描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122258809
本书可作为高等院校环境工程及其相关专业的实验用书，也可供从事环境科学研究及管理的人员参考。
一、大气污染控制工程实验的目的和要求1
二、大气污染控制工程实验学习方法1
三、大气污染控制工程实验成绩的评定3
四、大气污染控制工程实验规则4
五、学生实验守则5
六、实验室意外事故的处理5
章基本知识、基本操作、基本技术6
一、实验室常用仪器6
二、实验基本操作及其过程10
三、实验结果的处理和表达21
四、实验误差及其处理22
五、实验室安全知识28
六、Flash实验教程的概念、功能、使用和意义等基础介绍31
七、虚拟仿真实验课程教程32
第二章性能测试实验33
实验一系统的压力和真空度的测定33
实验二烟气参数（温度、压力、含湿量、密度、流速及流量）的测定36
实验三轴流风机性能测试实验40
实验四文丘里及孔板流量计流量系数的测定42
实验五虚拟仿真实验——填料塔净化二氧化硫性能实验46
第三章固态污染物控制实验51
实验六区域环境空气中总悬浮颗粒物的测定51
实验七大气环境中悬浮颗粒物PM10和PM25的检测实验53
实验八粉尘样品的分取及安息角的测定55
实验九烟气含尘浓度的测定57
实验十粉尘真密度的测定（真空法）60
实验十一光学法测定粉尘粒径62
实验十二移液管法测定粉尘粒径分布65
实验十三冲击法测定粉尘粒径分布70
实验十四粉尘比电阻的测定75
实验十五旋风除尘器性能的测定77
实验十六袋式除尘器性能的测定81
实验十七湿式文丘里除尘器性能的测定85
实验十八电除尘器除尘效率的测定90
实验十九电除尘器伏安特性测定93
实验二十交通源颗粒物排放因子的测定95
第四章气态污染物控制实验98
实验二十一奥氏气体分析仪测定烟气组分(CO2、CO、O2、N2)98
实验二十二填料塔反应器回收烟气中CO2101
实验二十三膜吸收法捕集烟气中CO2104
实验二十四湿壁柱吸收空气中CO2109
实验二十五鼓泡反应器吸收空气中CO2112
实验二十六大气环境中SO2浓度的测定116
实验二十七大气环境中氮氧化物浓度的测定119
实验二十八烟气中二氧化硫污染物的净化122
实验二十九吸收法净化烟气中氮氧化物126
实验三十吸附法净化气体中的氮氧化物131
实验三十一活性炭吸附含苯有机废气135
实验三十二高浓度有机废气的净化(冷凝法)138
实验三十三高浓度有机废气的净化(冷凝吸收组合法)141
实验三十四还原法处理烟气中氮氧化物143
实验三十五催化燃烧法净化废气中有机污染物146
实验三十六室内空气污染物甲醛含量的测定(分光光度法)149
实验三十七室内空气污染物甲醛含量的测定(离子色谱法)152
实验三十八空气中污染物苯系物含量的测定154
实验三十九空气中污染物氨含量的测定157
实验四十机动车尾气污染物的检测159
实验四十一餐饮业烟气油烟净化器性能测定162
实验四十二湿法烟气脱硫（氧化镁法）166
实验四十三生物质型煤成型实验169
实验四十四生物质型煤燃烧过程脱硫实验172
实验四十五催化转化法去除汽车尾气中氮氧化物176
实验四十六光催化氧化法净化VOCs179
实验四十七生物洗涤降解法净化VOCs183
实验四十八脉冲电晕等离子体法脱除烟气中SO2和NOx187
实验四十九室内空气总VOCs的快速测定实验190
实验五十等离子体法净化室内空气实验192
实验五十一膜基冷凝法捕集低浓度VOCs实验194
实验五十二膜法净化恶臭气体实验197
实验五十三膜吸收法净化烟气中NO2实验200
实验五十四膜基离子液体捕集烟气中SO2实验201
