大气污染控制工程电子书

前言

第1章 大气污染现状

1.1 大气成分

1.2 大气污染物来源

1.2.1 燃料燃烧

1.2.2 工业生产过程

1.2.2.1 化工行业

1.2.2.2 涂装行业

1.2.2.3 染整行业

1.2.2.4 油品存储行业

1.2.3 二次污染

1.2.3.1 光化学烟雾污染

1.2.3.2 污水处理站恶臭

1.3 空气质量评价指标

1.3.1 空气污染指数

式中 Ii——第i种污染物的污染分指数；

1.3.2 空气质量指数

式中 IAQIP——污染物项目P的空气质量分指数；

式中 IAQI——空气质量分指数；

1.3.3 评价指标的变更

1.4 污染控制治理措施

1.4.1 治理方针政策

1.4.2 废气治理路线图

第2章 废气收集输送系统设计

2.1 污水站密闭加盖设计

2.1.1 玻璃钢盖板

2.1.2 钢支撑反吊膜结构

2.2 操作工位吸风罩设计

2.2.1 密闭罩

2.2.1.1 整体密闭罩

2.2.1.2 大容积密闭罩（密闭小室）

2.2.1.3 密闭罩的安放形式

2.2.1.4 密闭罩排风量的确定

式中 qV——密闭罩的排风量，m3/s；

2.2.2 柜式排风罩

式中 qV1——柜内的污染气体发生量，m3/s；

2.2.3 外部吸气罩

2.2.3.1 移动式吸气罩

2.2.3.2 吸气罩风量的计算

式中 v1，v2——点1、点2的空气流，m/s；

式中 P——排风罩口敞开面的周长，m；

2.2.4 热源上部接受式排风罩

式中 Q——热源的对流散热量，kJ/s；

式中 S——热源的对流放热面积，m2；

式中 A——系数，水平散热面A=1.7；垂直散热面A=1.13。

式中 D1——罩口直径，m；

式中 Lz——罩口断面上热射流流量，m3/s；

2.2.5 槽边排风罩

式中 qV——排风罩排风量，m3/h；

式中 A——槽长，m；

式中 ζ——局部阻力系数，ζ=2.34；

2.2.6 吹吸式排风罩

2.3 空间整体换风设计

2.3.1 全面通风方法

2.3.2 全面通风设计

2.3.3 全面通风换气次数计算

式中 qV——全面通气量，m3/h；

2.4 废气输送管道设计

2.4.1 常用材质

2.4.1.1 金属材质

2.4.1.2 非金属材质

2.4.2 管道的组成件

2.4.2.1 阻火器

2.4.2.2 伸缩节（补偿器）

2.4.2.3 阀门

2.4.2.4 排液口

2.4.2.5 管道支架

2.4.3 管道系统图的画法

2.4.3.1 一般要求（参照GB/T 50114—2001）

2.4.3.2 图面表示

第3章 废气治理工程设计流程

3.1 废气治理相关资料收集

3.1.1 准备

3.1.2 整理

3.2 污染企业现场勘察

3.2.1 前期准备

3.2.2 现场勘察内容

3.2.3 勘察分析

3.2.4 勘察报告编制

3.3 废气通风管道系统设计

3.3.1 设计计算步骤分解

3.3.1.1 系统图绘制

3.3.1.2 空气流速选择

3.3.1.3 计算各管段管径

式中 D——风管直径，m；

3.3.1.4 计算各管段摩擦压力损失

式中 Rm——单位长度摩擦压力损失，Pa/m；

式中 e——风管内壁的粗糙度，mm；

式中 Rma——实际的单位长度摩擦压力损失，Pa/m；

式中 Kt——温度修正系数；

式中 Kr——修正系数，见表3.3。

3.3.1.5 局部压力损失

式中 Z——局部压力损失，Pa；

3.3.1.6 并联管路压力平衡计算

式中 D'——调整后的管径，m；

式中 q'V——调整后的排风量，m3/h；

3.3.1.7 计算系统总压力

3.3.2 压力损失估算

3.3.3 案例分析

3.4 废气治理工艺设计

3.4.1 吸收过程

式中 ——溶质A在气相中的平衡分压，MPa；

式中 ——与溶液平衡的气相中的溶质的摩尔分数；

3.4.2 填料塔技术

3.4.2.1 填料和塔附件介绍

3.4.2.2 塔内最小液气比及吸收剂用量计算

3.4.2.3 泛点计算及塔径确定

式中 D——塔内径，m；

3.4.2.4 填料层高计算

式中 GB——单位时间内通过填料层的惰性气体摩尔量，kmol/h；

3.4.3 案例分析

3.4.3.1 设计资料

3.4.3.2 填料塔参数的确定

3.4.3.3 计算泛点气速uf

