四川大学大气污染控制工程考研笔记(3)

本站小编 免费考研网/2019-12-12

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3 体积小,占地面积小;

4 能处理高温、高湿的气流。

缺点:

1 有泥渣;

2 防冻设备(冬天);

3 易腐蚀设备;动力消耗大。

8 吸收法净化气态污染物(重点)

本章前三节全部是重点!第二节是难点!要整体全面把握!


9 吸附法净化气态污染物(重点)

气体在固体表面上的吸附分为物理吸附和化学吸附,两者的吸附机理是完全不同的:

物理吸附的原因是分子间的引力。特征为:1、固体表面与被吸附的气体之间不发生化学反应。2、对吸附的气体没有选择性,可吸附一切气体。3、既可以是单分子层吸附。也可以形成多分子层吸附。4、吸附过程为放热过程,因此低温有利于物理吸附。

化学吸附的原因是化学键力。体征为:1、具有明显的选择性。2、单分子层吸附。3、吸附热量大。4、被吸附分子的结构发生变化而活性升高。5、吸附速率随温度升高而增加。6、是不可逆吸附。

注:另外本章有一个重点就是1792.固定床穿透时间的计算!

曾在020306年都考过!书上这部分都要好好看!(重点)


10章催化法净化气态污染物(重点)

催化净化法选用催化剂的原则是:应根据污染气体的成分和确定的化学反应来选择恰当的催化剂,催化剂要求有很好的活性和选择性、足够的机械强度、良好的热稳定性和化学稳定性。另外还要考虑其经济性。

催化剂的加入,诱发了原反应所没有的中间反应,使化学反应沿着新的途径进行。新的反应历程往往包括一系列的基元反应,而在每个基原反应中,由于反应分子与催化剂生成了不稳定的活化络合物,反应分子的化学键发生松弛,使得其活化能大大低于原反应活化能,因而化学方应速度明显加快。

催化剂的作用除能加快化学反应速度外,还具有以下两个特征:

1、催化剂只能缩短反应达到平衡的时间,而不能使平衡移动,更不能是热力学上不可能发生的反应发生。

2、催化剂作用具有特殊的选择性。对同种催化剂而言,在不同的化学反应中可以表现出明显不同的活性;而对相同的反应物来说,选择不同的催化剂可以得到不同的产物。

气固相催化反应的过程分为以下七个步骤:1、反应物从气流主体向催化剂外表面扩散(外扩散过程);2、反应物由催化剂外表面沿微孔方向向催化剂内部扩散(内扩散过程);3、反应物在催化剂的表面上被吸附(吸附过程);4、吸附的反应物发生化学反应,转化成反应生成物(表面反应过程):5、反应生成物从催化剂表面上脱附(脱附过程);6、脱附的生成物从微孔向外扩散到催化剂的外表面(内扩散过程);7、生成物从催化剂表面扩散到主气流中被带走(外扩散过程)。

上述7个步骤可以归纳成三个过程:17为外扩散过程,主要受气流状况的影响;26为内扩散过程,主要受微孔结构的影响;345都与表面化学有关,统称为表面化学反应过程,主要受化学反应和催化剂性质、温度、气体压强等因素的影响。

显然,催化反应的速度由这7步中最慢的一步决定,这一步称为速度控制步骤。

弄清了反应过程的控制步骤,对选择催化剂的宏观结构(颗粒度、比表面、孔径分布等)及反应条件有很大帮助。对于外扩散和内扩散控制过程,只能从传质的角度考虑改善过程的速度,如改变多孔催化剂的内部结构或改变主气流的速度和床层高度等。对于化学动力学控制过程,则只能用改变温度等办法来提高反应速度。

本章第3节催化反应器及其设计出计算题。重点看会习题第8题!


补充内容:

大气污染的分类
按照大气污染的范围来分,大致可分为四类:局部地区污染,指局限于小范围的大气污染,如受到某些烟囱排气的直接影响;地区性污染,指涉及一个地区的大气污染,如工业区及其附近地区或整个城市大气受到污染;广域污染,指涉及比一个地区或大城市更广泛地区的大气污染;全球性污染,指涉及全球范围(或国际性)的大气污染。

我国大气污染物主要来源是燃料燃烧。从全国范围看,我国大气污染仍以煤烟型污染为主,大气污染物主要是烟尘和SO2;但由于城市机动车数量的剧增,一些大城市的大气污染已呈现出以机动车尾气污染为主的趋势。

能使地球大气增温的微量组分称为温室气体,主要有CO2CH4N2OCFC3(氟里昂)等。这些微量气体主要吸收7500-13000nm间的长波辐射,使地球的温度上升,即产生温室效应。

主要大气污染物:TSPPM10PM2.5SO2NOXCOCO2             

有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾

来源  化石燃料燃烧、各种工业过程、生活、交通、自然灾害等。

危害  危害途径:表面接触、吸入、食入

主要危害:1)对人体健康的影响,2)对植物的影响,3)对器物和材料的影响,4)对能见度和气候的影响。

影响微生物讲解的主要环境因素:温度、PH、溶解氧、湿度

温度:在适宜的温度范围内,随着温度的升高,微生物的代谢速率和生长速率均可相应提高,到达最高值后温度再提高对微生物有致死作用。

PH:过高或过低对微生物生长都不利,主要表现为:1PH变化引起微生物体表面的电荷改变,进而影响微生物对营养元素的吸收:2、影响培养基中有机化合物的离子化作用,从而影响这些物质进入细胞;3、酶的活性降低,影响微生物细胞内的生物化学过程;4、降低微生物对高温的抵抗力。

溶解氧:充氧效果与好样微生物的生长成正相关性;兼性微生物具有脱氢酶和氧化酶,既可以在无氧条件下也可在有氧条件下生存;厌氧微生物只有在无氧条件下才能生存,他们进行发酵或无氧呼吸。

湿度:首先他控制氧的水平,决定是耗氧还是厌氧条件。其次,大多数微生物的生命活动都需要水,而且只有溶解于水相中的污染物才可能被微生物所降解。(03年考点)

废弃净化系统的组成(五部分)及作用:

组成:废弃收集装置、输送管道、净化设备、风机、排气筒。

作用:望文生义即可。


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