大气污染控制工程教案.doc
《大气污染控制工程教案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大气污染控制工程教案.doc(70页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第一章 绪论(1学时)教学重点:大气的结构和组成,大气污染物及其来源,环境空气质量标准,空气污染指数。教学难点:大气污染物及其来源。教学规定:掌握大气的结构和组成,大气污染发生和发展过程,大气污染物及其来源,空气污染指数;了解环境空气质量标准,国内外大气污染控制现状。教学内容:人是完全靠空气生存的,成年人平均天天约需Kg粮食和2Kg水,但对空气的需求就大得多,天天约13.6Kg(合10m3)。若三者都断绝供应,引起死亡的一方面是空气,要是空气中混进有毒害的物质,则毒物随空气不断地被吸入肺部,通过血液遍布全身,对人体健康直接产生危害。大气污染对人的影响不同于土壤和水的污染,它不仅时间长且范围广
2、(较多是地区性的,也有全球性的)。地球上发生的八大“公害事件”,其中五起是因大气污染导致的。当然,空气污染的因素不只是人类的活动,尚有像森林、火灾和火山爆发一类的天然事件。但是后者通常在空气污染中起次要作用。1.1 大气与大气污染一、大气的结构和组成1、大气圈随地球引力而转的大气层叫大气圈。大气圈的最外层的界线是很难确切划分的,但大气也不能认为是无限的。在地球场内受引力而旋转的气层高度可达10000Km。有的学者就以10000Km作为大气圈的最外层。一般情况下认为,从地球表面到10001400Km的气层作为大气圈的厚度,超过1400Km以外气体非常稀薄,就是宇宙空间了。大气圈中的空气分布是不均
3、匀的,海平面上的空气最稠密。在近地层的大气层里,气体的密度随高度的上升而迅速的变稀。但是在4001400Km大气层里空气是渐渐变稀薄的。大气圈的总质量约为6000万亿吨,约为地球质量的百万分之一。大气的构造:根据大气圈中大气组成状况及大气在垂直高度上的温度变化,划分大气圈层的结构如下图:从地球表面向上,大约到90Km高度,大气的重要成分氧和氮的组成比例几乎无什么变化,具有这样特性的大气层叫均质大气层(简称均质层)。在均质层以上和外围空间的大气层,其气体的组成随高度升高有很大变化,这个圈层叫非均质层。在均质层中,根据气体的温度沿地球表面垂直方向的变化分为:对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层。
4、各层特点:对流层:)相对于整个大气圈厚度而言很薄,按最厚处计,占总厚度的9%,占总质量的75%。在这一层中除了有纯净的干空气以外,还具有一定量的水蒸气,适度的温度对人和动植物的生存起到重要的作用。 )一般情况下,温度自地表面向高空递减,0.65/上升100米。 在对流层中,由于太阳的辐射以及下垫面特性和大气环流的影响,使得在该层中出现极其复杂的自然现象,有时形成易于扩散的气象特性,有时形成对生态系统产生有危害的逆温气象条件,雨、雪、霜、雾、雷电等自然现象也都出现在这一层。 )大气有较强的对流运动,大气污染也重要发生在这一层,特别是在靠近地面1-2Km的近地层更易导致污染。近地层的大气污染物的扩
5、散能力重要取决于当时的气象条件。 )温度、湿度等各要素水平分布不均匀。平流层:)在这一层里气体的温度差随高度上升有缓慢的增长,30-35Km,T=-55。然后上升(气温)较快,这是由于在该层中的臭氧强烈吸取太阳紫外线所致。 )几乎不存在水蒸汽和尘埃,一般处在平流运动。)大气很干燥,没有云、雨等现象,是飞机抱负的飞行区域。中间层:气温随高度增长迅速减少,有强烈的垂直对流运动。电离层:气温随高度增长迅速上升,空气处在高度电离状态,发电报是靠这层反射回来。散逸层:气体温度很低,气体粒子能克服地球引力而逸向星际空间。星际空间内每m3空间有数十个离子存在。研究重点:对流层,平流层2、大气组成大气(空气)
6、从自然科学角度来看,空气和大气经常作为同义词,两者没有实质性的差别。但在研究近地层的空气污染规律及对空气质量进行评价时,为便于说明问题,有时两个名词分别使用。 一般对于居住在室内或特指某个地方(如车间、厂区等)供动植物生存的气体习惯上称为空气。在大气物理、大气气象、自然地理以及环境科学研究中,经常是以大区域或全球性的气流作为研究对象,因此,就常用大气一词。大气是一个多种气体的混合物,有混合气体、水气和悬浮微粒组成,可分为:恒定组分:O2(20.95%)、N2(78.09%)、氩(0.93%)、惰性气体。上述组分的比例在地球表面上任何地方几乎是可以看作不变的。可变组分:CO2、水蒸汽、O3这些组
