大气污染防治技术及工程应用

前言

序

第1篇 概论

第1章 概述

第2章 废气污染物产生量和排放量估算

第2篇 颗粒污染物控制技术

第3章 颗粒污染物物理特性及除尘器性能

第4章 机械式除尘器

第5章 湿式除尘器

第6章 过滤式除尘器

第7章 电除尘器

第8章 除尘系统设计

第3篇 气态污染物控制技术

第9章 气态污染物特性及治理方法概述

第10章 吸收法净化气态污染物

第11章 吸附法净化气态污染物

第12章 催化法净化气态污染物

第13章 气态污染物的其他净化法

第4篇 特定污染行业废气控制技术及实例

第14章 汽车排气净化技术

第15章 燃烧烟气的净化技术

第16章 建材工业废气治理

第17章 电力工业废气治理

第18章 石油化工废气的治理

第19章 化学工业废气治理

第20章 钢铁工业废气治理

参考文献 2100433B

本书共分四篇。第一篇“概论”，不仅介绍了大气污染物及其发生源，污染物对人、植物及器物的影响，提出大气污染物的综合防治措施，还介绍了主要工业企业排放的废气污染物产生量和排放量的估算方法。第二篇“颗粒污染控制技术”，介绍了颗粒污染物的主要物理特性及各种除尘器的工作原理、设备结构、设计选型、除尘系统的设计计算。第三篇“气态污染物控制技术”，介绍了气态污染物物理化学特怀及气态污染物的各种净化方法和净化原理、净化装置的设计计算与应用。第四篇“特定污染行业废气控制技术及实例”，主要阐述了汽车、石油化工、化学工业、钢铁工业、建材工业与电力工业废气的治理方法，并且列举了大量工程治理方面的实例。

所获荣誉

2021年8月，《危岩防治技术集成及工程化应用》荣获2020年度广西科学技术奖（科学技术进步类）三等奖。 2100433B

本书分上、下两篇，共15章。上篇重点阐述大气污染控制的原理、方法和有关设计计算，包括概论、燃烧过程、污染物与大气扩散、除尘技术基础、除尘装置、气态污染物净化技术基础、硫氧化物净化技术、氮氧化物净化技术、机动车尾气的污染控制、工业过程气体净化、净化系统的设计与运行管理。下篇介绍了一些工程实例，包括大气污染综合防治模型、除尘技术应用实例、脱硫技术应用实例、氮氧化物的控制实例、工业气体净化实例等。

