本書共9章，主要內(nèi)容按“大氣污染物的生成控制－顆粒污染物的控制－氣態(tài)污染物的控制－大氣污染物的稀釋擴散控制－廢氣凈化系統(tǒng)的組成和設(shè)計”編排。
《大氣污染控制工程》是高等學(xué)校環(huán)境專業(yè)的一門重要專業(yè)課程。根據(jù)教育部高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的基本要求，編者在多年講授大氣污染控制工程課程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，廣泛參考了國內(nèi)外的優(yōu)秀教材和專著，確定了本教材的編寫原則和編寫主線。
編寫原則：
1.教材必須具有系統(tǒng)性和適當(dāng)?shù)母采w面，符合教學(xué)要求，為此在內(nèi)容選取和安排上做了仔細斟酌和篩選，以保證教學(xué)效果。
2.注重理論聯(lián)系實際，注重與專業(yè)基礎(chǔ)課程的聯(lián)系，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在闡明基本理論的基礎(chǔ)上，以國內(nèi)常用的、較為成熟的技術(shù)為主介紹主要污染控制技術(shù)，控制設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)及其工程應(yīng)用，并強調(diào)控制系統(tǒng)的整體性和實用性。
3.隨著科技的迅速發(fā)展，大氣污染控制技術(shù)也在不斷改善和進步，適當(dāng)介紹了國內(nèi)外的先進技術(shù)，以及當(dāng)前主要發(fā)展前沿和熱點。
4.注重便于學(xué)生自學(xué)的原則。為了使學(xué)生更好地理解課程的基本理論，提高學(xué)生解決實際問題的能力，本書以二維碼的形式給出了部分章節(jié)中個別公式的推導(dǎo)過程，同時給出了部分閱讀材料，以增強學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣。
5.注重課程內(nèi)容的整體性和系統(tǒng)性。現(xiàn)有的優(yōu)秀教材和專著大都把與凈化裝置設(shè)計理論相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容穿插于其對應(yīng)的控制理論部分，這就使得學(xué)生對廢氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計理論缺少系統(tǒng)的、整體的理解。在注重理論教學(xué)內(nèi)容完整性的前提下，為更好地幫助學(xué)生系統(tǒng)全面地理解大氣污染控制系統(tǒng)的組成，為大氣污染控制工程實踐教學(xué)奠定更好的理論基礎(chǔ)，編者把本書主要內(nèi)容分為大氣污染物基本控制理論（第2章～第8章）和廢氣凈化系統(tǒng)設(shè)計理論（第9章）兩大部分。
編寫主線：
本書按“大氣污染物的生成控制（第2章）—顆粒污染物的控制（第3、4章）—氣態(tài)污染物的控制（第5章～第7章）—大氣污染物的稀釋擴散控制（第8章）—廢氣凈化系統(tǒng)的組成和設(shè)計（第9章）”的主線編排，力求理論聯(lián)系實際，注重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決大氣污染工程實踐問題的能力。
本書各章節(jié)的編寫分工如下：張玲負責(zé)編寫第1、2、3、8章；劉子禎負責(zé)相關(guān)數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)；劉偉編寫第4章；馮祥軍編寫第5章；李曦峰編寫第6章；高曉梅和張穎雪編寫第7章；周海紅編寫第9章。張玲和張慶竹編寫了全書的大綱，并對全書各章節(jié)進行了認真、仔細的修改和審定。參與本書編寫和校對的老師還有何芳、龐桂斌、王仲鵬、趙春暉、張芬芬、張永芳、李士偉、任小花、張妙臨、張馨文、許偉穎、趙艷俠、劉英豪、李旭光。
