环境工程技术手册 废气处理工程技术手册

第一篇 污染源篇
第一章污染源概述2
第一节大气和大气污染2
一、纯净的大气2
二、大气污染3
三、大气污染的影响3
四、大气污染管理6
第二节污染源的分类及调查评价10
一、污染源的分类10
二、污染源调查11
三、污染源评价13
第三节废气的分类13
一、废气的分类方法13
二、含颗粒污染物废气14
三、含气态污染物废气15
第四节废气及所含污染物的来源18
一、燃料燃烧废气19
二、工业生产废气23
三、机动车尾气40
四、垃圾焚烧废气41
第五节废气中污染物特征及危害42
一、主要污染物的特性43
二、主要污染物对人体的危害50
三、对生物、水、土资源及器物的影响54
四、PM2?5的来源和危害57
参考文献59
第二章废气污染物产生量和排放量60
第一节估算的一般方法60
一、有组织排放的估算方法60
二、无组织排放的估算方法61
第二节燃煤污染物产生量和排放量63
一、工艺描述63
二、产污量和排污量的估算方法64
三、燃煤工业锅炉污染物的产污和排污系数65
四、茶炉、大灶污染物的产污和排污系数68
第三节工业污染物产生量和排放量68
一、产污量和排污量的估算方法68
二、主要工业部门产污和排污系数69
参考文献82
第二篇 废气治理篇
第三章废气治理概述84
第一节废气治理的对象与要求84
一、废气治理对象84
二、废气治理的要求84
第二节废气治理方法85
一、颗粒物分离机理和方法85
二、气态污染物治理方法91
参考文献100
第四章颗粒污染物的分类及性质101
第一节颗粒污染物的分类101
一、根据颗粒污染物来源分类101
二、根据气溶胶的概念分类101
第二节颗粒污染物的性质106
一、粉尘密度106
二、粉尘粒径和粒径分布106
三、粉尘的物理性质112
四、粉尘的化学性质118
第三节含尘气体的性质120
一、气体状态和换算120
二、气体的主要参数和换算122
参考文献127
第五章颗粒污染物的控制技术与装置128
第一节粉尘捕集机理和除尘装置128
一、粉尘沉降过程中的阻力128
二、粉尘分离受力130
三、除尘装置的性能132
四、除尘器的分类139
五、除尘器的选择140
第二节机械式除尘器141
一、重力除尘器141
二、惯性除尘器148
三、旋风除尘器150
四、旋风除尘器的选型172
第三节湿式除尘器174
一、气液接触表面及捕尘体的形式175
二、湿式除尘器效率计算176
三、湿式除尘器的流体阻力177
四、湿式除尘器的型式177
五、常用湿式除尘器189
第四节过滤除尘器199
一、过滤除尘器的分类200
二、袋式除尘器201
三、滤筒式除尘器222
四、塑烧板除尘器236
五、颗粒层除尘器244
第五节电除尘器248
一、电除尘器的分类248
二、电除尘器工作原理250
三、常用电除尘器256
第六节电袋复合式除尘器270
一、电袋复合式除尘器分类270
二、两种除尘器的特点271
三、电袋复合除尘器工作原理275
四、技术性能276
五、应用注意问题276
参考文献278
第六章气态污染物控制方法280
第一节控制机理280
一、气体扩散280
二、气体吸收281
三、气体吸附283
四、气?固催化反应286
五、可燃气体组分的燃烧287
第二节主要气态污染物的控制途径289
一、采用低硫、低氮燃料289
二、燃料脱硫、脱氮289
三、改善燃烧方法和燃烧条件289
四、高烟囱排放290
五、排烟治理290
参考文献290
第七章二氧化硫废气治理291
第一节氨法脱硫293
一、氨法吸收原理293
二、氨?酸法296
三、氨?亚硫酸铵法299
四、氨?硫铵法303
第二节钠碱法脱硫304
一、钠碱法的吸收原理305
二、钠碱法工艺306
第三节石灰/石灰石法脱硫311
一、石灰/石灰石直接喷射法312
二、荷电干式喷射法314
三、流化态燃烧法317
四、石灰?石膏法317
五、石灰?亚硫酸钙法323
六、喷雾干燥法325
第四节双碱法脱硫329
一、钠碱双碱法330
二、碱性硫酸铝?石膏法333
三、CAL法336
第五节金属氧化物吸收法脱硫337
一、氧化镁法337
二、氧化锌法340
三、氧化锰法341
第六节活性炭吸附法脱硫342
一、方法原理342
二、工艺方法与流程343
三、影响因素344
参考文献345
第八章氮氧化物废气净化346
