环境工程学学习笔记--大气篇

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1、第五章大气质量与大气污染第一节大气的结构组成1.大气结构：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层（或外大气层）。2.大气组成：自然状态下的大气是由混合气体、水汽和悬浮颗粒组成的。除去水汽和微粒的空气称为干洁空气。第二节大气污染1.定义：指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度达到足够的时间，并因此危害了人群的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。2.大气污染物的种类：（1）颗粒污染物：粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾和总颗粒悬浮物。（2）气态污染物：五类：以二氧化硫为主的含硫化合物、以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物、碳的化合物及卤素化合物。第三节大气控制质量标准1.

2、环境空气质量标准：三级标准，将环境空气质量功能区分为三类。2.排放标准：三类分级标准。3.环境技术标准。第四节大气污染控制的基本方法一．大气污染控制的含义：1.两个方面：一是立法的角度，指用法律来限制或禁止污染物的扩散。一是防止的角度。采用一些手段把污染物排放量降到不致严重污染大气的程度。2.大气污染控制的重点是控制污染源。二．废弃排放控制系统：1.污染物的收集：集气罩2.颗粒污染物控制：四类（1）机械力除尘器：包括重力沉降、惯性除尘器和旋风除尘器。→高效除尘器的前级预除尘器。（2）过滤式除尘器：包括袋式过滤器和颗粒层过滤器。（3）静电除尘器：包括干式静电除尘器和湿式除尘器。（4）

3、湿式除尘器：包括泡沫除尘器、喷雾塔、填料塔、文丘里洗涤器等。3.气态污染物控制：两大类（1）分离法：利用污染物与废气中其他组分物理性质差异使污染物从废气中分离出来，如物理吸收、吸附、冷凝及膜分离等。（2）转化法：把污染物转化成无害的=物质或易于分离的物质，如催化转化、燃烧法、生物处理法、电子束法。4.污染物的稀释控制：包括大气扩散和烟囱设计两个方面的内容。采用烟囱排放污染物，通过大气的输送和扩散作用降低其“着低浓度”。第六章颗粒污染物控制第一节除尘技术应用1.粉尘粒径：（1）单一粒径：投影径、几何当量径、物理当量径（自由沉降径、空气动力径、斯特科斯径和分割粒径→分级效率为50%的颗

4、粒的直径）（2）平均粒径：对于一个由大小和形状不相同的粒子组成的实际粒子群，与一个由均一的球形粒子组成的假想粒子群相比，如果两者的粒径全部相同，则称此球形粒子的直径为实际粒子群的平均粒径。1.粒径分布：某一粒子群中不同粒径的粒子所占的比例，亦称粒子的发散度。表示方法：频数分布、频度分布、筛上累计分布、2.除尘效率的捕集效率：（1）总捕集效率：指在同一时间内，净化装置去除污染物的量与进入装置的污染物量之比。实际上反映装置净化程度的平均值，亦称为平均捕集效率。（2）分级捕集效率：指在某一粒径下的除尘效率。第二节重力沉降1.颗粒沉降速度：当沉降力与阻力相等时，颗粒开始在流体中等速沉降，此

5、时的速度称为终端沉降速度μt=ρpgdp2/18μ。2.重力沉降室的设计：（1）沉降时间与沉降速度：粒径能沉降下来的条件：气流通过长度为L的沉降室的时间t1≧沉降速度为vt的颗粒从顶部降落到底部所需的时间t2，即L/V≧H/μt。（2）沉降尺寸：高度H和长度L。（3）沉降室捕集效率：根据最小粒径即可求出捕集效率。第三节旋风除尘概述：利用含尘气流所产生的离心力，将颗粒污染物从气体中分离出来的过程。一般用于捕集5~15微米以上的颗粒。一．工作原理含尘气流进入旋风除尘器时，气流由直线运动变为圆周运动，含尘气流在旋转过程中产生离心力，将密度大于气体的颗粒甩向器壁，颗粒与器壁接触时因失去惯性

6、力而沿壁下落。旋转下降的外旋气流在到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠近，其切向速度不断提高。当气流到达椎体下端某一位置时，便以同样的旋转方向在旋风除尘器中由下回转而上，继续作螺旋流动。最后，净化气体经排气管排出器外，一部分未被捕集的颗粒也随之带出。二．分离性能1．分离直径：旋风除尘器是除尘效率与颗粒的直径有关，颗粒直径越大，除尘效率越高。η=100%→临界直径；η=50%→分割直径。2．影响捕集效率的因素：入口风速、除尘器的结构尺寸、粉尘粒径与密度、气体温度和灰斗的气密性。一．分类及设计1．分类：（1）气体流动状态：切流反转式和轴流式；（2）结构形式：圆筒体、长椎体、旁通式

7、和扩散式。2．设计：包括确定旋风除尘器的各部尺寸、计算除尘器的压力损失（压力降）和计算除尘器的效率。第四节静电除尘概述：与重力沉降和旋风除尘器的根本区别在于其分离的能量通过静电力直接作用于尘粒上，而不是作用在整个气流上，因此分离尘粒所消耗的能量很低。1．除尘原理：（1）气体电离：放电电极周围的“电晕”现象使气体电离，即电晕放电。（2）粒子荷电：两种荷电过程：电场荷电和扩散荷电。（3）荷电粒子的迁移和沉积：荷电粒子在电场力的作用下，朝着与其电性相反的集尘极移动并通过粒子