式中 ф——泛点填料因子，乱堆式为122m-1；

3.4.3.4 计算操作气速u

3.4.3.5 计算塔径

3.4.3.6 利用圆整后的塔经重新计算操作气速u

3.4.3.7 校核填料直径与塔体直径的比

3.4.3.8 校核填料塔的喷淋密度

式中 LW——湿润的速率（取0.08）；

3.4.3.9 填料层高度确定

式中 pA1，pA2——分别为界面分压；

式中 VG——三个集气罩的qV总量。

3.4.3.10 填料塔床层降压

3.4.3.11 填料塔附件选择

3.4.3.12 填料塔总降压

3.5 废气治理工程投资估算

3.5.1 管道材料部分投资估算

3.5.1.1 管材重量计算

3.5.1.2 管材材料费计算

3.5.1.3 管材加工费计算

3.5.2 标准设备部分投资估算

3.5.3 非标设备部分投资估算

3.5.3.1 非标设备材料费计算

3.5.3.2 设备加工费计算

第4章 废气治理常用设备

4.1 吸收塔

4.1.1 填料塔

4.1.2 降膜吸收塔

4.1.3 旋流板塔

4.2 吸附器

4.2.1 立式罐吸附器

4.2.2 卧式罐吸附器

4.2.3 碳纤维吸附器

4.2.4 转轮吸附器

4.2.5 移动床和流化床吸附器

4.3 RTO

4.3.1 原理

4.3.2 主体设备介绍

4.3.2.1 RTO炉体

4.3.2.2 陶瓷蓄热体

4.3.2.3 燃烧系统

4.3.2.4 控制系统

4.3.2.5 风机

4.3.2.6 气流切换控制阀

4.3.3 流程说明

4.3.3.1 二室RTO

4.3.3.2 三室或多室RTO

4.4 换热器

4.4.1 概述

4.4.2 换热器分类

4.4.2.1 管壳式换热器

4.4.2.2 螺旋板式换热器

4.4.2.3 板式换热器

4.4.2.4 翅片式换热器

4.4.2.5 冷却塔（或称冷水塔）

4.4.2.6 气体洗涤塔（或称洗涤塔）

4.4.3 换热器的计算

4.4.3.1 概算

4.4.3.2 平均温差计算法

4.4.3.3 效能-传热单元数计算法

4.5 风机

4.5.1 概述

4.5.2 风机特性曲线

式中 λ——管路沿程阻力系数；

4.5.3 风机风量调节

式中 n——电动机的转速；

4.6 循环泵

4.6.1 概述

4.6.2 性能特点

4.6.3 选型依据

4.6.4 选型原则

4.7 加药泵

4.7.1 概述

4.7.2 分类

4.7.3 结构原理和特性

4.7.4 加药泵选型原则

4.8 仪表

4.8.1 ORP计

4.8.1.1 概述

4.8.1.2 ORP测量基本原理

4.8.1.3 影响ORP测量电极测量的主要因素

4.8.2 pH计

4.8.2.1 概述

4.8.2.2 pH计

4.8.2.3 分类

4.8.2.4 pH计的安装方式有流通式和浸入式两种

4.8.2.5 工业用pH计

4.8.3 液位计

4.8.3.1 概述

4.8.3.2 种类

4.8.4 可燃气体探测器

4.8.4.1 概述

4.8.4.2 应用

4.8.5 LEL

4.8.5.1 概述

4.8.5.2 检测范围

4.9 光催化氧化设备

4.9.1 工作原理

4.9.1.1 光催化技术的优点

4.9.1.2 常见的几种恶臭气体的去除机理

4.9.2 光催化氧化净化技术

4.10 低温等离子体

4.10.1 等离子体工艺原理

4.10.2 介质阻挡放电

4.10.3 电晕放电

4.11 除尘设备

4.11.1 滤筒除尘器

4.11.1.1 工作原理和结构

4.11.1.2 滤筒除尘器选型和设计

4.11.1.3 某工程案例

4.11.2 电除尘（油）器

4.11.2.1 工作原理

4.11.2.2 电除尘结构

4.11.2.3 粉尘比电阻

4.11.2.4 电除尘器的选择和设计

4.11.3 湿式电除尘（油）器

4.11.3.1 湿式电除尘分类

4.11.3.2 湿式电除尘器设计选型

第5章 废气治理设施自动控制

5.1 吸收设备自动控制

5.1.1 风机启停控制

5.1.2 系统静压控制

5.1.3 循环泵自动控制动作

5.1.4 加药泵自动控制动作

5.1.5 补水阀自动控制动作

5.1.6 排水阀自动控制动作

5.1.7 药品供应控制动作

5.2 吸附设备自动控制

