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目录 1

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、中国城市的大气污染概况 11

第三节 大气污染的影响 12

一、对人体健康的影响 12

二、对植物的伤害 15

三、对器物和材料的影响 16

四、对大气能见度和气候的影响 17

第四节 大气污染综合防治 19

一、大气污染综合防治的含义 19

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

二、环境空气质量标准 22

一、环境空气质量控制标准的种类和作用 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

习题 27

第二章 燃烧与大气污染 29

第一节 燃料的性质 29

一、煤 29

二、石油 35

四、非常规燃料 36

三、天然气 36

第二节 燃料燃烧过程 37

一、影响燃烧过程的主要因素 37

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 43

第三节 烟气体积及污染物排放量计算 45

一、烟气体积计算 45

二、污染物排放量的计算 47

一、燃料中硫的氧化机理 49

第四节 燃烧过程硫氧化物的形成 49

二、SO2和SO3之间的转化 51

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 55

第六节 燃烧过程中其他污染物的形成 58

一、有机污染物的形成 59

二、一氧化碳的形成 60

三、汞的形成与排放 61

习题 61

一、大气圈垂直结构 63

第三章 大气污染气象学 63

第一节 大气圈结构及气象要素 63

二、主要气象要素 65

第二节 大气的热力过程 70

一、太阳、大气和地面的热交换 70

二、气温的垂直变化 71

三、大气稳定度 73

四、逆温 74

五、烟流形状与大气稳定度的关系 76

一、引起大气运动的作用力 77

第三节 大气的运动和风 77

二、大气边界层中风随高度的变化 79

三、近地层中的风速廓线模式 79

四、地方性风场 80

习题 82

第四章 大气扩散浓度估算模式 84

第一节 湍流扩散的基本理论 84

一、湍流概念简介 84

二、湍流扩散理论简介 84

一、高斯模式的有关假定 85

第二节 高斯扩散模式 85

二、无界空间连续点源扩散模式 86

三、高架连续点源扩散模式 87

四、地面连续点源扩散模式 89

五、颗粒物扩散模式 89

第三节 污染物浓度的估算 90

一、烟气抬升高度的计算 90

二、扩散参数的确定 92

第四节 特殊气象条件下的扩散模式 100

一、封闭型扩散模式 100

二、熏烟型扩散模式 102

第五节 城市及山区的扩散模式 103

一、城市大气扩散模式 103

二、山区扩散模式 107

第六节 烟囱高度的设计 109

一、烟囱高度的计算 109

二、烟囱设计中的几个问题 110

第七节 厂址选择 111

一、厂址选择中所需的气候资料 111

二、长期平均浓度的估算 112

三、厂址选择 113

习题 115

第五章 颗粒污染物控制技术基础 117

第一节 颗粒的粒径及粒径分布 117

一、颗粒的粒径 117

二、粒径分布 119

三、平均粒径 123

四、粒径分布函数 126

第二节 粉尘的物理性质 132

一、粉尘的密度 132

三、粉尘的比表面积 134

二、粉尘的安息角与滑动角 134

四、粉尘的含水率 135

五、粉尘的润湿性 136

六、粉尘的荷电性和导电性 137

七、粉尘的粘附性 139

八、粉尘的自燃性和爆炸性 140

第三节 净化装置的性能 141

一、净化装置技术性能的表示方法 141

二、净化效率的表示方法 142

第四节 颗粒捕集的理论基础 145

一、流体阻力 146

