空气污染控制设备集气罩与管道系统

在工业生产过程中，常用于控制各种颗粒状和气态污染物的方法是将有害物质在发生源收集起来。经过净化设备净化后排到大气中去。这就是局部排气净化系统，这种系统所需要的风量最小.效果好，能耗也少，是生产车间控制空气污染的最有效、最常用的方法。

当生产条件受到限制，不可能采取局部排风方式，或者虽经局部排风生产场所内污染物浓度仍达不到有关标准时，可以采用全面通风方式。全面通风就是对整个污染车间，用新鲜的空气进行全面换气，把污染物稀释到允许浓度以下。全面通风所需风量大，设备庞大，能耗也高。

局部排气净化系统主要由集气罩、风管，净化设备、风机、烟囱等组成。集气罩是用来捕集受污染空气的。其性能对局部排气净化系统的技术经济指标有直接的影响。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同，集气罩的形式是多种多样的。

在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。净化设备是防止大气污染，把有害物质进行净化处理的装置，是净化系统的核心部分。风机是净化系统中气体流动的动力。为防止风机的磨损和腐蚀.通常把风机一设在净化设备后面。烟囱是净化系统的排气装置。为保证污染物的地面浓度不超过大气环境质量标准，烟囱必须具有一定的高度。局部排气净化系统的设计主要包括污染物的捕集装置、管道系统、净化设备设计等几个部分。 2100433B

空气污染控制设备吸收设备

吸收法可用于净化SO₂、 NOx、H2S、HF和VOCs(挥发性有机物，volatile organiccompounds)等气态污染物。净化SO₂的常用吸收设备的设计方法已有大量文献资料介绍，而VOCs的污染粹制越来越受到重视。一般来讲，VOCs在废气中的浓度较低、废气量大，宜选用气相为连续相、湍流程度较高、相界面大的吸收设备，填料塔和湍球塔就是这类吸收设备。

吸收工艺设计的依据是设计任务书，设计任务书巾对下列各量通常做了规定:①废气处理量;②废气组成(至少要有被吸收组分的浓度》;③净化后气体各组分的浓度控制要求;④系统的操作压力和容许的压力降。最后一项常常要与经济效益一起考虑，因而电可能留给设计人员去决定。如果吸收剂需要回收，则回收系统要和吸收系统一起考虑。

设汁人员通常要决定:①合理的吸收工艺;②适宜的吸收剂:③气体通过吸收设备的最适宜速度(由此定出设备内径);④液体通过吸收设备的适宜速度(由液气比确定);⑤进出吸收设备各流股的温度和产生热效应时热量的移除;⑥设备内的填料及其高度;⑦设备的内部构件;⑧设备的机械设计。

空气污染控制设备吸附设备

吸附过程与吸附类型

在用多孔性固体物质处理流体混合物时.流体中的某一组分或某些组分可被吸引到固体表面并浓集其上，此现象称为吸附。吸附处理废气时，吸附的对象是气态污染物。因此属于气固吸附。被吸附的气体组分称为吸附质.多孔固体物质称为吸附剂。

固体表面吸附了吸附质后，一部被吸附的吸附质可从吸附剂表面脱离，此现象称为脱附。而当吸附进行一段时间后，由于表面吸附质的浓集.使其吸附能力明显下降而不能满足吸附净化的要求。此时需要采用一定的措施使吸附剂上已吸附的吸附质脱附，以恢复吸附剂的吸附能力，这个过程称为吸附剂的再生因此在实际吸附过程中，正是利用吸附剂的吸附再生再吸附的循环过程，达到除去废气中污染物质并回收废气中有用组分的目的。

由于多孔性固体吸附剂表面存在着剩余吸引力，故表向其有吸附力。根据吸附剂农面与被吸附物质之问作用力的不同，可分为物理吸附和化学吸附。

空气污染控制设备有机废气的燃烧及催化净化设备

燃烧法用于处理高浓度VOC气体与有恶臭的化合物很有效，其原理是用过量的空气使这些杂质燃烧，大多数生成二氧化碳和水蒸气，可以排放到大气中。但当处理含氯和含硫的有机化合物时，燃烧生成产物中HCl或SO₂，需要对燃烧后气体进一步处理。

燃烧法大致分两种:一种是直接氧化燃烧法(热燃烧)、温度一般高于650℃，需消耗较多的燃料，但操作简单，投资低;另一种是催化燃烧法.是使用催化刘加快氧化反应的速度，可降低反)、谈温度，一般为300℃左右。

燃料的燃烧很早就被人类所掌握。但是传统的火焰燃烧存在一系列缺点，它往往达不到燃料完全燃烧的程度，从而导致在燃烧过程中.除碳氢化合物和碳被氧化成二氧化碳和水的放热反应外。还在高温下(超过1500K)的火焰中发生辅助反应，这辅助反应使部分热量损失掉，并产牛有毒化合物NO₂、CO及致癌的碳氢化合物。

