工业生产中的空气质量控制：工业空气净化器的作用

2024-11-19 20:33

二氧化硫（SO2）是一种常见的大气污染物，主要来源于煤、石油等燃料的燃烧以及燃煤电厂排放的废气。在京津冀等高新技术和重工业集中的地区，煤炭发电占据着非常重要的地位，而煤炭中的硫是最主要的有害成分之一。煤炭燃烧时，绝大部分的硫被氧化成二氧化硫，随烟气排放，污染大气，是引起雾霾的重要因素之一。一氧化碳（CO）和一氧化氮（NO）在空气中容易被氧气氧化，因此在空气质量指数中浓度较低。臭氧（O3）主要来源于汽车尾气，汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在光照作用下发生化学反应生成臭氧，臭氧会和大气中的其他成分结合形成光化学烟雾，这是汽车尾气最主要的危害形式。汽车尾气主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物（NOx）、铅等，还含有较多的二氧化硫和悬浮颗粒物（PM2.5、PM10）。

在工业生产过程中，烟羽模型适用于连续源的扩散，其浓度分布公式为： $c(x,y,z)=\genfrac{}{}{0ex}{}{2Q}{\pi {\sigma }^y{\sigma }^z}\genfrac{}{}{0ex}{}{v}{(4{\nu }^x{\sigma }^x{)}^{3/2}}\exp \left(-\genfrac{}{}{0ex}{}{y^2+z^2}{4{\sigma }^y}\right)\exp \left(-\genfrac{}{}{0ex}{}{(z-\genfrac{}{}{0ex}{}{v}{2}{\sigma }^z{)}^2}{4{\sigma }^z}\right)$ 其中，$c$为扩散的污染物浓度，$Q$为烟囱排放污染物的强度（单位为m³/s），$v$为平均风速，$h$为烟云的有效高度，$(x,y,z)$是该点坐标，${\sigma }^x,{\sigma }^y$分别为横风向和垂直方向的扩散系数，单位为m。以烟囱塔在地面上的垂直投影点为原点，以风速方向为x轴正向，y轴在水平面上垂直于x轴，正向在x轴的左侧，z轴垂直于水平面XOY向上为正向，建立空间直角坐标系。由于题目中未给出烟囱排放污染物所含的初始能量以及烟囱口的直径等条件，所以无法求出排放的烟云抬升的高度$h$，因此以烟囱的高度$H$（假设$H=50$m）来表示有效高度$h$。假设模型中的大气稳定度为中性气象条件，根据${\sigma }^x,{\sigma }^y$与大气稳定度及下风距离$x$的关系计算${\sigma }^x$和${\sigma }^y$。

在工业生产中，为了减少这些污染物对环境和人体健康的影响，工业空气净化器的使用变得尤为重要。它们能够有效去除空气中的有害气体和颗粒物，改善空气质量，保护工人健康。