大气污染控制工程第三版期末复习总结

1、大气污染：由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。1、局部地区污染：受到某些烟囱排气的直接影响；2、地区性污染：工业区及其附件地区或整个城市大气受到污染；a.按污染范围3、广域污染：涉及比一个地区或一个城市更广泛地区的大气污染；4、全球性污染：涉及全球范围的大气污染。1、煤烟型（或还原型）污染：例如伦敦烟雾事件；2、石油型（或氧化型、交通型）污染：例如洛杉矶光化学烟雾事件；b.按能源性质3、混合型污染：由于燃煤或石油导致的污染，例如臭氧和烯烃反应生成的过氧化氢自由基等氧化物，可大大增加二氧化硫的氧化速率。4、特殊型污染：由于工厂生产过程或者发生意外事故排放的废气。补充：大气污染形成具备的条件：大气污染源、大气作用、复杂地形、受害对象。3、全球大气污染问题：温室效应、臭氧层破坏、酸雨。4、酸沉降：是指大气中的酸通过降水（如雨、雪、雾）迁移到地表，或者在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。直接引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOx（SO2和SO3）和NOx（NO和NO2），天然源全球范围内分布，人为源成地区性分布特点。5、温室气体：主要包括二氧化碳、一氧化二氮、甲烷、臭氧、氟氯烃等。它们浓度升高时，温室效应加剧，引起地球表面和大气层下部温度升高。6、温室效应：大气中的二氧化碳及其它微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯烃、水蒸气等，可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过，但却吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为2、大气污染的分类温室效应。7、酸雨：由于人类活动影响，降水中溶入了其他酸性物质，使pH值降到5.6以下的降水。8、大气污染物：是指由于人类活动或自然过程排入大气的，并对人和环境产生有害影响的物质。9、大气污染物按其存在状态可以分为：气溶胶状态污染物和气体状态污染物一次污染物：即直接从污染源排放到大气中的原始污染物质，主要包括SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2、C1~C10化合物、HF、HCl。其中气体状态污染物分为二次污染物：是指一次污染物与大气中的已有组分或几种一次污染物之间发生了一系列的化学反应或者光化学反应，生成了与一次污染物性质不同的新的污染物质。主要包括SO3、H2SO4、MSO4、NO2、HNO3、MNO3、醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯、O3。10、大气污染源可分为自然污染源与人为污染源，人为污染源按空间分布可分为：点源：如工厂的烟囱排放源；面源：如一个居住区或商业区内许多大小不同的污染物排放源；线源：汽车流。11、大气污染物浓度的表示：a.单位体积内所含污染物的质量数，浓度用mg/m3或μg/m3表示。b.污染物体积微量与气体总体积的比值，浓度用ppm（百万分之一），ppb（十亿分之一），ppt（万亿分之一）表示。c.mg/m3与ppm的换算关系：ppm=22.4C/M,C的单位为mg/m3。12、大气污染物侵入人体的三条途径：a.表面接触；b.食入含污染物的食物和水；c.吸入被污染的空气。（最重要）13、大气污染综合防治：定义：实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目标，对多种大气污染控制方案的技术可行性，经济合理性，区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价，从而得出最优的控制技术方案和工程措施。方法：清洁能源、绿色通道、末端处理、环境自净基本点：防与治的综合补充：室内空气污染特点：积累性、长期性、多样性。大气能见度：是指在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大距离。