第1章 能源利用与大气污染 1
1.1 大气污染的概念 1
1.1.1 大气及其性质 1
1.1.2 大气污染及其分类 1
1.1.3 大气污染效应的影响因素 3
1.2 化石能源利用与大气污染物排放 3
1.2.1 世界及中国一次能源消费现状 3
1.2.2 中国大气污染物排放现状 5
1.3 典型化石燃料燃烧烟气及污染物排放计算 8
1.3.1 煤质特性 8
1.3.2 分析基准 9
1.3.3 燃烧大气污染物排放量计算 10
1.4 我国大气污染控制标准体系的演变与比较 13
1.4.1 环境空气质量标准 14
1.4.2 大气污染物排放标准 16
思考与习题 19
参考文献 19
第2章 颗粒污染控制基础 21
2.1 固定源燃烧颗粒污染物形成机制 21
2.1.1 主要途径 21
2.1.2 影响因素 23
2.2 颗粒污染物的主要性质 24
2.2.1 颗粒粒径及其分布 24
2.2.2 物理性质 29
2.2.3 化学性质 31
2.3 气体颗粒动力学基础 31
2.3.1 颗粒受到的流体阻力 31
2.3.2 重力作用下的颗粒沉降 34
2.4 颗粒污染控制设备的性能表征 34
2.4.1 流量 34
2.4.2 压降 35
2.4.3 效率 35
2.5 固定源颗粒污染物监测 37
2.5.1 监测规范 37
2.5.2 锅炉烟尘及黑度监测 39
思考与习题 44
参考文献 45
第3章 旋风式颗粒污染控制 46
3.1 旋风气体颗粒分离的基本原理 46
3.2 旋风分离器结构参数 46
3.3 旋风分离器的流场 47
3.3.1 切向速度 47
3.3.2 径向速度 48
3.3.3 轴向速度 48
3.3.4 静压分布 49
3.4 旋风分离器内气体颗粒动力学 50
3.5 旋风分离器的性能 50
3.5.1 分级效率 50
3.5.2 压降 52
3.6 旋风分离器气体颗粒分离的影响因素 53
3.7 旋风分离器的分类与组合 55
3.8 旋风分离器的设计 56
3.8.1 结构选型 56
3.8.2 设计方法与流程 56
3.8.3 设计计算 57
思考与习题 60
参考文献 60
第4章 静电式颗粒污染控制 61
4.1 静电式颗粒捕获原理 61
4.1.1 基本过程 61
4.1.2 颗粒荷电机制 62
4.2 静电场中的气体颗粒动力学 63
4.2.1 颗粒驱进速度 63
4.2.2 颗粒捕获效率 64
4.3 静电颗粒污染控制的影响因素 65
4.3.1 粉尘颗粒特性 65
4.3.2 烟气性质 66
4.3.3 结构形式 68
4.4 静电除尘器的结构与分类 69
4.4.1 结构组成 69
4.4.2 主要分类 71
4.4.3 清灰方式 72
4.5 高效静电颗粒污染控制设备 72
4.5.1 静电旋风除尘器 72
4.5.2 电袋复合式除尘器 73
4.5.3 湿式电除尘器 74
4.6 静电除尘器的设计 75
4.6.1 设计原则与依据 75
4.6.2 设计方法与流程 76
4.6.3 设计计算 77
思考与习题 79
参考文献 80
第5章 过滤式颗粒污染控制 81
5.1 过滤式颗粒控制基本机理 81
5.1.1 过滤式颗粒捕获机制 81
5.1.2 袋式除尘器工作原理 83
5.2 袋式除尘器的性能表征 84
5.2.1 过滤风速 84
5.2.2 捕获效率与穿透率 84
5.2.3 滤料表面的颗粒层质量 85
5.2.4 压力损失 85
5.3 袋式除尘器性能的主要影响因素 86
5.3.1 过滤风速 87
5.3.2 颗粒特性 87
5.3.3 滤料 87
5.3.4 清灰方式 88
5.4 袋式除尘器的分类 90
5.5 袋式除尘器的设计 92
5.5.1 设计原则与方法 92
5.5.2 设计计算 94
思考与习题 95
参考文献 96
第6章 洗涤式颗粒污染控制 97
6.1 洗涤式颗粒污染控制的基本机理 97
6.2 洗涤式颗粒捕获性能的表征 98
6.2.1 惯性碰撞参数和颗粒捕获效率 98
6.2.2 接触功率和颗粒捕获效率 98
6.3 洗涤式颗粒污染控制技术及设备 99
6.3.1 主要分类 99
6.3.2 喷淋式 99
6.3.3 旋流式 100
6.3.4 冲击式 102
6.3.5 文丘里式 103
6.4 洗涤式除尘脱硫一体化污染控制 106
6.4.1 旋流板塔 106
6.4.2 文丘里洗涤塔 107
6.4.3 洗涤式除尘脱硫设备的性能 107
6.5 文丘里洗涤器的工艺及设备设计 108
6.5.1 文丘里洗涤器的工艺 108
6.5.2 文丘里洗涤器的设计 108
6.5.3 设计计算 110
思考与习题 112
参考文献 112
第7章 二氧化硫污染控制 114
7.1 煤中硫的赋存形态 114
7.2 燃烧过程SO2的生成机理 114
7.3 燃烧中SO2控制 115
7.4 燃烧后SO2控制 117
