本书是一本环境科学与工程领域的技术工具书。全书共分四篇二十章，第一篇污染源篇，介绍废气的分类、来源、危害以及各行业废气的产生量和排放量；第二篇废气治理篇，介绍废气治理的对象、方法，颗粒污染物的分类、性质与除尘技术，气态污染物的性质与控制技术以及主要行业废气治理技术；第三篇工程设计篇，介绍除尘装置设计，吸收、吸附、换热装置设计及净化系统设计；第四篇综合防治篇，介绍大气污染综合治理的原则与方法、大气污染物理与大气污染化学、清洁生产和循环经济。
本书具有较强的实用性和可操作性，利用本书可进行废气处理的技术开发、工程设计、设备选型、设备设计、维护管理，并能利用本书判断、解决工程和生产中遇到的各种技术与设备问题，可供从事大气污染治理及管控等的科研人员、设计人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程及相关专业师生参阅。
张殿印，中冶建筑研究总院，高级工程师，1963年毕业于天津大学暖通专业，分配在冶金部建筑研究总院工作。主要从事大气污染防治技术的工程设计，科学研究和管理工作。有多项重要科研成果获奖。如含氟烟气治理获科学大会奖、除尘技术获部级科技进步奖等。有多项大型工程投产运行。如钢渣水泥除尘工程、宝钢炼铁除尘工程、炼钢除尘工程等。现在仍从事一些咨询工作。
第一篇 污染源篇
第一章 污染源概述002
第一节 大气和大气污染 002
一、纯净的大气 002
二、大气污染 003
三、大气污染的影响 003
四、大气污染管理 006
第二节 污染源的分类及调查评价 010
一、污染源分类 010
二、污染源调查 011
三、污染源评价 013
第三节 废气的分类 014
一、废气的分类方法 014
二、含颗粒污染物废气 015
三、含气态污染物废气 017
第四节 废气及所含污染物的来源 021
一、燃料燃烧废气 021
二、工业生产废气 025
三、机动车尾气 052
四、垃圾焚烧废气 053
五、餐饮业油烟废气 054
第五节 废气中污染物特征及危害 056
一、主要污染物的特性 056
二、主要污染物对人体的危害 063
三、对生物、水、土资源及器物的影响 071
四、PM2.5 的来源和危害 074
参考文献 075
第二章 废气污染物产生量和排放量077
第一节 估算的一般方法 077
一、有组织排放的估算方法 077
二、无组织排放的估算方法 079
三、燃煤电厂污染物排放计算 080
第二节 燃煤污染物产生量和排放量 085
一、燃烧工艺描述 086
二、产污量和排污量的估算方法 087
三、工业锅炉产污和排污系数 087
第三节 工业污染物产生量和排放量 091
一、产污量和排污量的估算方法 091
二、主要工业部门产污和排污系数 091
参考文献 106
第二篇 废气治理篇
第三章 废气治理概述108
第一节 废气治理的对象与要求 108
一、废气治理对象 108
二、废气治理一般规定 108
三、废气治理的要求 109
第二节 废气治理方法 109
一、废气治理方法分类 109
二、颗粒物分离机理和方法 110
三、气态污染物治理方法 117
第三节 工业废气治理新技术 128
一、电子束辐照法 128
二、脉冲电晕等离子体法 130
三、光催化氧化技术 131
四、光解技术 134
五、污染物协同控制技术 135
六、废气的回收利用技术 137
参考文献 138
第四章 颗粒污染物的分类及性质139
第一节 颗粒污染物的分类 139
一、根据颗粒污染物来源分类 139
二、根据颗粒污染物形态分类 144
三、粉尘颗粒物的分类 145
第二节 颗粒污染物的性质 146
一、粉尘密度 147
二、粉尘粒径和粒径分布 147
三、粉尘的物理性质 154
四、粉尘的化学性质 161
第三节 含尘气体的性质 163
一、气体状态和换算 163
二、气体的主要参数和换算 165
参考文献 171
第五章 颗粒污染物的控制技术与装置173
第一节 粉尘常用控制技术 173
一、湿法防尘技术 173
二、含尘气体的收集控制技术 178
三、含尘气体净化控制 181
四、污染气体的排放 182
五、收集粉尘的回收利用 182
第二节 无组织排放尘源控制 183
一、物料堆场起尘防治措施 183
二、物料装卸扬尘防治措施 185
三、道路车辆扬尘防治措施 186
四、施工场地扬尘防治措施 186
五、工矿企业无组织扬尘控制措施 187
六、其他行业无组织排放尘源控制措施 188
