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城市霧霾治理中化學(xué)工藝的應(yīng)用論文
城市霧霾治理中化學(xué)工藝的應(yīng)用論文【1】
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,全國各大城市工業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,車輛數(shù)目不斷增加,工廠廢氣及汽車尾氣的排放造成很多內(nèi)陸城市出現(xiàn)霧霾的天氣。
霧霾天氣的頻發(fā)嚴(yán)重影響人民群眾的身體健康和城市生活的正常運(yùn)行。
霧霾天氣的成因主要是空氣中的PM2.5含量超標(biāo)。
盡管我國已經(jīng)出臺(tái)了一系列的政策,研發(fā)了一些列的技術(shù)用于霧霾治理,但在防治霧霾的實(shí)際過程中還存在一些問題。
在保障環(huán)境的前提下,運(yùn)用有效的化學(xué)方法治理霧霾是一些空氣污染嚴(yán)重城市的首選。
本文對(duì)霧霾及PM2.5的概念進(jìn)行了闡述,分析了霧霾天氣的成因,指出了治理霧霾對(duì)于城市發(fā)展的重要意義,針對(duì)治理霧霾的化學(xué)工藝進(jìn)行了分析,旨在尋求適合各城市的霧霾治理策略。
關(guān)鍵詞:霧霾治理 化學(xué)工藝 應(yīng)用研究
引言
隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快,工業(yè)產(chǎn)生的廢氣逐年增多。
近些年,物流運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展和居民生活水平的提高,使城市道路上運(yùn)行的車輛越來越多,這也是造成空氣污染和霧霾天氣的重要原因之一。
做好霧霾治理有助于提升城市的空氣質(zhì)量,確保居民的人身健康和安全,對(duì)于城市環(huán)境建設(shè)和整體形象的提升有著至關(guān)重要的意義。
充分借鑒國內(nèi)外霧霾治理的經(jīng)驗(yàn),改善能源結(jié)構(gòu),使用清潔能源,降低汽車尾氣排放,構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的城市環(huán)境,有助于推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展。
一、關(guān)于霧霾和PM2.5概念的闡述
1、“霧”和“霾”有著本質(zhì)的區(qū)
“霧”是由大量懸浮于空氣中的微小水滴或冰晶構(gòu)成,是地面水汽凝結(jié)的產(chǎn)物,隨著日照的變化和水汽的蒸發(fā),變化明顯。
“霾”又可稱之為“灰霾”,是一種顆粒的混合體,包括空氣中的微小塵粒、煙粒或鹽粒,導(dǎo)致空氣污濁,嚴(yán)重時(shí)水平能見度在幾公里以下。
霾的水汽含量較少,固體顆粒物較多,一般呈灰黃色,在一天內(nèi)的變化較小。
因?yàn)轹彩苋藶橐蛩氐挠绊戄^大,水汽也影響霾的變化,我國的氣象部門將其與霧聯(lián)系在一起,將這種天氣現(xiàn)象稱為“霧霾”,可視為一種災(zāi)害性的天氣。
2、PM2.5的概念
PM2.5其實(shí)是一種代稱,PM2.5是空氣中的一種微型顆粒的總稱,這種微小顆粒的直徑小于或等于2.5微米。
這個(gè)大小的顆粒容易被人體吸入,吸到肺部會(huì)嚴(yán)重影響人的身體健康,PM2.5包括很多污染顆粒,例如硫酸鹽、硝酸鹽和有機(jī)物等顆粒,這些顆粒是造成霧霾天氣的罪魁禍?zhǔn),也是引發(fā)嗎,霾形成的重要因素。
因此,我們看到的報(bào)道中豆?jié){霧霾天氣與PM2.5 濃度標(biāo)準(zhǔn)值聯(lián)系在一起,PM2.5是否超標(biāo)是檢驗(yàn)是否形成霧霾的標(biāo)準(zhǔn)。
二、霧霆天氣形成的原因分析
霧霆天氣下,空氣中的污染物增多,城市的空氣質(zhì)量急劇下降,城市的能見度很低,影響城市的交通運(yùn)輸,影響人們的正常生活和工作,極易引發(fā)人類的肺部疾病。
一旦霧霾持續(xù)的時(shí)間較長的情況下,城市的日常秩序會(huì)被打破,人們會(huì)生活在恐懼和危險(xiǎn)之中。
因此,治理霧霾勢在必行。
造成霧霾天氣現(xiàn)象產(chǎn)生的因素很多,不是單一因素造成的,研究霧霾的成因有利于開展針對(duì)性的預(yù)防和治理工作。
