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第一章 概论1

1-1 大气污染和大气污染物1

1-1-1大气污染1

1-1-2大气污染物3

1-1-3大气污染物的来源和发生量7

1-2 大气污染及其控制概况8

1-2-1大气污染概况8

1-2-2几种大气污染物的控制概况12

1-3 大气污染的综合防治措施14

1-4 大气环境标准17

1-4-1大气环境标准的种类和作用17

1-4-2大气环境质量标准18

1-4-3工业企业设计卫生标准20

1-4-4大气污染物排放标准21

第二章 燃烧与大气污染26

2-1 燃料的性质26

2-1-1煤26

2-1-2石油30

2-1-3天然气31

2-1-4非常规燃料32

2-2 燃料燃烧过程34

2-2-1影响燃烧过程的主要因素34

2-2-2燃料燃烧的理论空气量35

2-2-3燃烧产生的污染物38

2-2-4热化学关系式40

2-3 烟气体积及污染物排放量计算42

2-3-1烟气体积计算42

2-3-2污染物排放量的计算44

2-4 燃烧过程硫氧化物的形成与控制47

2-4-1燃料中硫的氧化机理47

2-4-2SO2和SO3之间的转化50

2-4-3硫氧化物形成的控制52

2-5 燃烧过程氮氧化物的形成与控制57

2-5-1NO和NO2形成的热力学58

2-5-2燃烧过程中NO形成的动力学61

2-5-3由含氮燃料形成的NOx67

2-5-4低NOx燃烧技术68

2-6 燃烧过程中颗粒污染物的形成71

2-6-1碳粒子的生成71

2-6-2燃煤粉尘的形成73

2-7 燃烧过程中其它污染物的形成77

2-7-1有机污染物的形成78

2-7-2一氧化碳的形成79

第三章 大气扩散83

3-1 大气层结构及气象要素83

3-1-1大气层结构83

3-1-2气象要素86

3-2 大气边界层的温度场88

3-2-1气温直减率88

3-2-2气温的垂直分布90

3-2-3大气的静力稳定度及其判据90

3-2-4烟流形状与大气稳定度的关系92

3-2-5逆温93

3-3 大气的运动和风97

3-3-1引起大气运动的作用力97

3-3-2大气边界层中风随高度的变化99

3-3-3近地层中的风速廓线模式99

3-3-4地方性风场101

3-4 湍流扩散的基本理论103

3-4-1湍流概念简介103

3-4-2湍流扩散理论简介104

3-4-3点源扩散的高斯模式105

3-5 污染物浓度的估算方法110

3-5-1烟流抬升高度的计算110

3-5-2帕斯奎尔扩散曲线法112

3-5-3稳定度分类方法及扩散参数的选择118

3-5-4污染物浓度与采样时间的关系120

3-6 非点源污染物浓度估算模式123

3-6-1线源扩散模式123

3-6-2面源扩散模式125

3-7 特殊情况下的扩散模式127

3-7-1封闭型扩散模式127

3-7-2熏烟型扩散模式129

3-8 烟囱高度的设计132

3-8-1烟囱高度的计算132

3-8-2烟囱设计中的几个问题134

3-9 厂址选择134

3-9-1厂址选择中所需的气候资料135

3-9-2长期平均浓度的估算137

3-9-3厂址选择139

第四章 除尘技术基础145

4-1 粉尘的粒径及粒径分布145

4-1-1单一颗粒的粒径145

4-1-2粒径分布147

4-1-3平均粒径151

4-1-4粒径分布函数152

4-2 粉尘的物理性质157

4-2-1粉尘的密度157

4-2-2粉尘的比表面积158

4-2-3粉尘的润湿性159

4-2-4粉尘的荷电性及导电性159

4-2-5粉尘的粘附性161

4-2-6粉尘的安息角161

4-2-7粉尘的爆炸性162

4-3 净化装置的性能163

4-3-1净化装置技术性能的表示方法163

4-3-2净化效率的表示方法164

4-4 颗粒捕集理论基础168

4-4-1流体阻力168

4-4-2阻力导致的减速运动172

4-4-3重力沉降173

4-4-4离心沉降176

4-4-5静电沉降176

4-4-6惯性沉降177

4-4-7扩散沉降180

第五章 除尘装置187

5-1 机械式除尘器187

5-1-1重力沉降室187

5-1-2惯性除尘器193

5-1-3旋风除尘器195

5-2 电除尘器213

5-2-1电除尘器的工作原理213

5-2-2电晕放电214

5-2-3粒子荷电218

5-2-4荷电粒子的运动和捕集225

5-2-5被捕集粉尘的清除230

5-2-6电除尘器结构231

5-2-7粉尘比电阻236

5-2-8电除尘器选择和设计240

5-3 湿式除尘器243

5-3-1概述243

5-3-2湿式除尘器除尘机理244

5-3-3喷雾塔洗涤器251

5-3-4旋风洗涤器253

5-3-5文丘里洗涤器256

5-4 过滤式除尘器263

5-4-1袋式除尘器工作原理264

5-4-2袋式除尘器的压力损失266

5-4-3袋式除尘器的滤料269

5-4-4袋式除尘器的清灰271

5-4-5袋式除尘器的选择、设计和应用274

5-4-6颗粒层除尘器277

5-5 除尘器选择与发展279

5-5-1除尘器的合理选择279

5-5-2除尘设备的发展283

第六章 吸收法净化气态污染物289