第三节 除尘装置的分类和性能 189
一、除尘器的分类 189
二、除尘装置的性能 190
三、除尘器的选用 197
第四节 机械式除尘器 198
一、重力除尘器 198
二、惯性除尘器 206
三、旋风除尘器 208
四、旋风除尘器的选型 232
第五节 湿式除尘器 234
一、气液接触表面及捕尘体的形式 235
二、湿式除尘器效率计算 236
三、湿式除尘器的流体阻力 238
四、湿式除尘器的型式 238
五、常用湿式除尘器 250
第六节 过滤除尘器 267
一、过滤除尘器的分类 267
二、袋式除尘器 268
三、滤筒式除尘器 294
四、塑烧板除尘器 312
五、颗粒层除尘器 320
第七节 电除尘器 324
一、电除尘器的分类 324
二、电除尘器工作原理 326
三、常用电除尘器 334
四、电除尘器电源技术 350
第八节 电袋复合式除尘器 354
一、电袋复合式除尘器分类 355
二、电袋复合除尘器工作原理 356
三、电袋复合除尘器技术性能 357
四、电袋复合除尘器应用注意问题 358
参考文献 360
第六章 气态污染物控制方法361
第一节 气态污染物分类 361
一、按污染物理化性质分类 361
二、按污染物是否直接排放分类 362
三、按污染物化学成分分类 363
第二节 气态污染物控制机理 364
一、气体扩散 364
二、气体吸收 365
三、气体吸附 368
四、气-固催化反应 372
五、可燃气体组分的燃烧 375
第三节 气态污染物的控制途径 376
一、采用清洁燃料 376
二、燃料脱硫、脱氮 376
三、改善燃烧方法和燃烧条件 377
四、改革旧工艺设备，开发生产新工艺设备 377
五、城市绿化 378
六、烟囱排放控制 378
七、排烟治理控制 379
参考文献 379
第七章 二氧化硫废气治理380
第一节 氨法脱硫 384
一、氨法吸收原理 384
二、氨-酸法 387
三、氨-亚硫酸铵法 390
四、氨-硫铵法 395
第二节 钠碱法脱硫 396
一、钠碱法吸收原理 396
二、钠碱法工艺 398
第三节 石灰/石灰石法脱硫 404
一、石灰/石灰石直接喷射法 404
二、荷电干式喷射法 407
三、流化态燃烧法 409
四、石灰-石膏法 410
五、石灰-亚硫酸钙法 417
六、喷雾干燥法 418
第四节 双碱法脱硫 423
一、钠碱双碱法 423
二、碱性硫酸铝-石膏法 427
三、CAL法 430
第五节 金属氧化物吸收法脱硫 432
一、氧化镁法 432
二、氧化锌法 434
三、氧化锰法 435
第六节 活性炭吸附法脱硫 437
一、方法原理 437
二、工艺方法与流程 438
三、影响因素 439
参考文献 441
第八章 氮氧化物废气净化442
第一节 催化还原法 444
一、非选择性催化还原法 444
二、选择性催化还原法 446
第二节 液体吸收法 454
一、稀硝酸吸收法 454
二、氨-碱溶液两级吸收法 456
三、碱-亚硫酸铵吸收法 458
四、硫代硫酸钠法 460
五、硝酸氧化-碱液吸收法 461
六、络合吸收法 462
七、尿素还原法 463
八、尿素溶液吸收法 463
第三节 固体吸附法 465
一、分子筛吸附法 466
二、活性炭吸附法 468
三、其他吸附法 469
第四节 化学抑制法 471
一、抑制原理 471
二、抑制工艺流程 471
三、影响因素 472
第五节 氮氧化物治理技术的选择 472
一、氮氧化物废气治理技术的选择 472
二、发展趋势 473
第六节 SO2 和NOx 废气“双脱”技术 475
一、干式“双脱”技术 476
二、湿式“双脱”技术 485
三、高能电子束辐照氧化法 487
参考文献 487
第九章 机动车排气净化489
第一节 机动车排气的产生和控制 489
一、机动车排气的产生 489
二、机动车排气控制 490
第二节 燃料的改进与替代 491
一、燃料的改进 491
二、氢替代燃料 493
三、可燃性气体替代燃料 493
四、可燃性液体替代燃料 494
五、混合燃料或电力的替代 494
第三节 汽油车排气净化技术 494
一、汽油机机内净化的主要措施 494
二、汽油车排气后处理技术 495
第四节 柴油车的排烟净化 498
一、机前的预防 499
二、机内净化措施 499
三、机后处理 499
参考文献 502
第十章 其他气态污染物的治理503
第一节 硫化氢废气的治理 503
一、干法脱硫技术 503
二、湿法脱硫技术 505
