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1-1　大气及大气污染1

1-1-1　大气及其组成1

第一章 概论1

1-1-2　大气污染2

1-1-3　全球性大气污染问题3

1-2　大气污染物及其来源3

1-2-1　大气污染物3

1-2-2　大气污染物的来源和发生量6

1-2-3　中国城市大气污染概况11

1-3　大气污染的影响12

1-3-1　对人体健康的影响12

1-3-2　对植物的伤害18

1-3-3　对器物和材料的影响19

1-3-4　对大气能见度和气候的影响20

1-4-2　大气污染综合防治措施22

1-4　大气污染综合防治22

1-4-1　大气污染综合防治的含义22

1-5　环境空气质量控制标准24

1-5-1　环境空气质量控制标准的种类和作用24

1-5-2　环境空气质量标准25

1-5-3　大气污染物排放标准26

1-5-4　空气污染指数及报告30

第二章　能源和大气污染33

2-1　能源33

2-1-1　能源的分类33

2-1-2　能源资源及利用概况35

2-1-3　能源利用中的环境问题38

2-2　燃料的性质39

2-2-1　煤39

2-2-2　石油47

2-2-3　气体燃料51

2-3-1　完全燃烧所需空气量55

2-3　燃料燃烧过程及计算55

2-3-2　完全燃烧产生的烟气量57

2-3-3　燃烧产物及过量空气系数的检测计算63

2-4　燃烧产生的污染物67

2-4-1　颗粒物的生成机理和燃烧条件67

2-4-2 SOx的生成机理和燃烧条件70

2-4-3 NOx的生成机理和燃烧条件73

2-4-4　燃料燃烧的排放因子79

第三章　气体、液体及粉尘的物理性质83

Ⅰ 气体的物理性质83

3-1　气体的组成及气体定律83

3-1-1　气体的组成83

3-1-2　相组成的表示方法84

3-1-3　气体定律87

3-2-2　气体的压力92

3-2　几个气体参数的计算92

3-2-1　温度92

3-2-3　气体的湿度93

3-2-4　气体的密度95

3-2-5　气体体积的换算96

3-2-6　气体分子平均自由程98

3-2-7　气体的黏滞性99

3-2-8　气体的热容及定压热的计算101

Ⅱ 液体的物理性质106

3-3　液体的物理性质106

3-3-1　液体的密度106

3-3-2　液体的黏滞性108

3-3-3　液体的热容109

3-3-4　液体的表面张力110

3-4　粉尘的粒径和粒径分布111

Ⅲ　粉尘的物理性质111

3-4-1　粒径的定义112

3-4-2　颗粒的形状115

3-4-3　粉尘的粒径分布121

3-4-4　粒径分布函数129

3-4-5　粒径分布的测定方法141

3-5　粉尘的物理性质156

3-5-1　粉尘的密度156

3-5-2　粉尘的比表面积158

3-5-3　粉尘的安息角与滑动角159

3-5-4　粉尘的含水率160

3-5-5　粉尘的润湿性161

3-5-6　粉尘的荷电性和导电性162

3-5-7　粉尘的黏附性166

3-5-8　粉尘的自燃性和爆炸性169

4-1　大气污染物的一般净化方法171

第四章　净化装置的分类、性能和选择171

4-2　净化装置的分类172

4-2-1　除尘装置172

4-2-2　吸收装置173

4-2-3　吸附装置174

4-2-4　催化转化装置175

4-3　净化装置的性能175

4-3-1　净化装置技术性能的一般表示方法175

4-3-2　净化效率的表示方法176

4-3-3　排放浓度及排放速率180

4-4　净化装置的选择180

4-4-1　净化装置选择时应考虑的因素及一般步骤181

4-4-2　净化装置的选择182

4-4-3　净化装置的费用188

5-1-1　马赫数（Ma）194

第五章　颗粒物控制机理194

5-1　无因次准数194

5-1-2　雷诺数（Re）195

5-1-3　努森数（Kn）195

5-1-4　肯宁汉修正因子（C）196

5-1-5　惯性碰撞参数197

5-2 流体阻力和颗粒的沉降197

5-2-1 流体阻力198

5-2-2 重力沉降200

5-2-3 空气动力学直径202

5-2-4 离心沉降203

5-2-5 扩散沉降204

5-2-6 静电沉降207

5-3 非稳定态运动208

5-3-1 弛豫时间208