由于編者水平有限，教材中的疏漏在所難免，懇請讀者批評指正。
編者
2023年3月
張玲，女，濟南大學(xué)，博士，教授，本科畢業(yè)于山東師范大學(xué)化學(xué)教育專業(yè)，在教學(xué)教法方面具有較重扎實的理論基礎(chǔ)。2005年于山東大學(xué)畢業(yè)，獲博士學(xué)位，發(fā)表SCI科研論文20余篇，其中一作者的9篇。在濟南大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)任教13年，先后講授《大氣污染控制工程》等多門環(huán)境工程專業(yè)課程。在這9年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)了本課程教材中存在的諸多問題，為本書的書寫打下了良好的基礎(chǔ)。
第1章概論1
1.1大氣的組成1
1.2大氣層結(jié)構(gòu)2
1.3大氣污染和污染物來源4
1.3.1大氣污染4
1.3.2大氣污染物的來源4
1.3.3我國大氣污染物的排放量和特點6
1.4全球性大氣污染問題7
1.4.1溫室效應(yīng)和氣候變化8
1.4.2臭氧層破壞10
1.4.3酸雨12
1.5大氣污染綜合防治12
1.5.1綜合防治的基本概念12
1.5.2大氣污染的綜合防治措施12
1.6大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)14
1.6.1大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的種類14
1.6.2環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)14
1.6.3大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)15
1.6.4空氣質(zhì)量指數(shù)及報告15
習(xí)題17
第2章大氣污染物的生成控制18
2.1燃料的種類、性質(zhì)及組成表示方法18
2.1.1燃料的種類及性質(zhì)18
2.1.2燃料組成的表示方法及計算21
2.2燃料燃燒相關(guān)的計算23
2.2.1燃料的發(fā)熱量23
2.2.2燃料燃燒所需空氣量的計算24
2.2.3燃料完全燃燒所產(chǎn)生的煙氣量計算26
2.3燃料燃燒過程中大氣污染物的生成機理及控制30
2.3.1煙塵的生成機理及控制30
2.3.2硫氧化物的生成機理及控制35
2.3.3NOx的生成機理及控制38
2.4機動車大氣污染物的生成控制42
2.4.1概述42
2.4.2汽油車的污染控制43
2.4.3柴油車的污染控制46
習(xí)題49
第3章除塵技術(shù)基礎(chǔ)51
3.1流體相關(guān)的基本概念51
3.1.1流體51
3.1.2氣體的性質(zhì)52
3.2氣溶膠顆粒的粒徑54
3.2.1單顆粒粒徑54
3.2.2顆粒群的平均粒徑56
3.3氣溶膠顆粒的粒徑分布及分布函數(shù)57
3.3.1粉塵粒子的個數(shù)分布57
3.3.2粉塵粒子的質(zhì)量分布58
3.3.3氣溶膠顆粒粒徑的分布函數(shù)60
3.4粉塵的物理性質(zhì)64
3.4.1粉塵的密度65
3.4.2粉塵的比表面積65
3.4.3粉塵的安息角與滑動角66
3.4.4粉塵的潤濕性66
3.4.5粉塵的荷電性和導(dǎo)電性67
3.4.6粉塵的黏附性68
3.4.7粉塵的爆炸性68
3.5氣溶膠顆粒的流體阻力69
3.5.1流體阻力簡述69
3.5.2球形顆粒的阻力系數(shù)69
3.5.3滑動修正系數(shù)（肯寧漢修正系數(shù)）70
3.5.4流體阻力導(dǎo)致的減速運動71
3.6氣溶膠粒子的沉降機制72
3.6.1粉塵粒子的重力沉降72
3.6.2粉塵粒子的離心沉降73
3.6.3粉塵粒子的電力沉降74
3.6.4慣性沉降74
