1、第一章緒論1.1霧霾的形成及危害，控制措施有哪些？霧霾天氣的形成原因:a.自然環境的原因b.環境污染的原因c.地理環境的原因d.追求經濟發展的原因霧霾的危害:a.危害人體健康b.影響交通暢通c.影響農業和養殖業的發展d.致使氣溫的變化無常控制措施：（一）健康方面應少出行，多注意飲食（二）治理方面應推行環保，清除污染（三）制度方面應完善機制，長效管理1.2大氣污染的定義和分類定義：大氣污染是指由于人類活動或自然過程引起某些物質進入大氣中，呈現出足夠的濃度，達到了足夠的時間，并對人和環境產生有害影響。分類：根據大氣污染的范圍可以分為：局部、地區、廣域、全球污染排放源分類：自然和人為1.3大氣污染物

2、的分類大氣污染物按其存在狀態可概括為二大類：氣溶膠狀態污染物、氣體狀態污染物。1.4常見大氣污染物及其危害 常見的大氣污染物：顆粒物、硫氧化物、CO、氮氧化物、光化學氧化劑、有機化合物。（1）對人體健康的影響（2）對植物的危害（3）對器物和材料的影響1.5溫室效應的定義及危害定義：大氣中的二氧化碳和其他微量氣體，可以使太陽短波輻射幾乎無衰減地通過，但卻可以吸收地表的長波輻射，由此引起全球氣溫升高的現象，稱為“溫室效應”。危害：對環境的影響：（1）地球上病蟲害增加；（2）海平面上升；（3）氣候反常，海洋風暴增多；（4）土地干旱，沙漠化面積增大；（5）生物多樣性減少； 對人類生活的影響：（1）造成

3、嚴重經濟損害；（2）對農業產生影響；（3）對海洋生態產生影響：海洋生物多樣性減少；（4）對水循環產生影響：全球降雨量增加1.6大氣污染綜合防治措施（1）全面規劃、合理布局（2）嚴格環境管理（3）控制大氣污染的技術措施（4）控制污染的經濟政策（5）控制污染的產業政策（6）綠化造林（7）安裝廢氣凈化裝置1.7空氣環境質量標準一級標準：為保護自然生態和人群健康，在長期接觸情況下，不發生任何危害性影響的空氣質量要求。二級標準：為保護人群健康和城市、鄉村的動、植物，在長期和短期的接觸情況下，不發生傷害的空氣質量要求。三級標準：為保護人群不發生急、慢性中毒和城市一般動、植物（敏感者除外）正常生長的空氣質量

4、要求。第二章燃燒與大氣污染2.1氣、液、固三種燃料的燃燒特點（1）氣體燃料的優點是燃燒迅速，其燃燒狀態由空氣與燃料的擴散或混合所控制；（2）液態燃料是以氣態形式燃料，因此它的燃燒速度受其蒸發過程控制；（3）固體燃料的燃燒則受這兩種現象的控制：燃料中揮發性組分被蒸餾后以氣態燃燒，而遺留下來的固定碳則以固態燃燒，后者的速率由氧向固體表面的擴散控制。2.2燃料組成對燃燒的影響（各元素的燃燒特點：C、H、O、N、S、水分、灰分等）碳：可燃元素。氫：是燃料中發熱量最高的元素。氧：氧在燃料中與碳和氫生成化合物，降低了燃料的發熱量氮：燃料中含氮量很少，一般為0.5%1.5%硫：以三種形態存在：有機硫、硫化鐵

5、硫和硫酸鹽硫。前兩種能放出熱量，稱之為揮發硫。硫燃燒生成產物為SO2和SO3，其中SO2占95%以上。水分：水分的存在使燃料中可燃成分相對地減少。灰分：是燃料中不可燃礦物質，為燃料中有害成分。2.3煤的基本分類褐煤 煙煤 無煙煤2.4煤的成分分析工業分析：測定煤中水分、灰分、揮發分和固定碳。估測硫含量和熱值，是評價工業用煤的主要指標。元素分析：用化學分析的方法測定去掉外部水分的煤中主要組分碳、氫、氮、硫和氧的含量。2.5煤的成分表示方法收到基 空氣干燥基 干燥基 干燥無灰基2.6燃料完全燃燒的條件（三T）充足的空氣 溫度、時間和湍流度2.7理論空氣量、空氣過剩系數、空燃比的定義理論空氣量：根據