5-3-4 迁移距离209

5-3-2 加速的颗粒209

5-3-3 减速的颗粒209

5-4 惯性沉降210

5-4-1 惯性碰撞210

5-4-2 冲击212

5-4-3 拦截213

5-4-4 多种捕集机制的综合214

5-5 泳力215

5-5-1 扩散泳215

5-2-2 热泳216

5-5-3 光泳217

5-5-4 边界层厚度217

5-6 高温和高压的影响218

6-1-1 扩散速率方程式221

第六章 气体控制机理221

6-1 气体扩散221

6-1-2 扩散系数224

6-2 气体吸收原理226

6-2-1 气液相平衡关系227

6-2-2 吸收机理230

6-2-3 吸收速率方程式231

6-2-4 传质系数234

6-2-5 吸收操作线方程236

6-2-6　吸收剂用量与液气比238

6-3　化学吸收241

6-3-1　化学反应对吸收的影响241

6-3-2　伴有化学反应的气液平衡关系243

6-3-3　伴有化学反应的吸收速率245

6-3-4　吸收操作线方程及吸收剂用量253

6-4-1　吸附及吸附类型256

6-4　气体吸附256

6-4-2　吸附剂257

6-4-3　吸附平衡和吸附等温线方程260

6-4-4　吸附速率265

6-4-5　吸附剂脱附方法267

6-4-6　影响气体吸附的因素268

6-5　气体催化转化270

6-5-1　固体催化剂270

6-5-2　催化作用273

6-5-3　化学反应速度与动力学方程274

6-5-4　气固相催化反应的宏观动力学方程277

第七章　机械式除尘器284

7-1　重力沉降室284

7-1-1　沉降室的捕集效率284

7-1-2　沉降室的设计287

7-2　惯性除尘器289

7-3　旋风除尘器的基本原理291

7-3-1　旋风除尘器内气流流型简介291

7-3-2　旋风除尘器的除尘效率292

7-3-3　旋风除尘器的压力损失298

7-4　旋风除尘器的结构型式和性能301

7-4-1　旋风除尘器的结构型式301

7-4-2　常用旋风除尘器的结构和性能303

7-5　组合式多管旋风除尘器306

7-5-1　串联式旋风除尘器组合型式306

7-5-2　并联式旋风除尘器组合型式306

7-6　旋风除尘器的选择设计和应用308

7-6-1　旋风除尘器的选择设计308

7-6-2　旋风除尘器的应用311

8-1-1　滤尘机制312

第八章　过滤式除尘器312

8-1　袋式除尘器的基本原理312

8-1-2　滤尘效率313

8-1-3　压力损失317

8-2　袋式除尘器的滤料和结构型式319

8-2-1　袋式除尘器的滤料319

8-2-2　袋式除尘器的结构型式323

8-3　常用袋式除尘器的结构和性能327

8-3-1　简易清灰袋式除尘器327

8-3-2　机械振动清灰袋式除尘器327

8-3-3　脉冲喷吹类袋式除尘器328

8-3-4　逆气流反吹类袋式除尘器333

8-3-5　其他类过滤式除尘器338

8-4　袋式除尘器的选择设计和应用341

8-4-1　袋式除尘器的选择设计341

8-4-2　袋式除尘器的应用342

8-5　颗粒层除尘器343

8-6　小型除尘机组345

8-6-1　小型除尘机组的构成345

8-6-2　类型346

第九章　电除尘器348

9-1　概述348

9-1-1　电除尘器的除尘过程348

9-1-2　电除尘器的分类349

9-2　电晕的发生350

9-2-1　电晕放电350

9-2-2　电子的附着和空间电荷的形成351

9-2-3　起始电晕电压352

9-2-4　气体组成的影响353

9-2-5　温度和压力的影响355

9-3　电场355

9-4　粒子荷电358

9-4-1　电场荷电359

9-4-2　扩散荷电361

9-4-3　电场荷电和扩散荷电的综合作用361

9-5　粒子的捕集364

9-5-1　粒子驱进速度364

9-5-2　分级效率方程（多依奇方程）364

9-5-3　分级效率计算365

9-5-4　影响捕集效率的因素366

9-5-5　总捕集效率368

9-6　理论分级效率方程的修正371

9-6-1　非均匀速度分布371

9-6-2　气流旁路374

9-6-3　粉尘返流376

9-6-4　按除尘器长度区段的计算模型377

9-7-1　电晕电极378