上篇 大气污染控制基础

第一章 概论3

第一节 大气与大气污染3

一、大气基础知识3

二、大气污染4

第二节 大气污染物及其危害5

一、污染物种类及危害5

二、污染物的来源6

三、城市空气污染6

第三节 大气污染热点问题7

一、温室效应7

二、臭氧层的破坏8

三、酸雨9

四、光化学烟雾10

第四节 大气污染综合防治12

一、大气污染综合防治的途径12

二、大气污染物的总量控制13

三、总量控制模型的对比13

第五节 大气质量控制标准14

一、大气质量控制标准的种类与作用14

二、制定地方大气污染物排放标准的技术方法15

第二章 燃烧过程、污染物与大气扩散18

第一节 燃烧及其燃烧过程18

一、燃料的种类18

二、燃烧过程19

第二节 污染物产生机理与排放量计算20

一、烟气量20

二、二氧化硫的形成22

三、氮氧化物的形成23

四、颗粒物的形成24

五、其他污染物的形成26

第三节 大气扩散基础27

一、气象参数27

二、烟气抬升高度28

三、大气扩散参数30

第三章 除尘技术基础35

第一节 粉尘与气溶胶35

一、粒状污染物的分类35

二、粒状污染物的来源35

第二节 粉尘的几何特性与粒径分布36

一、粒径的表示方法36

二、粒径分布36

第三节 粉尘的物理性质39

一、粉尘的密度39

二、粉尘的安息角40

三、粉尘的比表面积40

四、粉尘的含水率40

五、粉尘的润湿性41

六、粉尘的荷电性41

七、粉尘的黏附性41

八、粉尘的爆炸性42

第四节 除尘器性能及除尘效率42

一、除尘器性能的表示方法42

二、除尘效率43

第四章 除尘装置47

第一节 重力沉降室47

一、重力沉降室的形式与沉降机理47

二、重力沉降室的设计48

第二节 惯性除尘器52

一、惯性分离机理52

二、惯性除尘器的结构形式52

第三节 旋风除尘器54

一、旋风除尘器的分离机理与效率54

二、旋风除尘器的阻力57

三、旋风除尘器的结构形式58

四、旋风除尘器的设计选型61

五、新型旋风除尘器63

第四节 袋式除尘器65

一、过滤机理65

二、袋式除尘器的效率67

三、袋式除尘器的压力损失68

四、袋式除尘器的滤料70

五、袋式除尘器的清灰73

六、袋式除尘器的结构形式与选型75

七、颗粒层除尘器84

第五节 电除尘器88

一、电除尘器的工作原理88

二、影响电除尘器性能的主要因素92

三、电除尘器的清灰95

四、电除尘器的结构与选型97

五、新型静电除尘器105

第六节 湿式除尘器108

一、湿式除尘器的净化机理108

二、湿式除尘器的分类112

三、喷淋塔112

四、旋风洗涤器114

五、筛板塔118

六、填料塔119

七、文丘里除尘器120

第七节 除尘器的选用126

一、各种除尘器的性能对比126

二、除尘器的合理选择129

第八节 粉尘净化技术新进展131

一、复合式除尘器131

二、磁力除尘133

三、电凝聚除尘134

第五章 气态污染物净化技术基础137

第一节 气态污染物的种类及其基本性质137

一、气态污染物的种类137

二、气态污染物的基本性质140

第二节 气体吸收141

一、传质与扩散141

二、物理吸收142

三、化学吸收145

四、常用吸收设备148

第三节 气体吸附151

一、吸附剂152

二、吸附机理155

三、吸附工艺与设备158

第四节 气体催化162

一、催化原理163

二、催化剂166

三、催化设备与工艺168

第六章 硫氧化物净化技术173

第一节 燃料脱硫173

一、煤炭脱硫174

二、重油脱硫179

第二节 燃烧过程脱硫179

一、脱硫原理179

二、脱硫过程及其影响因素179

第三节 燃煤烟气脱硫182

一、吸收法脱硫182

二、吸附法脱硫198

三、催化转化法脱硫198

第七章 氮氧化物净化技术201

第一节 氮氧化物的源头控制201

一、氮氧化物的形成原理201

二、低氮氧化物的燃烧技术202

第二节 烟气脱硝技术204

一、 吸收法净化氮氧化物204

二、吸附法净化氮氧化物205

三、催化还原法净化氮氧化物207

第八章 机动车尾气的污染控制212

第一节 机动车尾气污染概论212

一、机动车尾气的产生与危害212

二、气象条件对城市大气污染的影响214

第二节 机动车污染的形成216

一、汽油发动机的工作原理与污染的形成218

二、柴油发动机的工作原理与污染的形成222

第三节 机动车污染的控制224

一、尾气的净化技术225

二、低污染与无污染机动车227

三、发展城市的公共交通230

第九章 工业过程气体净化233

第一节 有机废气的净化233

一、有机废气的来源与特征233

二、吸收法234