三、从硫化氢废气回收硫黄 511
第二节 含卤化物废气的治理 514
一、含卤化物废气处理方法及选用 514
二、含氟烟气的来源 516
三、含氟烟气湿法净化技术 517
四、含氟烟气干法净化技术 526
五、氯气的治理 533
六、氯化氢废气的治理 535
七、酸雾的治理 537
第三节 含重金属废气的治理 542
一、重金属废气的基本处理技术 542
二、含铅废气治理技术 543
三、含汞废气治理技术 546
四、含镉废气治理技术 561
五、含砷废气治理技术 561
六、含铬废气治理技术 563
第四节 恶臭的治理 566
一、恶臭物质概述 566
二、恶臭物质处理方法与选用 568
三、恶臭的治理技术 569
四、垃圾焚烧厂恶臭控制 572
第五节 沥青烟的治理 573
一、沥青烟的来源 573
二、沥青烟的组成与性质 574
三、沥青烟的治理方法 574
四、工程应用实例 578
第六节 有机废气净化技术 579
一、有机废气处理方法与选用 580
二、燃烧法 581
三、催化燃烧法 587
四、吸附法 589
五、吸收法 592
六、冷凝法 593
七、吸附与等离子体协同净化技术 594
第七节 二英的污染控制 595
一、二英的性质与控制措施 595
二、垃圾焚烧过程二英的产生机理与控制 596
三、烧结厂二英的产生机理与控制 600
四、电炉炼钢二英产生机理与控制 602
第八节 二氧化碳减排技术 604
一、二氧化碳减排意义 604
二、电力企业应对低碳经济的措施 605
三、钢铁生产中二氧化碳减排与利用 608
四、水泥生产减排二氧化碳的途径 613
第九节 PM2.5 治理 615
一、PM2.5 的污染特点 615
二、PM2.5 控制标准和监测方法 615
三、PM2.5 的污染治理 617
参考文献 619
第十一章 主要污染行业废气的治理620
第一节 电力工业废气治理 620
一、电力工业废气来源和特点 620
二、电厂烟气协同治理技术 620
三、以低低温电除尘为核心的治理技术 627
四、烟气循环流化床净化技术 632
五、其他净化方法 636
六、火电厂脱汞技术 642
第二节 钢铁工业废气的治理 644
一、钢铁工业废气来源和特点 644
二、烧结厂废气治理 645
三、炼铁厂废气治理 656
四、炼钢厂废气治理 664
五、轧钢厂及金属制品厂废气治理 679
六、铁合金厂废气治理 680
七、耐火材料厂废气治理 687
第三节 有色冶金工业废气的治理 688
一、有色冶金工业废气来源和特点 688
二、轻金属生产废气治理技术 689
三、重金属生产烟气治理技术 699
四、稀有金属和贵金属烟气治理技术 711
五、有色金属加工废气治理 715
第四节 建材工业废气的治理 716
一、建材工业废气来源和特点 716
二、水泥工业废气治理 717
三、建筑卫生陶瓷工业废气治理 727
四、油毡砖瓦工业废气治理 737
第五节 化学工业废气的治理 743
一、化学工业废气来源和特点 743
二、氮肥工业废气治理技术 743
三、磷肥工业废气治理技术 748
四、无机盐工业废气治理技术 752
五、氯碱工业废气治理技术 754
六、硫酸工业尾气中二氧化硫的治理 758
七、石油化学工业废气治理技术 758
八、其他化学工业废气治理技术 767
第六节 炼焦工业废气的治理 771
一、炼焦烟尘来源和特点 772
二、备煤车间除尘 774
三、焦炉煤气净化技术 778
四、炼焦生产烟尘减排技术 786
第七节 垃圾焚烧烟气净化技术 796
一、湿法净化处理工艺 797
二、半干法净化处理工艺 798
三、干法净化技术 801
四、烟气中NOx 净化技术 803
五、医疗废物焚烧烟气净化 804
六、垃圾焚烧烟气净化新技术 807
第八节 饮食业油烟协同净化技术 809
一、饮食业油烟定义 809
二、油烟净化基本技术 809
三、吸附-催化一体化油烟净化装置 810
四、复合等离子体油烟净化器 811
五、紫外灯油烟净化装置 812
六、油烟净化技术工艺选择 814
参考文献 814
第三篇 工程设计篇
第十二章 设备设计概述818
第一节 设备设计指导思想和设计依据 818
一、设备设计的指导思想 818
二、设备设计准则 818
三、设备设计的依据 819
四、可行性研究 821
第二节 设计的理论和方法 822
一、设计的基本理论 822
二、设计方法与步骤 823
三、设备设计注意事项 826
参考文献 827