9-7　电除尘器的结构378

9-7-2　集尘电极380

9-7-3　电极清灰装置382

9-7-4　气流分布装置384

9-7-5　电除尘器高压绝缘、密封及隔流386

9-8　粉尘比电阻387

9-8-1　粉尘层的导电机制387

9-8-2　比电阻对电除尘器运行的影响388

9-8-3　捕集高比电阻粉尘的措施390

9-9　电除尘器的供电391

9-9-1　供电电压、电流和功率的影响391

9-9-2　火花放电与电压波形的影响392

9-9-3　高压供电装置394

9-10　电除尘器的选择设计和应用396

9-10-1　电除尘器的选择设计396

9-10-2　电除尘器的应用400

第十章　湿式气体洗涤器402

10-1　概述402

10-1-1　洗涤器的分类402

10-1-2　洗涤器的性能和净化效率402

10-1-3　洗涤器的净化机制406

10-1-4　洗涤器的选择406

10-2　重力喷雾洗涤器406

10-3　旋风洗涤器410

10-4　自激喷雾洗涤器413

10-5　填料塔414

10-5-1　填料塔的结构414

10-5-2　填料塔的液泛速度、直径和压力降的确定416

10-5-3　低浓度气体吸收填料层高度的计算420

10-5-4　化学吸收时填料层高度的计算426

10-5-5　填料塔除尘效率的推算429

10-6　板式塔430

10-6-1　筛板塔概述430

10-6-2　理论塔板数及塔板效率434

10-6-3　塔径、塔高和塔板间距的计算435

10-6-4　塔板压力降的计算437

10-6-5　板式塔除尘效率的推算439

10-7　文丘里洗涤器440

10-7-1　文丘里洗涤器的结构和工作原理440

10-7-2　文丘里管的凝聚效率443

10-7-3　文丘里管的压力损失449

10-7-4　文丘里吸收器454

第十一章　吸附装置和催化转化装置456

11-1　吸附净化法456

11-1-1　概述456

11-1-2　吸附法净化流程457

11-2　固定床吸附器458

11-2-1　固定床吸附器458

11-2-2　固定床吸附器设计与运行中的一些概念459

11-2-3　固定床吸附器的设计计算462

11-2-4　吸附装置的放大465

11-3　其他类型吸附器465

11-3-1　移动床吸附器465

11-3-2　回转式吸附器466

11-3-3　流动床吸附器466

11-3-4　沸腾床吸附器467

11-4　吸附装置设计与选择中的一些问题468

11-4-1　吸附剂的选择468

11-4-2　吸附流程与吸附器的选择469

11-4-3　吸附器净化效率的计算470

11-5-1　废气催化净化机理472

11-5　催化转化装置472

11-5-2　气－固相催化反应器的结构类型及选择473

11-5-3　气－固相催化反应器的设计475

第十二章　工业炉窑烟气除尘482

12-1　电力工业燃煤锅炉烟气除尘482

12-1-1　电力工业燃煤锅炉烟气控制目标和对策483

12-1-2　火电厂燃煤锅炉烟尘特征484

12-1-3　火电厂燃煤锅炉烟气除尘技术488

12-2　钢铁工业炉窑烟气除尘489

12-2-1　钢铁工业炉窑烟气控制目标和对策490

12-2-2　烧结机烟气除尘493

12-2-3　炼铁高炉废气除尘497

12-2-4　炼钢转炉烟气净化和综合利用500

12-2-5　炼钢电炉烟气除尘505

12-3-1　有色冶金工业炉窑烟气除尘概述512

12-3　有色金属工业炉窑烟气净化512

12-3-2　铝工业炉窑冶炼废气净化514

12-3-3　重有色金属冶炼废气净化519

12-4　建材工业炉窑烟气净化527

12-4-1　建材工业炉窑烟气控制目标和对策527

12-4-2　水泥工业炉窑烟气除尘529

12-4-3　平板玻璃工业炉窑烟气净化532

第十三章　低浓度二氧化硫烟气的净化与利用535

13-1　概述535

13-1-1　含二氧化硫烟气的来源及危害535

13-1-2　二氧化硫的性质535

13-1-3　二氧化硫烟气净化与利用概况536

13-2　石灰石／石灰法538

13-2-1　石灰石／石灰直接喷射法539

13-2-2　炉内喷钙－炉后增湿活化法（LIFAC）540

13-2-3　喷雾干燥法（SDA）542

13-2-4　循环流化床烟气脱硫544

13-2-5　增湿灰循环脱硫法（NID）546

