大气污染控制工程考试知识点(修改)

大气污染控制工程考试知识点(修改)内容摘要：

器的效率： 气体的密度和黏度、 尘粒的大小和相对密度、烟气含尘浓度等。 （ 4） 操作变量 ：提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，使除尘器性能改善。 若入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，导致除尘效率下降。 电除尘器工作原理：① 电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电 离 的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘级上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。 ② 电除尘器原理涉及悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除三个基本过程。 电除尘器主要优点： ① 压力损失 小，一般为 200～ 500Pa；②处理烟气量大，可达 105～ 106m3/h；③能耗低，大约 ～ (1000m3)；④对细粉尘有很高的捕集效率，可高于 99%；⑤可在高温或强腐蚀性气体下操作。 电晕区：在电除尘器中自由电子能引起气体分子离子化的区域。 起始电晕电压： 指在电除尘器中， 开始产生电晕电流 时 所施加的电压。 电场击穿：指在电除尘器中，当电压超过击穿电压时，电晕区范围逐渐扩大至极间空气全部电离的现象。 粒子荷电： P193 粉尘荷电是电除尘过程的 第一步。 在除尘器电晕电场中存在两种截然不同的粒子荷电机理。 一种是在静电力的作用下作定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电，被称为电场荷电或碰撞荷电。 另一种是由离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程，称之为扩散荷电。 这种过程依赖于离子的热能，而不依赖于电场。 粒子的主要荷电过程取决于粒径，对于 dP＞ ，以电场荷电为主；对于 dp＜ ，则以扩散荷电为主；对于粒径介于 ～ ，则需要同时考虑这两种过程。 1 影响正常荷电因素：①沉积在集尘极表面的高电阻率粒子导致在低 电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象。 通常当电阻率高于 2 1010Ω?cm 时，较易发生火花放电或反电晕，破坏了正常电晕过程。 ②当气流中微小粒子的浓度较高时，虽然荷电尘粒所形成的电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重地抑制着电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够的电荷，因此，电除尘器的除尘效率显著降低， 颗粒直径在 1μm左右的数量越多，这种现象越严重。 ③当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕闭塞。 P196 1高电阻 率 粉尘将 会干扰电场条件，并导致除尘效率下降。 1多种工业部门的实践表明，可近似取 1010Ω?cm 为电阻临界值。 当低于 1010Ω?cm 时，比电阻几乎对电除尘器操作和性能没有影响；当电阻率介于 1010— 1011Ω?cm 之间时，火花率增加，操作电压降低；当高于 1011Ω?cm 时，集尘板粉尘层内会出现火花，即会产生明显反电晕。 反电晕的产生导致电晕电流密度大大降低，进而严重干扰粒子荷电和捕集。 1克服 高电阻率影响的方法 ：保持电级表面尽可能情洁；采用较好的供电系统，烟气调质 ，以及 发展新型电除尘《大气污染控制工程》考试知识点 罗浩 第 6 页 共 13 页 器。 1烟 气调质：增加烟气湿度，或向烟气中加入 SO NH及 Na2CO3等化合物，可使粒子导电性增加 ，此种方法称为 烟气调质。 最常用的化学调质剂是 SO3。 1过滤式除尘器 ，又 称空气过滤器，是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，采用滤纸或玻璃纤维等填充层作为滤料的空气过滤器，主要用于通风及空气调节方面的气体净化。 采用纤维织物做滤料的袋式除尘器，在工业尾气的除尘方面应用较广。 1 袋式除尘器的工作原理：是利用纤维织物作滤料的一种过滤除尘器。 含尘气 流从下部孔板 进入滤 圆筒形 袋 内 ，在 通过滤料的 孔 隙时， 粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排出口排出。 沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗 中。 常用滤料由棉、毛、人造纤维等加工而成，滤料本身网孔较大，孔径一般为 20～ 50μm，表面起绒的滤料为 5～ 10μm，因而新鲜滤料的除尘效率较低。 颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉尘初层。 初层形成后，它成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了过滤效率。 滤布只不过起着形成粉尘初层和支撑它的骨架作用，但随着颗粒在滤袋上积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把有些已附在滤料上 的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降。 另外，若除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，影响生产系统的排风效果。 因此， 除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰。 落灰不能过分，即不应破坏粉尘初层，否则会引起除尘效率显著降低。 