6、化學方程式所需最小氧氣量對應的空氣量。空氣過剩系數：實際空氣量與理論空氣量之比。空燃比：單位質量燃料燃燒所需要的空氣質量。2.8燃料燃燒排放的污染物有哪些？CO2、CO、SOx、NOx、CH、煙、飛灰、金屬及其氧化物2.9 SO2的生成機理？煤受熱后，在熱解釋放揮發分的同時，煤中有機硫與無機硫也揮發出來。松散結合的有機硫在低溫（<700K)下分解，緊密結合的有機硫在較高溫度（800K)下分解釋出。遇到O2時，它們全部氧化成SO2和少量S03；在還原氣氛下，揮發出的主要是H2S和COs，在燃燒過程中也會被氧化成SO2。2.10NOx的生成機理燃料型NOx：燃料中的固定氮生成的NOx熱力型N

7、Ox：高溫下N2與O2反應生成的NOx瞬時型NOx：低溫火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx第三章 除塵部分3.1粉塵有哪些常見的物理參數（密度、比表面積等）密度、比表面積、含水率、潤濕性、荷電性和導電性、黏附性、安息角與滑動角、自燃性和爆炸性。3.2比表面積和比電阻概念比表面積：單位體積粉塵所具有的表面積。比電阻：一種物質的比電阻是其長度和橫截面積各為一單位時的電阻，比電阻的倒數稱為電阻率。3.3粒徑分布3.3.1斯托克斯直徑：在同一流體中與顆粒密度相同和沉降速度相等的圓球直徑。3.3.2空氣動力學當量直徑：空氣中與顆粒的沉降速度相等的單位密度（PP=1g/cm3）的圓球直徑。3.3.3粒

8、徑分布概念：指不同粒徑范圍內的顆粒的個數所占的比例。3.3.4粒數篩下累積頻率：小于第i個間隔上限粒徑的所有顆粒個數與顆粒總個數之比。3.3.5粒徑分布曲線：粒度分布曲線又稱粒度分布頻率曲線。在以粒度大小為橫座標，百分含量為縱座標的座標紙上，按各粒級百分含量繪出相應的點后，聯接各粒級百分含量的點即成一波狀起伏的圓滑的頻率曲線。3.4凈化效率分級除塵效率 多級串聯總凈化效率 3.5機械除塵3.5.1重力沉降式的計算（知道計算方法）3.5.2旋風除塵器的特點（優缺點）特點：結構簡單、占地面積小，投資低，操作維修方便缺點：效率80%左右，捕集<5m顆粒的效率不高，一般作預除塵用。3.5.3旋風

9、除塵器內氣流運動規律（三個漩渦） 3.5.4旋風除塵器分割粒徑的定義，D50是怎么計算得來的粒級效率正好為50%的顆粒直徑,稱為分割粒徑。分割粒徑： D50：一個樣品的累計粒度分布百分數達到50%時所對應的粒徑。D50常用來表示粉體的平均粒度。（補充：半分離直徑：分級效率為50%的粉塵粒徑為半分離直徑或切割直徑dc50。分割粒徑dc50愈小，除塵效率愈高。）3.6濕式除塵器3.6.1濕式除塵器的原理使含塵氣體與液體密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵粒或使粒徑增大的裝置。3.6.2濕式除塵器的優缺點優點：（1）體積小，占地面積小（2）不僅可去除粉塵，還可凈化空氣（3）效率較高，可

10、去除的粉塵粒徑較小缺點：（1）有泥渣（2）易腐蝕設備（3）寒冷地區使用濕式除塵器，容易結凍，應采取防凍措施；（5）動力消耗大3.6.3濕式除塵器的分類（根據除塵原理來分）根據濕式除塵器的凈化機理，大致分為七類： （1）重力噴霧洗滌器 （2）旋風洗滌器 （3）自激噴霧洗滌器 （4）板式洗滌器 （5）填料洗滌器 （6）文丘里洗滌器 （7）機械誘導噴霧洗滌器3.6.4濕式除塵器的作用機理慣性碰撞、攔截作用、擴散效應、熱泳和靜電作用慣性碰撞模型3.6.5濕式除塵器的效率接觸功率與除塵效率3.6.6文丘里洗滌器文丘里除塵器是一種高效濕式除塵洗滌器。常用在高溫煙氣降溫和除塵上，其結構見下圖，由收縮管、喉管

