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第一章 概论 1

第一节 大气与大气污染 1

一、大气的组成 1

二、大气污染 3

三、全球性大气污染问题 3

第二节 大气污染物及其来源 4

一、大气污染物 4

二、大气污染物的来源和发生量 7

三、中国城市大气污染概况 11

第三节 大气污染的影响 11

一、对人体健康的影响 11

二、对植物的伤害 14

三、对器物和材料的影响 16

四、对大气能见度和气候的影响 16

第四节 大气污染综合防治 18

一、大气污染综合防治的含义 18

二、大气污染综合防治措施 19

第五节 环境空气质量控制标准 21

一、环境空气质量控制标准的种类和作用 21

二、环境空气质量标准 22

三、工业企业设计卫生标准 23

四、大气污染物排放标准 24

五、空气污染指数及报告 25

第二章 燃烧与大气污染 28

第一节 燃料的性质 28

一、煤 28

二、石油 34

三、天然气 36

四、非常规燃料 36

第二节 燃料燃烧过程 38

一、影响燃烧过程的主要因素 38

二、燃料燃烧的理论空气量 39

三、燃烧产生的污染物 42

四、热化学关系式 44

第三节 烟气体积及污染物排放量计算 46

一、烟气体积计算 46

二、污染物排放量的计算 47

第四节 燃烧过程硫氧化物的形成 49

一、燃料中硫的氧化机理 49

二、SO2和SO3之间的转化 52

第五节 燃烧过程中颗粒污染物的形成 54

一、碳粒子的生成 54

二、燃煤烟尘的形成 56

第六节 燃烧过程中其他污染物的形成 59

一、有机污染物的形成 60

二、一氧化碳的形成 61

三、汞的形成与排放 62

第三章 大气污染气象学 66

第一节 大气圈结构及气象要素 66

一、大气圈垂直结构 66

二、主要气象要素 69

第二节 大气的热力过程 73

一、太阳、大气和地面的热交换 73

二、气温的垂直变化 74

三、大气稳定度 76

四、逆温 77

五、烟流形状与大气稳定度的关系 79

第三节 大气的运动和风 80

一、引起大气运动的作用力 80

二、大气边界层中风随高度的变化 82

三、近地层中的风速廓线模式 82

四、地方性风场 83

第四章 大气扩散浓度估算模式 87

第一节 湍流扩散的基本理论 87

一、湍流概念简介 87

二、湍流扩散理论简介 87

第二节 高斯扩散模式 88

一、高斯模式的有关假定 88

二、无界空间连续点源扩散模式 89

三、高架连续点源扩散模式 90

四、地面连续点源扩散模式 91

五、颗粒物扩散模式 92

第三节 污染物浓度的估算 92

一、烟气抬升高度的计算 92

二、扩散参数的确定 95

第四节 特殊气象条件下的扩散模式 103

一、封闭型扩散模式 103

二、熏烟型扩散模式 105

第五节 城市及山区的扩散模式 107

一、城市大气扩散模式 107

二、山区扩散模式 111

第六节 区域大气环境质量模型 113

一、箱式大气环境质量模型 113

二、多源大气环境质量模型 114

三、《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》中排放总量限值的计算方法 114

第七节 烟囱高度的设计 117

一、烟囱高度的计算 117

二、烟囱设计中的几个问题 119

第八节 厂址选择 120

一、厂址选择中所需的气候资料 120

二、长期平均浓度的估算 122

三、厂址选择 123

第五章 颗粒污染物控制技术基础 127

第一节 颗粒的粒径及粒径分布 127

一、颗粒的粒径 127

二、粒径分布 129

三、平均粒径 134

四、粒径分布函数 136

第二节 粉尘的物理性质 143

一、粉尘的密度 143

二、粉尘的安息角与滑动角 144

三、粉尘的比表面积 145

四、粉尘的含水率 146

