高等学校“十一五”规划教材 大气污染控制工程PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1　大气的组成 1

1.2 大气污染 2

1.2.1 大气污染 2

1.2.2　造成大气污染的因素 2

1.2.3　大气污染的特点 2

1.3　大气污染物 3

1.3.1　大气污染物定义 3

1.3.2　大气污染物的特点 3

1.3.3 大气污染物的类型 3

1.4　大气污染的危害 4

1.4.1　对人和动物的危害 4

1.4.2　对植物的危害 4

1.4.3　对材料与设备的腐蚀 4

1.4.4　对气候的影响 4

1.5　污染物排放、传输和受体 4

1.6　大气污染综合防治 5

1.7　环境空气质量控制标准 5

1.7.1　环境空气质量标准 5

1.7.2　大气污染物排放标准 6

1.7.3　大气污染控制技术标准 6

1.7.4　警报标准 6

1.8　空气污染指数 6

1.9　大气污染特征与排放量估算 7

习题 9

2 污染气象学原理与大气扩散 10

2.1 大气层结构和气象要素 10

2.1.1 大气层结构 10

2.1.2 气象要素 11

2.2　大气的热力过程 12

2.2.1　大气的热交换 12

2.2.2　气温的垂直变化 14

2.2.3　大气稳定度 15

2.2.4　逆温 15

2.2.5　烟流程度与大气稳定度的关系 16

2.3　大气的水平运动 17

2.3.1 水平作用力 17

2.3.2 近地层风廓线 18

2.4　局地污染气象特征 19

2.4.1　城市污染气象特征 19

2.4.2　山区污染气象特征 20

2.4.3 水陆交界下垫面的污染气象特征 20

2.5 大气扩散模式 21

2.5.1　无界空间点源扩散模式 21

2.5.2　高架点源扩散模式 22

2.5.3　地面连续点源扩散模式 23

2.5.4　线源扩散模式 23

2.5.5　面源扩散模式 23

2.5.6　烟气抬升高度计算 24

2.5.7　大气扩散参数的确定 25

习题 28

3　颗粒污染物控制技术与设备 29

3.1　颗粒物的粒径及分布 29

3.1.1　颗粒物的粒径 29

3.1.2　颗粒物粒径的分布 31

3.2　粉尘的基本性质 36

3.2.1　粉尘的密度 36

3.2.2　粉尘的安息角与滑动角 36

3.2.3　粉尘的比表面积 37

3.2.4　粉尘的含水率 37

3.2.5　粉尘的润湿性 37

3.2.6　粉尘的荷电性和导电性 38

3.2.7　粉尘的黏附性 39

3.2.8　粉尘的自燃性和爆炸性 39

3.2.9　粉尘的阻力特性 40

3.3　除尘装置的性能 41

3.3.1　处理能力 41

3.3.2　净化效率 41

3.3.3 阻力 43

3.4　重力沉降室 43

3.4.1　重力沉降的基本原理 43

3.4.2　重力沉降室的效率 44

3.4.3　重力沉降室的应用与设计 45

3.5　惯性除尘器 46

3.5.1　惯性沉降的基本原理 46

3.5.2　惯性除尘器除尘机理 47

3.5.3　惯性除尘器的种类和结构 47

3.5.4　惯性除尘器的应用 47

3.6　旋风除尘器 47

3.6.1　离心力沉降原理 48

3.6.2　旋风除尘器的工作原理 50

3.6.3　旋风除尘器的压力损失 51

3.6.4　旋风除尘器的除尘效率 52

3.6.5　旋风除尘器的结构类型 53

3.6.6　旋风除尘器的设计选型 54

3.7　电除尘器 55

3.7.1　电除尘器的原理 55

3.7.2　电除尘器的类型与构造 62

3.7.3　电除尘器的设计计算和应用 65

3.8 过滤 66

3.8.1　过滤基本原理 67

3.8.2　袋式除尘器 67

3.8.3　颗粒层除尘器 73

3.9　湿式除尘器 75

3.9.1　湿式除尘器的原理 75

3.9.2　典型湿法除尘器举例 76

3.10　柴油机颗粒物的捕集 82

3.10.1 过滤体材料及其机构 82

3.10.2　再生技术 84

习题 85

4　气态污染物控制基础 88

4.1　气体的扩散 88

4.1.1　费克第一定律 88

4.1.2　气体在气相中的分子扩散 88

4.1.3　气体在液相中的分子扩散 90

4.1.4　对流传质 91

4.2　气体的吸收 93

4.2.1　吸收过程基本原理 93

4.2.2　吸收速率 94

4.2.3　化学吸收 98

4.2.4 吸收塔的设计与计算 99

4.3 吸附 102

4.3.1　吸附原理 103

4.3.2　等温吸附式 103

4.3.3 吸附计算 105

4.3.4　固定床吸附器 106

4.4　催化 111

4.4.1　催化原理 111

4.4.2　气固催化反应动力学 112

4.4.3　催化剂 114

4.4.4　气-固相催化反应器的设计 117

习题 119

5　硫氧化物的排放控制 120

5.1　硫的自然界循环 120

5.2　我国的硫排放 120

5.3　燃料脱硫 122

5.3.1　煤炭的加工 122

5.3.2　煤炭的转化 122

5.3.3　燃油加工 124

5.4　燃烧过程中的脱硫 125

5.4.1　石灰石／石灰炉内喷钙 126

