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化工环境保护概论;目 录;§3大气污染防治及化工废气治理;水汽;二、大气与生命的关系;化工废气来源与危害;局部地区污染;一、废气污染物的来源与分类
燃料燃烧
工业生产过程
农业生产过程
交通运输过程;大气污染物分类:
依照与污染源的关系:分一次(如SO2)和二次污染物(如酸雨)
大气中五大污染物
颗粒污染物(TotalSuspendedParticle,简称TSP)粉尘雾尘
尘粒煤尘烟尘;气态污染物
SOx(H2S):以SO2数量最大,危害最大。NOx(NH3):种类较多。
COx:主要燃烧和呼吸释放。
CH:主要指有机废气,如烃、醇、酮、酯、胺等。卤素化合物:主要是含氯化合物及含氟化合物。二次污染物
一次污染物:SO2+煤尘.湿度大,气温低伦敦型烟雾浓度可达4.5mg/m3
二次污染物:硫酸雾和硫酸盐气溶胶
洛杉矶型烟雾:NOx+CH+h
工业型光化学烟雾:NOx+CH+h +重金属颗粒+酸雾。;二、主要废气污染物及其危害;□二氧化碳
□——含碳物质完全燃烧的产物,也是动物呼吸排出的废气。它本身无毒,对人体无害,但其含量>8%时会令人窒息。近年来研究发现,现代大气中的CO2的浓度不断上升引起地球气候变化,这个问题称之为“温室效应“。所以联合国环境决策署决议将CO2列为危害全球的6种化学品之一。
□防治措施
□——目前对CO的局部排放源的控制措施主要集中在汽车方面。如使用排气的催化反应器,加入过量空气使CO氧化成CO2。;2、硫的氧化物(SO2或SO3)
SO2
——具有强烈的刺激性气味,它能刺激眼睛,损伤呼吸器官,引起呼吸道疾病。特别是SO2与大气中的尘粒、水分形成气溶胶颗粒时,这三者的协同作用对人的危害更大。这种污染称为伦敦型烟雾或叫硫酸烟雾。SO2的腐蚀性很大,能导致皮革强度降低,建筑材料变色,塑像及艺术品毁坏。在与植物接触时,会杀死叶组织,引起叶子脱色变黄,农作物产量下降。另外,SO2在大气中含量过高是形成酸雨污染的重要因素。
防治措施
——大气中的SO2主要通过降水清除或氧化成硫酸盐微粒后再干沉降或雨除。除此之外,土壤的微生物降解、化学反应、植被和水体的表面吸收等都是去除SO2的途径。;3、氮氧化合物(NO、NO2)
来源;影响
——对人类的影响??空气中的NO2含量达150mL/m3时,对人的呼吸器官有强烈的刺激,3~8小时会发生肺水肿,可能引起致命的危险。
——对森林和作物生长的影响NOX通过叶表面的气孔进入植物活体组织后,干扰了酶的作用,阻碍了各种代谢机能;有毒物质在植物内还会进一步分解或参与合成过程,产生新的有害物质,侵害机体内的细胞和组织,使其坏死。
——NOX也是形成酸雨的重要原因之一。酸雨可以破坏作物的根系统的营养循环;与臭氧结合损害树的细胞膜,破坏光合作用;酸雾还会降低树木的抗严寒和干燥的能力。
——对全球气候的影响氮氧化物和二氧化碳引起“温室效应”,使地球气温上升1.5~4.5℃,造成全球性气候反常。;4、碳氢化合物;5、粒状污染物(如烟、尘、雾等)
天然过程排放颗粒物主要有火山爆发的烟气、岩石风化的灰尘、宇宙降尘、海浪飞逸的盐粒、各种微生物、细菌、植物的花粉等,约占大气颗粒物总量的89%。由燃料燃烧、开矿、选矿
或固体物质的粉碎加工(磨面粉、制水泥等)、火药爆炸、农药喷洒等人工排放约占颗粒物总量的11%。人为排放集中在人类活动的场所如
厂矿、城市等,它增加了人类周围环境的大气负担。;三、化工废气主要特点;气态污染物的治理;1吸收法
√定义:采用适当的液体作为吸收剂,使含有有害物质的废气与吸收剂接触,废气中的有害物质被吸收于吸收剂中,使气体得到净化的方法。
√吸收剂:在吸收过程中,用来吸收气体中的有害物质的液体
√吸收剂的选择
——吸收容量大,即在单位体积的吸收剂中吸收有害气体的数量要大;
——饱和蒸气压低,以减少因挥发而引起的吸收剂的损耗;
——选择性高,即对有害气体吸收能力强;
——沸点要适宜,热稳定性高,粘度及腐蚀性要小,价廉易得。;√吸收质——被吸收的组分
√吸收液——吸收了吸收质后的液体
√吸收操作
——物理吸收和化学吸收。
——在处理以气量大、有害组分浓度低为特点的各种废气时,化学吸收的效果要比单纯的物理吸收好得多,因此在用吸收法治理气体污染时,多采用化学吸收法进行。
——一般采用逆流操作,被吸收的气体由下向上流动,吸收剂由上而下流动,在气、液逆流接触中完成传质过程。
吸收工艺流程有非循环和循环过程两种,前者吸收剂不予再生,后者吸收剂封闭循环使用。;√吸收法优缺点
——优点:设备简单、捕集效率高、应用范围广、一次性投资低等特点,已被广泛用于有害气体的治理,例如含SO2、H2S、HF和NOX等污染物的废气
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