从当前来讲，对于废气去毒需要大量的投资费用，且具有一定困难，而采用催化燃烧对于改善燃烧过程。促进完全燃烧，降低形成有毒物质的辅助反应是最有效的途径门众所周知，催化有可能控制化学过程.它能降低反应温度，加速必要的反应，使有害的或不必要的辅助反应降低到最低限度J对于燃烧采用催化过程，主要是促使燃料，即碳和碳氢化合物完个权化成CO₂和H₂O最大限度地放出热量，抑制产生有毒物质及致癌物质的辅助反应。

空气污染控制设备工业废气的低温等离子体治理设备

目前对低温等离子体的作用机理研究认为是粒子非弹性碰撞的结果。低温等离子体内部富含电子、离子、自由基和激发态分子，其中高能电子与气体分子(原子)发牛非弹性碰撞，将能量转换成基态分子〔原子)的内能，发生激发、离解和电离等一系列过程，使气体处于活化状态。一方面打开了气体分子键，十成一些单分子和固体微粒;另一方面，又产生·OH，H₂O₂·等自由基和氧化性极强的O，在这一过程中高能电子起决定性作用，离子的热运动只有副作用。常压下，气体放电产生的高度非平衡等离子体中电子温度(数万摄氏度)远高于气体温度(室温100℃左右)。在非平衡等离子体中可能发生各种类型的化学反应，主要决定于电子的平均能量、电子密度、气体温度、有害气体分子浓度和共存的其他气体成分。这为一此需要很大活化能的反应如大气中难降解污染物的去除提供了理想途径。另外也可以对低浓度、高流速、大风量的含挥发性有机污染物和含硫类污染物等工业废气进行处理。

常见的产生等离子体的方法是气体放电，所谓气体放电是指通过某种机制使一个或儿个电子从气体原子或分子中电离出来，形成的气体媒质称为电离气体，如果电离气体由外电场产生井形成传导电流.这种现象称为气体放电门根据放电产生的机理、气体的压强范围、电源性质以及电极的几何形状、气体放电等离子体主要分为以下几种形式:①辉光放电:⑧电晕放电;③介质阻挡放电;①射频放电:⑤微波放电。由于对诸如气态污染物的治理.一般要求在常压下进行甲而能在常压(105Pa左右)下产牛低温离子体的只有电晕放电和介质阻挡放电两种形式。

空气污染控制设备光催化与生物净化

光催化是常温深度反应技术。光催化氧化可在室温卜将水、空气和土壤中有机污染物完全氧化成无毒尤害的产物，而传统的高温焚烧技术则需要在极高的温度下才可将污染物摧毁，即使川常规的催化、氧化力一法亦需要几百度的高温。

空气污染控制设备机械式除尘器

机械式除尘器是利用质量力(如重力、惯性力、离心力等)的作用使含尘气流中的尘粒与气流分离并被捕集的装置。包括重力沉降室、惯性力沉降室和旋风除尘器等。机械除尘器的主要特点是结构简单、易于制造、造价低、便于维护及阻力小等.因而广泛用于工业生产中。但一般来说，这类除尘器对大粒径粉尘的去除具有较高的效率，而对于小粒径粉尘捕获率很低。因而这类除尘器通常用在去除大颗粒粉尘以及除尘效率要求不高的场合，有时也作为除尘效率要求较高场合的预除尘器。

空气污染控制设备静电除尘器

静电除尘是利用静电力将气体中的悬浮粒子分离出来的一种技术，可用丁烟气除尘净化和有用尘粒物质回收。静电除尘器具有收尘效率高.处理烟气量大，使用寿命长，运行费用低等优点，广泛应用于火力发电、有色金属冶炼、水泥、造纸和垃圾焚烧处理等工业巾的大气污染控制。

静电除尘器的基本工作原理是气体中的尘粒通过高压静电场时，与电极间的止、负离子和电子碰撞而荷电或在离子扩散运动中荷电，带上正负电荷的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，再通过振打等清灰方式使电极上的灰尘落人灰斗中，从而达到除尘的日的。为了方便理解，除尘的具体过程不妨分为电晕放电、粒子荷电、尘粒收集、清灰等环节来叙述。

空气污染控制设备过滤式除尘器

过滤式除尘器，又称过滤器。是使含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，属于高效干式除尘装置、有内部过滤和表肉过滤两种方式。所谓内部过滤是把松散多孔的滤料如玻璃纤维、金属绒、硅砂和煤粒等以一定体积填允在框架或容器内作为过滤层，对含尘气体进行净化。尘粒是在过滤材判内部进行捕集的。而表面过滤是采川织物如纤维布料、非纺织毛毡或滤纸等较薄的滤料.将最初粘附在表面的粉尘层（初层）作为过滤层，将含lfl气体中的粉尘粒子滤去，这些粉尘粒了是被阻挡在滤料的表面上的。

