大气污染防治模块课件

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1、课题九 大气污染防治技术（概述） 教学目标要求： 1.了解大气、大气组成、大气污染相关知识 2. 知道大气污染与气象的关系 3. 熟悉大气污染物的种类、来源及危害 4. 掌握大气污染综合防治措施,教学任务清单： 一、解释：大气污染 山风 谷风 城市热岛效应 二、填空： 1.大气按垂直方向的分布从上而下可以分为、 、五层。 2.人类生存的极限一般为周不吃饭、天不饮水，尚能生存，而分钟不呼吸就会死亡。 3.大气中恒定组分主要有等、可变组分主要有等、不定组分是指 等。 4.大气中的气态污染物包括、 、五大类。 5.新装修的房屋中，危害最大的四种污染物是。 三、简述大气中含氮化合物和含硫化合物的主要来

2、源及危害。 四、画出气温随高度变化的几种温度层结示意图。,一、大气与大气组成,1、大气与空气,大气以大区域或全球性得气流为研究对象,空气对于室内或者特指某个场所中供人和动物生存得气体。,2、大气的组成,恒定组分：O2(20.95%)、N2(78.09%)、氩（0.93%）、惰性气体。,可变组分：CO2、水蒸汽、O3,不定组分：指大气中的悬浮颗粒物、H2S、SOx、NOx、CxHy、重金属元素及其氧化物，有机化合物废气等。,大气,3、大气的分层,对流层 气温随高度的增加而降低，空气具有强烈的对流运动，天气现象复杂多变。,平流层 气温的分布是下层等温，上层温度随高度增加而迅速增加。,中间层 大气温

3、度随高度增加而迅速下降，空气垂直对流运动强烈。,热成层 气温随高度增加而迅速上升，大气处于高度电离状态。,散逸层 温度随高度增加而升高，大气十分稀薄。,宇宙火箭 、极光,人造地球卫星、 极光,臭氧层,大气的分层根据气流在垂直方向上的分布,对流层,817公里,平流层,5060公里,170C,-530C-830C,臭氧层,2225公里,中间层,8085公里,-30C-170C,-830C-1130C,热层（电离层）,800公里,极光,人造地球卫星,外逸层,极光,宇宙火箭,对流层：距离地面817公里，空气以上下 对流为主，进行物质和能量的交换。 主要特征： 集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸

4、气，主要的大气现象(如：云雾、雨雪、霜露等)都发生在这一层中，有利于污染物的迁移、扩散和转化，它是天气变化最复杂、对人类活动影响最大的一层。 大气温度随高度增加而降低。空气对流运动显著。温度和湿度的水平分布不均匀。（天气现象复杂多变）,平流层：从对流层顶到地面5060公里，大气以水平流动为主，气流比较平稳。 主要特征： 气温的变化情况为下层是等温，上层温度随高度增加而迅速增加。 集中了大气中大部分的臭氧，并在2225Km高度处达到最大值，形成臭氧层。 平流层水汽含量极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。 中间层：从平流层顶到地面8085公里，几乎没有水蒸气和尘 埃，气流有水平运动

5、和垂直运动两种方式。大气透明度高。 主要特征： 气温随高度升高而迅速降低，其顶部气温可达-83oC 以下。 热层：也叫电离层，气体密度低，气温随高度增加而增加，气体 在宇宙射线作用下呈电离状态，存在着大量的离子和自由 电子，能反射无线电波，可进行远距离通讯，如发射人造 卫星等。 外逸层：气体极为稀薄，大气离子可以摆脱地心引力逸散到星际空间。有 利于宇宙火箭的飞行。,二、大气污染与污染物,工厂排放的废气,1、大气污染,大气污染通常指由于人类活动和自然过程产生的有害物质进入到大气中，超过了环境容量，危害了人类的生活和健康，破坏了生态环境的现象。,大气污染的分类 局部地区污染 地区性污染 广域污染

