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大氣污染控制工程

出版社：化學工業(yè)出版社出版時間：2017-09-01
開本： 32開 頁數(shù)： 220
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大氣污染控制工程 版權信息

大氣污染控制工程 本書特色

《大氣污染控制工程》介紹以能源動力類尤其是固定燃燒源為特色的大氣污染控制的新理論、新方法和新工藝，重點闡述了固定燃燒源顆粒污染物以及典型氣態(tài)污染物SO2、NOx、汞及溫室氣體CO2的產生原理、控制理論、技術工藝、設計流程及監(jiān)測方法，并結合具體案例進行了實踐分析。本書可作為高等學校能源動力類學科專業(yè)本科生、研究生教材，也可供能源、環(huán)境和化工等領域的科學研究人員、工程技術人員及管理人員參考使用。

大氣污染控制工程 內容簡介

近年來，由能源動力等固定源燃燒使用造成的顆粒污染形勢嚴峻。因此，能源動力類相關的固定源大氣污染控制必要而且迫切！洞髿馕廴究刂乒こ獭方榻B以能源動力類尤其是固定燃燒源為特點的大氣污染控制的新理論、新方法和新工藝，重點闡述了固定燃燒源顆粒污染物以及典型氣態(tài)污染物SO2、NOx、汞及溫室氣體CO2的產生原理、控制理論、技術工藝、設計流程及監(jiān)測方法，并結合具體案例進行了實踐分析。本書具有實用價值。

