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大气污染控制工程(王家德)
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大气污染控制工程(王家德)

  • 作者:王家德
  • 出版社:化学工业出版社
  • ISBN:9787122337801
  • 出版日期:2019年05月01日
  • 页数:0
  • 定价:¥58.00
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    内容提要
    《大气污染控制工程》结合我国大气环境保护工作新要求,以及大气污染控制领域推出的新技术和新标准,介绍了大气污染控制工程的经典理论和基本知识,及当前环保政策、法律法规和标准。与现有同类教材相比,本书充实了VOCs污染控制内容,增加了大气污染控制工程设计、H2S排放与控制、移动源废气污染控制、室内空气质量与控制等章节。本书由15章组成,包括概论、大气污染控制工程设计、颗粒污染物控制技术基础、机械力除尘器、电除尘器、过滤式除尘器、湿式除尘器、气态化合物控制技术基础、VOCs污染控制技术、含硫气态污染物控制、氮氧化物污染控制、移动源废气污染控制、气体收集输送系统的设计、污染物扩散和排气筒设计、室内空气质量与控制。每章附有例题和课后习题,方便读者使用。
    《大气污染控制工程》可作为高等院校环境工程等相关专业的教材或教学参考书,也可供相关专业领域的从业人员参考。
    文章节选
    5.2.3粒子荷电
    粒子荷电是指颗粒带上电荷的过程。在电除尘器中,气溶胶粒子与气体离子相碰,离子附着在粒子上使粒子荷电。粒子荷电包括电场荷电和扩散荷电两种机制。
    (1)电场荷电
    又称碰撞荷电,是气体离子在静电力作用下的定向运动,与粒子碰撞而使粒子荷电。粒子的饱和荷电量qs为:
    (5.8)
    式中,dp=粒径,m;
    Ech=两极间的平均场强,V/m;
    ε0 =真空介电常数,8.85×10-12C/(V·m);
    。对大多数颗粒物,K=1.5-2.4;ε为粒子的相对介电系数,无因次。
    粒子的饱和荷电量主要取决于粒径和电场强度的大小,尤以粒径影响*大。
    设qt为粒子经时间t后的瞬时荷电量,它与荷电时间t的关系为:
    q_t=q_s t/(t+t_0 )(5.9)
    式中,t0=电场荷电时间常数,为荷电率(qt / qs)等于50%的荷电时间,由下式确定:
    t_0=(4ε_0)/(N_0 eK_i )(5.10)
    或t_0=(8πε_0 rE)/i(5.11)
    式中,Ki=离子迁移率,m2/(s·V);
    e=电子电量,e =1.6×10-19C;
    N0=电场中粒子的密度,在运行条件下(150-400℃)约为1014-1015个/m3。
    电场荷电过程的初速率很快,在0.1-1.0s内荷电率可达99%,若电晕电流提高,荷电时间还会缩短;粒子比电阻高或其他原因使电流增大受到限制时,粒子荷电速率下降;当接近饱和时,荷电速率变得很慢,理论上,达到饱和荷电量所需时间为无穷大,但习惯上将接近饱和荷电称为饱和荷电。

    例5.3若管式电除尘器的电晕电流线密度i=1.0mA/m,距电晕线**r=3.0cm处的场强E=2×106V/m。试计算粒子荷电时间常数t0及荷电率达90%时所需的荷电时间t。
    解:由式(5.11)得:t_0=(8πε_0 rE)/i=(8×3.14×8.85×〖10〗^(-12)×0.03×2×〖10〗^6)/0.001=0.0133s
    荷电率qt/qs=90%所需荷电时间为:
    t=t_0 (q_t?q_s )/(1-q_t?q_s )=0.0133×0.9/(1-0.9) s=0.1197s
    目录
    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3
    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8
    1.2.1法律标准规范8
    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****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29
    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64
    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146
    8.4.1吸附理论146
    8.4.2吸附剂151