13-2-6　湿式石灰石／石灰－石膏法548

13-2-7　石灰－亚硫酸钙法551

13-3　氨法552

13-3-1　氨－酸法552

13-3-2　氨－亚硫酸铵法556

13-3-3　氨－硫铵法558

13-3-4　新氨法（NADS）脱硫工艺559

13-4　钠碱法561

13-4-1　亚硫酸钠循环法561

13-4-2　亚硫酸钠法565

13-4-3　钠盐－酸分解法566

13-5　其他湿法脱硫技术567

13-5-1　海水脱硫法567

13-5-2　双碱法568

13-5-3　碱性硫酸铝－石膏法569

13-5-4　氧化镁法571

13-5-5　氧化锌法573

13-5-6　氧化锰法574

13-6　活性炭吸附脱硫技术575

13-6-1　活性炭制酸法575

13-6-2　磷铵肥法（PAFP）577

13-7　催化氧化脱硫技术579

13-7-1　干式催化氧化法579

13-7-2　液相催化氧化法582

13-8　高能电子活化氧化法584

13-8-1　电子束照射法（EBA）584

13-8-2　脉冲电晕等离子体法（PPCP）586

14-1　概述589

14-1-1　氮氧化物的来源589

第十四章　含氮氧化物废气的净化与利用589

14-1-2　氮氧化物的性质590

14-1-3　大气中氮氧化物的危害591

14-1-4　氮氧化物的控制方法592

14-2　催化还原法592

14-2-1　非选择性催化还原法592

14-2-2　选择性催化还原法595

14-3　液体吸收法597

14-3-1　液体吸收法的分类和一般原理598

14-3-2　稀硝酸氧化法599

14-3-3　氨－碱溶液两级吸收法600

14-3-4　亚硫酸氨法603

14-3-5　硝酸氧化－碱吸收法604

14-4　吸附法606

14-4-1　分子筛吸附法606

14-4-4　泥煤吸附法610

14-4-2　硅胶吸附法610

14-4-3　活性炭吸附法610

14-5　电子束氨法611

第十五章　挥发性有机物的控制614

15-1　概述614

15-1-1　挥发性有机物的概念614

15-1-2　VOCs的危害614

15-1-3　污染物的来源616

15-2　冷凝法净化VOCs废气617

15-2-1　冷凝原理617

15-2-2　冷凝法净化VOCs废气工艺流程618

15-2-3　冷凝计算618

15-3　吸收法和吸附法净化VOCs废气622

15-3-1　吸收法净化VOCs废气622

15-3-2　吸附法净化VOCs废气624

15-4-1　燃烧动力学627

15-4　燃烧法净化含VOCs废气627

15-4-2　燃烧工艺629

15-5　生物法净化VOCs废气634

15-5-1　生物法处理VOCs概述634

15-5-2　生物法净化VOCs废气的原理635

15-5-3　生物法净化VOCs废气的工艺635

15-5-4　生物（滴）滤床动力学639

15-6　净化方法的选择640

15-7　净化挥发性有机废气的新技术641

15-7-1　膜分离法641

15-7-2　非平衡等离子体法642

15-7-3　光催化氧化法643

16-1　机动车排气及主要污染物645

16-2　汽油发动机工作原理及其污染物的形成645

第十六章　机动车污染的控制645

16-2-1　汽油发动机的工作原理646

16-2-2　汽油发动机中污染物的形成机理及其影响因素648

16-3　柴油发动机工作原理及其污染物的形成654

16-3-1　柴油发动机的工作原理654

16-3-2　柴油发动机中排气污染物的形成及影响因素655

16-4　机动车排气中污染物的控制方法659

16-4-1　汽油车排气中污染物的控制方法659

16-4-2　柴油机排放污染物的控制方法669

16-5　车用燃料的改进与替代674

第十七章　大气污染净化系统的设计677

17-1　污染物捕集装置的设计677

17-1-1　污染物捕集装置的基本型式677

17-1-2　集气罩的性能681

17-1-3　集气罩的设计683

17-2-1　管道布置的一般原则689

17-2　管道系统的设计689

17-2-2　管径的选择690

17-2-3　管道内流动流体的压力损失691

17-2-4　风机和泵的选择696

17-2-5　除尘管道系统的设计697

17-3　卸尘装置699

