第三讲大气污染与控制工程-3

四、颗粒污染物及除尘工艺颗粒物粒径与沉降速度DVFd3airpartbuoyancygravityDragforceaBuoyancyFGravitymadFdgDgDairpart3366μ----运动粘度系数牛顿粘性定律颗粒物的重力沉降速度airpartgDFd36BuoyancyFGravityd0DVFd3182airpartgDV斯托克斯公式airpart182airpartgDVStokes’lawSoρaircanbeignored,buoyant0182partgDVV2D除尘装置概述从气体中除去或收集固态或液态粒子的设备称为除尘装置湿式除尘装置干式除尘装置按分离原理分类：重力除尘装置（机械式除尘装置）惯性力除尘装置（机械式除尘装置）离心力除尘装置（机械式除尘装置）洗涤式除尘装置过滤式除尘装置电除尘装置声波除尘装置袋式除尘电除尘重力除尘惯性除尘湿式除尘重力沉降室惯性除尘器旋风除尘器电除尘器外观图宽间距卧式电除尘器HHD型宽间距卧式电除尘器电除尘器Dust-collectionplateLHigh–voltagewireforcoronadischargeCleangashDirtygasCoronadischargealongthelengthofwireCollecteddustonplateDustremovedfromplatestohoppers2H集尘板烟气清洁气体电晕线长度收集在集尘板上的尘电除尘器电除尘器烟道气烟道气详图：严密的放电极收集的粉尘风板的距离清洁气体湿式除尘器文丘里湿法除尘器旋风水膜脱硫除尘器GasinGasoutLimeliquidinliquidoutDirtygasstream△xCleanedgasflowFiltercakeFiltermedium布袋除尘器原理－粉尘过滤层布袋除尘器结构两类清灰方式shake-deflatebaghousepulse-jetbaghouse(震动反吹清灰袋式除尘器)(脉冲喷吹清灰袋式除尘器）LDB型布袋除尘器LPP系列脉冲袋式除尘器LPJ系列高压喷管脉冲袋除尘器Jet-Pulse大风量的烟气PPC系列气箱脉冲袋收尘器玻纤袋收尘器该收尘器适应性强、即能在高温(气温达250℃)，高湿（露点在60℃时）。LCXS型玻纤袋收尘器五、VOCs及净化工艺VOCs的来源和特性常温下是液体或固体，平衡蒸汽较高，沸点较低，易于挥发到空气中形成气态污染物汽车制造业、自行车、摩托车、家用电器、电线电缆、漆包线、电机及电机绝缘处、电器、仪表、电子、石油化工、涂料、化工、印铁、印刷、家具、皮革、鞋业、玻璃、建材等行业等甲醛、甲苯、苯、乙醚、丙酮等VOCs净化工艺(1)Condensation(冷凝法)(2)Adsorption(固体吸附法)(3)Absorption(液体吸收法)(4)combustion(Incineration)(焚烧法)(5)BiologicalOxidation(Biofiltration)(生物氧化法)浓度法氧化法常用吸附剂特性吸附剂类型活性炭活性氧化铝硅胶沸石分子筛4A5A13x堆积密度/kg·m-3200～600750～1000800800800800热容/kJ(kg·K)-10.836～1.2540.836～1.0450.920.7940.794——操作温度上限/K423773673873873873平均孔径/Å15～2518～48224513再生温度/K373～413473～523393～423473～573473～573473～573比表面积/㎡·g-1600～1600210～360600——————吸附剂再生气体吸收吸收设备填料塔喷淋塔吸收设备填料塔一般催化燃烧流程废气入口热交换器预热室催化床排气补充能量汽车尾气催化燃烧器六、SOx及脱硫工艺SOx的来源与脱硫途径燃烧前脱硫（低硫煤，煤的分选与预处理）燃烧中脱硫（炉内脱硫）燃烧后脱硫（烟气脱硫）煤燃烧中煤炭中伴生的硫产生的低浓度的SO2烟气是主要来源铅锌冶炼厂及硫酸厂排放的高浓度SO2Fluegasdesulfurization(FGD)CaCO3+SO2+0.5O2CaSO4+CO2limestone强制氧化湿法脱硫工艺FGDFGD反应原理烟气脱硫工艺比较七、NOx及脱氮工艺NOx的形成机理燃料型NOx：燃料中的固定氮生成的NOx热力型NOx：高温下N2与O2反应生成的NOx瞬时NOx：低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx三种NOx的随温度的变化NOx的控制技术燃烧控制——减少高温区停留燃烧后烟气净化——催化燃烧还原NO+2CON2+2CO2catalyst6NO+4NH3N2+6H2Ocatalyst总结大气污染过程一般包括排放，扩散，危害受体三个环节典型的大气污染包括烟煤型污染、石油型污染、酸雨、沙尘暴等大气污染的危害主要体现在对人体健康、财产物体、能见度、全球气候（全球变暖及臭氧层空洞）4方面全球变暖、臭氧层空洞、酸雨等全球化的大气环境污染问题越来越引起重视，标志着新时期环境污染的特征从区域性发展到国际化环境空气质量标准是最基本的大气环境标准颗粒污染物、VOCs、SOx及NOx是4类主要的大气污染物质，但不等同于环境空气质量标准中的主要标准物质总结大气污染气象学由于直接影响到污染物在大气中的扩散，是大气污染物扩散、迁移与转化的理论基础整个大气层分为对流层、平流层、中间层、热层、逸散层。人类活动区域及污染主要停留的区域集中在对流层。对流层正常的温度分布为每升高1km大气温度下降10℃。臭氧层主要集中在对流层层顶到平流层的15－35km的区域，温度稳定在－55℃，也称为同温层影响大气稳定度的气象学因素包括风力与风向，温度分布等，逆温的分布不利于污染物的扩散预测高烟囱连续排放的污染物的浓度的分布，一般采用高斯烟羽模型总结颗粒物燃物是分布最广泛的一种污染物，颗粒污染物的沉降速度与颗粒粒径有很大关系，斯托克斯公式反映了其平方关系规律除尘的设备包括重力沉降室、惯性除尘设备、旋风除尘器、静电除尘器，以及湿式除尘设备VOCs的净化方法主要包括冷凝、活性炭吸附、液体吸收、催化燃烧等方法SOx的主要来源与燃煤过程排放的低浓度的含硫烟气，最常用的处理工艺是石灰石的湿法烟气脱硫工艺FGDNOx的主要来源于燃烧过程产生的热力型NOx及瞬时型NOx，所以不同于SOx完全来自于燃料。汽车尾气是城市NOx的主要来源之一。