    8.4.3吸附床计算153
    习题156
    第9章VOCs污染控制技术159
    9.1概述159
    9.1.1VOCs及来源159
    9.1.2净化方法及选择160
    9.2高浓度VOCs回收技术161
    9.2.1冷凝法161
    9.2.2膜分离法163
    9.2.3热氧化167
    9.3低浓度VOCs净化技术176
    9.3.1吸附法176
    9.3.2生物法181
    9.3.3高能粒子氧化186
    习题190
    第10章含硫气态污染物控制192
    10.1含硫化合物192
    10.2高浓度SO2资源化193
    10.3低浓度SO2排放控制194
    10.3.1湿式钙法烟气脱硫技术195
    10.3.2喷雾干燥法烟气脱硫技术198
    10.3.3干法烟气脱硫技术200
    10.3.4其他烟气脱硫技术202
    10.3.5烟气脱硫工艺综合比较204
    10.4硫化氢排放与控制206
    10.4.1高浓度硫化氢资源化技术206
    10.4.2低浓度硫化氢处理技术208
    习题211
    第11章氮氧化物污染控制212
    11.1氮氧化物212
    11.2NOx的形成机理212
    11.2.1热力型NOx212
    11.2.2瞬时型NOx215
    11.2.3燃料型NOx215
    11.2.4影响燃烧NOx形成的因素216
    11.3固定源NOx控制217
    11.3.1燃烧过程控制217
    11.3.2烟气脱硝技术219
    11.4同步脱硫脱硝222
    11.4.1高能束氧化技术222
    11.4.2吸附技术223
    11.4.3气/固催化技术224
    习题226
    第12章移动源废气污染控制227
    12.1移动源227
    12.2移动源排放量计算227
    12.2.1道路移动源227
    12.2.2非道路移动源228
    12.2.3移动源排放因子229
    12.3移动源尾气排放与控制232
    12.3.1移动源发动机特点232
    12.3.2排放控制234
    12.4其他管控措施236
    习题238
    第13章气体收集输送系统的设计239
    13.1通风239
    13.1.1通风的重要性239
    13.1.2通风方法239
    13.2集气单元设计240
    13.2.1集气罩气流特性240
    13.2.2集气罩基本形式241
    13.2.3集气单元计算243
    13.3管道设计246
    13.3.1压力损失246
    13.3.2管道计算246
    13.4集气输送系统设计248
    13.4.1管道系统的布置248
    13.4.2管道和部件250
    13.5实际案例252
    习题254
    第14章污染物扩散和排气筒设计256
    14.1大气的热力过程256
    14.1.1大气运动256
    14.1.2烟流形状与大气稳定度258
    14.2大气污染物扩散运动261
    14.2.1大气湍流运动261
    14.2.2高斯扩散模式261
    14.2.3污染物扩散浓度的估算263
    14.3排气筒设计269
    14.3.1排气筒高度的计算269
    14.3.2排气筒设计中的几个问题271
    习题273
    第15章室内空气质量与控制275
    15.1引言275
    15.2室内空气污染物275
    15.3源控制与通风277
    15.3.1源头控制277
    15.3.2通风278
    15.3.3清洁空气278
    15.4室内空气质量的物料平衡279
    习题283
    附录285
    附录1单位换算285
    附录2空气物质性质287
    附录3水的物理性质289
    附录4其他气体物质性质291
    附录5一些物质在空气和水中的扩散系数294
    附录6部分VOCs的燃烧热值295
    参考文献296
    编辑推荐语
    《大气污染控制工程》作为针对应用型本科生的实用教材,介绍了相关污染控制装置和系统的设计内容。力图培养学生的工程概念。书中系统地阐述了大气污染控制系统的原理和工艺流程,描述了解决大气污染物控制的方法和技术,并给出了各种污染控制装置设计和运行的必要参数和数据,满足环境专业学生工程设计训练要求。
    这是本教材区别于其他教材的重要特色。
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