大氣污染控制工程 目錄

第1章 能源利用與大氣污染1

1.1大氣污染的概念1

1.1.1大氣及其性質1

1.1.2大氣污染及其分類1

1.1.3大氣污染效應的影響因素3

1.2化石能源利用與大氣污染物排放3

1.2.1世界及中國一次能源消費現(xiàn)狀3

1.2.2中國大氣污染物排放現(xiàn)狀5

1.3典型化石燃料燃燒煙氣及污染物排放計算8

1.3.1煤質特性8

1.3.2分析基準9

1.3.3燃燒大氣污染物排放量計算10

1.4我國大氣污染控制標準體系的演變與比較13

1.4.1環(huán)境空氣質量標準14

1.4.2大氣污染物排放標準16

思考與習題19

參考文獻19



第2章 顆粒污染控制基礎21

2.1固定源燃燒顆粒污染物形成機制21

2.1.1主要途徑21

2.1.2影響因素23

2.2顆粒污染物的主要性質24

2.2.1顆粒粒徑及其分布24

2.2.2物理性質29

2.2.3化學性質31

2.3氣體顆粒動力學基礎31

2.3.1顆粒受到的流體阻力31

2.3.2重力作用下的顆粒沉降34

2.4顆粒污染控制設備的性能表征34

2.4.1流量34

2.4.2壓降35

2.4.3效率35

2.5固定源顆粒污染物監(jiān)測37

2.5.1監(jiān)測規(guī)范37

2.5.2鍋爐煙塵及黑度監(jiān)測39

思考與習題44

參考文獻45



第3章 旋風式顆粒污染控制46

3.1旋風氣體顆粒分離的基本原理46

3.2旋風分離器結構參數(shù)46

3.3旋風分離器的流場47

3.3.1切向速度47

3.3.2徑向速度48

3.3.3軸向速度48

3.3.4靜壓分布49

3.4旋風分離器內氣體顆粒動力學50

3.5旋風分離器的性能50

3.5.1分級效率50

3.5.2壓降52

3.6旋風分離器氣體顆粒分離的影響因素53

3.7旋風分離器的分類與組合55

3.8旋風分離器的設計56

3.8.1結構選型56

3.8.2設計方法與流程56

3.8.3設計計算57

思考與習題60

參考文獻60



第4章 靜電式顆粒污染控制61

4.1靜電式顆粒捕獲原理61

4.1.1基本過程61

4.1.2顆粒荷電機制62

4.2靜電場中的氣體顆粒動力學63

4.2.1顆粒驅進速度63

4.2.2顆粒捕獲效率64

4.3靜電顆粒污染控制的影響因素65

4.3.1粉塵顆粒特性65

4.3.2煙氣性質66

4.3.3結構形式68

4.4靜電除塵器的結構與分類69

4.4.1結構組成69

4.4.2主要分類71

4.4.3清灰方式72

4.5高效靜電顆粒污染控制設備72

4.5.1靜電旋風除塵器72

4.5.2電袋復合式除塵器73

4.5.3濕式電除塵器74

4.6靜電除塵器的設計75

4.6.1設計原則與依據75

4.6.2設計方法與流程76

4.6.3設計計算77

思考與習題79

參考文獻80



第5章 過濾式顆粒污染控制81

5.1過濾式顆粒控制基本機理81

5.1.1過濾式顆粒捕獲機制81

5.1.2袋式除塵器工作原理83

5.2袋式除塵器的性能表征84

5.2.1過濾風速84

5.2.2捕獲效率與穿透率84

5.2.3濾料表面的顆粒層質量85

5.2.4壓力損失85

5.3袋式除塵器性能的主要影響因素86

5.3.1過濾風速87

5.3.2顆粒特性87

5.3.3濾料87

5.3.4清灰方式88

5.4袋式除塵器的分類90

5.5袋式除塵器的設計92

5.5.1設計原則與方法92

5.5.2設計計算94

思考與習題95

參考文獻96



第6章 洗滌式顆粒污染控制97

6.1洗滌式顆粒污染控制的基本機理97

6.2洗滌式顆粒捕獲性能的表征98

6.2.1慣性碰撞參數(shù)和顆粒捕獲效率98

6.2.2接觸功率和顆粒捕獲效率98

6.3洗滌式顆粒污染控制技術及設備99

6.3.1主要分類99

6.3.2噴淋式99

6.3.3旋流式100

6.3.4沖擊式102

6.3.5文丘里式103

6.4洗滌式除塵脫硫一體化污染控制106

6.4.1旋流板塔106

6.4.2文丘里洗滌塔107

6.4.3洗滌式除塵脫硫設備的性能107

6.5文丘里洗滌器的工藝及設備設計108

6.5.1文丘里洗滌器的工藝108

6.5.2文丘里洗滌器的設計108

6.5.3設計計算110

思考與習題112

參考文獻112



第7章 二氧化硫污染控制114

7.1煤中硫的賦存形態(tài)114

7.2燃燒過程SO2的生成機理114

7.3燃燒中SO2控制115

7.4燃燒后SO2控制117

7.4.1技術工藝及其分類117

7.4.2濕式石灰石/石灰法煙氣脫硫118

7.4.3其他典型濕法煙氣脫硫120

7.4.4半干法噴霧干燥煙氣脫硫122

7.4.5干法循環(huán)流化床煙氣脫硫124

7.5濕式石灰石法煙氣工藝及設備設計124

7.5.1基本原理與化學過程124

7.5.2工藝流程125

7.5.3工藝參數(shù)126

7.5.4技術原則與措施127

7.5.5設計計算128

7.6固定源SO2排放的監(jiān)測131

7.6.1碘量法131

7.6.2定電位電解法132

7.6.3非分散紅外吸收法133

思考與習題134

參考文獻134



第8章 氮氧化物污染控制136

8.1燃燒過程NOx的生成機理136

8.1.1熱力型NOx136

8.1.2快速型NOx138

8.1.3燃料型NOx139

8.1.4N2O的生成機理139

8.2燃燒中NOx控制140

8.2.1空氣分級燃燒140

8.2.2煙氣再循環(huán)法142

8.2.3低過量空氣燃燒143

8.2.4濃淡偏差燃燒143

8.2.5低NOx燃燒器144

8.2.6再燃脫硝144

8.2.7高級再燃技術146

8.2.8燃燒中脫硝技術比較147

8.3燃燒后NOx控制148

8.3.1選擇性催化還原法(SCR)煙氣脫硝148

8.3.2選擇性非催化還原法(SNCR)煙氣脫硝154

8.3.3典型濕法煙氣脫硝157

8.4N2O控制159