第一节催化还原法347
一、非选择性催化还原法347
二、选择性催化还原法348
第二节液体吸收法356
一、稀硝酸吸收法356
二、氨?碱溶液两级吸收法358
三、碱?亚硫酸铵吸收法359
四、硫代硫酸钠法360
五、硝酸氧化?碱液吸收法361
六、络合液吸收法363
七、尿素还原法363
八、尿素溶液吸收法364
第三节固体吸附法366
一、分子筛吸附法366
二、活性炭吸附法368
三、其他吸附法369
第四节化学抑制法371
一、抑制原理371
二、抑制工艺流程371
三、影响因素371
第五节氮氧化物治理技术的选择372
一、氮氧化物废气治理技术的选择372
二、发展趋势373
第六节SO2和NOx废气“双脱”技术375
一、干式“双脱”技术375
二、湿式“双脱”技术384
三、高能电子束辐照氧化法386
参考文献386
第九章机动车排气净化387
第一节机动车排气的产生和控制标准387
一、机动车排气的产生387
二、机动车排气控制标准388
第二节燃料的改进与替代389
一、燃料的改进390
二、氢替代燃料391
三、可燃性气体替代燃料391
四、可燃性液体替代燃料392
五、混合燃料或电力的替代392
第三节机动车排气的机内净化393
一、汽油箱汽油蒸气的控制系统393
二、汽油直接喷射系统394
三、曲轴箱排气的回收398
第四节汽车排气的机外净化399
一、催化剂的制备400
二、汽车排气的二元净化催化剂401
三、汽车排气的三元净化催化剂403
四、三效催化净化工艺流程406
第五节柴油车的排烟净化407
一、机前的预防407
二、机内净化措施407
三、机后处理408
参考文献408
第十章其他气态污染物的控制409
第一节硫化氢的治理409
一、干法脱硫409
二、湿法脱硫411
第二节含氟废气的治理416
一、含氟烟气的来源417
二、含氟烟气湿法净化技术418
三、含氟烟气干法净化技术428
第三节氯、氯化氢及酸雾的治理435
一、氯气的治理435
二、氯化氢废气的治理436
三、酸雾的治理439
第四节含铅及含汞废气的治理443
一、含铅废气的治理443
二、含汞废气的治理446
第五节恶臭的治理459
一、恶臭物质概述459
二、恶臭的治理方法461
三、垃圾焚烧厂恶臭控制463
第六节沥青烟的治理464
一、沥青烟的来源464
二、沥青烟的组成与性质465
三、沥青烟的治理方法465
第七节烃类化合物的净化468
一、燃烧法469
二、催化燃烧法475
三、吸附法476
四、吸收法479
五、冷凝法480
第八节二英的污染控制480
一、二英的性质481
二、垃圾焚烧过程二英的产生机理与控制481
三、烧结厂二英的产生机理与控制484
四、电炉炼钢二英产生机理与控制486
第九节二氧化碳减排技术488
一、二氧化碳减排意义488
二、电力企业应对低碳经济的措施489
三、钢铁生产中二氧化碳减排与利用492
四、水泥生产减排二氧化碳的途径496
第十节饮食业油烟污染净化技术498
一、饮食业油烟定义498
二、饮食业油烟净化技术499
三、油烟净化技术工艺选择499
第十一节PM2?5治理500
一、PM2?5的污染特点500
二、PM2?5控制标准和监测方法500
三、PM2?5的污染治理502
参考文献503
第十一章主要污染行业废气的治理504
第一节电力工业废气治理504
一、电力工业废气来源和特点504
二、电厂锅炉除尘技术504
三、SO2控制技术510
四、燃煤锅炉烟气NOx减排技术523
五、火电厂脱汞技术535
第二节钢铁工业废气的治理538
一、钢铁工业废气来源和特点538
二、烧结厂废气治理538
三、炼铁厂废气治理548
四、炼钢厂废气治理556
五、轧钢厂及金属制品厂废气治理568
六、铁合金厂废气治理569
七、耐火材料厂废气治理574
第三节有色冶金工业废气的治理575
一、有色冶金工业废气来源和特点575
二、轻金属生产废气治理技术576
三、重金属生产烟气治理技术585
四、稀有金属和贵金属烟气治理技术597
五、有色金属加工废气治理601
第四节建材工业废气的治理602
一、建材工业废气来源和特点602
二、水泥工业废气治理602
三、建筑卫生陶瓷工业废气治理611
四、油毡砖瓦工业废气治理619
第五节化学工业废气的治理624