二、阻力导致的减速运动 148

三、重力沉降 150

四、离心沉降 151

五、静电沉降 152

六、惯性沉降 152

七、扩散沉降 155

习题 158

第一节 机械除尘器 161

一、重力沉降室 161

第六章 除尘装置 161

二、惯性除尘器 165

三、旋风除尘器 167

第二节 电除尘器 178

一、电除尘器的工作原理 178

二、电晕放电 179

三、粒子荷电 182

四、荷电粒子的运动和捕集 186

五、被捕集粉尘的清除 189

六、电除尘器结构 190

七、粉尘比电阻 194

八、电除尘器的选择和设计 197

第三节 湿式除尘器 199

一、概述 199

二、湿式除尘器的除尘机理 201

三、喷雾塔洗涤器 206

四、旋风洗涤器 207

五、文丘里洗涤器 209

第四节 过滤式除尘器 213

一、袋式除尘器工作原理 213

二、袋式除尘器的压力损失 215

三、袋式除尘器的滤料 216

四、袋式除尘器的清灰 218

五、袋式除尘器的选择、设计和应用 221

六、颗粒层除尘器 223

第五节 除尘器的选择与发展 224

一、除尘器的合理选择 224

二、除尘设备的发展 227

习题 229

一、气体在气相中的扩散 235

第一节 气体扩散 235

第七章 气态污染物控制技术基础 235

二、气体在液体中的扩散 237

第二节 气体吸收 238

一、吸收机理 238

二、气液平衡 240

三、物理吸收 246

四、化学吸收 252

第三节 气体吸附 262

一、吸附剂 262

二、吸附机理 267

三、吸附工艺与设备计算 274

第四节 气体催化净化 288

一、催化作用和催化剂 288

二、气固催化反应动力学 291

三、SO2催化氧化动力学方程 296

四、气-固相催化反应器的设计 297

习题 301

第八章 硫氧化物的污染控制 304

第一节 硫循环及硫排放 304

一、煤炭的固态加工 306

第二节 燃烧前燃料脱硫 306

二、煤炭的转化 307

三、重油脱硫 309

第三节 流化床燃烧脱硫 310

一、流化床燃烧技术概述 310

二、流化床燃烧脱硫的化学过程 312

三、流化床燃烧脱硫的主要影响因素 312

四、脱硫剂的再生 315

第四节 高浓度二氧化硫尾气的回收与净化 316

第五节 低浓度二氧化硫烟气脱硫 319

一、烟气脱硫方法概述 319

二、主要的烟气脱硫工艺 321

三、同时脱硫脱氮工艺 340

四、烟气脱硫工艺的综合比较 347

习题 352

第九章 固定源氮氧化物污染控制 354

第一节 氮氧化物性质及来源 354

第二节 燃烧过程中氮氧化物的形成机理 356

一、热力型NOx形成的热力学 356

二、热力型NOx形成的动力学——泽利多维奇（Zeldovich）模型 359

四、燃料型NOx的形成 363

三、瞬时NO的形成 363

第三节 低氮氧化物燃烧技术 366

一、传统的低NOx燃烧技术 366

二、先进的低NOx燃烧器技术 369

第四节 烟气脱硝技术 372

一、选择性催化还原法（SCR）脱硝 373

二、选择性非催化还原法（SNCR）脱硝 374

三、吸收法净化烟气中的NOx 374

四、吸附法净化烟气中的NOx 375

习题 376

一、蒸气压 378

第十章 挥发性有机物污染控制 378

第一节 蒸气压及蒸发 378

二、挥发与溶解 382

第二节 VOCs污染预防 384

一、VOCs替代 384

二、工艺改革 386

三、泄露损耗及控制 387

第三节 燃烧法控制VOCs污染 389

一、VOCs燃烧转化原理及燃烧动力学 389

二、燃烧工艺 393

一、吸收工艺及吸收剂 399

第四节 吸收（洗涤）法控制VOCs污染 399

二、吸收设备 400

第五节 冷凝法控制VOCs污染 401

一、冷凝原理 402

二、气态污染物的冷凝分离 402

三、VOCs的冷凝 404

四、冷凝类型和设备 405

第六节 吸附法控制VOCs污染 409