11、和擴散管組成。 除塵器的除塵過程含塵氣體由進氣管進入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉變為動能，在喉管入口處，氣速達到最大 洗滌液通過喉管周邊均勻分布的噴嘴進入，液滴被高速氣流霧化和加速。 充分霧化是實現高效除塵的基本條件。3.7電除塵器定義利用高壓電場使塵粒荷電，在電場力作用下使粉塵從氣體中去除的裝置。3.8電除塵器的工作原理（三個過程，重點）（1）懸浮粒子荷電高壓直流電暈（2）帶電粒子在電場內遷移和捕集-電場力作用下（3）捕集物從集塵表面上清除振打除去接地電極上的粉塵層并使其落入灰斗 3.9驅進速度的定義電除塵器中的荷電粒子在靜電力和空氣阻力支配下所達到的終末電力沉降速度。3.10

12、比電阻過高或過低對電除塵運行的影響及克服高比電阻的方法克服高比電阻影響的方法：（1）保持電極表面盡可能清潔（2）采用較好的供電系統（3）煙氣調質（4） 增加煙氣濕度，或向煙氣中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化合物，使粒子導電性增加。最常用的化學調質劑是SO3 （5）改變煙氣溫度（6）向煙氣中噴水，同時增加煙氣濕度和降低溫度（7）發展新型電除塵器3.11布袋除塵的過程含塵氣流從下部進入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集于濾料上。3.12除塵機理（幾種作用力）除塵器的主要除塵機理：截留、慣性碰撞與擴散、篩分：大顆粒-截留；小顆粒-慣性碰撞和擴散、篩分3.13 名詞解釋氣布比（過濾速度

13、）煙氣實際體積流量與濾布面積之比4.1吸收凈化氣態污染物的特點（與化工相比）（1）處理量大，成分復雜，同時含有多種氣態污染物；（2）吸收組分濃度低；（3）吸收效率和吸收速率要求高；（4）多數情況吸收過程僅是將污染物由氣相轉入液相，還需對吸收液進一步處理，以免造成二次污染。（5）多采用化學吸收-如堿液吸收燃燒煙氣中低濃度的SO24.2雙膜理論（模型）（描述氣液兩相間的傳質過程）（P250-251）（1）相互接觸的氣液兩相流體間存在著穩定的相界面，界面兩側分別有一層虛擬的氣膜和液膜。（2）在相界面處，氣液兩相在瞬間即可達到平衡，界面上沒有傳質阻力。（3）在磨蹭以外，氣液兩相流體都充分？動，不存在濃

14、度梯度，沒有傳質阻力；濃度差集中在氣膜和液相膜中，傳質阻力全部集中在兩膜內。雙膜理論將流體相際傳質過程簡化為經兩膜層穩態分子擴散的串聯過程，氣相和液相對流傳質速率相等。吸收過程則為溶質通過氣膜和液膜的分子擴散過程。4.3會判斷吸收過程是屬于氣膜控制還是液膜控制4.4常見的吸收塔有哪些填料塔 篩板塔 噴淋塔 板式塔4.5氣態污染物的各項控制技術及其原理（1）吸收法凈化氣態污染物：用液體洗滌含污染物的氣體，而從廢氣中把一種或者多種污染物除去，是氣態污染物控制中一種重要的單元操作。（雙膜理論模型）（2）吸附法凈化氣態污染物：用多孔固體吸附劑將氣體（或液體）混合物中一種或數種組分濃集于固體表面，而與其

15、他組分分離的過程。（3）催化法凈化氣態污染物：借助催化劑的催化作用，使氣體污染物在催化劑表面上發生化學反應，轉化為無害或易于處理與回收利用物質的凈化方法 5.1燃燒前脫硫的方法有哪些？ 1.煤炭的固態加工 煤炭洗選 物理洗煤 化學洗煤 微生物洗煤2.煤炭的轉化 煤的氣化采用空氣、氧氣、CO2和水蒸氣作為氣化劑，在氣化爐內反應生成不同組分不同熱值的煤氣移動床、流化床和氣流床三種方法 （1）煤的液化（2）通過化學加工轉化為液態烴燃料或化工原料等液體產品（3）直接液化和間接液化 3.重油脫硫在催化劑作用下通過高壓加氫反應，切斷碳與硫的化學鍵，使氫與硫作用形成H2S從重油中分離直接脫硫和間接脫硫 5.