8.5煙氣中SO2-NOx及顆粒物的同時脫除161

8.5.1活性炭法161

8.5.2SNOx法162

8.5.3DESONOx法163

8.5.4SNRB(SOx-NOx-ROx-BOx)法164

8.5.5NOxSO技術164

8.5.6電子束脫硫脫硝技術165

8.5.7濕法FGD加金屬螯合物技術166

8.6SCR煙氣脫硝工藝及設計166

8.6.1SCR方案及原理166

8.6.2設計計算167

8.7固定源NOx排放的監(jiān)測169

8.7.1紫外分光光度法170

8.7.2鹽酸萘乙二胺分光光度法170

8.7.3分散紅外吸收法171

8.7.4定電位電解法172

思考與習題172

參考文獻173



第9章 汞污染控制175

9.1燃煤煙氣汞排放現(xiàn)狀175

9.2燃燒煙氣汞的形態(tài)及其性質175

9.2.1煙氣中汞的賦存形態(tài)175

9.2.2主要理化性質176

9.3燃燒過程中汞排放的主要影響因素176

9.4燃燒源汞污染排放控制179

9.4.1燃燒前脫汞179

9.4.2燃燒中脫汞180

9.4.3燃燒后脫汞180

9.5吸附法煙氣脫汞的數(shù)學模型183

9.5.1吸附過程的物料衡算183

9.5.2氣固兩相間的傳質183

9.5.3吸附劑表面的吸附等溫模型184

9.6吸附法脫汞固定床的設計185

9.6.1固定床吸附過程的物料衡算185

9.6.2固定床吸附過程的計算186

9.7固定源煙氣汞排放的監(jiān)測187

9.7.1我國煙氣汞監(jiān)測方法188

9.7.2美國煙氣汞監(jiān)測方法188

思考與習題191

參考文獻191



第10章 溫室氣體二氧化碳減排與控制192

10.1CO2的排放現(xiàn)狀192

10.1.1CO2排放的總體趨勢192

10.1.2CO2排放的區(qū)域性193

10.1.3CO2排放的行業(yè)性193

10.2燃燒前CO2捕集194

10.2.1主要原理與工藝194

10.2.2整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)196

10.3燃燒中CO2捕集196

10.4燃燒后CO2捕集197

10.4.1技術工藝分類及特點197

10.4.2化學吸收法198

10.4.3吸附法200

10.4.4膜分離法201

10.5CO2捕獲工藝的比較203

10.6CO2的封存203

10.6.1CO2海洋封存204

10.6.2CO2地質封存205

10.6.3CO2生態(tài)封存206

10.7濕法CO2捕集工藝及設計207

10.8全球CO2減排與控制的國際性公約211

思考與習題213

參考文獻213



第11章 我國大氣污染防治的對策與措施214

11.1控制動因214

11.1.1大氣污染形勢的變化214

11.1.2公眾健康的要求214

11.2措施與策略215

11.2.1大氣污染源防治措施215

11.2.2大氣污染綜合防治策略措施216

11.3行動計劃217

11.4面臨的挑戰(zhàn)219

思考與習題219

參考文獻220
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大氣污染控制工程 作者簡介

趙兵濤，上海理工大學 能源與動力工程學院，教授教學經歷及業(yè)績：主講本科生《大氣污染控制工程》共計340人次、《大氣污染監(jiān)測技術》共計71人次、能源與環(huán)境(雙語)共計90人次、《新能源技術》共計330人次、《熱能動力機械基礎》共計120人次以及研究生課程《大氣污染控制技術》，完成本科生全英文課程《大氣污染控制工程》、留學生全英文課程《Air Pollution Control from Combustion Sources》等課程的建設，以及能源與動力工程學院研究生全英文課程《Introduction to Renewable Energy》等的課程建設。 近年來已發(fā)表相關教學研究或改革的學術論文5篇。 研究領域與方向：主要從事能源環(huán)境工程（Energy and Environmental Engineering）領域的研究：（1）氣固/氣液兩相旋流流動傳質反應與分離；（2）燃燒源大氣污染控制。 相關成果：先后在國際期刊及會議等學術刊物上發(fā)表、錄用論文40 余篇，其中SCI 檢索期刊30篇（其中獨立或排名1作者25篇，ESI Higyly Cited Paper 2篇，單篇引用次數(shù)56(Web of Science 2015)）；主持國家自然科學基金青年基金、上海市自然科學基金，上海市教委科研創(chuàng)新項目各1 項；獲實用新型專利2 項。2016年上海市自然科學獎（公示中），排名1。 承擔項目：(1)2009/01-2011/12，海洋微藻生物固定燃煤煙氣中CO2 的性能與機理研究，國家自然科學基金青年科學基金項目，項目批準號：50806049，負責人。 (2)2009/01-2010/12，旋流超重力氨法強化吸收燃燒煙氣中CO2的動力學模型，上海市自然科學基金項目，項目批準號：08ZR1415100，負責人。 (3)2009/01-2011/12，微藻生物固定燃煤煙氣中CO2的動力學模型，上海市教委科研創(chuàng)新基金，項目批準號：09YZ209，負責人。 (4)2006/01-2008/01，雙進口疊加強旋流旋風器氣固分離機理研究，上海市教委選拔培養(yǎng)青年教師科研專項基金，項目批準號：352373，負責人。 所獲專利：(1)趙兵濤，張忠孝，具有慣性彎道的蝸殼式旋風分離器，2009.03，中國，ZL200820058099.0(2)沈恒根，趙兵濤，亢燕銘，具有多個切向進口回轉通道的旋風分離器，2003.06，中國，ZL02265289.2榮譽獎勵：2016/08，上海市自然科學獎（公示中），排名12013/12，上海理工大學2013年度科學技術與協(xié)同創(chuàng)新大會個人論文貢獻獎。 2004/12，第五屆中國國際發(fā)明展覽會銅獎，排名1

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