“霧霾”主要是一些污染顆粒物對(duì)空氣的污染,這些顆粒物大多來自工廠排放的廢氣和汽車尾氣。
隨著工業(yè)化的規(guī)模逐漸擴(kuò)大,工廠排放出的廢氣量逐年上升,例如冶金工廠和機(jī)電工廠等,還有一些從事汽車維修以及建材材料的生產(chǎn)企業(yè),排放出的廢渣也會(huì)混入空氣中,帶來污染顆粒。
其次是汽車尾氣的排放,汽車尾氣的主要成分是氮氧化物,遇到有霧的天氣,會(huì)轉(zhuǎn)化成二次顆粒,造成空氣污染,進(jìn)而產(chǎn)生霧霾。
另外,城市的顆粒污染物也是霧霾的重要成因,例如城市建設(shè)工程施工中排放的廢渣、廢氣等。
導(dǎo)致霾產(chǎn)生的顆粒主要分為四種,包括硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)物和揚(yáng)塵顆粒,較為常見的是硫酸鹽型灰霾,污染時(shí)間持續(xù)較長,危害較大,硫酸鹽型灰霾主要是因?yàn)槊禾咳紵a(chǎn)生的。
三、霧霾治理對(duì)于城市發(fā)展的重要意義
1、有助于保護(hù)環(huán)境,促進(jìn)城市建設(shè)
我國有關(guān)部門非常重視節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,做好節(jié)能環(huán)保工作,有利于推動(dòng)城市的發(fā)展。
節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,為國民經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了巨大的財(cái)富,目前已經(jīng)成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)。
霧霾治理有利于保護(hù)城市環(huán)境,遏制環(huán)境惡化,改善居民的生活質(zhì)量,為居民打造優(yōu)質(zhì)的生活和工作的空間。
霧霾的治理可以為新能源企業(yè)提供前所未有的機(jī)遇,為新能源汽車、污染防控、空氣凈化等行業(yè)帶來發(fā)展空間,進(jìn)而繁榮國內(nèi)市場。
2、有助于推動(dòng)城市主要產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和轉(zhuǎn)型
部分城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為粗放,管理模式有待創(chuàng)新,內(nèi)陸城市重工業(yè)比例較高,能源結(jié)構(gòu)以煤炭燃燒為主,而煤炭燃燒產(chǎn)生的廢棄物和顆粒正是霧霾產(chǎn)生的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
因此,加快能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變是優(yōu)化城市環(huán)境的必然要求。
想要從根本上治理霧霾,首先要改變能源結(jié)構(gòu),增加清潔能源的使用。
高科技和新能源產(chǎn)業(yè)在這樣的背景下發(fā)展空間很大,有助于實(shí)現(xiàn)城市的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型。
四、治理霧霾的化學(xué)工藝研究
1、行之有效的氣相反應(yīng)法
1.1可選擇性的催化還原法
可選擇性的催化還原法,也可稱之為SCR技術(shù),這種方法是利用氨或烴做化學(xué)反應(yīng)的還原劑,催化反應(yīng)溫度在320℃-400℃,在催化劑和溫度的共同作用下,將NOx還原為氮?dú)夂退?/p>
這種方法對(duì)空氣質(zhì)量的影響很小,不會(huì)造成空氣的二次污染,目前應(yīng)用范圍最廣,應(yīng)用技術(shù)最為成熟的霧霾治理方法,脫硝率約80%。
1.2選擇性的非催化還原法
這種還原方法又稱之為SNCR技術(shù),要求反應(yīng)溫度較高,一般在900℃-1100℃之間,不使用催化劑,通過在反應(yīng)氣體中注入氨和尿素等物質(zhì),有選擇性的把有霾氣體中的NOx還原為氮?dú)夂退,達(dá)到去除霧霾的目的。
這種反應(yīng)中最重要的環(huán)節(jié)是對(duì)溫度的控制。
1.3混合型還原法
