我国大气污染防治技术分析Word格式文档下载.docx
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在该过程里,可以利用一些较为简便消烟除尘的技术、污染物的回收处理以及冷凝技术等方法对废气进行滤化,尽量使得排放到大气里的污染物的浓度降低,从而降低大气污染,让大气处于一个比较健康的状态。
2、利用和提高大气自净的功能
从气象的角度分析,根据气象的变化,大气会对污染物容量方面发生变化,在不同的气象条件里,污染物排放的数量也会发生不同浓度的差异。
当风力比较大且有较好的通风情况下时,对流超强的区域就会有能力扩散大气,在这种环境里大气的污染物密度比较小,不容易对大气环境造成较严重的污染。
因此在防治排放污染物时,应针对不同时间或者地区来调整或控制好排放污染物的量,尽量使得局部排放的比例减小,并且充分的利用与提高大气自净的功能,实现大气污染的防治目的。
3、合理的布局城市的功能分区以及工业区
在规划城市的时候,相关部门必须综合地考虑该地区的环境因素与经济因素,统筹规划工业与城市区的布局,尽量把工业区给安排到对城市造成污染比较小且为下风向的地方。
工业区不仅对大气会造成污染,而且还会产生许多固体的废弃物以及噪音污染。
因此,在对工业区进行安排时,可以把工业区配置到距城市比较远的郊区或者地带,尽可能的减少工业区为周围的居民带来的影响,并且结合当地污染的范围以及风向来对工业区的位置进行安排,这样不仅可以使大气污染给城市造成的影响减少,同时对居民身体的健康产生有利的一面。
4、将城市绿化的工作做好
随着环境保护的意识不断提高,我国对于城市绿化这一方面也付出了许多努力。
绿色植物不仅可以美化城市的环境,而且还可以对气候具有调节的作用。
在人们日常的生活里就可以看到,城市和工业区接壤的地区以及道路的两边,都能够见到绿化的隔离带,这些绿化植物不仅可以将噪声隔离,还可以阻挡和吸附污染物的流动,而且其也可以吸收大气里面对人体健康造成危害的有毒物质。
因此,在大气污染的防治工作里,必须对绿化的作用给予重视,应将城市绿化的面积进行扩大,利用绿色植物对城市的内外气候进行调节,尽可能的降低城市里大气污染的程度,要靠着大自然的力量使人类的生存环境得到优化。
5、管理和控制居住区里的污染源
污染大气的源头十分的多,除了工业厂区与汽车尾气等污染的源头之外,还有垃圾箱以及房屋、饭店的烟囱等。
这些污染源所产生的污染不仅对城市大气的环境造成影响,而且还会影响室内环境的质量。
因此,在对这一类大气污染的危害进行处理时,环保部门和卫生部应充分的发挥出作用,加强管理和控制居住区的污染源,尽量让这类污染源对大气的环境所造成的污染进行减少。
6、控制燃煤污染的问题
对于目前我国使用的主要能源而言,占有比重最大的就是煤炭能源了,而且煤炭在燃烧的过程里,会大量污染物产生,这些污染物不仅含有固体颗粒,而且还含有毒的气体,这些污染物对人们身体的健康都会产生严重的危害。
在对燃煤污染进行控制方面,一般我国采用的是脱硫技术使得污染物里面的杂质和粉尘减少,并且还可以将燃煤中大约50%的无机物减少。
除此之外,还能够从挑选能源方面来入手,可选择低硫的煤炭或者是低碳的燃料。
在科学技术的不断发展中,可以引进国际先进的技术来对燃煤进行改进,尽量将煤炭在燃烧时所产生的二氧化硫和氮氧化物减少。
通过科研人员的努力,风能、太阳能以核能等一些清洁能源,成为了我国现阶段能源中重要的组成部分,这些新发现的能源不仅可以使得我国能源紧张的问题得到缓解,而且还可以减少能源的产物造成大气污染。
综上所述,在大气污染的防治方面,我国应该首先要了解污染大气主要的污染源,之后根据这些方面对大气污染造成的危害进行分析,最后再研究应该采用何种技术来防治大气的污染,这样取得的防治效果才能够达到最佳。
