第四章有害煙霧的凈化技術(shù)第一節(jié)概述第二節(jié)氣溶膠的特性第三節(jié)過濾凈化技術(shù)第一節(jié)概述——煙霧的概念（1）煙冶金過程中形成的固體粒子的氣溶膠。它是熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，生成過程中總伴有諸如氧化之類的化學(xué)反應(yīng)。（2）霧屬于氣體中小液滴的懸浮體的總稱。煙霧常常是冶煉、燃燒、金屬焊接過程中由于升華及冷凝形成的，或者由液體蒸汽的凝結(jié)、液體的霧化和化學(xué)反應(yīng)等過程形成。煙霧粒子粒徑非常小，一般<1微米。本文指小于5微米的固體或者液體粒子的凈化。（3）粉塵由固體顆粒經(jīng)機(jī)械性撞擊、研磨而形成的固體顆粒。粒徑，一般0.5-5微米本文所指有害煙霧的凈化指的是小于5微米的固體或者液體粒子的凈化。第二節(jié)氣溶膠的特性

定義：

液體或固體微粒均勻地分散在氣體中形成相對(duì)穩(wěn)定的懸浮體系。

液體或固體微粒（即顆粒物或粒子）是指空氣動(dòng)力學(xué)直徑為0.002~100μm的液滴或固態(tài)粒子。形狀：很復(fù)雜液體顆粒物近似于球形，固體顆粒物多不規(guī)則，有片狀、柱狀、雪花狀、針狀等等。氣溶膠的定義、基本特征典型煙塵集合體的TEM圖像（a.鏈狀;b.簇狀)表面光滑的飛灰表面吸附超細(xì)顆粒的飛灰

礦物顆粒石英硫酸鹽氣溶膠分類：按粒徑的大?。孩倏倯腋☆w粒物(TSP)：用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質(zhì)量，通常稱為總懸浮顆粒物。Dp(粒徑)在100m以下，其中多數(shù)在10m以下，是分散在大氣中的各種粒子的總稱。②飄塵：

Dp

＜10m能在大氣中長(zhǎng)期飄浮的懸浮物質(zhì)，如煤煙、煙氣、霧等。③降塵：能用采樣罐采集到的大氣顆粒物。在TSP中直徑大于30μm的粒子由于自身的重力作用會(huì)很快沉降下來，這部分顆粒物稱為降塵。④可吸入粒子：易于通過呼吸過程而進(jìn)入呼吸道的粒子。目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)建議將其定為Dp≤10μm。⑤細(xì)粒子：其粒徑小于2.5μm，記為：PM2.5按顆粒物成因分:

分散性氣溶膠：指固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)經(jīng)粉碎、噴射形成微小粒子分散在大氣中形成的氣溶膠，如海浪分濺、農(nóng)藥噴灑等。

凝聚性氣溶膠：由氣體或蒸汽遇冷凝聚成液態(tài)或固態(tài)微粒而形成的氣溶膠。氣溶膠分類：按顆粒物的物理(凝聚)狀態(tài)分:

固態(tài)：煙、塵液態(tài)：霧固液混合：霾[mái]、煙霧

氣溶膠分類：中國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中PM10（

Dp≤10μm

）的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取值時(shí)間濃度限值（mg/m3）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)年均值0.040.100.15日均值0.050.150.25美國(guó)環(huán)保局1997年提出、2003年通過了PM2.5國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定PM2.5的年均濃度和日均濃度限值分別為15和65μg/m3。地點(diǎn)觀測(cè)時(shí)間質(zhì)量濃度參考文獻(xiàn)北京1999.7-2000.9夏季76Heetal.(2001)北京1999.7-2000.9冬季176Heetal.(2001)太原2005.12216.7Mengetal.(2007)南京2001149.0王薈等.(2003)上海2003.9-2005.194.64Wangetal.(2006)廣州2002.1-2105.9Caoetal.(2005)青島1997-200043.6Huetal.(2002)廈門199340.0Gaoetal.(1996)大連200267.5Takamietal.(2006)香港2002.1-254.5Caoetal.(2005)珠海2002.1-259.3Caoetal.(2005)不同地區(qū)PM2.5的平均質(zhì)量濃度（μg/m3）氣溶膠的危害1.化學(xué)反應(yīng)(干濕沉降,光化學(xué)煙霧,多相反應(yīng)界面etc.)2.氣候效應(yīng)(直接氣候效應(yīng)及間接氣候效應(yīng))3.環(huán)境質(zhì)量（能見度）

