大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)

前言

“大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)”課程作為環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，一直受到廣泛的關(guān)注。課程涉及大氣污染控制的基本理論、各種控制過(guò)程的基本原理、典型控制設(shè)備的基本構(gòu)造等，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決大氣污染控制問(wèn)題的能力，為學(xué)生進(jìn)行大氣污染控制工程的設(shè)計(jì)、科研及技術(shù)管理打下必要的基礎(chǔ)。課程主要目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段培養(yǎng)學(xué)生對(duì)大氣污染控制過(guò)程的理解和分析能力，配合理論課程掌握當(dāng)代大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域的基本概念和基本原理，學(xué)習(xí)與大氣污染控制工程相關(guān)的常用技術(shù)、方法、儀器和設(shè)備，學(xué)習(xí)如何用實(shí)驗(yàn)方法判斷過(guò)程的性能和規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)手段在大氣污染控制工藝與設(shè)備研究、開(kāi)發(fā)過(guò)程中所起的作用，使學(xué)生獲得采用實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法來(lái)研究大氣污染控制新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備的獨(dú)立工作能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生正確和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。 隨著課程教學(xué)改革的不斷深入，《大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)》教材的建設(shè)、合理選擇與使用顯得尤為重要。近年來(lái)，由于出版和信息產(chǎn)業(yè)的國(guó)際化，許多國(guó)外關(guān)于大氣污染控制工程領(lǐng)域的著名教材也被引進(jìn)和吸納到國(guó)內(nèi)的課程教學(xué)中來(lái)，這對(duì)國(guó)內(nèi)此領(lǐng)域的教學(xué)改革和人才培養(yǎng)起到了積極的促進(jìn)作用。習(xí)慣上，“大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)”課程與理論課“大氣污染控制工程”課程相配套?！按髿馕廴究刂乒こ獭闭n程是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的核心課程，近幾年來(lái)，隨著環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科教學(xué)與研究學(xué)術(shù)梯隊(duì)的形成和不斷發(fā)展，取得了不少教學(xué)和研究成果。為了進(jìn)一步豐富該課程的教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，以配套和完善“大氣污染控制工程”課程的建設(shè)和發(fā)展，我們編著了《大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)》教材。教材呈現(xiàn)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)研究型實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，滿(mǎn)足學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、發(fā)揮其研究潛力和創(chuàng)新能力的要求。 教材以“市場(chǎng)導(dǎo)向、學(xué)科前沿”的觀點(diǎn)和“大氣氣象”專(zhuān)業(yè)特色的原則，確定《大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)》教材的內(nèi)容；借鑒國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)相關(guān)課程和教材的經(jīng)驗(yàn)，形成知識(shí)體系完善、內(nèi)容前沿新穎、手段多樣先進(jìn)、方法開(kāi)放創(chuàng)新、與“大氣污染控制工程”課程相配套的工科教材。教材堅(jiān)持研究與開(kāi)放式內(nèi)容相結(jié)合的方式，體現(xiàn)和鼓勵(lì)學(xué)生參與科研，提高學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。采用啟發(fā)式和開(kāi)放式課堂實(shí)驗(yàn)，研究式專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)，以學(xué)生自由結(jié)合的形式，設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增強(qiáng)教材的新穎性。 本教材的緒論、第一和四章以及附錄由陸建剛編著，第二和三章由張慧編著，樊；花愛(ài)春和嵇艷參加了部分章節(jié)的編寫(xiě)工作，陳敏東和許正文進(jìn)行統(tǒng)稿和審稿工作。 由于編者水平有限，缺點(diǎn)與疏漏在所難免，敬請(qǐng)讀者提出批評(píng)和建議，以便加以修正，使教材的內(nèi)容得到進(jìn)一步提高和完善。 編者 2012年1月