过滤式除尘器按滤料种类，结构和用途叮分为空气过滤器、颗粒层除尘器和袋式除尘器。采用滤纸或玻璃纤维等填充层作滤料的空气过滤器，主要川于通风及空气调节方面的气体净化。采川廉价的砂、砾、焦炭等颗粒物作为滤料的颗粒层除尘器，是20世纪70年代出现的一种除尘装置，在扁温烟气除尘方面引人注日。采用纤维织物作滤料的袋式除尘器在工业尾气的除尘方面应用较广。

空气污染控制设备湿式除尘器

湿式除尘器是利用含尘气体与液体(一般为水)相互接触.借助液滴和尘粒的惯性碰撞、扩散及其他作用而把尘粒从气流中分离出来的设备。湿式除尘器可以有效地将直径为0.1-20μm的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除部分气态污染物。具有设备投资少、结构比较简单、除尘效率较高、设备本身一般无活动部件，操作及维修力一便、占地面积小等优点。能够同时进行有害气体的净化、烟气的降温冷却和增湿，特别适用于处理高温、高湿和有爆炸危险的气休。此外，在操作时能有效地防止粉尘的二次扬尘。但是。采用湿式除尘器在使用中要消耗一定量的水(或液体)，不利于副产品的回收，应特别注意设备和管遴的腐蚀以及污水和污泥的处理问题。如果设备安装在室外，还应该考虑在冬天设备的防冻措施，以及冬季排气冷凝形成的水雾、烟雾等。

湿式除尘器大多以水为媒介物，因此适川于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体，小适用于处理钻性粉尘、含有憎水性和水硬性粉尘的气体。

大气污染控制是为了付大气污染物而采取的污染物排放控制技术和控制污染物排放政策，各种工业排放的特殊气体污染物，比较容易通过改变生产工艺或甚至关闭、迁移工厂的方式解决。目前主要的大气污染物是由于燃烧化石燃料产生的烟尘、二氧化碳和硫化物，以及汽车尾气排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物。

煤和石油都是上古时代的动物和植物遗骸形成的，统称为化石燃料，是目前人类的主要能源来源，工业燃料产生的烟尘比较容易控制，有成熟的技术。硫化物是形成酸雨的主要原因，但处理硫化物的投资较高，一般用石灰水吸收，形成硫化钙（石膏）回收，可用于制造水泥或改良土壤。二氧化碳是造成全球变暖温室效应的主要原因，也是最难处理和削减的污染物，只能以改变能源结构，采用清洁能源的方式削减。

工业大气污染物的控制是主要的，但用于生活燃料造成的大气污染却是普遍的，尤其是用于家家户户取暖的燃煤污染是很难处理的，只能采取集中供热和改变燃煤为燃气的方式减少污染物排放，但集中供热需要投资大，必须以经济发展为前提。

汽车尾气排放的一氧化碳和碳氢化合物是由于汽油燃烧不完全造成的，需要不断改良汽车的燃烧效率，但悖论是汽车燃烧效率越高，排放的一氧化碳和碳氢化合物越少，排放的氮氧化物会提高，随着汽车数量的增加，随着对汽车尾气排放要求越严格，氮氧化物污染成为发达国家的主要应对问题。

室内空气污染和室外空气污染密切相关。近年来室内空气品质变差的部分原因就是因为室外大气污染日益严重，因此对室外空气污染有必要了解。表1对室外大气污染物做了一个简单的总结。

表1 和室内空气品质相关的室外污染物

这其中有些污染物可以通过舍内外的空气交换进入室内，而有些室内污染物则会随着通风被排至室外。一般来说，室内VOCs/SVOCs浓度要高于室外，而在室外污染比较严重的地区，室内、浓度较低。

污染源、污染物（达到一定浓度）以及对人类及其生存环境造成危害与影响，这是构成空气污染问题的基本要素。当今的人们已经比较充分地认识到了空气污染的各方面危害和影响，主要归结于以下方面：

1、对人体健康的危害

例如，由于人体受光化学烟雾刺激，可能是呼吸道粘膜受损，严重的能引起气管、肺部疾病。由于可吸人颗粒物，会导致许多种呼吸系统病变，国际上对如何减少、如何预报可吸人颗粒物非常关注。

2、对生物体的危害

包括对动物与植物的危害。例如，放射性污染物发出的高能射线能破坏动植物的正常生理过程，甚至使基因产生突变。

3、对各类物品的危害

如建筑材料、金属制品、纺织、橡胶、皮革、纸品以及各类文化艺术和文物的危害。例如，长期的酸雨能使建筑物表层剥落、褪色，并会造成钢结构的桥梁腐蚀，缩短使用寿命。

4、对全球气候变化的影响

这是近一二十年来特别令人关注的课题，包括如温室效应、气溶胶颗粒物作用和臭氧层破坏等方面的作用和危害。由于二氧化碳和甲烷等温室气体排放量增加，使大气温度上升，水体膨胀，从而导致海平面升高、大气环流发生改变，导致气候异常。 2100433B

学科：环境科学

词目：矿山空气污染

英文：air pollution of mine