大气污染控制工程(王家德)(第二版)

第1章 概论 1 1.1 大气污染 1 1.1.1 大气及大气污染 1 1.1.2 大气污染物 2 1.1.3 大气污染的影响 5 1.1.4 大气污染物的来源 7 1.2 大气污染防治 7 1.2.1 法律标准规范 7 1.2.2 大气污染防治措施 9 1.3 空气质量指数 10 1.3.1 大气污染物浓度 10 1.3.2 空气质量指数定义 11 1.3.3 空气质量分级 12 习题 13 第2章 大气污染控制工程设计 14 2.1 工程设计 14 2.1.1 大气污染控制系统 14 2.1.2 工程设计程序 14 2.1.3 工程设计主要内容 17 2.2 工程分析 18 2.2.1 物料和能量平衡 18 2.2.2 气流量和污染物排放量 21 2.3 经济核算 25 2.3.1 成本优化原则 25 2.3.2 折旧 26 2.3.3 增量投资回报率 27 2.3.4 大气污染控制设备成本和运行费用估算 28 习题 28 第3章 颗粒污染物控制技术基础 30 3.1 颗粒污染物 30 3.2 颗粒的物理特性 30 3.2.1 颗粒密度 30 3.2.2 颗粒含水率和润湿性 31 3.2.3 颗粒流动性 31 3.2.4 颗粒电学性能 32 3.2.5 颗粒比表面积 33 3.2.6 颗粒自燃性和爆炸性 33 3.3 颗粒粒径分布 34 3.3.1 粒径 34 3.3.2 粒径分布 36 3.3.3 颗粒群平均粒径 40 3.3.4 颗粒粒径分布函数 40 3.4 颗粒在流体中的运动行为 44 3.4.1 力的分析 44 3.4.2 斯托克斯定律 47 3.5 颗粒污染物控制技术 50 3.5.1 颗粒污染物净化方法 50 3.5.2 净化装置性能评价 51 习题 53 第4章 机械力除尘器 55 4.1 概述 55 4.2 重力沉降室 55 4.2.1 沉降理论 55 4.2.2 沉降室设计 57 4.3 惯性除尘器 58 4.3.1 除尘机理 58 4.3.2 结构形式 59 4.4 旋风除尘器 60 4.4.1 结构和工作原理 60 4.4.2 除尘效率计算 61 4.4.3 *小直径和分割直径 63 4.4.4 压力损失 65 4.4.5 影响因素 66 4.5 旋风除尘器选用 67 4.5.1 旋风除尘器类型 67 4.5.2 旋风除尘器的设计选型 68 习题 69 第5章 电除尘器 71 5.1 概述 71 5.2 工作原理 71 5.2.1 电除尘器的除尘过程 71 5.2.2 电晕放电 71 5.2.3 粒子荷电 76 5.2.4 粒子捕集 78 5.3 电除尘器的影响因素 80 5.3.1 气流特性 80 5.3.2 颗粒物性质 81 5.3.3 操作参数 82 5.4 电除尘器设计和选用 83 5.4.1 电除尘器的结构 83 5.4.2 电除尘器的类型 86 5.4.3 电除尘器设计 87 习题 89 第6章 过滤式除尘器 91 6.1 概述 91 6.2 工作原理 91 6.2.1 过滤机理 91 6.2.2 过滤效率 92 6.2.3 压力损失 96 6.2.4 过滤除尘器的影响因素 98 6.2.5 袋式除尘器的运行状态分析 100 6.3 过滤除尘器类型和结构设计 102 6.3.1 过滤除尘器种类 102 6.3.2 除尘器清灰方式 104 6.3.3 袋式除尘器设计 105 6.4 电袋除尘器 107 习题 108 第7章 湿式除尘器 110 7.1 概述 110 7.2 洗涤理论 110 7.2.1 雨水捕集理论 110 7.2.2 液滴捕集效率 111 7.2.3 接触功率 116 7.2.4 分割粒径 117 7.3 湿式除尘器结构类型 118 7.3.1 湿式除尘器类型 118 7.3.2 自激式洗涤器 119 7.3.3 旋风水膜除尘器 120 7.3.4 泡沫除尘器 120 7.4 文丘里除尘器设计 120 7.4.1 结构和原理 120 7.4.2 压力损失 122 7.4.3 除尘效率 123 7.4.4 设计计算 124 习题 126 第8章 气态化合物控制技术基础 128 8.1 气态化合物的基本特性 128 8.1.1 气体和蒸气 128 8.1.2 蒸气压力 128 8.1.3 扩散系数 130 8.1.4 气液固平衡 131 8.2 化学反应 132 8.2.1 反应动力学 132 8.2.2 热氧化 134 8.2.3 催化氧化 136 8.3 气体吸收 137 8.3.1 传质理论 137 8.3.2 吸收塔计算 139 8.4 气体吸附 143 8.4.1 