6、全球性污染,大气污染源 大气污染源指向大气排放有害物质的生产过程、设备装置、物体或场所等。 可分为天然污染源和人为污染源两大类。,大气污染的特点 大气污染的不可见性，污染物成分测定较困难； 大气污染的广泛性，危害的长期性、控制的复杂性； 大气污染的无国界性。,2、大气污染物,粉尘 （dust）,由于固体物料在机械过程中产生的悬浮小颗粒，由于受重力作用能发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。,烟 （fume）,冶金及化工过程产生的固体颗粒的气溶胶，它是由熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物。,飞灰 （fly ash）,随燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰分。,黑烟 （smoke）,燃料燃烧

7、产生的能见气溶胶。,雾 （fog）,气体中液滴悬浮体的总称。,气溶胶状态污染物 (颗粒污染物),主要来源： 含硫煤和石油的燃烧石油生产加工、硫酸制造等。 主要危害： 形成酸雨、SO2与飘尘具有协同作用，强化毒副作用，容易产生烟雾事件。,含硫化合物,主要来源：各种机动车辆、飞机、内燃机排放的废气、硝酸的生产及使用过程。 主要危害：形成酸雨、产生光化学烟雾、破坏臭氧层。,含氮化合物,主要来源：化石燃料的燃烧、动物的呼吸过程。 主要危害：CO与血红蛋白结合，造成缺氧，产生窒息，甚至死亡。 CO2产生温室效应。,碳氧化合物,主要来源: 植物的分解,石油燃料的不充分燃烧、石油类的蒸发过程和燃油的机动车排

8、出的尾气等。主要危害：多环芳烃的致癌作用、产生光化学烟雾。,有机化合物,主要是指HF和HCl及其衍生物。 来源:化工生产过程。 主要危害: 毒性、刺激性、 HF破坏臭氧层。,卤素化合物,气态污染物,三、 大气环境质量标准与大气污染物排放标准,1、 我国的大气质量标准: 见教材155-156表9.2和9.3 我国1996年修订了环境空气质量标准（GB30951996），对环境空气质量划分为三级，见P154156表9.2和9.3。 一级标准：为保护生态环境和人群健康，长期接触不发生任何 影响的空气质量要求。 二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动植物，在长期和 短期接触下不发生伤害的空气质量要求

9、。 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正 常生长的空气质量要求。 环境空气质量保护区分类及执行标准级别 ：见教材P155。 一类区：国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗 养地。执行一级标准。 二类区：首都、著名旅游城市、城市规划居住区、商业交通居 民混合区、文化区、广大农村等，执行二级标准。 三类区：污染 较严重的工业城镇和工业区以及城市交通枢纽、 干线等，执行三级标准。 2、大气污染综合排放标准: 见教材157162表9.4、9.5和9.6 （分别对新污染源、工业窑炉、锅炉烟气等大气污染物的排放限值及最高允许排放浓度作出了明确规定。,四、大气污染与气象,1、影响大

10、气污染的气象因子: 气象的动力因子: 风：由空气对流所形成，一般的说，水平流动的气流称为风，垂直运动 的气流称为升降气流。 风对大气中的污染物所起的作用主要有：输送、扩散、稀释。 风向：用方位和角度表示，一共有16个方位。,（北00）,（东900）,（南1800）,（西2700）,大气湍流：大气的无规则运动，叫大气湍流。 大气中的污染物在大气湍流作用下，不断被稀释、 扩散向下风方向漂移，同时上下翻腾，体积逐渐变大，最后慢慢消失在大气中。 见教材P164图9.3 大气湍流下的烟云扩散示意图。 气象的热力因子: 温度层结：反映气温随高度变化的情况，指大气温度在垂直方向 上的分布。它决定了大气的稳定