第十三章 除尘装置的设计829
第一节 重力除尘器设计 829
一、重力除尘器设计条件 829
二、重力除尘器主要尺寸设计 830
三、重力除尘器性能计算 835
第二节 旋风除尘器设计 838
一、旋风除尘器设计条件 838
二、旋风除尘器基本型式 838
三、旋风除尘器基本尺寸设计 838
四、直流式旋风除尘器设计计算 849
第三节 袋式除尘器设计 854
一、袋式除尘器设计条件 854
二、人工和机械振动除尘器工艺设计 856
三、反吹风袋式除尘器设计 864
四、脉冲袋式除尘器设计 876
五、圆筒式袋式除尘器设计 891
六、滤筒式除尘器设计 897
第四节 电除尘器设计 907
一、电除尘器设计条件 907
二、电除尘器本体设计 908
三、收尘极和放电极配置 913
四、振打装置设计 927
五、气流分布装置设计 934
六、供电装置设计 938
七、管式电除尘装置设计 948
八、燃煤锅炉电除尘器工艺设计实例 952
第五节 湿式除尘器设计 957
一、喷淋式除尘器设计 957
二、冲激式除尘器设计 960
三、文氏管除尘器设计 968
四、高温烟气湿法除尘设备设计实例 973
第六节 电袋复合除尘器设计 977
一、设计参数及资料收集 977
二、进气烟箱及气流均布设计 978
三、粉尘荷电区设计 979
四、滤袋除尘区设计 982
五、净气室设计 984
第七节 除尘器改造设计 985
一、改造设计原则 985
二、袋式除尘器节能和扩容改造 986
三、反吹风改造为脉冲袋式除尘器 987
四、电除尘器改造为袋式除尘器 989
五、电除尘器改造为电袋复合除尘器 990
六、电除尘器提效改造设计 992
七、除尘器改造设计实例 994
参考文献 1003
第十四章 吸收装置的设计1005
第一节 吸收塔概述 1005
一、吸收塔的构造 1005
二、对塔设备的要求 1006
三、塔型选择原则 1007
第二节 填料塔及其吸收过程设计 1007
一、常用填料 1007
二、吸收过程的物料衡算与操作线方程 1011
三、塔径的计算 1015
四、喷淋密度 1017
五、填料层高度的计算 1020
六、填料层阻力 1035
七、填料塔的附属结构 1036
第三节 板式塔的设计 1041
一、板式塔的主要塔板类型 1041
二、板式塔的流体力学性能 1042
三、浮阀塔主要工艺尺寸的设计 1044
四、浮阀塔板的流体力学验算 1055
参考文献 1058
第十五章 吸附装置的设计1059
第一节 吸附装置概述 1059
一、吸附装置设计的基本要求 1059
二、吸附剂的种类和应用 1059
三、吸附剂的选择与再生 1061
四、吸附剂的残留吸附量与劣化现象 1063
第二节 固定床吸附装置的设计 1064
一、固定床吸附器的分类与结构特征 1064
二、固定床吸附器的设计计算 1066
第三节 移动床吸附装置的设计 1073
一、移动床吸附器的结构特征 1073
二、移动床吸附器的设计计算 1075
三、移动床吸附器设计举例 1077
第四节 流化床吸附装置的设计 1079
一、 流化床吸附器的结构特征 1079
二、 流化床吸附器操作速度的确定 1081
三、流化床吸附器设计举例 1082
第五节 催化反应器设计 1084
一、反应器的设计要求 1085
二、催化反应器的设计基础 1085
三、固定床催化反应器 1086
四、流化床催化反应器 1087
五、催化反应器设计计算 1088
参考文献 1088
第十六章 换热装置的设计1089
第一节 换热装置概述 1089
一、换热器的分类 1089
二、换热器的特征与选型 1090
三、换热器的近代成果和发展趋势 1092
第二节 管壳式换热器的设计 1094
一、管壳式换热器的型式及结构 1094
二、管壳式换热器的设计计算 1100
三、管壳式换热器的应用 1110
第三节 螺旋板式换热器的设计 1113
一、螺旋板式换热器的结构特点及分类 1113
二、螺旋板式换热器的设计计算 1115
三、螺旋板式换热器的应用 1117
第四节 板式换热器的设计 1120
一、板式换热器结构特点 1120
二、板式换热器的设计计算 1122
三、板式换热器的应用 1125
第五节 螺旋管式换热器 1127
一、结构 1127
二、基本传热公式 1127
三、传热系数 1128
四、压力损失 1131
五、螺旋的最大直径 1132
第六节 高温烟气冷却器设计 1132
一、冷却方法的分类和设计流程 1133