3.6.5擴散沉降77
習(xí)題79
第4章除塵裝置82
4.1除塵裝置的性能及分類82
4.1.1除塵裝置的性能82
4.1.2除塵裝置的分類85
4.2干式機械除塵器85
4.2.1重力沉降室85
4.2.2慣性除塵器88
4.2.3旋風(fēng)除塵器89
4.3濕式除塵器97
4.3.1濕式除塵器的分類97
4.3.2濕式除塵器的除塵機制及凈化效率99
4.3.3常見的濕式除塵器101
4.4電除塵器107
4.4.1電除塵器的除塵過程108
4.4.2電除塵器的基礎(chǔ)理論108
4.4.3電除塵器的除塵效率112
4.4.4電除塵器的結(jié)構(gòu)114
4.4.5電除塵器的分類118
4.4.6粉塵比電阻120
4.5過濾式除塵器122
4.5.1袋式除塵器濾塵機制123
4.5.2袋式除塵器的濾塵過程及除塵效率123
4.5.3袋式除塵器的壓力損失126
4.5.4袋式除塵器的濾料和結(jié)構(gòu)類型128
習(xí)題134
第5章氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)138
5.1吸收法凈化氣態(tài)污染物138
5.1.1吸收平衡139
5.1.2吸收速率142
5.1.3氣體吸收傳質(zhì)過程的物料衡算151
5.1.4吸收設(shè)備154
5.2吸附法凈化氣態(tài)污染物157
5.2.1吸附的基本理論158
5.2.2吸附劑163
5.2.3吸附設(shè)備及工藝流程165
5.3催化轉(zhuǎn)化法凈化氣態(tài)污染物172
5.3.1催化劑和催化作用172
5.3.2氣固相催化反應(yīng)的宏觀動力學(xué)175
5.3.3機動車尾氣的催化凈化183
習(xí)題184
第6章煙（廢）氣脫硫脫硝技術(shù)188
6.1煙氣脫硫概述188
6.1.1大氣中SO2的來源及危害188
6.1.2煙氣脫硫的主要方法188
6.2濕法脫硫技術(shù)190
6.2.1石灰石/石灰法190
6.2.2改進的石灰石/石灰法195
6.2.3海水煙氣脫硫工藝197
6.2.4氨法煙氣脫硫199
6.3干法/半干法煙氣脫硫技術(shù)200
6.3.1噴霧干燥法脫硫200
6.3.2煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)201
6.3.3爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù)205
6.4活性炭吸附法206
6.5催化轉(zhuǎn)化法208
6.6煙氣脫硝概述209
6.7還原法煙氣脫硝技術(shù)210
6.7.1選擇性非催化還原法210
6.7.2選擇性催化還原法211
6.7.3非選擇性催化還原法213
6.8吸收法脫硝技術(shù)213
6.8.1水吸收法213
6.8.2稀硝酸吸收法213
6.8.3堿液吸收法213
6.9吸附法脫硝技術(shù)214
6.9.1吸附原理214
6.9.2吸附工藝214
6.9.3影響吸附的因素215
6.10同時脫硫脫硝技術(shù)215
6.10.1等離子體煙氣脫硫脫硝技術(shù)216
6.10.2活性炭吸附聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)218
6.10.3氧化銅聯(lián)合脫硫脫硝一體化技術(shù)219
6.10.4NOXSO法220
6.10.5SNRB法221
6.10.6SNOX法221
6.10.7DESONOX/REDOX脫硫脫硝技術(shù)221
習(xí)題222
第7章其他常見廢氣處理技術(shù)224
7.1有機廢氣處理技術(shù)224
7.1.1有機廢氣的來源及危害224
7.1.2燃燒法凈化有機廢氣225
7.1.3微生物法凈化有機廢氣229
7.1.4吸附法凈化有機廢氣233
7.1.5吸收法凈化有機廢氣234
7.1.6冷凝法凈化有機廢氣235
7.1.7有機廢氣處理新技術(shù)簡介240