是將前面提到的兩種還原方式配合使用,前端溫度控制在1000℃左右,后端溫度在350℃左右,并加入少量催化劑,實(shí)現(xiàn)還原反應(yīng),驅(qū)除霧霾顆粒。
2、等離子體活化霾法
2.1電子束輻照法
首先在含霾氣體中加入氨,然后利用電子加速器制造出的高能電子束輻照氣體,將含霾氣體中的二氧化硫和NOX轉(zhuǎn)化成硫酸銨或硝酸銨,實(shí)現(xiàn)霧霾的治理,這種脫硝技術(shù)成功率也較高。
2.2脈沖電暈等離子法
這種方法是依賴脈沖高壓電源在反應(yīng)器中形成的等離子體,繼而產(chǎn)生出高能電子。
利用這種高能電子將含霾空氣中的二氧化硫、NOX、水、氧氣等分子激活、電離、分解,進(jìn)而誕生具有強(qiáng)氧化性的基團(tuán),這些基團(tuán)與SO2、NOX分子相互作用,生成三氧化硫和二氧化氮,并注入氨,之后生成硝銨等顆氣溶膠,經(jīng)過過濾收集和科學(xué)處理,達(dá)到凈化空氣的目的。
3、固體和液體吸附的方法
吸附方法有一些物理方法和化學(xué)方法,在這里主要介紹幾項(xiàng)簡單的化學(xué)方法。
3.1分子吸附法
主要利用絲光沸石對(duì)N的吸附力,有氧條件下將一氧化氮氧化為二氧化氮進(jìn)行吸附。
3.2硅膠發(fā)
用硅膠作吸附工具,將一氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸M(jìn)行吸附,但氣體中固體雜質(zhì)較多時(shí)不適合采用此方法,固體雜質(zhì)會(huì)堵塞吸附空隙影響效果。
3.3稀硝酸和堿液吸收法
稀硝酸和堿液都可以作為吸附劑,稀硝酸的成本較高,在工業(yè)上應(yīng)用最多的是堿液吸收法,一般使用碳酸鈉。
結(jié)語
綜上所述,霧霾是一種災(zāi)害性天氣,加強(qiáng)霧霾治理有利于提升空氣質(zhì)量,有利于優(yōu)化城市環(huán)境。
通過科學(xué)的化學(xué)工藝有效的開展治理活動(dòng),是促進(jìn)城市空氣質(zhì)量提升的關(guān)鍵,城市要通過霧霾治理加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型,轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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化學(xué)工藝對(duì)城市霧霾天氣的治理問題【2】
摘要:近一段時(shí)期,霧霾天氣在我國的各大城市中蔓延,霧霾天氣已經(jīng)嚴(yán)重的影響到人們的生活和身體健康,面對(duì)這樣嚴(yán)峻的形勢,全社會(huì)必須對(duì)霧霾天氣給予更大的關(guān)注,盡早的對(duì)霧霾天氣進(jìn)行治理,通過科學(xué)的手段凈化城市的空氣質(zhì)量,保障人們的有一個(gè)健康的生活環(huán)境。
關(guān)鍵詞:霧霾天氣;治理;對(duì)策
霧霾天氣與工業(yè)污染是分不開的,尤其是近幾年我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較迅速,經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的成果給人們帶來了很大的吸引力,因此對(duì)于環(huán)境額透支程度應(yīng)經(jīng)造成了極其惡劣的影響。
一、霧霾天氣形成的原因
霧霾天氣,空氣質(zhì)量大范圍的下降,造成城市里大面積低能見度的情況。
空氣中的有毒氣體濃度增加,在早上或夜間相對(duì)濕度較大的時(shí)候,形成的是霧;在白天氣溫上升、濕度下降的時(shí)候,逐漸轉(zhuǎn)化成霾。
重度的廢氣排放導(dǎo)致空氣自我凈化的能力下降。
霧霾天氣持續(xù)的實(shí)踐比較長,并且很不容易被很快的解決和治理。
“霧霾”中存在的有毒顆粒主要來自于城市的廢氣排放,如工廠的廢氣排放、汽車的為其排放等。
首先是汽車尾氣的排放。
排放的氣態(tài)污染物,氮氧化物等,碰上霧天,同樣也很容易轉(zhuǎn)化為二次顆粒污染物,更容易導(dǎo)致霧霾的嚴(yán)重產(chǎn)生。
各工廠企業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢氣、廢渣。
比如冶金、機(jī)電制造業(yè)生產(chǎn),還有大量汽修噴漆、建材生產(chǎn)所排放的廢氣。