7.4.1 技术工艺及其分类 117
7.4.2 湿式石灰石/石灰法烟气脱硫 118
7.4.3 其他典型湿法烟气脱硫 120
7.4.4 半干法喷雾干燥烟气脱硫 122
7.4.5 干法循环流化床烟气脱硫 124
7.5 湿式石灰石法烟气工艺及设备设计 124
7.5.1 基本原理与化学过程 124
7.5.2 工艺流程 125
7.5.3 工艺参数 126
7.5.4 技术原则与措施 127
7.5.5 设计计算 128
7.6 固定源SO2排放的监测 131
7.6.1 碘量法 131
7.6.2 定电位电解法 132
7.6.3 非分散红外吸收法 133
思考与习题 134
参考文献 134
第8章 氮氧化物污染控制 136
8.1 燃烧过程NOx的生成机理 136
8.1.1 热力型NOx 136
8.1.2 快速型NOx 138
8.1.3 燃料型NOx 139
8.1.4 N2O的生成机理 139
8.2 燃烧中NOx控制 140
8.2.1 空气分级燃烧 140
8.2.2 烟气再循环法 142
8.2.3 低过量空气燃烧 143
8.2.4 浓淡偏差燃烧 143
8.2.5 低NOx燃烧器 144
8.2.6 再燃脱硝 144
8.2.7 高级再燃技术 146
8.2.8 燃烧中脱硝技术比较 147
8.3 燃烧后NOx控制 148
8.3.1 选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝 148
8.3.2 选择性非催化还原法（SNCR）烟气脱硝 154
8.3.3 典型湿法烟气脱硝 157
8.4 N2O控制 159
8.5 烟气中SO2-NOx及颗粒物的同时脱除 161
8.5.1 活性炭法 161
8.5.2 SNOx法 162
8.5.3 DESONOx法 163
8.5.4 SNRB （SOx -NOx -ROx -BOx）法 164
8.5.5 NOx SO技术 164
8.5.6 电子束脱硫脱硝技术 165
8.5.7 湿法FGD加金属螯合物技术 166
8.6 SCR烟气脱硝工艺及设计 166
8.6.1 SCR方案及原理 166
8.6.2 设计计算 167
8.7 固定源NOx排放的监测 169
8.7.1 紫外分光光度法 170
8.7.2 盐酸萘乙二胺分光光度法 170
8.7.3 分散红外吸收法 171
8.7.4 定电位电解法 172
思考与习题 172
参考文献 173
第9章 汞污染控制 175
9.1 燃煤烟气汞排放现状 175
9.2 燃烧烟气汞的形态及其性质 175
9.2.1 烟气中汞的赋存形态 175
9.2.2 主要理化性质 176
9.3 燃烧过程中汞排放的主要影响因素 176
9.4 燃烧源汞污染排放控制 179
9.4.1 燃烧前脱汞 179
9.4.2 燃烧中脱汞 180
9.4.3 燃烧后脱汞 180
9.5 吸附法烟气脱汞的数学模型 183
9.5.1 吸附过程的物料衡算 183
9.5.2 气固两相间的传质 183
9.5.3 吸附剂表面的吸附等温模型 184
9.6 吸附法脱汞固定床的设计 185
9.6.1 固定床吸附过程的物料衡算 185
9.6.2 固定床吸附过程的计算 186
9.7 固定源烟气汞排放的监测 187
9.7.1 我国烟气汞监测方法 188
9.7.2 美国烟气汞监测方法 188
思考与习题 191
参考文献 191
第10章 温室气体二氧化碳减排与控制 192
10.1 CO2的排放现状 192
10.1.1 CO2排放的总体趋势 192
10.1.2 CO2排放的区域性 193
10.1.3 CO2排放的行业性 193
10.2 燃烧前CO2捕集 194
10.2.1 主要原理与工艺 194
10.2.2 整体煤气化联合循环（IGCC） 196
10.3 燃烧中CO2捕集 196
10.4 燃烧后CO2捕集 197
10.4.1 技术工艺分类及特点 197
10.4.2 化学吸收法 198
10.4.3 吸附法 200
10.4.4 膜分离法 201
10.5 CO2捕获工艺的比较 203
10.6 CO2的封存 203
10.6.1 CO2海洋封存 204
10.6.2 CO2地质封存 205
10.6.3 CO2生态封存 206
10.7 湿法CO2捕集工艺及设计 207
10.8 全球CO2减排与控制的国际性公约 211
思考与习题 213
参考文献 213
第11章 我国大气污染防治的对策与措施 214
11.1 控制动因 214
11.1.1 大气污染形势的变化 214
11.1.2 公众健康的要求 214
11.2 措施与策略 215
11.2.1 大气污染源防治措施 215
11.2.2 大气污染综合防治策略措施 216
11.3 行动计划 217
11.4 面临的挑战 219
思考与习题 219
参考文献 220