二、直接冷却器设计 1134
三、间接冷却器设计 1139
四、余热锅炉设计 1146
五、冷却方法选择 1150
参考文献 1151
第十七章 净化系统的设计1152
第一节 净化系统概述 1152
一、净化系统设计总则 1152
二、净化系统的组成 1152
第二节 排气罩设计 1155
一、排气罩气流流动的特性 1155
二、排气罩的基本型式 1162
三、排气罩的设计计算 1163
四、排气罩的设计优化 1170
第三节 管道系统的设计 1171
一、管道布置的一般原则 1171
二、管道系统的设计计算 1172
三、管道支架和支座 1207
四、管道检测孔、检查孔和清扫孔 1210
五、管道设计优化 1211
六、管道膨胀补偿 1213
七、管道阀门 1220
第四节 通风机和电动机 1226
一、通风机的分类和工作原理 1226
二、通风机主要性能与选用 1232
三、风机电动机 1240
四、通风机调速和节能装置 1249
第五节 净化系统的防爆、防腐与保温设计 1269
一、净化系统的防爆 1269
二、净化系统的防腐 1274
三、管道与设备保温设计 1289
四、管道与设备伴热设计 1304
第六节 噪声和振动控制设计 1313
一、噪声的概念 1313
二、噪声控制原理与设计 1315
三、减振器和减振设计 1321
第七节 净化系统的测试 1325
一、测试项目、条件和测点 1325
二、气体参数测试 1329
三、集气罩性能测试 1342
四、净化设备性能测试 1345
五、风机性能的测试 1365
六、汽车排气污染物检测 1374
参考文献 1377
第四篇 综合防治篇
第十八章 大气污染综合防治的原则与方法1380
第一节 大气污染综合防治的意义 1380
一、综合防治概念 1380
二、综合防治重要意义 1380
第二节 大气污染综合防治的原则 1382
一、以源头控制为主，推行清洁生产 1382
二、环境自净能力与人为措施相结合 1383
三、分散治理与综合防治相结合 1384
四、总量控制与浓度控制相结合 1384
五、技术措施与管理措施相结合 1385
第三节 综合防治规划的程序与方法 1385
一、大气污染综合防治规划 1385
二、综合防治规划与宏观环境规划 1386
三、制定污染综合防治规划的程序与方法 1388
参考文献 1405
第十九章 大气污染物理与大气污染化学1406
第一节 大气中的污染物 1406
一、污染物在大气中的行为 1406
二、研究污染物在大气中行为的意义 1408
第二节 大气污染物理 1409
一、污染物在大气中的运动 1409
二、建设项目选址 1421
三、工程项目布局 1424
四、烟囱高度设计 1424
五、大气污染预报 1429
六、卫生防护距离的确定 1431
第三节 大气污染化学 1434
一、含硫化合物转化 1434
二、氮氧化物转化 1436
三、光化学烟雾 1438
四、酸雨 1441
五、大气污染物对平流层臭氧的破坏 1442
第四节 工矿厂区绿化 1443
一、环境绿化的意义 1443
二、防尘和抗有害气体的绿化植物 1446
三、工矿区域的绿化设计 1446
四、绿化管理 1450
参考文献 1450
第二十章 清洁生产和循环经济1451
第一节 清洁生产的基本概念 1451
一、清洁生产的定义 1451
二、清洁生产的内容 1453
三、清洁生产的指导思想 1454
四、清洁生产谋求达到的目标 1454
第二节 清洁生产的主要途径 1455
一、原料的综合利用 1455
二、改革生产工艺流程 1456
三、实现物料的闭路循环 1457
四、工业废料转化成二次资源 1458
五、改进产品设计 1459
第三节 清洁生产与循环经济 1460
一、循环经济的产生和发展 1460
二、循环经济的内涵 1460
三、清洁生产与循环经济的关系 1462
四、重点行业循环经济技术进展 1463
第四节 工业企业环境管理 1464
一、企业环境管理的含义 1465
二、企业环境管理的对象 1465
三、企业环境管理主要内容 1465
四、企业环境管理体制 1467
参考文献 1467
附录1468
附录1 气体常数 1468
附录2 燃料和燃烧数据 1470
附录3 工业气体特性 1478
附录4 一些气体水溶液的亨利系数（H×10-6） 1485
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