实验五十五烟气中硫氮氧化物协同净化实验203
实验五十六吸收与吸附联合法净化实验206
附录209
参考文献228
“大气污染控制工程实验”课程作为环境科学与工程学科的一门重要的专业基础课，一直受到广泛的关注。课程涉及大气污染控制的基本理论、各种控制过程的基本原理、典型控制设备的基本构造等，培养学生分析和解决大气污染控制问题的能力，为学生进行大气污染控制工程的设计、科研及技术管理打下必要的基础。课程的主要目的是通过实验手段培养学生对大气污染控制过程的理解和分析能力，配合理论课程掌握当代大气污染控制技术领域的基本概念和基本原理，学习与大气污染控制工程相关的常用技术、方法、仪器和设备，学习如何用实验方法判断物质的性能和规律，引导学生了解实验手段在大气污染控制工艺与设备研究、开发过程中所起的作用，使学生获得采用实验技术和方法来研究大气污染控制新工艺、新技术和新设备的独立工作能力，进一步培养学生正确和良好的实验习惯和严谨的工作作风。
随着课程教学改革的不断深入，《大气污染控制工程实验》教材的建设、合理选择与使用显得尤为重要。近年来，由于出版和信息产业的国际化，许多国外关于大气污染控制工程领域的著名教材也被引进和吸纳到国内的课程教学中来，这对国内此领域的教学改革和人才培养起到了积极的促进作用。习惯上，“大气污染控制工程实验”课程与“大气污染控制工程”课程相配套，而“大气污染控制工程”课程是环境工程专业的核心课程。近几年来，随着环境科学与工程学科教学与研究学术梯队的形成和不断发展，取得不少教学和研究成果。为了进一步丰富该课程的教学内容，促进教学质量的提高，以配套和完善“大气污染控制工程”课程的建设和发展，我们编写了《大气污染控制工程实验》教材。教材构建专业基础实验综合实验研究型实验的系统化实验教学平台，满足学生进行自主实验设计、发挥其研究潜力和创新能力的要求。
笔者以“市场导向、学科前沿”的观点和“大气气象”专业特色的原则，确定《大气污染控制工程实验》教材的内容；借鉴国内外著名大学相关课程和教材的经验，形成知识体系完善、内容前沿新颖、手段多样现代、方法开放创新、与“大气污染控制工程”课程相配套的工科教材。本教材坚持研究与开放式内容相结合的方式，鼓励学生参与科研，提高学生的动手能力，培养创新意识。本教材还设置了启发式和开放式课堂实验、研究式专题实验，以学生自由结合的形式，设置实验内容，增强教材的新颖性。
本教材第二版在版的基础上，引进Flash教程和虚拟仿真实验教程，在第二章“性能测试实验”部分，增加了虚拟仿真实验。在第三章“固态污染物控制实验”部分，增加了PM10和PM25检测实验。在第四章“气态污染物控制实验”部分，针对室内空气污染，增加了VOCs快速测定和等离子体法净化实验；在新型膜分离技术应用方面，增加了低浓度VOCs捕集、恶臭气体净化、烟气中NO2的膜吸收和SO2离子液体捕集实验。另外，在综合性实验方面，增加了硫氮氧化物协同净化实验和吸收与吸附联合法净化实验。教材的第二版，在内容上更加丰富，在实验手段上更加多样，在技术应用上涉及的面更广。因此，本教材能够扩展学生的知识面，提供更贴近实际的实验和实践技能。
本教材所提供的实验方法和流程，也可供科研人员和工程设计人员参考。
由于笔者水平有限，缺点与错误在所难免，敬请读者提出批评和建议，以便加以修正，使教材的内容得到进一步提高和完善。
编者
2016年8月8日
版前言