6-1 吸收过程的气液平衡290

6-1-1气体在液相中的平衡溶解度290

6-1-2化学吸收中的气液平衡关系293

6-2 伴有化学反应的吸收动力学297

6-2-1双膜理论297

6-2-2化学吸收过程的传质速率301

6-2-3各类化学吸收的速率方程306

6-3 吸收设备312

6-3-1吸收设备的类型与特点312

6-3-2化学吸收时填料塔高度的计算323

6-4 吸收法净化低浓度二氧化硫烟气327

6-4-1概述327

6-4-2石灰/石灰石法烟气脱硫329

6-4-3其它吸收剂脱硫342

6-5 吸收法净化其它气态污染物345

6-5-1吸收法净化含NOx废气345

6-5-2吸收法净化含氟废气348

第七章 吸附法净化气态污染物355

7-1 吸附过程与吸附剂355

7-1-1吸附过程355

7-1-2吸附剂356

7-1-3影响气体吸附的因素359

7-2 吸附理论362

7-2-1吸附平衡362

7-2-2吸附速率365

7-2-3吸附剂的解吸367

7-3 吸附设备及其计算方法368

7-3-1固定床吸附器及其计算方法369

7-3-2移动床吸附器的计算方法377

7-4 吸附法净化有机蒸气383

7-4-1有机溶剂蒸发量384

7-4-2多组分吸附386

7-4-3活性炭的吸附热389

7-4-4脱附时水蒸气的消耗量393

7-4-5干燥炭时空气及热的消耗量394

7-5 吸附法净化其它气态污染物397

7-5-1低浓度二氧化硫的吸附净化397

7-5-2含氟化氢废气的吸附净化399

7-5-3吸附脱除臭味403

第八章 催化转化法净化气态污染物407

8-1 概述407

8-2 催化剂和催化作用408

8-2-1催化剂的定义与组成408

8-2-2催化剂的性能410

8-2-3催化作用及其特征412

8-3 催化作用原理413

8-3-1催化作用的化学本质413

8-3-2催化理论414

8-4 多相催化反应的物理化学过程及动力学方程415

8-4-1多相催化反应的物理化学过程415

8-4-2表面化学反应速度和动力学方程417

8-4-3表面化学反应的宏观动力学方程419

8-4-4内外扩散对表面化学反应速度的影响421

8-5 气-固相催化反应器的设计计算与结构类型选择422

8-5-1气-固相催化反应器的设计基础422

8-5-2气-固相催化反应器设计计算424

8-5-3气-固相催化反应器的结构类型与选择427

8-5-4固定床的阻力计算432

8-5-5固定床催化反应器设计的注意事项434

8-6 气态污染物的催化净化工艺435

8-6-1催化转化法净化SO2气体435

8-6-2催化还原法净化NOx气体440

8-6-3催化燃烧法净化有机蒸气及脱臭444

8-6-4汽车尾气的催化净化447

第九章 集气罩及管道设计451

9-1 净化系统的组成及系统设计的基本内容451

9-1-1局部排气净化系统的组成451

9-1-2局部排气净化系统设计的基本内容453

9-2 集气罩的设计454

9-2-1集气罩的捕集机理454

9-2-2集气罩的基本形式462

9-2-3集气罩的主要性能466

9-2-4集气罩的设计方法472

9-3 管道系统的设计488

9-3-1管道内气体流动的压力损失488

9-3-2管道内流动气体的压力分布491

9-3-3管道计算493

9-3-4管道系统设计中的有关问题500

9-4 净化系统的计算机辅助设计505

9-4-1设计过程自动化及计算机辅助设计505

9-4-2计算机辅助设计系统的组成及功能507

9-4-3计算机辅助设计的基本程序509

9-4-4计算机辅助设计在净化系统设计中的应用实例509

第十章 大气污染控制系统分析517

10-1 大气污染控制系统分析的任务和内容517

10-1-1问题的提出517

10-1-2研究的任务和内容518

10-2 大气污染控制系统的分类和组成520

10-2-1大气环境质量控制系统520

10-2-2污染源的控制系统520

10-2-3废气净化系统521

10-3 规划的经济评价依据522

10-4 规划的过程与步骤523

10-4-1规划目标523

10-4-2建立模型525

10-4-3模拟与优化527

10-4-4评价与决策527

10-5 城市与工业区大气污染的数学模拟528

10-5-1城市大气污染特征528

10-5-2罗尔勃克(Rollback)比例缩减模型530

10-5-3城市多源高斯模式532

10-5-4“箱”模式535

10-6 大气污染控制系统规划实例537

10-6-1排放总量控制优化537

10-6-2大气污染综合防治规划系统分析542

10-6-3城市经济-能源-环境系统分析548

主要参考文献559

附录565

附录一 空气的物理参数565

附录二 水的物理参数568

附录三 空气污染物三级标准浓度限值569

附录四 居住区大气中有害物质的最高容许浓度570

附录五 车间空气中有害物质的最高容许浓度571

附录六 十三类有害物质的排放标准574

附录七 锅炉烟尘排放标准(摘要)577

附录八 几种气体或蒸气的爆炸特性578

附录九 几种粉尘的爆炸特性578

附录十 镀槽边缘控制点的吸入速度νx(m/s)579

附录十一 局部阻力系数581