14、《环境空气质量标准》把环境空气质量分为三级：一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触的情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求。二级标准：为保护人群健康和城市、乡村动、植物，在长期和短期的接触情况下不发生伤害的空气质量标准。三级标准：为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物（敏感者除外）的正常生长的空气质量要求。其中，一类区执行一级标准，二类区执行二类标准，三类区执行三级标准。15、空气污染指数的计算方法：jkjkjkjkjkjkkkIIII,,1,,1,,)(将各种污染物的污染指数计算出来后，取最大值未该区域或城市的空气污染指数API，则该污染物是该区域或城市空气中的首要污染物。API50时不需报告。补充：煤的工业分析：水分、灰分、挥发分、固定碳、测硫含量和热值，是评价工业用煤的主要指标。煤的元素分析：旨在用化学方法去掉外部水分的煤中主要成分：碳、氢、氧、氮、硫16、硫以三种形态存在：有机硫、硫化铁硫、硫酸盐硫，其中有机硫和硫化铁硫能释放能量，成为挥发硫17、煤中硫的四种存在形态：黄铁矿硫（最主要）、硫酸盐硫、有机硫、单质硫。（FeS2）(MeSO4)(CxHySz)18、说明煤的特性需指明百分比的基准：1、收到基：锅炉炉前使用的燃料，包括全部水分和灰分，上角用ar表示，可表示为：ω（Car）+ω（Har）+ω(Oar)+ω(Nar)+ω(Sar)+ω(Aar)+ω(War)=100%2、空气干燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，亦即在实验室进行燃料分析时的样品成分，上角用ad表示，可表示为：ω（Cad）+ω（Had）+ω(Oad)+ω(Nad)+ω(Sad)+ω(Aad)+ω(Wad)=100%3、干燥基：以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，上角用d表示，可表示为：ω（Cd）+ω（Hd）+ω(Od)+ω(Nd)+ω(Sd)+ω(Ad)=100%（更能确切反应灰分多少）4、干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分，上角用daf表示，可表示为：ω（Cdaf）+ω（Hdaf）+ω(Odaf)+ω(Ndaf)+ω(Sdaf)=100%(稳定，煤矿常使用)其中：a:收到基空气干燥基干燥基干燥无灰基b:收到基与空气干燥基的对比：①收到基表示的是实际燃料，包括全部水分和灰分；而空气干燥基表示的是在实验室正常条件下放置后失去部分水分的燃料，即是：收到基包括外部水分而空气干燥基不包括外部水分。②由于煤的外部水分是不稳定的，因此空气干燥基的成分比收到基的成分（%）稳定，用空气干燥基评价煤的性质更准确。19、燃料完全燃烧的条件“3T”：温度、时间、湍流度。①空气条件：要提供充足的空气，但空气量过大，会降低炉的温度，增加热损失；②温度条件：应达到燃料的着火温度；③时间条件:燃料在高温区的时间应超过燃料燃烧所需要的时间；④燃料与空气的混合条件：混合程度主要取决于空气的湍流度。20、理论空气仅由氮和氧组成，其体积比为79.1:20.9=3.78。21、过剩空气量：超过理论空气量而多供给的空气量；空气过剩系数：实际空气量Va与理论空气量Voa之比定义为空气过剩系数α（即Va/Voa=α），α一般大于1。补充：影响煤烟气中飞灰排放特征的因素：煤质、燃烧方式、烟气流速、炉排和炉膛的热负荷、锅炉运行负荷、锅炉结构。22、发热量：单位燃料完全燃烧时所发生的热量变化，即在反应生成物开始状态和反应生成物结了状态相同的情况下的热量变化，称为燃料的发热量。高位发热量：包括燃料燃烧生成物的水蒸气气化潜热。低位发热量：是指燃烧产物中的水蒸气仍然以气态存在时，完全燃烧过程中所释放的热量。适当控制四因素：空气与燃料之比、温度、时间、湍流度23、理论水蒸气体积：由燃料中的氢燃烧后生成的水蒸气体积、燃料中所含的水蒸气体积以及由供给的理论空气量带入的水蒸气体积构成的。24、根据气温垂直于下垫面方向上的分布，由下至上可将大气圈分为五层：①对流层：a.对流层虽薄，但占有了大气质量的3/4以及几乎全部水蒸气，主要的大气现象都发生在这一层，天气最复杂、对人类影响最大。