五、粉尘的润湿性 146

六、粉尘的荷电性和导电性 147

七、粉尘的黏附性 149

八、粉尘的自燃性和爆炸性 150

第三节 净化装置的性能 151

一、净化装置技术性能的表示方法 151

二、净化效率的表示方法 152

第四节 颗粒捕集的理论基础 156

一、流体阻力 156

二、阻力导致的减速运动 159

三、重力沉降 160

四、离心沉降 162

五、静电沉降 162

六、惯性沉降 163

七、扩散沉降 165

第六章 除尘装置 171

第一节 机械除尘器 171

一、重力沉降室 171

二、惯性除尘器 175

三、旋风除尘器 177

第二节 电除尘器 189

一、电除尘器的工作原理 189

二、电晕放电 190

三、粒子荷电 193

四、荷电粒子的运动和捕集 197

五、被捕集粉尘的清除 200

六、电除尘器的结构 202

七、粉尘电阻率 205

八、电除尘器的选择和设计 208

九、热端电除尘器 210

第三节 袋式除尘器 211

一、袋式除尘器的工作原理 211

二、袋式除尘器的压力损失 213

三、袋式除尘器的滤料 215

四、袋式除尘器的清灰 216

五、袋式除尘器的选择、设计和应用 219

六、电袋除尘器 222

第四节 湿式除尘器 226

一、概述 226

二、湿式除尘器的除尘机理 227

三、喷雾塔洗涤器 232

四、旋风洗涤器 234

五、文丘里洗涤器 235

第五节 除尘器的选择与发展 239

一、除尘器的合理选择 239

二、除尘设备的发展 242

第七章 气态污染物控制技术基础 250

第一节 吸收法净化气态污染物 250

一、吸收原理 250

二、物理吸收传质计算 258

三、化学吸收传质计算 266

四、吸收设备 276

第二节 吸附法净化气态污染物 278

一、吸附原理 278

二、吸附剂 282

三、吸附速率 286

四、吸附工艺与设备计算 289

第三节 催化法净化气态污染物 303

一、催化原理与催化剂 304

二、气固催化反应动力学 307

三、SO2催化氧化动力学方程 313

四、气固相催化反应器的设计 315

第八章 硫氧化物的污染控制 324

第一节 硫循环及硫排放 324

第二节 燃烧前燃料脱硫 328

一、煤炭的固态加工 328

二、煤炭的转化 329

三、重油脱硫 333

第三节 流化床燃烧脱硫 334

一、流化床燃烧技术概述 334

二、流化床燃烧脱硫的化学过程 336

三、流化床脱硫的主要影响因素 336

四、脱硫剂的再生 339

第四节 高浓度二氧化硫尾气的回收与净化 339

第五节 低浓度二氧化硫烟气脱硫 342

一、烟气脱硫方法概述 342

二、石灰石／石灰法湿法烟气脱硫技术 345

三、喷雾干燥法烟气脱硫技术 355

四、氧化镁湿法烟气脱硫技术 359

五、海水烟气脱硫技术 363

六、湿式氨法烟气脱硫技术 366

七、干法烟气脱硫技术 368

八、烟气脱硫技术的综合比较 370

第九章 固定源氮氧化物污染控制 378

第一节 氮氧化物性质及来源 378

第二节 燃烧过程中氮氧化物的形成机理 380

一、热力型NOx形成的热力学 380

二、热力型NOx形成的动力学——泽利多维奇（Zeldovich）模型 383

三、瞬时NOx（prompt NOx）的形成 387

四、燃料型NOx（fuel NOx）的形成 388

第三节 低氮氧化物燃烧技术 389

一、低NOx燃烧技术 390

二、先进的低NOx燃烧器 394

第四节 烟气脱硝技术 399

一、选择性催化还原法（SCR）脱硝 400

二、选择性非催化还原法（SNCR）脱硝 402

三、吸收法净化烟气中的NOx 403

四、吸附法净化烟气中的NOx 403

第五节 烟气同时脱硫脱硝技术 404

一、电子束辐射法 404

二、湿法同时脱硫脱硝技术 407

三、干法同时脱硫脱硝工艺 409