內(nèi)容概要

本書(shū)是編著者在多年教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)而成的實(shí)驗(yàn)教材。書(shū)中介紹了現(xiàn)代新型儀器、裝置和測(cè)量方法等，內(nèi)容包括緒論、基本知識(shí)、基本操作、基本技術(shù)、性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)、大氣固態(tài)污染物實(shí)驗(yàn)、大氣氣態(tài)污染物實(shí)驗(yàn)等七大類(lèi)，共46個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在新技術(shù)開(kāi)發(fā)、探索性研究型實(shí)驗(yàn)上具有一定的新穎性。此外，考慮到各個(gè)院校在安排教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)的差異性，實(shí)驗(yàn)設(shè)立了可根據(jù)自身?xiàng)l件、選擇性開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。本教材將理論與實(shí)踐相結(jié)合，科研與教學(xué)相結(jié)合，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程和學(xué)生動(dòng)手能力，使學(xué)生能夠建立大氣污染控制的全面立體化印象，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。
 本書(shū)可作為高等院校環(huán)境工程及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)用書(shū)，也可供從事環(huán)境科學(xué)研究及管理的人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論
　一、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)的目的和要求
　二、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法
　三、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定
　四、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)規(guī)則
　五、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則
　六、實(shí)驗(yàn)室意外事故的處理
第一章　基本知識(shí)、基本操作、基本技術(shù)
　一、實(shí)驗(yàn)室常用儀器
　二、實(shí)驗(yàn)基本操作及其過(guò)程
　三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和表達(dá)
　四、實(shí)驗(yàn)誤差及其處理
　五、實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)
第二章　性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)
　實(shí)驗(yàn)一系統(tǒng)的壓力和真空度的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)二煙氣參數(shù)（溫度、壓力、含濕量、密度、流速及流量）的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)三軸流風(fēng)機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)
　實(shí)驗(yàn)四文丘里及孔板流量計(jì)流量系數(shù)的測(cè)定
第三章　固態(tài)污染物實(shí)驗(yàn)
　實(shí)驗(yàn)五區(qū)域環(huán)境空氣中總懸浮顆粒物的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)六粉塵樣品的分取及安息角的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)七煙氣含塵濃度的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)八粉塵真密度的測(cè)定（真空法）
　實(shí)驗(yàn)九光學(xué)法測(cè)定粉塵粒徑
　實(shí)驗(yàn)十移液管法測(cè)定粉塵粒徑分布
　實(shí)驗(yàn)十一沖擊法測(cè)定粉塵粒徑分布
　實(shí)驗(yàn)十二粉塵比電阻的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)十三旋風(fēng)除塵器性能的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)十四袋式除塵器性能的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)十五濕式文丘里除塵器性能的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)十六電除塵器除塵效率的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)十七電除塵器伏安特性測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)十八交通源顆粒物排放因子的測(cè)定
第四章　氣態(tài)污染物控制實(shí)驗(yàn)
　實(shí)驗(yàn)十九奧氏氣體分析儀測(cè)定煙氣組分(CO2、CO、O2、N2)
　實(shí)驗(yàn)二十填料塔反應(yīng)器回收煙氣中CO2
　實(shí)驗(yàn)二十一膜吸收法捕集煙氣中CO2
　實(shí)驗(yàn)二十二濕壁柱吸收空氣中CO2
　實(shí)驗(yàn)二十三鼓泡反應(yīng)器吸收空氣中CO2
　實(shí)驗(yàn)二十四大氣環(huán)境中SO2濃度的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)二十五大氣環(huán)境中氮氧化物濃度的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)二十六煙氣中二氧化硫污染物的凈化
　實(shí)驗(yàn)二十七吸收法凈化煙氣中氮氧化物
　實(shí)驗(yàn)二十八吸附法凈化氣體中的氮氧化物
　實(shí)驗(yàn)二十九活性炭吸附含苯有機(jī)廢氣
　實(shí)驗(yàn)三十高濃度有機(jī)廢氣的凈化(冷凝法)