b.每升高100米降低0.65摄氏度。c.该层空气对流强烈；d．温度和湿度水平分布不均匀。e.对流层的底部，1~2km处，气流受到地面阻滞和摩擦的影响很大，成为大气边界层（摩擦层）。②平流层：a.即同温层，从对流层底端25~35km左右的一层，温度不随高度变化而变化，为—55摄氏度，同温层以上，气温随高度升高而增加，称为逆温层。b.集中了大气层中大部分臭氧，并在20~25km处达到最大值，形成臭氧层。c.平流层几乎不发生空气对流，因此污染物停留时间长。d.气体组成与对流层相同但密度相对较小。③中间层：气温会随高度的升高而迅速降低，对流运动强烈，垂直混合明显。④暖层：气温随高度升高而升高，存在大量电子和离子，又称电离层。越往上氧气和氮气等气体的原子态越多⑤散逸层：温度很高，空气稀薄，气体粒子运动速度高，可摆脱地心吸引力散逸到太空中。均质大气层－80～85km以下，成分基本不变。近地层－地面上50～100m，热量和动量的常通量层oo5(32)9CFo273.15KCoo9325FCoo5(32)9CFo273.15KCoo9325FC（可分为大气层、边界层和近地面层。）25、气温的单位换算：26、气压：任一点的气压值等于该地单位面积上的大气柱重量，气压总随高度的增加而降低。1212lnlnZZRTgPPm27、泊松方程：表示在绝热升降过程中，气块的始态和终态之间的关系，说明气块在绝热升降过程中，气温的变化完全是由气压变化引起的。28、干绝热直减率γd：干空气块（包括未饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值，称为干空气温度绝热垂直递减率，简称干绝热直减率。29、大气中温度层结的四种类型：①递减层结:也称为正常分布层结，气温随高度升高而递减，γγd②中性层结：垂直递减率接近于1K/100m，即γ=γd③等温层结：气温不随高度变化而变化，即γ=0④气温逆转：简称逆温，气温随高度升高而增加，即γ0.－泊松方程0.288000()()pRCTPPTPP－泊松方程0.288000()()pRCTPPTPPM30、大气稳定度的判断:气块减速，有返回趋势，稳定气块加速上升或下降，不稳定（有利于扩散）气块停在外力去掉处，中性31、（γ—γd）的符号决定了气块加速度a与其位移的方向是否一致：a.γγd时，a0，气块的加速度与位移方向一致，气块作加速运动，不稳定；b.γγd时，a0,气块的加速度与位移方向不一致，气块作减速运动，稳定；c.γ=γd时，a=0，大气是中性的。d.γ0时，a0,逆温，非常稳定。32、逆温分为：辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温五种。a.辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却形成的逆温，地面白天加热，大气由下而上升温，地面夜晚降温，大气由下而上冷却。b.下沉逆温：由于气体下沉受到压缩增温而形成的逆温，多发生在高空大气中，高压控制区内，一般顶部增温比底部多。c.平流逆温：暖空气平流到冷地面上而下部降温形成的逆温。d.湍流逆温：由低层空气的湍流混合形成的逆温。e.锋面逆温：冷暖气团相遇时，暖气团因密度小上爬，与冷气团形成锋面，若锋面上温差大，形成逆温。外力使气块上升或下降，气块去掉外力33、烟流形状与大气稳定度的关系：波浪型（不稳）,γγd锥型（中性or弱稳）,γ=γd扇型（逆温）,γ-γd-1爬升型（下稳，上不稳）漫烟型（上逆、下不稳）:下部：γ-γd0上部：γ-γd-134、海陆风：海陆风是由于陆地与海洋的热力性质的差异而引起的。在白天，由于太阳辐射，陆地升温比海洋快，在海陆大气间形成温度差、气压差，使低空大气从海洋流向陆地，形成海风，高空大气从陆地流向海洋，形成反海风，两者与陆地的上升气流和海洋的下降气流形成海陆风距地循环。在夜晚，由于有效辐射发生了变化，陆地比海洋降温快，在海陆大气间形成了与白天方向相反的温度差、气压差，使低空大气从陆地流向海洋，形成陆风，高空大气从海洋流向陆地，形成反陆风，两者与陆地的下降气流和海面的上升气流形成海陆风局地循环。35、城市热岛环流：城市上方大气的热量净收入比周围农村多，城市温度比周围农村高（特别是夜间），气压较低，所以形成一股从周围农村吹向城市