三、吸附法235

四、氧化还原法237

第二节 酸雾的净化239

一、酸雾的来源239

二、酸雾的净化方法和设备239

第三节 含氟气体的净化242

一、含氟气体的来源242

二、含氟气体的净化242

第四节 含重金属气体的净化244

一、重金属气体的来源244

二、金属气体的净化244

第五节 碳氢化合物的净化245

一、燃烧法246

二、催化燃烧法248

三、吸附法249

四、吸收法251

五、冷凝法251

第十章 净化系统的设计与运行管理254

第一节 净化系统的组成254

第二节 集气罩的设计255

一、集气罩的类型255

二、集气罩的主要参数257

三、集气罩的设计计算259

第三节 管道的设计261

一、管道系统布置262

二、设计计算263

三、管道的保护270

第四节 净化系统的运行管理273

一、试运行阶段273

二、净化系统的正常运行与管理274

下篇 大气污染控制应用实例

第十一章 大气污染综合防治模型279

第一节 A-P值法279

一、A-P值法的基本原理和计算公式279

二、A-P值法在二氧化硫控制方面的应用实例283

三、A-P值法在飘尘控制方面的应用实例285

第二节 多源模型模拟法288

一、污染源排放特征和计算范围288

二、大气质量模式289

第十二章 除尘技术应用实例294

第一节 水泥厂除尘294

实例1 某水泥厂采用电除尘器治理立筒预热器窑窑尾废气294

一、生产品种与规模294

二、生产工艺简介及主要污染源294

三、废气类别、性质及处理量295

四、处理工艺流程及操作条件296

五、主要构筑物和设备297

六、治理效率及结果298

七、工程运行说明及主要技术经济指标298

八、工程特点，经验教训和建议299

实例2 某水泥厂采用玻璃纤维袋式除尘器治理预分解窑窑尾废气300

一、生产品种与规模300

二、收尘系统工艺简介及主要污染源300

三、废气类别、性质及处理量300

四、处理工艺流程与操作条件300

五、主要构筑物和设备301

六、治理效率及结果301

七、工艺运行说明及主要经济技术指标301

八、工程特点，经验教训和建议302

实例3 某水泥厂采用玻璃纤维袋除尘器治理回转窑窑尾废气302

一、处理工艺流程与主要技术参数302

二、运行说明与主要技术经济指标303

三、工程设计特点与经验体会304

实例4 某水泥厂采用宽间距电除尘器治理机立窑废气304

一、生产品种与规模304

二、处理工艺流程与主要设备304

三、运行情况和主要技术经济指标306

四、工程设计特点和经验体会307

实例5 某水泥厂湿法回转窑窑尾电除尘系统技术改造308

一、生产品种与规模308

二、生产工艺简介及主要污染源308

三、废气类别、性质及处理量308

四、处理工艺流程与操作条件308

五、主要构筑物和设备309

六、治理效果及结果309

七、工程运行说明及主要技术经济指标309

八、工程特点，经验教训和建议310

第二节 电厂除尘311

实例1 某电厂YEH型电除尘器治理1号炉烟尘311

一、工程简介311

二、废气性质311

三、废气治理工艺流程312

四、除尘器主要设计参数312

五、除尘器的结构及其主要特点312

六、主要技术性能313

七、运行情况、经验及存在问题315

八、治理效果315

实例2 某电厂混合间距型电除尘器治理3号炉烟尘315

一、工程简介315

二、废气性质316

三、除尘器主要设计参数及其结构316

四、主要技术性能317

五、运行情况、经验及存在的问题318

六、治理效果318

实例3 某电厂倒锥式水膜除尘器治理8台锅炉的烟尘318

一、工程简介318

二、废气性质319

三、废气治理工艺流程319

四、除尘器主要设计参数及其结构319

五、主要技术性能321

六、运行情况、经验及存在的问题322

七、治理效果323

实例4 某热电厂文丘里管除尘器治理1号炉烟尘323

一、工程简介323

二、废气治理工艺流程323

三、除尘器主要设计参数及其结构323

四、主要技术性能324

五、运行情况、经验及存在的问题325

六、治理效果325

第三节 钢铁工业除尘326

实例1 某钢铁厂使用电除尘器治理烧结机机尾烟气326

一、工程简介326

二、废气来源、性质及处理量326

三、废气治理工艺流程327

四、主要设备327

五、治理效果328

六、主要技术经济指标328

七、经验教训328

实例2 某钢铁厂使用文丘里管湿法治理焦炉装煤车烟气329

一、工程简介329

二、废气来源、性质及处理量329

三、废气治理工艺流程329

四、主要设备330

五、治理效果331

六、经验教训331