17-4　净化系统的防爆、防腐及防磨702

17-4-1　净化系统的防爆702

17-4-2　净化系统的防腐704

17-4-3　粉尘对金属的磨损与防磨措施705

第十八章　净化系统的测试707

18-1　测定位置的选择和测点的确定707

18-1-1　测定位置的选择707

18-1-2　测点的确定707

18-2-1　管道中气体温度的测定710

18-2　管道中气体温度和湿度的测定710

18-2-2　管道中气体湿度的测定711

18-3　管道中气流压力、流速和流量的测定715

18-3-1　管道中气流压力的测定715

18-3-2　管道中气体流速和流量的计算717

18-4　管道中气体含尘浓度的测定718

18-4-1　过滤称重法718

18-4-2　光电透射法728

18-5　管道中气态污染物的采样方法730

18-5-1　采样方法730

18-5-2　采样装置730

18-5-3　采样中应注意的问题734

18-6　净化装置性能的测试734

18-6-1　处理气体量的测试734

18-6-2　压力损失的测试735

18-6-3　净化效率的测试736

18-6-4　净化装置性能的测试次数737

18-6-5　污染物浓度和净化效率的测试误差738

第十九章　大气扩散740

19-1　大气边界层的温度场740

19-1-1　气温的垂直分布740

19-1-2　干绝热直减率741

19-1-3　大气的静力稳定度及其判据742

19-1-4　位温及位温梯度744

19-1-5　逆温744

19-1-6　气温层结与烟流形状745

19-2　大气边界层的风场746

19-2-1　风场的概念746

19-2-2　大气边界层的理想风场747

19-2-3　大气边界层中风随高度的变化748

19-2-4　平均风速的风速廓线模式749

19-2-5　风的日变化和年变化750

19-2-6　地方性风场752

19-3　点源大气扩散的高斯模式753

19-3-1　高斯模式的坐标系及假设753

19-3-2　无界连续点源扩散的高斯模式754

19-3-3 高架连续点源扩散的高斯模式755

19-4　有效源高的估算757

19-4-1　有效源高757

19-4-2　烟流抬升高度的计算公式757

19-4-3　地面绝对最大浓度761

19-5　我国HJ/T2.2-93推荐的大气污染物环境浓度估算方法762

19-5-1　大气污染物环境浓度估算一般方法762

19-5-2　封闭型扩散模式766

19-5-3　熏烟型（漫烟型）扩散模式768

19-5-4　小风和静风时的点源扩散模式769

19-5-5　颗粒物的倾斜烟云模式771

19-6-1　线源扩散模式773

19-6　非点源大气污染物环境浓度估算模式773

19-6-2　面源扩散模式774

19-6-3　体源扩散模式776

19-7　烟囱高度的设计776

19-7-1　烟囱高度计算方法776

19-7-2　烟囱设计中的几个问题777

19-8　厂址选择778

19-8-1　背景浓度779

19-8-2　对风的考虑779

19-8-3　对气温层结的考虑780

19-8-4　对地形的考虑780

附录782

一、常用常数782

二、各种单位与国际单位（SI制）的换算表783

三、空气的物理参数（101325Pa）786

四、水的物理参数789

五、《环境空气质量标准》规定的各项污染物的浓度限值（摘自GB3095-1996）790

六、大气污染物综合排放标准（摘自GB16297-1996）791

七、锅炉大气污染物排放标准（摘自GB13271-2001）805

八、工业炉窑大气污染物排放标准（摘自GB9078-1996）807

九、火电厂大气污染物排放标准（摘自GB13223-1996）811

十、炼焦炉大气污染物排放标准（摘自GB16171-1996）813

十一、水泥厂大气污染物排放标准（摘自GB4915-1996）815

十二、恶臭污染物排放标准（摘自GB14554-93）818

十三、汽车大气污染物排放标准819

十四、摩托车排气污染物排放标准（GB14621-93）821

十五、危险废物焚烧污染控制标准（摘自GB18484-2001）822

十六、生活垃圾焚烧污染控制标准（摘自GB18485-2001）824

十七、几种气体或蒸气的爆炸特性825

十八、几种粉尘的爆炸特性826