5.4.2　流化床燃烧脱硫 126

5.5 高浓度二氧化硫的回收和净化 128

5.6　低浓度二氧化硫的回收和净化 129

5.6.1　烟气脱硫技术概述 129

5.6.2　湿法烟气脱硫技术 130

5.6.3　半干法脱硫技术 137

5.6.4　增湿灰外循环技术 140

5.7　烟气联合脱硫脱硝技术 140

5.7.1 固相吸收再生烟气脱硫脱硝技术 140

5.7.2　氧化铜同时脱硫脱硝过工艺 142

5.7.3 NOxSO工艺 142

5.7.4 SNOX工艺 143

5.7.5 DESONOX工艺 143

5.7.6 SNRB工艺 144

5.7.7 烟气循环流化床一体化脱硫脱硝技术 144

5.7.8 吸收剂喷射同时脱硫脱硝技术 145

5.7.9　氯酸氧化工艺 145

5.7.10　湿式络合吸收工艺 146

5.7.11　能电子活化氧化法 146

5.7.12　电子束照射法 146

5.7.13　脉冲电晕放电法 147

习题 147

6　氮氧化物的控制 148

6.1 NOx的形成及破坏机理 148

6.1.1　燃料型NOx 148

6.1.2　热力型NOx 149

6.1.3　瞬时NOx 149

6.1.4 NOx的破坏机理 149

6.2　低氮氧化合物燃烧技术 151

6.2.1　空气分级燃烧技术 151

6.2.2　燃料分级燃烧 152

6.2.3　烟气再循环技术 152

6.2.4　低NOx燃烧器技术 152

6.3　烟气脱硝技术 154

6.3.1　选择性催化还原法 155

6.3.2　选择性非催化还原脱硝 158

6.3.3 吸收法净化烟气中NOx 161

6.4　汽车尾气中NOx的治理 162

6.4.1 影响内燃机NOx生成的因素 162

6.4.2 内燃机NOx机内净化技术 163

6.4.3　车用内燃机NOx机外净化技术 164

习题 171

7　挥发性有机物的控制 172

7.1　概述 172

7.1.1　挥发性有机物的概念 172

7.1.2　挥发性有机物的来源 172

7.1.3　挥发性有机物的危害 172

7.2　蒸气压及蒸发 173

7.2.1　蒸气压 173

7.2.2　挥发与溶解蒸气压 175

7.3　挥发性有机物的控制 176

7.3.1　燃烧法控制挥发性有机物 176

7.3.2　冷凝法控制挥发性有机物 181

7.3.3　吸附法控制挥发性有机物 185

7.3.4　吸收法控制挥发性有机物 188

7.3.5 非平衡等离子体控制挥发性有机物 190

7.3.6　生物法控制挥发性有机物 192

7.3.7　膜基吸收控制挥发性有机物 198

习题 200

8　室内空气污染控制 201

8.1 室内空气污染来源 201

8.1.1 室外来源 201

8.1.2　室内来源 201

8.2　室内空气污染物种类和性质 201

8.2.1　甲醛（HCHO） 201

8.2.2　挥发性有机化合物（VOCs） 202

8.2.3　氨 203

8.2.4　氡 204

8.3　通风换气 205

8.3.1　自然通风 205

8.3.2　机械通风 206

8.3.3　置换通风 207

8.4　室内空气净化技术 207

8.4.1　微粒捕集技术 207

8.4.2 吸附法 208

8.4.3　低温等离子体技术 208

8.4.4　臭氧净化技术 208

8.4.5　负离子净化作用 208

8.4.6 光催化净化方法 208

8.5　室内空气污染控制对策 209

习题 209

9 废气净化系统的设计、施工和运转 210

9.1 净化系统设计基本程序 210

9.1.1　基础调查 210

9.1.2　技术设计 210

9.1.3　成果表达 211

9.1.4　后期工作 211

9.2　净化过程的预处理和后处理 212

9.2.1　废气的预处理 212

9.2.2　污染物的后处理 212

9.3　净化设备选型 214

9.3.1　颗粒物净化设备选型 214

9.3.2　气态污染物净化设备的选型 217

9.4　排气筒（烟囱）设计 219

9.4.1　排气筒高度的计算 219

9.4.2　提高排气扩散效果的措施 220

9.5　管道系统设计 221

9.5.1 管道的材料和构造 221

9.5.2　管道系统的安排 222

9.5.3　保温、防爆、防腐蚀和防磨措施 223

9.5.4　管道系统的维护与检修 225

9.6　管道计算和风机选型 225

9.6.1　管道气流流动 225

9.6.2　管道计算 226

9.6.3　风机选型 228

9.7　净化系统的施工安装和运转管理 230

9.7.1　施工安装 230

9.7.2　运转管理 230

参考文献 231

附录 233

附录一　空气的物理参数（压力为101325Pa） 233

附录二　水和水蒸气的物理参数 235

附录三　《环境空气质量标准》（GB 3095—1996） 236

附录四 火电厂大气污染物排放限值（摘自GB 13223—2003） 237

附录五　欧洲汽车排放标准 238

附录六 我国轻型汽车排放标准（摘自GB 18352.2—2001） 238

附录七 我国轻型汽车排放标准（摘自GB 18352.2—2001） 239

附录八　恶臭污染物排放标准值 239