5.2.1 控制系统简介

5.2.2 吸附装置工作过程介绍

5.2.3 控制系统简介

第6章 废气治理常用材料

6.1 吸收剂

6.1.1 还原吸收剂

6.1.1.1 亚硫酸铵

或

6.1.1.2 硫化钠

6.1.1.3 硫代硫酸钠

6.1.1.4 尿素

6.1.1.5 氨水

6.1.2 氧化吸收剂

6.1.2.1 次氯酸钠

6.1.2.2 双氧水

6.2 吸附剂

6.2.1 吸附剂物理性能

6.2.1.1 孔容（VP）

6.2.1.2 比表面积

6.2.1.3 孔径与孔径分布

6.2.2 吸附剂的脱附再生

6.2.2.1 置换脱附（水蒸气脱附）

6.2.2.2 升温脱附（热氮气脱附）

6.2.2.3 减压脱附（真空脱附）

6.2.3 吸附剂种类

6.2.3.1 颗粒活性炭

6.2.3.2 活性炭纤维

6.2.3.3 沸石分子筛

6.3 漆雾过滤材料

6.4 催化剂

6.4.1 贵金属催化剂

6.4.1.1 贵金属催化剂的分类及特性

6.4.1.2 贵金属催化原理

6.4.2 光催化剂

6.4.2.1 光催化剂介绍及分类

6.4.2.2 光催化的基本原理

6.4.3 SCR催化剂

6.4.3.1 SCR催化剂及分类

6.4.3.2 SCR催化原理

6.4.4 催化剂失活类别

6.5 蓄热体

6.5.1 材质

6.5.2 结构类型

6.5.2.1 陶瓷矩鞍环填料

6.5.2.2 陶瓷蜂窝填料

6.5.2.3 MLM陶瓷板式填料

第7章 各行业废气污染控制技术

7.1 涂装行业喷漆废气治理技术

7.1.1 工程概况

式中 Ci——某一有害物质浓度，mg/m3；

7.1.2 工艺流程

7.1.3 主要设备计算

7.1.4 热平衡计算

7.1.5 混合气体爆炸安全性分析

7.1.6 工程案例照片

7.2 化工行业有机溶剂回收及治理技术

7.2.1 吸附原理

7.2.2 吸附流程

7.2.3 工艺计算

7.2.3.1 吸附负荷曲线

7.2.3.2 透过曲线

7.2.3.3 保护时间

7.2.3.4 传质高度

7.2.3.5 希洛夫近似计算法

式中 US——气体通过床层的速率，kg/（m2·s）；

7.2.3.6 经验估算法

7.2.3.7 固定床吸附器床层压降估算

7.2.3.8 吸气体经过静止吸附剂颗粒层的压力降

式中 Δp——压力降，Pa；

7.2.3.9 欧根公式法计算床层压降

式中 Δp——压力降，Pa；

7.2.3.10 分子筛固定床压力损失

式中 Δp——压力降，Pa；

7.2.4 工程案例

7.2.4.1 颗粒碳的吸附量计算

7.2.4.2 炭罐尺寸

7.2.4.3 阻力计算

7.2.4.4 蒸汽流量的计算

7.2.4.5 换热器换热量计算

7.2.4.6 换热器热交换面积计算

7.2.4.7 冷却水用量

7.2.4.8 表面冷器换热量计算

7.2.4.9 热交换面积计算

7.2.4.10 冷却水用量

7.3 污水站恶臭废气治理技术

7.3.1 生物除臭法

7.3.1.1 生物除臭法原理

7.3.1.2 生物法除臭过程

7.3.2 工程案例

7.4 码头油气回收技术

7.4.1 安全可靠的“船岸界面”

7.4.1.1 码头装船油气特点

7.4.1.2 码头装船油气回收系统存在的危险因素

7.4.1.3 设计保证安全操作的“船岸界面”

7.4.2 冷凝+变压吸附技术

7.4.2.1 工艺原理

7.4.2.2 工艺流程

7.4.2.3 工艺特点

7.4.3 冷凝计算

7.4.3.1 手工计算

式中 A，B，C——物性常数，不同物质对应于不同的A、B、C的值；

7.4.3.2 软件计算法

7.5 纺织印染行业定型机废气治理技术

7.5.1 污染源分析

7.5.2 处理技术

7.5.3 主流工艺

7.5.4 工程案例

附录

附录1 大气污染物综合排放标准（摘自GB 16297—1992）

附录2 恶臭污染物厂界标准值（摘自GB 14554—93）

附录3 恶臭污染物排放标准（摘自GB 14554—93）

附录4 锅炉大气污染物排放标准（摘自GB 13271—2014）

附录5 橡胶工艺污染物排放标准（摘自GB 13271—2014）

附录6 合成革与人造革工业污染物排放标准

附录7 电镀污染物排放标准

附录8 储油库大气污染物排放限值

参考文献