一、化学工业废气来源和特点624
二、氮肥工业废气治理技术624
三、磷肥工业废气治理技术629
四、无机盐工业废气治理技术632
五、氯碱工业废气治理技术634
六、硫酸工业尾气中二氧化硫的治理638
七、石油化学工业废气治理技术638
八、其他化学工业废气治理技术646
第六节炼焦工业废气治理650
一、炼焦烟尘来源和特点650
二、备煤车间除尘652
三、焦炉煤气净化技术656
四、炼焦生产烟尘减排技术663
第七节垃圾焚烧烟气净化技术674
一、湿法净化处理工艺674
二、半干法净化处理工艺675
三、干法净化技术676
四、烟气中NOx净化技术678
五、医疗废物焚烧烟气净化679
六、垃圾焚烧烟气净化新技术682
参考文献684
第三篇 设备设计篇
第十二章设备设计概述686
第一节设备设计指导思想和设计依据686
一、设备设计的指导思想686
二、设备设计准则686
三、设备设计的依据687
第二节设计的理论和方法688
一、设计的基本理论688
二、设计方法与步骤688
三、设备设计注意事项690
参考文献692
第十三章除尘装置设计693
第一节重力除尘器设计693
一、重力除尘器设计条件693
二、重力除尘器主要尺寸设计694
三、重力除尘器性能计算698
第二节旋风除尘器设计700
一、旋风除尘器设计条件700
二、旋风除尘器基本型式701
三、旋风除尘器基本尺寸设计701
四、直流式旋风除尘器设计计算
711第三节袋式除尘器设计715
一、袋式除尘器设计条件715
二、人工和机械振动除尘器工艺设计717
三、反吹风袋式除尘器设计723
四、脉冲袋式除尘器设计735
五、滤筒式除尘器设计751
第四节电除尘器设计757
一、电除尘器设计条件757
二、电除尘器本体设计757
三、收尘极和放电极配置761
四、振打装置设计773
五、气流分布装置设计779
六、供电装置设计783
七、发电厂燃煤锅炉静电除尘器工艺设计实例792
第五节湿式除尘器设计797
一、喷淋式除尘器设计797
二、冲激式除尘器的设计800
三、文氏管除尘器设计808
四、高温烟气湿法除尘设备设计实例812
第六节除尘器改造设计815
一、改造设计原则816
二、反吹风改造为脉冲袋式除尘器816
三、电除尘器改造为袋式除尘器817
四、电除尘器改造为电袋复合除尘器819
五、电除尘器自身改造设计820
六、除尘器改造设计实例822
参考文献828
第十四章吸收装置的设计830
第一节吸收塔概述830
一、吸收塔的构造830
二、对塔设备的要求831
三、塔型选择原则831
第二节填料塔及其吸收过程设计832
一、填料832
二、吸收过程的物料衡算与操作线方程835
三、塔径的计算838
四、喷淋密度841
五、填料层高度的计算843
六、填料层阻力858
七、填料塔的附属结构858
第三节板式塔的设计862
一、板式塔的主要塔板类型862
二、板式塔的流体力学性能863
三、浮阀塔主要工艺尺寸的设计865
四、浮阀塔板的流体力学验算875
参考文献877
第十五章吸附装置的设计878
第一节吸附装置概述878
一、吸附装置设计的基本要求878
二、吸附剂的种类和应用878
三、吸附剂的选择与再生880
四、吸附剂的残留吸附量与劣化现象882
第二节固定床吸附装置的设计883
一、固定床吸附器的分类与结构特征883
二、固定床吸附器的设计计算885
第三节移动床吸附装置的设计891
一、移动床吸附器的结构特征891
二、移动床吸附器的设计计算892
三、移动床吸附器设计举例894
第四节流化床吸附装置的设计896
一、 流化床吸附器的结构特征896
二、 流化床吸附器操作速度的确定898
三、流化床吸附器设计举例899
第五节催化反应器设计901
一、反应器的设计要求901
二、固定床催化反应器901
三、流化床催化反应器902
四、催化反应器设计计算903
参考文献903
第十六章换热装置的设计904
第一节换热装置概述904
一、换热器的分类904
二、换热器的特征与选型904
三、换热器的近代成果和发展趋势907
第二节管壳式换热器的设计908
一、管壳式换热器的型式及结构908
二、 管壳式换热器的设计914
三、管壳式换热器的应用923
第三节螺旋板式换热器的设计926
一、螺旋板式换热器的结构特点及分类926
二、螺旋板式换热器的设计928