11、度，直接影响着风对污 染物的输送、稀释和扩散。 气温垂直递减率r:气温随高度的变化情况。指单位高度（通常取 100m）气温的变化值。实验测得在对流层气温 随高度的增加而降低，平均为-0.650C/100m。但 不是一个常数，会 随时间和空间而变化。 r=-(dT/dz),气温干绝热直减率rd:指一小块干空气团在绝热升、降过程中， 温度的变化值，实验测得空气团上升或下 降的变化为0.98K/100m，是一个恒定值， rd=1K/100m.,空气团,空气团,上升,下降,气团上升时发生膨胀而做功，消耗内能使温度下降,气团下降气团紧缩，内能增加使温度升高。,各种情况下的 温度层结：r=-(dT/dz)

12、 r0时:气温随高度增加而下降，为标准大气的温度层结。 r =0时 :气温不随高度变化而变化，为等温层结。 r 时0 :气温随高度增加而升高，为逆温层结。 见教材P165图9-4所示。,气温,气层高度,等温层,标准大气,干绝然,上层逆温层,接地逆温层,大气的稳定度:大气中任一空气块在垂直方向上稳定的程度。表示空气是否安于原来的层次，是否易于发生垂直运动。主要由r和rd值决定。,r rd时:气块的运动趋于远离平衡位置大气处于 不稳定状态。 r = rd时:气块被推向哪里就停留在哪里大气处于 中性状态。 r rd时:气块的运动趋势总是力争回复到平衡位置 大气处于稳定状态。 大气稳定度对烟气扩散的影

13、响见教材P166图9.5所示。,逆温 一种特殊的天气现象，气温随高度的增加而升高，它阻碍着气流的垂直运动，污染物只能近地面扩散，并将造成严重污染。 出现逆温的大气层叫逆温层，根据逆温的高度不同分为，接地逆温层和上层逆温层。 2、地形条件对大气污染的影响 山谷风 谷风：白天，T山坡T山谷，由于热空气上升，风 从谷底吹向山坡，形成谷风。即：白天吹 谷风。 山风：晚上T山坡 T山谷，冷空气下降，风从山顶吹向 山谷，形成山风。晚上吹山风。,海陆风 海风：白天，T陆地T海面，由于陆地热空 气上升，风从海洋吹向陆地，形成海风。 陆风: 晚上,T陆地 T海面，由于海面热空气上 升，风从陆地吹向海面形成陆风。

14、 城市热岛效应： T城市T乡村，由于城市热 空气上升，风从乡村吹向城市，这种风会使工业区排放的污染物向城市中心汇合，造成严重污染，这种现象叫城市热岛效应。,海陆风,山谷风,城市热岛环流,海洋,陆地,五、大气污染综合防治措施,1、大气污染防治的普通思路,（一）促进扩散 1.高烟囱2.间歇式控制方案3.重新布置厂房位置,（二）通过改变生产过程降低排放，防止污染,（三）应用下游污染控制设备,1,2,3,2、大气污染物的综合防治措施,绿化造林，发展植物净化,按功能区实行总量控制,以源头控制为主，推行清洁生产,全面规划，合理布局，调整工业结构,实施末端治理,合理利用大气的自净能力,二、大气污染物的综合防

15、治措施,课题十 颗粒污染物的净化技术 教学目标要求: 1.了解除尘技术基础知识 2.掌握常用除尘装置的结构特点和除尘机理 3.知道常用除尘器的除尘效果和适用范围,教学任务清单： 一、填空： 1.对于除尘器,根据除尘机理不同可以分为_、 _ 、_ 、 _ 四大类。 2.XLK-D150除尘器的中文名称是_ 。 3.静电除尘器的除尘过程可以分为_ 、 _、_三个阶段。 4.文丘里除尘器的除尘过程可以分为_、 _ 、_三个阶段。 5.机械式除尘器是一种利用质量力包括_、_、_等的作用，使粉尘与气流分离的装置。 二、简要回答： 1.画图说明旋风除尘器的除尘机理。 2.简要说明袋式除尘器的除尘过程。 三、计算： 1.教材P200第7题和第8题。 2