16、2.流化床脫硫的影響因素：鈣硫比、煅燒溫度、顆粒物尺寸和脫硫劑種類，它們的影響怎樣？ 1.鈣硫比 p337 表示脫硫劑用量的指標，影響最大的參數 脫硫率（h）可以用Ca/S（R）近似表達 m綜合影響參數不同爐型和燃燒工況下，要達到相同的脫硫效率，所需的Ca/S比是不同的。一般要達到90%的脫硫效率，常壓鼓泡流化床、常壓循環流化床和增壓流化床的Ca/S比分別為3.03.5、1.82.5和1.52.0.2.煅燒溫度 p338溫度低時，孔隙量少、孔徑小，反應被限制在顆粒外表面溫度過高，CaCO3的燒結作用變得嚴重3脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結構 p338顆粒尺寸小于臨界尺寸時發生揚析，并非越小越好顆粒孔

17、隙結構應有適當的孔徑大小，既保證一定孔隙容積，又保證孔道不易堵塞4脫硫劑的種類 目前普遍采用天然石灰石和白云石作脫硫劑，它們的含鈣量、煅燒分解溫度、孔隙尺寸分布、爆裂和磨損等特性互不相同。與石灰石相比，白云石的孔徑分布和低溫煅燒性能好，即使在增壓運行條件下，部分燃燒也能順利進行。但運行壓力低時，更易于爆裂成細粉末，在吸收更多的硫之前遭到揚析。同時，在相同的Ca/S比條件下，白云石的用量比石灰石將近大兩倍，相應的脫硫劑處理量和廢渣量也大得多。正因為如此，常壓運行時，傾向于采用石灰作脫硫劑；增壓運行時，采用何種脫硫劑是具體情況而定。研究表明，增壓鼓泡流化床鍋爐采用白云石效果較好，而對于分段流化的增

18、壓循環流化床鍋爐，可在爐膛下部加入石灰石，使其在還原性氣氛中預先煅燒。5.3石灰石-石膏法脫硫技術的工藝流程及原理。 石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝的原理是采用石灰石粉制成漿液作為脫硫劑吸收劑，與經降溫后進入吸收塔的煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣，以及加入的氧化空氣進行化學反應，最后生成二水石膏。脫硫后的凈煙氣依次經過除霧器除去水滴、再經過煙氣換熱器加熱升溫后，經煙囪排入大氣。由于在吸收塔內吸收劑經漿液再循環泵反復循環與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低（一般不超過1.1），脫硫效率不低于95%，適用于任何每種的脫硫。5.4影響石灰石-石膏法系統的主要因素 石灰石膏濕法煙氣脫硫

19、石的影響因素主要因素有空塔氣速、吸的溶解度。進入濃度 ，脫硫劑的品質、粒度和用量（鈣硫比）,漿液pH值，液氣比（/）氧化速率，漿液停留時間等 。一般情況下，脫硫率隨進氣溫度升高而降低，隨洗滌液pH值的升高而有所升高，隨液氣比和鈣硫比的增加而增加，但有一個最佳值可用。5.5雙堿法脫硫的定義、原理及工藝流程 雙堿法煙氣脫硫技術，先用堿金屬鹽類如：NaOH，Na2CO3、Na2SO3等的水溶液吸收SO2，然后在另一石灰反應器中用石灰或石灰石將吸收了SO2后的溶液再生，再生后的吸收液循環使用。兩種雙堿法煙氣脫硫技術：鈉鈣雙堿法和鈣鈣雙堿法。鈉鈣雙堿法工藝 1.工藝流程 氣體與含有亞硫酸鈉、硫酸鈉、亞硫

20、酸氫鈉的溶液接觸，在某些情況下，溶液中還含有氫氧化鈉或碳酸鈉。亞硫酸鈉被吸收的SO2轉化為亞硫酸氫鹽。抽出一部分再循環液與石灰反應，形成不溶性的亞硫酸鈣并再生出可溶性的亞硫酸鈉及氫氧化鈉。雙堿法是采用鈉基脫硫法脫硫機理劑進行塔內脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強， 吸收二氧化硫后反應產物溶解度大，不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方面脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。 雙堿法煙氣脫硫技術是利用氫氧化鈉或碳酸鈉溶液作為啟動脫硫劑， 配制好的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中 SO2來達到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產物經脫硫劑再生池再生

21、成亞硫酸鈉或氫氧化鈉再打回脫硫塔內循環使用。脫硫工藝主要包括 5個部分：(1)吸收劑制備與補充；(2)吸收液噴淋；(3)塔內霧滴與煙氣逆流接觸；(4)再生池吸收液再生成鈉基堿；(5)石膏脫水處理。5.6氨法脫硫、海水脫硫的工藝流程 海水法脫硫技術1.基本原理 天然海水含有大量的可溶性鹽，其中主要成分是氯化鈉和硫酸鹽及一定量的可溶性碳酸鹽。海水通常呈堿性，自然堿性約為1.2 2.5 m mol/L，這使得海水具有天然的酸堿中和能力及吸收SO2的能力。利用海水的這種特性，成功地開發出海水脫硫工藝。當SO2被海水吸收，再經處理氧化為無害的硫酸鹽而溶于海水中。其實硫酸鹽是海水的天然成分。經脫硫而流回海

