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化工环境保护概论 第四章化工废气污染控制


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大气污染物的治理技术

空气中的污染物,按其存在状态可分为:
气溶胶污染物: 粉尘、烟尘、雾滴和 利用外力分离,除尘
尘雾等颗粒状污染物。
气态污染物: 利用冷凝、吸收、 吸附、燃烧、催化 处理
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SO2、NOx、CO、NH3、 H2S、有机废气等
分子态污染物。
第二节 除尘技术
粉尘的特性
除尘效率及压力损失 各种尘粒爆炸浓度的下限 除尘装置
废气排放。
(5)化工生产中排放的某些气体。
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化工废气的分类

按污染物性质的不同
HCl、HF、NH3;
(1)无机污染物废气,SO2、H2S、CO、NO2、Cl2、
(2)有机化合物废气,非甲烷烃、苯系物、酚、醛、
醇、卤代苯、丙烯腈、氰化物、环氧化合物。
(3)既含无机物又含有机物的废气,石油炼制和石油
化工废气,氯碱、炼焦、医药废气。

主要气态污染物
二氧化硫、氮氧化物、氟化物、
氯化物及各种有机气体。

处理气态污染物的主要方法
吸收、吸附、催化转化、冷凝和燃烧等。
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吸收法

原理
利用气体混合物不同组分在吸收剂中溶解度不
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化工废气的特点

种类繁多 组成复杂、具有一定毒性 污染物浓度高
污染面广、危害性大
废气污染物难以治理
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化工废气主要污染物

目前大气污染物约有100种左右
(1)颗粒物 (2)二氧化硫 (3)氮氧化物
(4)碳氢化合物
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颗粒物


颗粒物是指除气体之外的包含于大气中的物质, 包括各种各样的固体、液体和气溶胶。 其中固体有灰尘、烟尘、烟雾,液体有云雾和 雾滴,粒径范围200-0.1 μm 。 按粒径差异分
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(2)根据除尘器进/出口烟气流量、烟尘浓度和除尘 灰斗收集的尘量计算:
(3)两级除尘时总效率计算:
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分级除尘效率 除尘效率与处理烟气量的关系
实际处理气量Q 气体的含尘浓度C
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多台同类型除尘装置串联使用时,总除尘效率 可以用下式计算:

压力损失:除尘器进出口压强差,该值越小, 则动力消耗越小,操作费用越低。
最适宜采用电除尘方法除尘。

改变电阻率的方法有:
(1)改变温度:大多数电阻随温度的升高而增加。
(2)加入水分:增加导电率,降低电阻率。
(3)添加化学药品:加入氨,可提高电阻。
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除尘效率及压力损失
除尘装置的主要性能是用除尘效率和压力损失来 表示。

总除尘效率的计算
(1)根据除尘器进出口管道烟气的流量和烟尘浓度计算:
除尘器的性能指标:
在选择除尘器时,要根据气体污染源的具体要 求,通过分析比较来确定除尘方案和选定除尘 装置。
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根据含尘气体的特性,可从以下几个方面考虑 除尘装置和组合。(P91)
(1)粒径大小
(2)含尘浓度
(3)尘粒的黏附性
(4)尘粒的电阻率
(5)气体的温度
(6)含易燃易爆气体
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第三节 气态污染物的治理技术
第四章 化工废气污染控制
4.1 化工废气的来源、分类及特点
4.2 除尘技术
4.3 气态污染物的治理技术
4.4 二氧化硫废气的治理
4.5 氮氧化物废气的治理 4.6 有机废气的治理
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第一节 化工废气的来源、分类及特点

化工废气:从各种化工及其有关过程中排放的 含有污染物质的气体,统称为化工废气。
包括


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粉尘的特性
化学工业的粉尘污染物,主要包括含硅、铝、铁、镍、 钒、钙等氧化物及粒径在103μm以下的颗粒。
控制废气中粉尘的排放,是化工环境保护的重要内容。
粉尘中的物理性质,对于选定除尘方法有重要 的影响。 粉尘性质中最重要的参数是粉尘颗粒尺寸和密 度,电阻率等。
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1. 粒子大小

人为源产生的硫主要是SO2。 SO2是无色、有刺激性的不可燃气体,主要大 气污染物之一,酸雨的主要形成因素。
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氮氧化物

氮氧化物(NOx)种类很多,主要4、N2O5等。

天然源的NOx主要来源于土壤和有机物的分解。

人为源大部分来自石化燃料的燃烧过程,也有
硝酸、氮肥等工厂。

NOx是酸雨的主要形成物质之一,也是大气光
化学烟雾和臭氧消耗的重要原因。
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碳氢化合物

碳氢化合物包括烷烃、烯烃和芳烃等。 碳氢化合物的天然源为植物分解物。 人为源主要是石油燃料的不充分燃烧和石油类 的蒸发。

它是形成光化学烟雾的主要成分。
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化工废气中主要污染物的影响

粉尘的视密度:粉尘是许多粒子的集合体,粒
子之间有空隙存在,因此视密度比粒子的真密 度小很多。 粉尘的空隙率:粉尘间隙的体积占总体积的分 率。


空隙率大,则视密度小,视密度与真实密度相
差越大,粉尘越容易飞扬。
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3. 尘粒的电阻率

尘粒的电阻率对于电除尘和过滤除尘有很大影
响。电阻率在104-2×1010 cm的范围内,

粒子大小通常用分级分布曲线或积分分 布曲线来表示。 分级分布曲线是表示每种粒径的粒子占全部
粒子总数的分率f与其粒子的粒径x之间关系的 曲线,即f曲线。


积分分布曲线表示大于某粒径的粒子占全部
尘粒的分率R与此粒径x之间关系的曲线,即R
曲线。
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2. 尘粒的密度

尘粒的密度对于重力除尘及离心除尘的影响很 大。
直接从生产装置中排放的气体;
间接的与生产过程有关的燃料燃烧、物料贮存、
装卸等操作散发的气体。
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化工废气的来源
废气。
(1)副反应和化学反应进行不完全所产生的
(2)产品加工和使用过程中产生的废气。
(3)生产技术路线及设备陈旧造成的不合格
产品或物料的“跑、冒、滴、漏”。
(4)开停车或因操作失误,管理不善造成的

压力损失的原因:气体黏滞性造成的流动阻力; 器壁粗糙度造成的流动阻力;气体在除尘器内 流动速度变化产生的涡流等。
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各种尘粒爆炸浓度的下限
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除尘装置

除尘设备的分类
机械式除尘器 湿式(洗涤式)除尘器 电除尘器 过滤式除尘器
根据作用原理的不同
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除尘器的除尘机理及使用范围
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除尘装置的选择和组合
总悬浮颗粒物(TSP):粒径<100 μm的微小 固体颗粒和液粒。 降尘:粒径>10 μm,在重力作用下可以降落 的颗粒状物质。 飘尘:粒径<10 μm的煤烟、烟气和雾在内的 颗粒状物质。
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硫化物

硫常以SO2和H2S的形态进入大气。 大气中2/3的硫来自天然源,以细菌活动产生的 H2S最重要。
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