7.2含氯廢氣的凈化241
7.2.1吸收法凈化含氯氣的廢氣241
7.2.2吸附法凈化含氯廢氣243
7.3含氟廢氣的凈化244
7.3.1吸收法凈化含氟廢氣244
7.3.2吸附法凈化含氟廢氣245
習(xí)題246
第8章大氣污染物的稀釋擴散控制247
8.1主要氣象要素247
8.2大氣的熱力學(xué)過程250
8.2.1太陽、大氣和地面的熱交換250
8.2.2氣溫的絕熱變化251
8.2.3大氣穩(wěn)定度及其判據(jù)252
8.2.4逆溫257
8.3大氣的水平運動和湍流運動259
8.3.1大氣的水平運動259
8.3.2大氣的湍流運動261
8.4氣象條件和下墊面對大氣污染的影響262
8.4.1氣象條件對大氣污染的影響262
8.4.2下墊面對大氣污染的影響264
8.5煙囪高度對大氣污染的影響266
8.5.1煙囪的有效源高266
8.5.2常用的煙氣抬升高度計算式266
8.6大氣污染物的高斯擴散模式269
8.6.1無界空間連續(xù)點源擴散的高斯模式269
8.6.2高架連續(xù)點源擴散模式271
8.6.3地面連續(xù)點源擴散模式272
8.6.4顆粒物擴散模式273
8.7大氣污染物濃度的估算273
8.7.1P-G擴散曲線法估算擴散參數(shù)σy、σz273
8.7.2中國國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的擴散參數(shù)σy、σz估算方法275
8.8特殊氣象條件下的擴散模式278
8.8.1封閉型擴散模式278
8.8.2熏煙型擴散模式280
8.8.3微風(fēng)下的擴散模式281
8.8.4危險風(fēng)速下的擴散模式282
8.9城市和山區(qū)的大氣擴散模式283
8.9.1城市大氣擴散模式283
8.9.2山區(qū)大氣擴散模式287
8.10長期平均濃度估算288
8.11廠址選擇289
習(xí)題291
第9章廢氣凈化系統(tǒng)的組成和設(shè)計293
9.1廢氣凈化系統(tǒng)的組成293
9.1.1廢氣凈化系統(tǒng)概述293
9.1.2廢氣凈化系統(tǒng)各部分的設(shè)計內(nèi)容294
9.2集氣罩設(shè)計295
9.2.1集氣罩概述295
9.2.2密閉罩295
9.2.3排氣柜297
9.2.4外部集氣罩298
9.2.5接受式集氣罩302
9.2.6吹吸式集氣罩304
9.3除塵器的選擇和設(shè)計306
9.3.1除塵器的選擇306
9.3.2重力沉降室設(shè)計306
9.3.3旋風(fēng)除塵器設(shè)計308
9.3.4文丘里洗滌器的設(shè)計312
9.3.5電除塵器的設(shè)計和應(yīng)用317
9.3.6袋式除塵器的設(shè)計和應(yīng)用321
9.4吸收設(shè)備的選擇和設(shè)計324
9.4.1吸收設(shè)備的選擇324
9.4.2填料吸收塔的設(shè)計計算324
9.5吸附設(shè)備的選擇和設(shè)計329
9.5.1等溫固定床吸附過程的計算330
9.5.2移動床吸附過程的計算337
9.6催化轉(zhuǎn)化設(shè)備的選擇和設(shè)計341
9.6.1氣固相催化反應(yīng)器類型及選擇341
9.6.2氣固相催化反應(yīng)器的設(shè)計基礎(chǔ)343
9.6.3氣固相催化反應(yīng)器的設(shè)計計算344
9.7煙囪高度設(shè)計346
9.7.1煙囪高度的計算方法347
9.7.2煙囪高度設(shè)計中應(yīng)考慮的幾個問題348
9.8管道系統(tǒng)的設(shè)計350
9.8.1管道系統(tǒng)的設(shè)計計算350
9.8.2風(fēng)機和泵的選擇356
9.8.3管道系統(tǒng)布置及部件360
9.8.4管道系統(tǒng)保溫、防腐和防爆 364
習(xí)題366
參考文獻368
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