22、洋的海水，其硫酸鹽成分只會稍微提高，當離開排放口一定距離，這種差異就會消失。 2.典型工藝流程 海水脫硫工藝按是否添加其他化學物質作吸收劑，可將工藝分為兩類：1） 不添加任何化學物質，用純海水作為吸收劑的工藝，以挪威ABB公司Flakt-Hydro工藝為代表。Flakt-Hydro海水脫硫工藝的基本出發點是恢復硫自然循環的平衡，為此，其功能為截斷工業排放的硫進入大氣造成污染和破壞的渠道，同時將硫以硫酸鹽的形式排入大海。 2） 在海水中添加一定量石灰水調節吸收液的堿度，以美國Bechte公司的工藝為代表。 氨法脫硫技術 濕式氨法脫硫工藝濕式氨法脫硫工藝是采用一定濃度的氨水做吸收劑，在一結構緊湊的

23、吸收塔內洗滌煙氣中的SO2，達到煙氣凈化的目的。形成的脫硫副產物是可做農用肥的硫酸銨，不產生廢水和其他廢物，脫硫率在90%99%，易于保證出口SO2濃度持續達標。 5.7各種脫硫方法各自的優缺點及選擇依據 p373第六章NOx控制技術6.1NOx性質及來源性質：N2O：單個分子的溫室效應為CO2的200倍，并參與臭氧層的破壞。 NO：無色氣體，大氣中NO2的前體物質，形成光化學煙霧的活躍組分。 NO2：紅棕色有窒息性臭味的活潑氣體，強烈刺激性，來源于NO的氧化，酸沉降。來源：一方面是由自然界中的固氮菌、雷電等自然過程所產生，另一方面是由人類活動所產生。6.2NOx的生成機理：（熱力型、瞬時型、

24、燃料型）熱力型：高溫下N2和O2反應生成的NOx瞬時型：低溫火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO燃料型：燃料中的固定氮生成的NOx6.3熱力型NOx生成的熱力學和動力學（溫度、濃度對NOx生成的影響）（P381）熱力學：N2+O2=2NO NO+1/2O2=NO2平衡時NO濃度隨溫度升高而迅速增加；NO平衡濃度與在熱電廠實測值是同一數量級的。動力學-澤利多維奇模型：O2+M2O+M O+N2NO+N N+O2NO+O6.4低氮燃燒器控制NOx的機理（溫度、反應器濃度）（P389）從NOx的生成機理看，占NOx絕大部分的燃料型NOx是在煤粉的著火階段生成的，因此，通過特殊設計的燃燒器結構以及通過

25、改變燃燒器的風煤比例，可以將空氣分級、燃料分級和煙氣再循環降低NOx濃度的大批量用于燃燒器，以盡可能地降低著火氧的濃度適當降低著火區的溫度達到最大限度地抑制NOx生成的目的，這就是低NOx燃燒器。6.5SCR煙氣脫硝法反應機理，工藝流程，催化劑主要組成，催化劑布置方式，催化劑中毒原因，催化劑形狀（P400）反應機理：（主要化學反應）4NO+4NH3+O24N2+6H2O NO+NO2+2NH32N2+3H2O工藝流程：NH3先被催化劑表面活性面吸收后，然后與NOx發生還原反應生成N2和H2O。催化劑主要組成：貴金屬、堿性金屬氧化物催化劑布置方式：一般2+1布置，初裝2層，預留1層，共3層布置催

26、化劑中毒原因：由于原煙氣中或多或少的有害化學成分作用于催化劑活性成分造成的，砷、堿金屬（主要是K、Na）是引起的催化劑中毒主要成分。催化劑形狀：蜂窩式、板式、波紋板式6.6SNCR脫硝技術反應機理，工藝流程，主要影響因素等反應機理：4NH3+6NO5N2+6H2O CO（NH2）2+2NO+1/2O22N2+CO2+2H2O工藝流程：向煙氣中噴氨水或尿素等含有NH3基的還原劑，在高溫（800-1100）和沒有催化劑的情況下，通過煙道氣流中產生的氨自由基與NOx反應，把NOx還原成N2。主要影響因素：正確的溫度窗口、合適溫度范圍內的停留時間、良好的混合、氨氮摩爾比第七、八章 VOCs及機動車尾氣1.定義：熔點低于室溫而沸點在50-260攝氏度之間的揮發性有機化合物的總稱。（P414） VOCs揮發性有機物（volatile organic compounds,VOCs)2.末端VOCs控制技