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第四节 气溶胶化学 大气气溶胶的定义、基本特征 定义： 液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成相对稳定的悬浮体系。 液体或固体微粒（即颗粒物或粒子）是指空气动力学直径为0.002~100μm的液滴或固态粒子。 形状：很复杂 液体颗粒物近似于球形，固体颗粒物多不规则，有片状、柱状、雪花状、针状等等。 北京市典型烟尘集合体的TEM图像 （a.链状;b.簇状) 气溶胶分类： 按粒径的大小： ①总悬浮颗粒物(TSP)：用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。 Dp(粒径)在100?m以下，其中多数在10 ?m以下，是分散在大气中的各种粒子的总称。 ②飘尘： Dp ＜10?m能在大气中长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。 ③降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。在TSP中直径大于30 μm的粒子由于自身的重力作用会很快沉降下来，这部分颗粒物称为降尘。 ④可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。目前国际标准化组织(ISO)建议将其定为Dp≤10 μm。 ⑤细粒子：其粒径小于2.5 μm，记为：PM2.5 气溶胶分类： 按颗粒物成因分: 分散性气溶胶：指固态或液态物质经粉碎、喷射形成微小粒子分散在大气中形成的气溶胶，如海浪分溅、农药喷洒等。 凝聚性气溶胶：由气体或蒸汽遇冷凝聚成液态或固态微粒而形成的气溶胶。 气溶胶分类： 按颗粒物的物理(凝聚)状态分: 固态：烟、尘 液态：雾 固液混合：霾、烟雾 相关概念 一次气溶胶：由排放源直接排放到大气中的颗粒物。 二次气溶胶：通过与气体组分的化学反应生成的颗粒物。 均质气溶胶：所有颗粒物的化学组成相同。 单谱气溶胶：所有的颗粒物粒径大小相同。 多谱气溶胶：多种粒径大小的颗粒物。 大气气溶胶的浓度表示方法 气溶胶的来源 气溶胶的去除 气溶胶的表面性质 沙尘期间气溶胶的化学元素浓度（ng/m3） 大气气溶胶的危害 1. 大气化学反应 (干湿沉降,光化学烟雾,多相反应界面 etc.) 2. 气候效应 (直接气候效应及间接气候效应) 3. 环境质量（能见度） 4. 健康效应 5.气溶胶辐射强迫 对大气能见度的影响 气候效应 第五节 大气污染综合治理 一、减少污染物的排放量 1．改革能源结构，逐步用二次能源代替一次能 源，开发无污染能源，对燃料进行脱硫处理。 2．改革燃烧装置和燃烧方式，提高热效率。 3．采用无污染或低污染生产工艺。 4．利用余热、余气，提高能源利用率。 治理主要污染物 颗粒污染物 气态污染物 从废气中回收颗粒污染物的过程称为除尘。实现上述过程的设备装置称为除尘器。 1、除尘装置的技术性能指标 技术指标常以气体处理量、净化效率、压力损失等参数表示。 2、除尘装置的分类 依照除尘器除尘的主要机制可将其分为机械式除尘器、过滤式除尘器、湿式除尘器、静电除尘器等四类。 通过重力、惯性力和离心力等质量力的作用达到除尘目的。主要形式有重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。 ①重力沉降室 利用粉尘与气体的密度不同，使含尘气体中的尘粒依靠自身的重力从气流中自然沉降下来，达到净化目的。对50μm以上的尘粒具有较好的捕集作用。 ②惯性除尘器 利用粉尘与气体在运动中的惯性力不同，使粉尘从气流中分离出来，如折板式。适于非黏性、非纤维性粉尘的去除，设备结构简单，阻力较小，但其分离效率较低，约为50％～70％，只能捕集10～20μm以上的粗尘粒，故只能用于多级除尘中的第一级除尘。 ③离心式除尘器 旋转运动的含尘气流中的粒子借助离心力，从气流中分离出来的装置，也称为旋风除尘器。适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，对大于5μm以上的颗粒具有较高的去除效率，属中效除尘器。多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。主要缺点是对细小尘粒(5μm)的去除效率较低。 过滤式除尘器结构图 （2）过滤式除尘器 又称洗涤除尘。即用液体洗涤含尘气体，使尘粒与液膜、液滴或雾沫碰撞而被吸收，并随液体排出，气体得到净化。既能净化颗粒污染物，也能同时脱除气体中的气态污染物质。 利用高压电场产生的静电力的作用实现固体颗粒或液体粒子与气流的分离。一种高效除尘器，对细微粉尘及雾状液滴捕集性能优异，效率达99％以上，对于0.1μm的粉尘粒子，仍有较高的去除效率。能耗低、处理气量大，可应用于高温、高压场合，广泛用于工业除尘。缺点是设备庞大，一次性投资费用高。 依据物质的化学和物理性质，采用不同的治理。 1、吸收法 2、吸附法 3、催化法 4、燃烧法 5、