环境工程原理15.+大气污染控制工程原理.pptx

第十五章 大气污染控制工程原理目 录大气和大气圈01大气污染02燃烧与大气污染03除尘器0415.1 大气和大气圈 大气是指环绕地球的全部空气的总和。环境空气是指人类、动、植物和建筑物暴露于其中的室外空气。由于大气污染控制工程的研究内容和范围基本上都是环境空气的污染与防治，而且更侧重于和人类关系最密切的近地层空气，因此很难将大气与空气截然区分开。本章中所涉及到的“大气”与“空气”都是环境空气。15.1.1.2 大气的物化性质 由于垂直运动、水平运动、湍流运动及分子扩散，使不同高度、不同地区的大气得以交换和混合，因此，地面以上90km高度的范围内，干洁空气的组成基本不变。在自然界大气的温度和压力条件下，干洁空气的所有成分都处于气态，不可能液化，因此可以看成是理想气体。 15.1.1 大气的组成及其物化性质15.1.1.1 大气的组成大气是由多种气体混合而成的，其组分可分为如下表所示的三个部分。组成成分体积百分含量（干气体）干燥清洁的空气氮气、氧气、氩和二氧化碳99.996%水蒸气变化各种杂质氖、氦、氪、甲烷等0.004%15.1.2 大气圈的结构和功能 在自然地理学上，把由于地心引力而随地球旋转的大气层称为大气圈，其厚度大约为10000 km。离地面越远，空气越稀薄，到地表上空1400 km以外的区域已非常稀薄。因此，从污染气象学研究的角度来讲，大气圈是指地球表面到1000～1400 km的范围。 大气的密度、温度和组成随高度的不同而不同，呈现层状结构。根据气温在垂直方向的变化情况，将大气圈分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层五层。对于大气环境工程来说，我们所关注的主要是对流层 。15.2 大气污染15.2.1 大气污染物及其发生源15.2.1.1 大气污染物 大气污染是指由于人类活动而排放到空气中的有害气体和颗粒物质，累积到超过打起自净化过程（稀释、转化、洗净、沉降等作用）所能降低的程度，在一定的持续时间内有害于生物及非生物。 大气污染物是指由于人类活动或自然过程，排放到大气中对人或环境产生不利影响的物质。所谓人类活动不仅包括生产活动，而且也包括生活活动，如做饭、取暖、交通等。自然过程，包括火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化及大气层中空气运动等。由于自然环境所具有的自净作用，经过一段时间后，自然过程造成的大气污染会自动消除。所以，造成大气污染的主要是人类活动。主要大气污染物 气溶胶态污染物大气污染物气态污染物 一次污染物15.2.1.2 大气污染源分类名称说明按成因自然污染源人为污染源工业农业生活第三产业 火山爆发喷放的SO2、H2S和尘；森林火灾产生的CO2、CO和烃类等 燃烧煤、石油排放出的含SO2、NOx和CO2废气；生产过程排出的有害废气等 燃烧煤、柴革和石油等排出的废气；农业废物腐烂和堆肥中排出的含CH4、NH3的废气 燃烧煤、石油和煤气排出的废气 汽车、轮船等交通工具排放的含NOx、SO2和烃类的废气按污染源几何形状点源线源面源工业企业和民用锅炉房的排气筒和烟囱，污染物影响下风向扇形范围公路、铁路和航空线上车辆和飞机的沿程排放废气，影响下风向一片面积居民区分散的无数小炉灶，影响该区域上空和周围空气质量按污染源位置固定源移动源由固定地点(如工厂的排气筒)向大气排放污染物各种交通工具(如汽车、火车)排出的废气15.2.2.3 大气污染物排放标准 大气污染综合排放标准制定地方大气污染物排放标准的技术方法15.2.2.4 环境技术标准大气环境基础标准(如名词标准)、方法标准(采样分析标准)、样品标准(监测样品标准)；大气污染控制技术标准(如原料、燃料使用标准，净化装置选用标准，排气筒高度标准等)环保产品质量标准等。它们都是为保证前述标准的实施而做出的具体技术规定，目的是使生产、设计、管理、监督人员容易掌握和执行。15.2.3 大气污染综合防治全面规划、合理布局严格环境管理控制大气污染的技术措施控制环境污染的经济政策15.3 燃烧与大气污染燃料的燃烧及其利用在人类生产和生活活动中有着极为重要的作用，然而燃料在燃烧过程中排放大量有害的废物，如SO2、烟尘、NOx、CO2和一些碳氢化合物等，这些有害物质已成为主要的大气污染物。15.3.1 燃料性质燃料是指能在空气中燃烧，其燃烧热可经济利用的物质。应用于固定燃烧装置的主要是化石燃料包括煤、燃料油和天然气等常规燃料，以及统称为非常规燃料的多种其它燃料。气体燃料液体燃料燃料种类固体燃料非常规燃料15.3.2 燃料燃烧产生的污染物燃料燃烧二氧化碳一氧化碳二氧化硫二氧化硫颗粒物15.4 除尘器几乎所有的颗粒物的控制装置都是基于同样的基本原理：利用惯性力或物理障碍引起颗粒物与固体或液体表面发生碰撞并粘附在固体或液体表面，从而将它们从气流中去除。引起碰撞的物理机制主要有惯