shí)雖然氧過(guò)剩，但由于煙氣溫度仍然較低，動(dòng)力學(xué)上限制了 NOx 的形成。 第四節(jié)：煙氣脫硝技術(shù) 1. 煙氣脫硝技術(shù)包括： 選擇性催化還原法 (SCR)脫硝 、 選擇性非催化還原法 (SNCR)脫硝 、吸收法凈化煙氣中的 NOx、 吸附法凈化煙氣中的 NOx。 P372375（ 填空 ） 2. 選擇性催化還原 法 (SCR)脫硝技術(shù)的基本原理？ P373（ 簡(jiǎn)答 ）？？？ SCR 過(guò)程是以氨作還原劑，通常在空氣預(yù)熱器的上游注入含 NOx 的煙氣。此處煙氣的溫度約 290~400℃，是還原反應(yīng)的最佳溫度。在含有催化劑的反應(yīng)器內(nèi) NOx 被還原為 N2 和水催化劑的活性材料通常由貴金屬、堿性金屬氧化物和 /或沸石等組成。 3. 選擇性非催化還原法 (SNCR)脫硝技術(shù)的基本原理？ P374（ 簡(jiǎn)答 ）？？ 在選擇性非催化還原法（ SNCR）脫硝工藝中，尿素或氨基化合物作為還原劑將 NOx還原為 N2。因?yàn)樾枰^高的反應(yīng)溫度（ 930～ 1090℃），還原劑通常注進(jìn)爐 膛或者緊靠爐膛出口的煙道。主要化學(xué)反應(yīng)為： 4NH3+6NO→ 5N2+6H2O。