P211 1 粉尘初层：袋式除尘中，颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散作用，逐渐在滤袋表面形成的粉尘层，这种最初形成的粉尘层，常称为粉尘初层。 1 袋式除尘器的过滤速度 ： 指 烟气实际体积流量与滤布面积之比 ，所以也称为 气布比。 袋式除尘器的压力损失 △ p 由通过清洁滤料的 压力损失 △ pf和通过颗粒层的压力损失 △ pp 组成。 2 多数 袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的。 常用的清灰方式有三种： 即 机械振动式 清灰 、逆气流清灰和脉冲喷吹清灰。 其中 脉冲喷吹 使用的最多。 2 湿式除尘器总体上可分为低能和高能两类。 低能湿式除尘器包括喷雾塔和旋风洗涤器等；文丘里洗涤器属于高能湿式除尘器。 2 文丘里洗涤器的除尘过程：文丘里洗涤器是一种高效湿式洗涤器，常用在高温烟气降温和除尘上，由收缩管、喉管和扩散管等组成。 含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能， 在喉管入口处，气速达到最大，一般为 50～ 180m/s。 洗涤液（一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速。 充分的雾化是实现高效除尘的基本条件。 通常假定：①微细颗粒以与气流相同的速度进入喉管；②洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速。 在液滴加速过程中，由于液滴与颗粒之间惯性碰撞，实现微细颗粒的捕集。 当液滴速度接近气流速度时，液滴与颗粒之间相对速度接近零。 在喉管下游，惯性碰撞的可能性迅速减小。 因为碰撞捕集效率随相对速度增加而增加，因此，气流入口速度必须高。 在扩散管中 ，气流速度减小和压力的回升，使以颗粒为凝结核的凝聚作用的速度加快，形成直径较大的含尘液滴，以便于被低能洗涤器或除雾器捕集下来。 P235 2 除尘器的合理选择： P329 （ 1）选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放要求。 对于运行状况不稳定的系统，要注意烟气处理量变化对除尘效率和压力损失的影响。 如旋风除尘器除尘效率和压力损失，随处理烟气量增加而增加。 但大多数除尘器（如电除尘器）的效率却随处理烟气量的增加而下降。 （ 2）粉尘颗粒的物理性质对除尘器性能具有较大影响。 例如，黏性大的粉尘容易黏结在除尘器 表面，不宜采用干法除尘；电阻率过大或过小的粉尘，不宜采用电除尘；纤维性或憎水性粉尘不宜采用湿法除尘。 （ 3）气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的预净化设备，去除较大尘粒，以使设备更好的发挥作用。 （ 4）烟气温度和其他性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素。 对于高温、髙湿气体不宜采用袋式除尘器。 如果烟气中同时含有 SO NO 等气态污染物，可以考虑采用湿式除尘器，但是必须注意腐蚀问题。 第七章 气态污染物控制技术基础 第八章 硫氧化物的污染控制 如何控制 SOX的排放：控制 SO2 排放的重点是控制与能源活动有关的排放。 控制 的 方法有：采用低硫燃料和清洁能源替代 （低硫煤采用天然气） 、燃料脱硫 （选煤技术去除矿物质、煤的气化和液化） 、燃烧过程中脱硫 （在煤中加入固化剂） 和末端尾气脱硫 （石灰石脱硫）。 煤炭的固态加工方法有：煤炭洗选和型煤固硫两种。 煤炭洗选的方法有物理选煤、物理化学选煤（简称浮选）、化学选煤、微生物选煤四种。 《大气污染控制工程》考试知识点 罗浩 第 7 页 共 13 页 广泛采用的物理分选方法有：重力选煤，包括淘汰选煤、重介质选煤、斜槽选煤、摇床选煤和风力选煤等。 型煤固硫是 另一条控制 SO2 污染的经济有效途径。 将不同的原料煤经筛分后按制定的比例配煤，粉碎后同经过预处理的黏结剂和固硫剂混合，经干馏成型或直接压制成型及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。 煤炭转化：是指用化学方法对煤进行脱碳和加氢，将煤炭转化为清洁的气体或液体燃料，主要包括煤炭气化和煤炭液化。 （煤是清洁能源） 流化床燃烧脱硫的基本原理： P334 煤的流化床燃烧是继层燃燃烧和悬浮燃烧之后，发展起来的一种较新的燃烧方式。 当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度时，煤粒将开 始浮动流化。 维持料层内煤粒间的气流实际速度大于临界值而小于输送速度，是建立流化状态的必要条件。 流化床为固体燃料的燃烧创造了良好的条件。 首先，流化床内物料颗粒在气流中进行强烈的湍动和混合，强化了气固两相的热量和质量交换；其次，燃料颗粒在料层内上下翻滚，延长了它在炉内的停留时间；同时，由于流化床内的料层主要由炙热的灰渣粒子组成，占 95%以上，新煤不超过 5%，料层内有很大的储热量，一旦新煤加入，即被高温灼热的灰渣颗粒包围加热、干燥以致着火燃烧。 燃烧过程中，处于沸腾状的煤粒和灰渣粒子相互碰撞，使煤粒不断更新表面，再 加上能与空气充分混合并在床内停留较长时间，促进了它的燃尽过程。 流化床燃烧的这些特点，使其对煤种有广泛的适用性，可燃用其他锅炉无法燃用的劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高水合煤、石煤、油页岩和炉渣等。 流化燃烧的床层温度一般控制在 850～ 950℃ 之间。 温床温度过低时，煤中析出的某些挥发分和燃烧中产生的CO 来不及燃尽就从床层逸出，从而降低燃烧效率。 由于料层中绝大部分是灰粒，为防止运动中结渣，温床温度一般不宜超过 1000℃。 以石灰石为例说明流化床燃烧脱硫的工作原理： P336 在流化床锅炉中， 固流剂可与煤粒混合一起加入锅炉。 广泛采用的脱硫剂主要有石灰石和白云石，它们大量存在于自然界中，而且易于采掘。 当石灰石脱硫剂进入锅炉的灼热环境时，其有效成分 CaCO3 遇热发生煅烧分解，煅烧时， CO2 的析出会产生并。