第六节 氮氧化物控制的经济评价 411

第十章 挥发性有机物污染控制 414

第一节 定义与排放源 414

第二节 蒸气压及蒸发 416

一、蒸气压 416

二、挥发与溶解 420

第三节 VOCs污染预防 422

一、高性能环保产品的替代 423

二、工艺改革 425

三、蒸发散逸控制 425

第四节 燃烧法控制VOCs污染 429

一、VOCs燃烧转化原理及燃烧动力学 429

二、燃烧工艺 433

第五节 吸收（洗涤）法控制VOCs污染 439

一、吸收工艺及吸收剂 439

二、吸收设备 440

第六节 冷凝法控制VOCs污染 442

一、冷凝原理 442

二、气态污染物的冷凝分离 443

三、VOCs的冷凝 444

四、冷凝类型和设备 446

第七节 吸附法控制VOCs污染 450

一、吸附工艺 450

二、吸附容量 451

三、多组分吸附 452

四、活性炭的吸附热 455

五、沸石转轮吸附浓缩技术 458

第八节 生物法控制VOCs污染 459

一、生物法控制VOCs污染的原理 459

二、生物法处理VOCs工艺 460

三、生物法工艺性能比较及其应用前景 468

第十一章 城市机动车污染控制 471

第一节 机动化交通的环境影响 471

一、机动车保有量的持续增长 471

二、交通源对城市空气污染的影响 471

第二节 汽油车污染排放的形成与控制 473

一、汽油机的工作原理与污染来源 473

二、燃烧过程中污染物的形成 476

三、降低污染排放的发动机技术 482

四、汽油车尾气排放后处理技术 484

五、曲轴箱的污染物排放与控制 488

六、燃油蒸发排放控制 489

七、汽油车排放污染控制的最新进展 490

第三节 柴油发动机污染物的形成与控制 491

一、四冲程柴油机的工作原理 491

二、柴油机污染物的形成过程 493

三、控制柴油机污染物排放的发动机技术 497

四、柴油车排气后处理技术 501

第四节 新型动力车 503

一、电动汽车 503

二、燃料电池汽车 505

三、混合动力车 509

第五节 城市交通规划与管理措施 512

一、城市交通的综合规划 512

二、城市交通规划方法 513

三、关键的战略措施 513

四、减少空气污染的交通管理措施 516

第十二章 大气污染与全球气候 520

第一节 温室气体和气候变化 520

一、全球气候变化问题 520

二、影响气候变化的大气成分 527

三、应对措施与策略 531

第二节 臭氧层破坏问题 532

一、大气臭氧层的主要特征和臭氧层破坏现象 532

二、平流层臭氧形成及破坏机理 534

三、臭氧层破坏的危害 536

四、消耗臭氧层的物质 538

五、制定臭氧层破坏的应对措施与策略 539

第三节 致酸前体物与酸雨 541

一、酸雨问题 541

二、致酸前体物 543

三、控制措施与策略 544

第四节 大气棕色云 546

第十三章 净化系统的设计 549

第一节 净化系统的组成及设计的基本内容 549

一、局部排气净化系统的组成 549

二、局部排气净化系统设计的基本内容 550

第二节 集气罩设计 551

一、集气罩的基本形式 551

二、集气罩性能参数及计算 555

第三节 管道系统设计 557

一、管道系统压力损失计算 557

二、管道系统布置及部件 564

三、管道系统保温、防腐和防爆 568

主要参考文献 571

附录 579

附录一 空气的物理参数（101 325 Pa） 579

附录二 水的物理参数 582

附录三 《环境空气质量标准》规定的各项污染物的浓度限值（摘自GB 3095—1996） 583

附录四 大气污染物综合排放标准（摘自GB 16297—1996） 584

附录五 锅炉大气污染物排放标准（摘自GB 13271—2001） 596

附录六 几种气体或蒸气的爆炸特性 598

附录七 几种粉尘的爆炸特性 598