還有就是城市的顆粒污染,建筑工地在施工過程中揚(yáng)起來大量的污染物,這些同氣候情況相結(jié)合就形成了霧霾的天氣。
污染物排放和懸浮物大量增加,正是因?yàn)槌鞘腥丝诘牟粩嘣鲩L和工業(yè)發(fā)展迅速、機(jī)動(dòng)車輛猛增,因此直接導(dǎo)致了能見度降低,霧霾天氣也是難以避免的。
二、霧霾的危害
霧霾天氣對(duì)城市的危害主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一個(gè)是城市的建設(shè)問題上和環(huán)境建設(shè)的問題上,另一個(gè)是對(duì)人們身體健康問題的影響。
這兩個(gè)方面的不良影響對(duì)人們的生活都是極為不利的,很大程度上會(huì)造成城市發(fā)展的延緩,人們總體生活質(zhì)量的下降。
在城市建設(shè)方面,城市快速的發(fā)展節(jié)奏已經(jīng)造成生活環(huán)境的負(fù)效應(yīng)。
城市的綠化對(duì)于環(huán)境的改善起到的作用是微乎其微的,城市建筑用地、商業(yè)用地的迅速開發(fā)導(dǎo)致了城市布局的過度緊密,城市的空氣質(zhì)量因此受到了很大的影響。
同時(shí)建筑過程中產(chǎn)生的大量的污染物的處理并不理想,加上城市空氣流通不順暢,污染物的傳播帶來了更大的污染。
還有就是工業(yè)的發(fā)展情況,人們對(duì)于利益的追求導(dǎo)致人們盲目的透支環(huán)境肆意的排放廢氣造成的后果是無法彌補(bǔ)的。
城市大量的私人用車,帶來了很多氣體排放,這也是城市問題很難避免的。
霧霾天氣還有可能造成車禍的多發(fā),道路路況不清楚人們駕駛安全就受到了威脅。
在個(gè)人的身體健康問題上,人們吸入大量的有毒氣體,造成呼吸的不順暢,呼吸道受到嚴(yán)重的感染,尤其是對(duì)于新生兒更是不利于他們的健康成長。
對(duì)于老年人一樣,很容易造成心臟和血液類的疾病。
霧霾天氣對(duì)人們的健康隱患是巨大的,即使在出行的時(shí)候做好防護(hù)措施也是無法完全避免吸入有毒的氣體,而且為出行帶來極大的不方便。
三、霧霾天氣的治理
首先,應(yīng)該注意到廢氣的處理工藝的研制,邊研發(fā)邊管理,嚴(yán)格加強(qiáng)對(duì)污染物排放的限制,制定達(dá)標(biāo)規(guī)劃。
通過化學(xué)手段,對(duì)污染的空氣含量進(jìn)行分析和研究,通過空氣凈化手段對(duì)空氣進(jìn)行二次處理,加強(qiáng)對(duì)有毒氣體的排放的轉(zhuǎn)化和治理。
實(shí)施多污染協(xié)同控制,防止二次污染的形成,降低二氧化硫、氮氧化物、顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物等有毒物的排放總量。
其次,注重對(duì)工廠排放廢氣的燃燒處理。
從化學(xué)角度看,汽油和煤炭燃燒不完全,會(huì)形成致癌物多環(huán)芳烴-PAHs,常見的16種,最毒的是苯并芘-三大強(qiáng)致癌物之一。
所以通過化學(xué)的手段,對(duì)燃燒不徹底的氣體進(jìn)行深度的轉(zhuǎn)化,避免有毒氣體散播到空氣中去。
最后,政府加強(qiáng)管理,通過制定污染指標(biāo)和處罰制度,對(duì)廢氣污染的排放量做出嚴(yán)格的規(guī)定,對(duì)積極研發(fā)廢氣處理的企業(yè)進(jìn)行鼓勵(lì)和支持,對(duì)造成污染排放過量的企業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的處罰,形成企業(yè)的自覺。
綜上所述,環(huán)境問題已經(jīng)不容忽視了,必須及時(shí)有效地做出解決對(duì)策,讓城市的環(huán)境治理納入到政策性管理中去,加強(qiáng)各行業(yè)間的協(xié)調(diào)和監(jiān)督,做好統(tǒng)籌和規(guī)劃,改善城市的環(huán)境質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)發(fā)展的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,為人們創(chuàng)建良好的生活環(huán)境,為子孫后代留一片藍(lán)天,讓環(huán)境污染問題不再阻礙人類文明發(fā)展的進(jìn)程。
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