一、吸附工艺 409

二、吸附容量 410

三、多组分吸附 412

四、活性炭的吸附热 414

第七节 生物法控制VOCs污染 416

一、生物法控制VOCs污染的原理 416

二、生物法处理VOCs工艺 417

三、生物法工艺性能比较及其应用前景 428

习题 429

二、交通源对城市空气污染的影响 431

一、机动车保有量的增长 431

第一节 城市交通趋势及影响 431

第十一章 城市机动车污染控制 431

第二节 汽油发动机污染物的形成与控制 433

一、汽油机的工作原理与污染来源 433

二、燃烧过程中污染物的形成 436

三、降低污染排放的发动机技术 441

四、汽油车尾气排放后处理技术 445

五、曲轴箱的污染物排放与控制 447

六、燃油蒸发排放控制 448

七、汽油车排放污染控制的最新发展 450

一、四冲程柴油机的工作原理 451

第三节 柴油发动机污染物的形成与控制 451

二、柴油机污染物的形成过程 453

三、控制柴油机污染物排放的发动机技术 457

四、柴油车排气后处理技术 461

第四节 新型动力车 463

一、电动汽车 463

二、燃料电池汽车 465

三、混合动力车 468

第五节 交通规划与交通管理 471

一、城市交通的综合规划 471

二、城市交通规划方法 472

三、关键的战略措施 473

四、减少空气污染的交通管理对策 476

习题 476

第十二章 大气污染和全球气候 478

第一节 温室气体和气候变化 478

一、全球气候变化问题 478

二、影响气候变化的大气成分 483

三、应对措施与策略 486

一、大气臭氧层的主要特征和臭氧层破坏现象 488

第二节 臭氧层破坏问题 488

二、平流层臭氧形成及破坏机理 490

三、臭氧层破坏的危害 492

四、消耗臭氧层的物质 493

五、臭氧层破坏的应对措施与策略 496

第三节 致酸前体物与酸雨 497

一、酸雨问题 497

二、致酸前体物 499

三、控制措施与策略 499

习题 502

第十三章 集气罩 504

第一节 净化系统的组成及系统设计的基本内容 504

一、局部排气净化系统的组成 504

二、局部排气净化系统设计的基本内容 505

第二节 集气罩的集气机理 506

一、吸入气流 506

二、吹出气流 508

三、吸入气流与吹出气流 511

四、吹吸气流 511

一、密闭罩 512

第三节 集气罩的基本类型 512

二、排气柜 513

三、外部集气罩 514

四、接受式集气罩 515

五、吹吸式集气罩 515

第四节 集气罩性能参数及计算 516

一、排风量的确定 517

二、压力损失的确定 521

第五节 集气罩的设计方法 522

一、密闭罩的设计 522

二、外部集气罩的设计 523

三、槽边集气罩的设计 526

四、热源上部接受式集气罩的设计 529

五、吹吸式集气罩的设计 532

习题 534

第十四章 管道系统的设计 536

第一节 管道系统压力损失计算 536

一、管道内气体流动的压力损失 536

二、管道系统压力损失计算 538

三、管道计算实例 541

一、管道系统布置 543

第二节 管道系统布置及部件 543

二、管道和部件 545

第三节 管道系统保温、防腐和防爆 551

一、管道系统保温 551

二、管道系统防腐 554

三、管道系统防爆 555

习题 556

主要参考文献 557

附录 562

附录一 空气的物理参数（压力为101 325 Pa） 562

附录二 水的物理参数 564

附录三 《环境空气质量标准》规定的各项污染物的浓度限值 565

附录四 居住区大气中有害物质的最高容许浓度 566

附录五 车间空气中有害物质的最高容许浓度 567

附录六 现有污染源大气污染物排放限值 570

附录七 新污染源大气污染物排放限值 576

附录八 几种气体或蒸气的爆炸特性 582

附录九 几种粉尘的爆炸特性 583

附录十 通常状态下空气的性质 583

附录十一 常用的换算系数 584