三、几种主要的空气污染治理技术方法
(一)颗粒污染物的治理
1、颗粒污染物的分类
大气中的烟尘主要是由于固体燃料(煤)的燃烧产生的。
根据烟尘(颗粒污染物组成)的特性,可以将其分为粉尘、烟和雾三种类型。
2、颗粒污染物的去除方法及设备
去除大气中颗粒污染物的方法很多,根据它的作用原理,可以分为下列四种类型:
①干法去除颗粒污染物
通过颗粒本身的重力和离心力,使气体中的颗粒污染沉降,而从气体中去除的方法,如重力除尘、惯性除尘和离心除尘。
常用的设备有重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。
②湿法去除颗粒污染物
用水或其他液体使颗粒湿润,而加以捕集去除的方法。
如气体洗涤、泡沫除尘等。
常用的设备有:
喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、文丘里洗涤器等。
③过滤法去除颗粒污染物
使含有颗粒污染物的气体通过具有很多毛细孔的滤料,而将颗粒污染物截留下来的方法,如填充层过滤、布袋过滤等。
常用的设备有颗粒层过滤器和袋式过滤器。
④静电法去除颗粒污染物
使含有颗粒污染物的气体通过高压电场,在电场力的作用下,使其去除的过程。
常用的设备有干式静电除尘器和湿式静电除尘器。
(二)气态污染物的治理
1.吸收法
吸收是利用气体液体中溶解度不同的这一现象,以分离和净化气体混合物的一种技术。
这种技术也用于气态污染物的处理,例如从工业废气中去除二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、硫化氢(H2S)以及氟化氢(HF)等有害气体。
吸收可分为化学吸收和物理吸收两大类化学吸收,被吸收的气体组分和吸收液之间产生明显的化学反应的吸收过程。
从废气中去除气态污染物多用化学吸收法。
例如用碱液吸收烟气中SO2,用水吸收NOX等。
物理吸收,被吸收的气体组分与吸收液之间不产生明显的化学反应的吸收过程,仅仅是被吸收的气体组分溶解于液体的过程。
例如用水吸收醇类和酮类物质。
在吸收法中,选择合适的吸收液至关重要,在对气态污染物处理中,是处理效果好坏的关键。
用于吸收气态污染物质的吸收液有下列几种:
a.水,用于吸收易溶的有害气体。
b.碱性吸收液,用于吸收那些能够和碱起化学反应的有害酸性气体,如SO2、NOX、H2S等。
常用的碱吸收液有:
氢氧化钠、氢氧化钙、氨水等。
c.酸性吸收液,一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)气体能够在稀硝酸中溶解,而且其溶解度比在水中高得多。
d.有机吸收液,用于有机废气的吸收,洗油、聚乙醇醚、冷甲醇、二乙醇胺都可作为吸收液,并能够去除酸性气体,如H2S、CO2等。
目前在工业上常用有吸收设备有表面吸收器、板式塔、喷洒塔、文丘里塔等。
2.吸附法
吸附是一种固体表面现象。
它是利用多孔性固体吸附剂处理气态污染物,使其中的一种或几种组分,在固体吸附剂表面,在分子引力或化学键力的作用下,被吸附在固体表面,从而达到分离的目的。
吸附处理工艺在处理气态污染物领域也得到了应用。
常用的固体吸附剂有骨炭、硅胶、矾土、沸石、焦炭和活性炭等,其中应用最为广泛的是活性炭。
活性炭对广谱污染物具有吸附功能,除CO、SO2、NOX、H2S外,还对苯、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、煤油、汽油、苯乙烯、氯乙烯等物质都有吸附功能。
3.其他方法
除吸收法、吸附法外,用于气态污染物处理的技术还有冷凝法、催化转化法、直接燃烧法、膜分离法以及生物法等。