三、螺旋板式换热器的应用930
第四节板式换热器的设计933
一、板式换热器结构特点933
二、板式换热器的设计计算935
三、板式换热器的应用937
第五节螺旋管式换热器939
一、结构939
二、基本传热公式940
三、传热系数941
四、压力损失943
五、螺旋的最大直径944
第六节高温烟气冷却器设计944
一、冷却方法的分类和热平衡945
二、直接冷却器设计946
三、间接冷却器设计950
四、冷却方法选择957
参考文献957
第十七章净化系统的设计958
第一节净化系统概述958
一、净化系统的重要性958
二、净化系统的组成958
第二节排气罩设计960
一、排气罩气流流动的特性960
二、排气罩的基本型式967
三、排气罩的设计计算968
第三节管道系统的设计974
一、管道布置的一般原则974
二、管道系统的设计975
三、管道支架和支座1005
四、管道检测孔、检查孔和清扫孔1006
五、管道膨胀补偿1008
第四节通风机和电动机1016
一、通风机的分类和工作原理1016
二、通风机主要性能与选用1021
三、风机电动机1029
四、通风机调速装置1043
第五节净化系统的防爆、防腐与保温设计1062
一、净化系统的防爆1062
二、净化系统的防腐1065
三、管道与设备保温设计1078
第六节噪声和振动控制设计1091
一、噪声的概念1092
二、噪声控制原理与设计1093
三、减振器和减振设计1098
第七节净化系统的测试1101
一、测试项目、条件和测点1101
二、气体参数测试1105
三、集气罩性能测试1118
四、净化设备性能测试1120
五、风机性能的测试1137
六、汽车排气污染物检测1144
参考文献1148
第四篇 大气污染综合防治篇
第十八章大气污染综合防治的原则与方法1150
第一节大气污染综合防治意义1150
一、综合防治概念1150
二、综合防治重要意义1150
第二节大气污染综合防治的原则1152
一、以源头控制为主，推行清洁生产1152
二、环境自净能力与人为措施相结合1152
三、分散治理与综合防治相结合1153
四、总量控制与浓度控制相结合1154
五、技术措施与管理措施相结合1154
第三节综合防治规划的程序与方法1155
一、大气污染综合防治规划1155
二、综合防治规划与宏观环境规划1156
三、制定综合防治规划的程序与方法1157
参考文献1174
第十九章大气污染物理与大气污染化学1175
第一节大气中的污染物1175
一、污染物在大气中的行为1175
二、研究污染物在大气中行为的意义1177
第二节大气污染物理1177
一、污染物在大气中的运动1177
二、建设项目选址1189
三、工程项目布局1191
四、烟囱高度设计1192
五、大气污染预报1196
六、卫生防护距离的确定1198
第三节大气污染化学1199
一、含硫化合物转化1199
二、氮氧化物转化1201
三、光化学烟雾1203
四、酸雨1206
五、大气污染物对平流层臭氧的破坏1206
第四节工矿厂区绿化1207
一、环境绿化的意义1207
二、防尘和抗有害气体的绿化植物1210
三、工矿区域的绿化设计1210
四、绿化管理1214参考文献1214
第二十章清洁生产和循环经济1215
第一节清洁生产的基本概念1215
一、清洁生产的定义1215
二、清洁生产的内容1217
三、清洁生产的指导思想1218
四、清洁生产谋求达到的目标1218
第二节清洁生产的由来1219
一、无节制索取的结果1219
二、降低末端治理的负担1219
三、提高企业竞争力1220
第三节清洁生产的审计1220
一、概念和思路1220
二、审计程序特点1222
三、清洁生产的审计方法1224
四、清洁生产方案实施1227
第四节清洁生产的主要途径1227
一、原料的综合利用1227
二、改革生产工艺流程1228
三、实现物料的闭路循环1229
四、工业废料转化成二次资源1230
五、改进产品设计1231
第五节清洁生产与循环经济1232
一、循环经济的产生和发展1232
二、循环经济的内涵1232
三、清洁生产与循环经济的关系1234
四、重点行业循环经济技术进展1235
参考文献1236
附录1237
附录1气体常数1237
附录2工业气体特性1238
附录3一些气体水溶液的亨利系数1243
索引1245