4.健康效應(yīng)

5.氣溶膠輻射強(qiáng)迫礦塵黑碳海鹽硫酸鹽硝酸鹽SO2,COS,DMSNOxVOCsH2OO3,H2O2OH,NO3radicalsVirusPAH,PCB

氣溶膠能吸附SO2、NOx及氣態(tài)有機(jī)有毒物質(zhì)（如PAHs、PCB等），并在氣溶膠表面發(fā)生多相反應(yīng)?；瘜W(xué)大氣化學(xué)反應(yīng)對(duì)大氣能見度的影響

氣候效應(yīng)

氣溶膠通過直接和間接方式影響大氣輻射傳輸和地-氣系統(tǒng)輻射收支平衡，對(duì)氣候變化、云降水等影響巨大。對(duì)人體健康的影響

氣溶膠輻射強(qiáng)迫

氣候系統(tǒng)總體趨于平衡狀態(tài)，即地氣系統(tǒng)所吸收的太陽(yáng)輻射應(yīng)等于向外發(fā)射的紅外長(zhǎng)波輻射。如果某種擾動(dòng)打破了這個(gè)平衡，氣候系統(tǒng)會(huì)調(diào)整地表溫度來形成新的平衡。為了評(píng)估地球氣候系統(tǒng)輻射收支的外加擾動(dòng)，IPCC引入了輻射強(qiáng)迫這個(gè)概念。氣溶膠輻射強(qiáng)迫輻射強(qiáng)迫的定義：?jiǎn)挝籛/m2全球氣候的變化由地氣系統(tǒng)輻射平衡狀況決定。任何對(duì)該系統(tǒng)平衡的擾動(dòng)并因而使氣候發(fā)生變化的因子成為輻射強(qiáng)迫因子，主要有入射太陽(yáng)輻射；溫室氣體、云和氣溶膠等。在描述這些因子對(duì)氣候的潛在影響時(shí)，往往采用“輻射強(qiáng)迫”（radiationforcing）。氣溶膠輻射強(qiáng)迫人類活動(dòng)導(dǎo)致大氣中氣溶膠濃度不斷升高，一方面導(dǎo)致大氣對(duì)太陽(yáng)光散射作用增強(qiáng)，反照率增加，產(chǎn)生負(fù)的輻射強(qiáng)迫；另一方面吸收太陽(yáng)輻射，產(chǎn)生正的輻射強(qiáng)迫。大氣中氣溶膠通過直接和間接輻射強(qiáng)迫兩種方式影響全球氣候，對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生重大影響。氣溶膠的特性1.分散性2.動(dòng)力特征3.聚集性

4.荷電性

5.光學(xué)特征第三節(jié)過濾凈化技術(shù)

通過重力、慣性力和離心力等質(zhì)量力的作用達(dá)到除塵目的。主要形式有重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。①重力沉降室利用粉塵與氣體的密度不同，使含塵氣體中的塵粒依靠自身的重力從氣流中自然沉降下來，達(dá)到凈化目的。對(duì)50μm以上的塵粒具有較好的捕集作用。②慣性除塵器利用粉塵與氣體在運(yùn)動(dòng)中的慣性力不同，使粉塵從氣流中分離出來，如折板式。適于非黏性、非纖維性粉塵的去除，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力較小，但其分離效率較低，約為50％～70％，只能捕集10～20μm以上的粗塵粒，故只能用于多級(jí)除塵中的第一級(jí)除塵。機(jī)械式除塵器

③離心式除塵器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的含塵氣流中的粒子借助離心力，從氣流中分離出來的裝置，也稱為旋風(fēng)除塵器。適用于非黏性及非纖維性粉塵的去除，對(duì)大于5μm以上的顆粒具有較高的去除效率，屬中效除塵器。多應(yīng)用于鍋爐煙氣除塵、多級(jí)除塵及預(yù)除塵。主要缺點(diǎn)是對(duì)細(xì)小塵粒(<5μm)的去除效率較低。過濾式除塵器結(jié)構(gòu)圖過濾式除塵器

含塵氣體通過多孔濾料，截留氣流中的塵粒，凈化氣體。應(yīng)用于各種工業(yè)廢氣除塵中，屬高效除塵器，效率大于99%，對(duì)細(xì)粉具有強(qiáng)捕集作用。

鋼鐵廠焚燒廠水泥廠重力作用篩濾作用碰撞作用鉤住作用