　實(shí)驗(yàn)三十一高濃度有機(jī)廢氣的凈化(冷凝?吸收組合法)
　實(shí)驗(yàn)三十二還原法處理煙氣中氮氧化物
　實(shí)驗(yàn)三十三催化燃燒法凈化廢氣中有機(jī)污染物
　實(shí)驗(yàn)三十四室內(nèi)空氣污染物甲醛含量的測(cè)定(分光光度法)
　實(shí)驗(yàn)三十五室內(nèi)空氣污染物甲醛含量的測(cè)定(離子色譜法)
　實(shí)驗(yàn)三十六空氣中污染物苯系物含量的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)三十七空氣中污染物氨含量的測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)三十八機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染物的檢測(cè)
　實(shí)驗(yàn)三十九餐飲業(yè)煙氣油煙凈化器性能測(cè)定
　實(shí)驗(yàn)四十濕法煙氣脫硫（氧化鎂法）
　實(shí)驗(yàn)四十一生物質(zhì)型煤成型實(shí)驗(yàn)
　實(shí)驗(yàn)四十二生物質(zhì)型煤燃燒過(guò)程脫硫?qū)嶒?yàn)
　實(shí)驗(yàn)四十三催化轉(zhuǎn)化法去除汽車(chē)尾氣中氮氧化物
　實(shí)驗(yàn)四十四光催化氧化法凈化VOC
　實(shí)驗(yàn)四十五生物洗滌降解法凈化VOC
　實(shí)驗(yàn)四十六脈沖電暈等離子體法脫除煙氣中SO2和NOx
附錄
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：4.氣體樣本的采集與保存在大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)中，氣體樣本的采集與保存尤為重要，采樣方法不正確或不規(guī)范，即使操作者再細(xì)心、實(shí)驗(yàn)室分析再精確、實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制再?lài)?yán)格，也不會(huì)得出準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果。采樣的原則：樣品必須均勻，有代表性；必須保持樣品原有的穩(wěn)定性。根據(jù)氣體樣本中所測(cè)污染物的不同性質(zhì)，污染物分為氣態(tài)、氣溶膠態(tài)和混合態(tài)，樣品的采集與保存有所不同。下面介紹呈氣態(tài)、氣溶膠態(tài)和混合態(tài)的氣體樣本常用采樣方法。（1）氣態(tài)污染物采樣方法，①直接采樣法此法適用于大氣中被測(cè)組分濃度高或者所用的分析方法靈敏度較高的情況，直接采取少量樣本就可以滿(mǎn)足分析需要。a.注射器采樣：在現(xiàn)場(chǎng)直接用100mL注射器連接一個(gè)三通活塞抽取空氣樣本，密封進(jìn)樣口，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。采樣時(shí)，先用現(xiàn)場(chǎng)空氣抽洗3～5次，然后抽樣，將注射器進(jìn)氣口朝下，垂直放置，使注射器內(nèi)壓力略大于大氣壓。b.塑料袋采樣：用一種與所采集的污染物既不起化學(xué)反應(yīng)，也不吸附、不滲漏的塑料袋。使用前進(jìn)行氣密性檢查，充足氣后，密封進(jìn)氣口，，將其置于水中，不冒氣泡即為達(dá)到氣密性要求。使用時(shí)用現(xiàn)場(chǎng)空氣沖洗3～5次后，再充進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)空氣，夾封裝口，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。此法具有經(jīng)濟(jì)和輕便的特點(diǎn)，使用前事先對(duì)塑料袋進(jìn)行樣本穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。c.固定容器法：此法適用于采集少量空氣樣本。具體方法有兩種：一種是將真空采氣瓶抽真空至133Pa左右，如瓶中事先裝好吸收液，可抽至溶液冒泡為止，將真空采氣瓶攜帶至現(xiàn)場(chǎng)，打開(kāi)瓶塞，被測(cè)空氣即充進(jìn)瓶中。關(guān)閉瓶塞，帶回實(shí)驗(yàn)室分析，采氣體積即為真空采氣瓶的體積。也可以將真空采氣瓶抽真空后拉封，到現(xiàn)場(chǎng)后從斷痕處折斷，空氣即充進(jìn)瓶?jī)?nèi)，完成后蓋上橡皮帽，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。另一種方法是使用采氣管，通過(guò)置換法采集被測(cè)空氣。在現(xiàn)場(chǎng)用二聯(lián)球打氣，使通過(guò)采氣管的空氣量至少為管體積的6～10倍，完全置換采氣管中原有的空氣，然后封閉兩端管口，帶回實(shí)驗(yàn)室分析，采樣體積即為采氣管容積。②動(dòng)力式采樣法大氣中污染物含量往往很低，需要采用一定的方法將大量空氣樣本進(jìn)行濃縮，使之滿(mǎn)足分析方法靈敏度的要求，動(dòng)力式采樣法適應(yīng)這種需求。此方法具體操作如下：采用抽氣泵抽取空氣，將空氣樣本通過(guò)收集器中的吸收介質(zhì)，使氣體污染物濃縮在吸收介質(zhì)中，從而達(dá)到濃縮采樣的目的。根據(jù)吸收介質(zhì)的不同，可以分為溶液吸收法、填充柱采樣法、低溫冷凝濃縮法等。動(dòng)力式采樣法采樣時(shí)間一般比較長(zhǎng)，測(cè)得結(jié)果代表采樣時(shí)段的平均濃度，更能反映大氣污染的真實(shí)情況。a.溶液吸收法：此方法采用一個(gè)氣體吸收管，內(nèi)裝吸收液，后接抽氣裝置，以一定的氣體流量，通過(guò)吸收管抽入空氣樣本，當(dāng)空氣通過(guò)吸收液時(shí)，被測(cè)組分被吸收在溶液中。取樣后采集吸收液，分析其中被測(cè)物的含量，根據(jù)測(cè)得結(jié)果及采樣體積計(jì)算大氣中污染物的真實(shí)濃度。吸收液的選擇按照一定的原則進(jìn)行篩選，關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)被采集的物質(zhì)溶解度大、化學(xué)反應(yīng)速率快、污染物在其中有足夠的穩(wěn)定時(shí)間。

編輯推薦

《大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)》是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材之一。

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