实例3 某钢铁厂使用袋式除尘器治理高炉出铁场烟气331

一、工程简介331

二、废气来源、性质及处理量332

三、废气治理工艺流程332

四、主要设备333

五、治理效果333

六、主要技术经济指标334

七、经验教训335

实例4 某钢铁厂使用电除尘器治理12号吹氧平炉烟气335

一、工程简介335

二、废气来源、性质、处理烟气量336

三、废气治理工艺流程337

四、设备337

五、治理效果338

六、主要技术经济指标338

七、经验教训339

第十三章 脱硫技术应用实例340

第一节 吸收法净化二氧化硫340

实例1 某电厂高速平流简易石灰石-石膏湿法烟气脱硫工程340

一、概述340

二、烟气脱硫系统341

三、运行试验情况343

四、费用分析344

实例2 某化工厂热电循环流化床烟气脱硫工程345

一、工程概况345

二、工艺流程及主要设备346

三、运行状况与测试数据347

四、装置性能特点349

五、应用前景349

第二节 吸附法净化二氧化硫349

实例 某电厂5000m3（标准状况) /h烟气水洗再生活性炭脱硫中试工程349

一、工程概况349

二、废气治理工艺流程349

三、主要技术问题350

四、主要消耗指标及副产物量351

第三节 电子束法净化二氧化硫351

实例 某热电厂电子束烟气脱硫工程351

一、工程概况351

二、电子束脱硫系统352

三、副产品栽培试验及中国硫酸铵市场358

四、主要技术特点358

五、存在的问题359

第十四章 氮氧化物的控制实例360

第一节 低氮氧化物燃烧技术360

一、工艺概述360

二、改进措施361

三、氮氧化物分解过程及影响因素361

第二节 催化还原法净化氮氧化物363

一、项目概述363

二、工艺与技术分析363

三、经济分析364

第三节 炉内空气分级低NOx燃烧技术365

一、项目概况365

二、工艺与原理365

三、工艺与技术分析366

第四节 分级燃烧技术367

一、概述367

二、改造原理及工艺367

三、改造效果367

第五节 美国治理燃煤电厂氮氧化物排放的技术措施368

一、低公害型燃烧器的应用368

二、低公害型燃烧器与两段燃烧的联合应用368

三、集中燃烧技术的应用369

第十五章 工业气体净化实例370

第一节 含氟气体的净化370

实例1 某厂干法（氧化铝吸附法）净化电解车间含氟烟气370

一、概述370

二、处理工艺流程370

三、主要设备371

四、净化效果371

实例2 某厂湿法净化含氟烟气372

一、工程概述 372

二、工艺流程372

三、处理效果373

实例3 某铝厂湿减法净化含氟烟气373

一、概述373

二、废气处理工艺流程373

三、主要构筑物和设备374

四、净化效果375

五、技术经济指标375

六、工程设计特点、经验和建议375

第二节 酸雾的净化376

实例1 某厂用喷淋法治理硅钢片厂酸洗车间盐酸酸雾376

一、概述376

二、生产工艺流程376

三、主要设备377

四、治理效果377

实例2 某无缝钢管厂分厂碱液吸收法治理酸洗槽酸雾377

一、概述377

二、生产工艺流程378

三、主要设备378

四、主要技术经济指标379

实例3 某制钉厂静电净化法治理酸洗工段酸雾379

一、概述379

二、 生产工艺流程及主要条件379

三、主要设备380

四、治理效果380

第三节 含氯废气的治理380

实例1 某厂碳酸钠溶液净化法治理含氯废气380

一、产品品种和生产规模380

二、废气组成和产生量380

三、废气处理工艺流程381

四、主要设备及构筑物382

五、工艺控制条件382

六、治理效果382

实例2 某厂海绵钛生产中含氯废气的治理383

一、 产品品种与生产规模383

二、生产工艺流程及含氯废气的来源383

三、钛氯化尾气的治理工艺384

四、主要设备及构筑物385

五、处理效果385

六、存在问题386

七、主要技术经济指标386

八、工程设计特点与建议387

实例3 某有色金属公司第二冶炼厂一钴车间双碱（氢氧化钠和碳酸钠）

两级吸收法治理含氯废气387

一、概述387

二、废气处理工艺流程387

三、主要设备及构筑物388

四、治理效果388

五、工程运行情况及主要技术经济指标388

第四节 含汞烟气的治理应用389

一、概述389

二、烟气除汞工艺流程389

三、工程运行效果及经验390

附录391

附录一 空气的物理参数（压力为101 325Pа) 391

附录二 水的物理性质393

附录三 几种气体或蒸气的爆炸特性394

附录四 通常状态下空气的性质394

附录五 部分物理量的单位和因次395

附录六 国内常用筛395

参考文献396 2100433B