吸附理论 143 8.4.2 吸附剂 147 8.4.3 吸附床计算 149 习题 152 第9章 VOCs 污染控制技术 155 9.1 概述 155 9.1.1 VOCs 及来源 155 9.1.2 净化方法及选择 156 9.2 高浓度 VOCs 处理技术 157 9.2.1 冷凝法 157 9.2.2 膜分离法 159 9.2.3 热氧化 163 9.3 低浓度 VOCs 净化技术 172 9.3.1 吸附法 172 9.3.2 生物法 177 9.3.3 高能粒子氧化 182 习题 185 第10章 含硫气态污染物控制 188 10.1 含硫化合物 188 10.2 高浓度 SO2 资源化 189 10.3 低浓度 SO2 排放控制 190 10.3.1 湿式钙法烟气脱硫技术 191 10.3.2 喷雾干燥法烟气脱硫技术 195 10.3.3 干法烟气脱硫技术 197 10.3.4 其他烟气脱硫技术 198 10.3.5 烟气脱硫工艺综合比较 200 10.4 硫化氢排放与控制 202 10.4.1 高浓度硫化氢资源化技术 202 10.4.2 低浓度硫化氢处理技术 204 习题 207 第11章 氮氧化物污染控制 209 11.1 氮氧化物 209 11.2 NOx 的形成机理 209 11.2.1 热力型 NOx 209 11.2.2 瞬时型 NOx 212 11.2.3 燃料型 NOx 212 11.2.4 影响燃烧 NOx 形成的因素 213 11.3 固定源 NOx 控制 214 11.3.1 燃烧过程控制 214 11.3.2 烟气脱硝技术 216 11.4 同步脱硫脱硝 218 11.4.1 高能束氧化技术 218 11.4.2 吸附技术 219 11.4.3 气/固催化技术 220 习题 222 第12章 碳捕集、利用与封存技术 223 12.1 概述 223 12.2 碳捕集技术 224 12.2.1 燃烧前捕集技术 225 12.2.2 燃烧后捕集技术 228 12.2.3 富氧燃烧捕集技术 230 12.3 碳利用技术 231 12.3.1 矿化利用 231 12.3.2 化学合成 232 12.3.3 生物转化 233 12.4 碳封存技术 233 12.4.1 地质封存 234 12.4.2 海洋封存 235 12.4.3 矿物封存 235 习题 237 第13章 移动源废气污染控制 238 13.1 移动源及其尾气 238 13.1.1 移动源 238 13.1.2 移动源发动机特点 238 13.2 移动源排放量计算 241 13.2.1 道路移动源 241 13.2.2 非道路移动源 241 13.2.3 移动源排放因子 242 13.3 排放管控 245 13.3.1 尾气排放控制 245 13.3.2 其他管控措施 247 习题 249 第14章 气体收集输送系统的设计 251 14.1 通风 251 14.1.1 通风的重要性 251 14.1.2 通风方法 251 14.2 集气单元设计 252 14.2.1 集气罩气流特性 252 14.2.2 集气罩基本形式 253 14.2.3 集气单元计算 255 14.3 管道设计 258 14.3.1 压力损失 258 14.3.2 管道计算 258 14.4 集气输送系统设计 260 14.4.1 管道系统的布置 260 14.4.2 管道和部件 262 14.5 实际案例 264 习题 266 第15章 污染物扩散和排气筒设计 268 15.1 大气的热力过程 268 15.1.1 大气运动 268 15.1.2 烟流形状与大气稳定度 270 15.2 大气污染物扩散运动 273 15.2.1 大气湍流运动 273 15.2.2 高斯扩散模式 273 15.2.3 污染物扩散浓度的估算 275 15.3 排气筒设计 280 15.3.1 排气筒高度的计算 280 15.3.2 排气筒设计中的几个问题 282 习题 284 第16章 室内空气质量与控制 286 16.1 引言 286 16.2 室内空气污染物 286 16.3 室内空气质量控制 288 16.3.1 源头控制 288 16.3.2 通风 289 16.3.3 清洁空气 289 16.4 室内通风计算 290 习题 294 附录 296 附录 1 单位换算 296 附录 2 干空气的物理参数（p = 101325Pa） 298 附录 3 水的物理性质 300 附录 4 其他气体物质性质 302 附录 5 一些物质在空气和水中的扩散系数 305 附录 6 部分 VOCs 的燃烧热值 306 参考文献 307