7、分在大气中的含量是随季节、气象的变化以及人们的生产、生活活动的影响而发生变化。不定组分: 第一环境问题引起的:由自然界的火山爆发、森林火灾、海啸、地震等暂时性劫难所引起的。污染物有尘埃、S、H2S、SOx 、NOx等。 第二环境问题引起的由于人类社会的生产工业化和经济建设速度增长,人口剧增等使得大气中增长或增多了某些不定组分。大气中具有的不定组分的种类和多少由地区的条件而定的。冶金工厂、电厂所在的地区,大气中具有煤烟、尘、SOx、NOx等组分就多。而在化工区,则有机或无机的化学物质等不定组分就多。当这些不定组分排放于大气中时就会使大气污染,不定组分达成一定浓度时,将会对动植物导致严重的危害,这
8、是环保工作者研究的重要对象。二、大气污染的定义大气污染的含义:国家标准组织定义(ISO)定义指自然界中局部的职能变化和人类的生产和生活活动改变大气圈中某些原有成分和向大气中排放有毒害物质,以致使大气质量恶化,影响本来有利的生态平衡体系,严重威胁着人体健康和正常工农业生产,以及对建筑物和设备财产等的损坏。三、大气污染的发生和发展大气污染可看作是污染源所排放出的污染物和对污染物起着扩散稀释作用的大气,以及承受污染的物体三者互相关联所产生的一种效应。一个地区的大气污染情况是与该地区的污染源所排放出的污染物总量有关的。这个总量是不因气象条件的影响而发生变化的。但是,排放出的污染物的浓度在时空分布上却是
9、受到气象条件的控制。由于气象条件的不同,污染物作用于承受者的污染限度也就不同样。近几十年来,世界上发生了多次大气污染事件,每次污染事件都是在一定地形和一定气象条件下发生的。大气污染的特点:既表现出局部严重性,又表现出全球性。1.2 大气污染源及重要污染物一、大气污染源大气污染源的分类:有四种分类法1) 按污染源存在形式:固定污染源、移动污染源;2) 按污染源排放方式:高架源、面源、线源;3) 按污染源排放时间:连续源、间断源、瞬时源;4) 按污染源产生类型:工业污染源、家庭炉灶、汽车排气。进行大气质量评价适宜用第一种分法,研究扩散适宜用第二种分法,分析污染物排放时间规律适宜用第三种分法,解决污
10、染物,控制污染物适宜用第四种分法。二、一次污染物和二次污染物一次污染物:指直接从各类污染源排出的物质。可分为:非反映物质,其性质较稳定;反映性物质,性质不稳定,在大气中常与某些其它物质产生化学反映或作为催化剂促进其它污染物产生化学反映。二次污染物:反映性的二次污染物与大气中的其它组分反映形成的物质。如二次污染物硫酸烟雾(又称硫酸气溶胶)形成过程:往往二次污染物比一次污染物的危害大得多。三、重要的大气污染物重要污染物:粉尘(钢铁厂、冶炼厂、水泥厂、建筑材料厂等);硫化物(民用炉、热点站、金属冶炼、硫酸厂);氮化物(硝酸厂、氮肥厂、炸药厂);氧化物(CO、CO2);卤化物(氟化物、氯化物、制碱厂)
11、;有机物质的污染。(以下简朴介绍重要污染的性质):1)CO 占总污染量的30% 重要来源:汽车排气占50%危害:与血红蛋白结合危害人体,排量多会使空气中O2量减少。2)NOx、NO、NO2 自身含氮变成游离氮原子和氧作用(燃NO)来源:石化燃料的燃烧 高温下,大气中氮和氧结合,NOx生成量与燃烧温度有关各种工业过程(硝酸厂、氮肥厂、炸药厂等)危害:光化学烟雾的重要成分;对动植物体有强的腐蚀性。3)碳氢化合物(HC)来源:燃料燃烧不完全排放HC化合物,汽车尾气中有10%HC化合物。美国70年记录,在总HC尾气中,汽车排气占48%。危害:光化学烟雾的重要成分。 4)硫氧化物来源:燃料燃烧;有色金属
12、冶炼;民用燃烧炉灶。 SO2浓度:3.5%以上 高浓度烟气 3.5%以下 低浓度烟气危害:产生酸雨;腐蚀生物的机体;产生化学烟雾。硫酸烟雾的代表事件:伦敦烟雾事件 5)微尘分类:气溶胶中 0.11m 烟 0.11m 降尘(10m) 尘 10100m 飘尘(93%, 无机物量13空燃比(AF)定义:单位质量燃料燃烧所需的空气质量,它可由燃烧方程直接求得。例:某燃烧装置采用重油作燃料,重油成分分析结果如下(按质量)C:88.3%,H:9.5%,S:1.6%,灰分:0.10%。试拟定燃烧1kg重油所需的理论空气量。解:以1kg重油燃烧为基础,则:重量(g)摩尔数(mol)需氧量(mol)C88373
13、587358H954752375S160505H2O05002780理论需氧量为: 73.58+23.75+0.5=97.83 mol/kg重油假定空气中N2与O2的摩尔比为3.76(体积比)则,理论空气量为: mol/kg重油即 Nm3/kg重油2.3 烟气体积及污染物排放量计算(1学时)一、烟气体积计算1.理论烟气体积在理论空气量下,燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为理论烟气体积以Vfg0表达,烟气成分重要是CO2、SO2、N2和水蒸气。干烟气:除水蒸气以外的成分称为干烟气;湿烟气:涉及水蒸气在内的烟气。Vfg0=V干烟气+V水蒸气V理水蒸气=V燃料中氢燃烧后的水蒸气+V燃料中所给+V理论空
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大气污染 控制工程 教案
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。