吸收法和吸附法是应用最为广泛的两种方法。
四、气体吸附分离技术的应用分析
随着人类工业化程度的不断提高,人类向自己赖以生成的环境中排放的有害物质在不断地增多,“保卫地球、保护生成的环境”不再仅仅是一句危言耸听的口号,而是关系到子孙后代能否生存的刻不容缓的大事。
人类需要发展但更需要保护环境,如何保护好的环境是广大科技工作者共同关心的问题。
目前,工业生产给环境带来的主要污染物为工业废气、工业废水、废渣(即工业“三废”),其中工厂每天向大气中排放大量的各种各样的工业废气对人类的健康威胁极大,尽可能将污染物排放量降低到最低限度是非常必要的。
对生态环境影响较大和人类健康威胁较大且绝对排放量较大的废气主要包括:
1)含NOx、SO2、P、As、PH3、CO、HF、C2HCl3、C2H3Cl3等污染物的有毒气体;
2)其它气体,开展关于减少这类有害废气的研究是非常有必要的。
吸附分离技术治理废气技术基础及过程
1)气体吸附分离技术基础
气体吸附分离技术是近年发展较快的一项新技术,按照再生方式的差异常分为变压吸附法和变温吸附法两类:
(1)变压吸附(英文名称PressureSwingAdsorption,简称为PSA)法提纯或分离单元是根据恒定温度下混合气体中不同组份在吸附剂上吸附容量或吸附速率的差异以及不同压力下组分在吸附剂上的吸附容量的差异而实现的,由于采用了压力涨落的循环操作,强吸附组份在低分压下脱附,吸附剂得以再生;
吸附剂的使用寿命一般为十年以上,所以PSA过程基本是无原料消耗过程;
(2)变温吸附法(英文名称TemperatureSwingAdsorption,简称为TSA)或变温变压吸附法(简称为PTSA)是根据待分离组份在不同温度下的吸附容量差异实现分离,由于采用温度涨落的循环操作,低温下的被吸附的强吸附组份在高温下得以脱附,吸附剂得以再生,冷却后可再次于低温下吸附强吸附组份。
吸附分离技术采用的吸附剂通常为活性炭、硅胶、氧化铝等常规吸附剂或在吸附剂上附载不同贵金属的专用吸附剂,或者是开发不同孔径、不同微孔容积的专用吸附剂。
2)吸附工艺过程循环的实现
PSA、TSA或PTSA过程的连续运行通常是通过多个吸附器依靠阀门切换实现的,当某些塔在吸附时,其它的吸附器则处于再生等步骤;
吸附饱和后的吸附剂需要再生时,其它已再生好的吸附器开始进入吸附步骤,如此实现循环操作。
3工业废气来源及治理研究
随着工业化程度的不断提高,人为产生的空气污染物所占空气总污染物的比例在不断增加、对人类自身健康的危害在不断增大。
目前,排放空气污染物最多的工业部门有:
石油与化学工业、冶金工业、电力工业、建筑材料工业等等,下面就工业排放的主要有害气体污染物NOx、SO2、P、CO、卤代烃、挥发性有机物(简称为VOC)等的吸附分离治理前景和可行性简要分析如下:
1)硝酸生产尾气、烟道气、石灰窑气等各种工业废气中的NOx
硝酸生产过程中要排放大量的硝酸尾气,其中含有NOx。
NOx不仅对人类、生物有剧毒,而且导致光化学烟雾的生成,其危害极大。
硝酸尾气中NOx的浓度一般为500~5000ppm,每年排入大气的NOx(以NO2计)约为6万吨。
如果能回收这些NOx,不仅控制了对环境的污染,同时可以增产硝酸,降低生产成本。
目前西南化工研究院已开展了硝酸尾气的吸附法回收治理工业性试验研究工作,实验证明了这种方法有相当的优越性。
研究表明,净化气中NOx浓度可控制在低于0.02%,对应尾气中NOx浓度从0.04%到0.8%,回收气中NOx浓度变化范围可从0.8%至5%,可以返回系统生产硝酸。
对石灰窑气等废气中氮氧化物的脱除技术,西南化工研究设计院已开发成
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