“大气污染控制工程实验”课程作为环境科学与工程学科的一门重要的专业基础课，一直受到广泛的关注。课程涉及大气污染控制的基本理论、各种控制过程的基本原理、典型控制设备的基本构造等，培养学生分析和解决大气污染控制问题的能力，为学生进行大气污染控制工程的设计、科研及技术管理打下必要的基础。课程的主要目的是通过实验手段培养学生对大气污染控制过程的理解和分析能力，配合理论课程掌握当代大气污染控制技术领域的基本概念和基本原理，学习与大气污染控制工程相关的常用技术、方法、仪器和设备，学习如何用实验方法判断过程的性能和规律，引导学生了解实验手段在大气污染控制工艺与设备研究、开发过程中所起的作用，使学生获得采用实验技术和方法来研究大气污染控制新工艺、新技术和新设备的独立工作能力，进一步培养学生正确和良好的实验习惯和严谨的科学作风。
随着课程教学改革的不断深入，《大气污染控制工程实验》教材的建设、合理选择与使用显得尤为重要。近年来，由于出版和信息产业的国际化，许多国外关于大气污染控制工程领域的著名教材也被引进和吸纳到国内的课程教学中来，这对国内此领域的教学改革和人才培养起到了积极的促进作用。习惯上，“大气污染控制工程实验”课程与理论课“大气污染控制工程”课程相配套。“大气污染控制工程”课程是环境工程专业的核心课程，近几年来，随着环境科学与工程学科教学与研究学术梯队的形成和不断发展，取得了不少教学和研究成果。为了进一步丰富该课程的教学内容，促进教学质量的提高，以配套和完善“大气污染控制工程”课程的建设和发展，我们编著了《大气污染控制工程实验》教材。教材呈现专业基础实验综合实验研究型实验的系统化实验教学平台，满足学生进行自主实验设计、发挥其研究潜力和创新能力的要求。
教材以“市场导向、学科前沿”的观点和“大气气象”专业特色的原则，确定《大气污染控制工程实验》教材的内容；借鉴国内外著名大学相关课程和教材的经验，形成知识体系完善、内容前沿新颖、手段多样先进、方法开放创新、与“大气污染控制工程”课程相配套的工科教材。教材坚持研究与开放式内容相结合的方式，体现和鼓励学生参与科研，提高学生动手能力，培养创新意识。采用启发式和开放式课堂实验，研究式专题实验，以学生自由结合的形式，设置实验内容，增强教材的新颖性。
本教材的绪论、章和第四章以及附录由陆建刚编著，第二章和第三章由张慧编著，樊璠、花爱春和嵇艳参加了部分章节的编写工作，陈敏东和许正文进行统稿和审稿工作。
由于编者水平有限，缺点与疏漏在所难免，敬请读者提出批评和建议，以便加以修正，使教材的内容得到进一步提高和完善。
编者
2012年1月
1、Flash概念
Flash是美国Macromedia公司创建的一种二维矢量动画设计软件（Macromedia Flash，简称为Flash，后被Adobe公司合并，称为Adobe Flash），是一款集动画创作与应用程序开发于一身的创作软件，该软件以流式控制技术和矢量技术为核心，用于网页动画的交互性设计，可以包含丰富的视频、声音、图形和动画。通常包括Macromedia Flash，用于设计和编辑Flash文档，以及Adobe FlashPlayer，用于播放Flash文档。
Flash软件基本特征：
(1) 互联网网页的矢量动画设计和流式播放，具有存储空间小、下载迅速、边播放边下载等特点；
(2) “富因特网应用”(RIA)概念的实现平台之一；
(3) 独特的影片档案格式(SWF)；
(4) 音乐、动画、声效，交互方式融合在一起。
通常应用Flash创作内容时，需要在Flash文档文件中工作。Flash文档四个组成部分：
(1) 舞台 舞台是显示图形、视频、按钮等内容的位置区域;
(2) 时间轴 时间轴用于组织和控制文档内容在一定时间内播放的图层数和帧数，即用来通知Flash显示图形和其它项目元素的时间，或者指定舞台上各图形的分层顺序;
(3) 库面板 库面板是Flash显示Flash文档中的媒体元素列表的位置;
(4) Action scipt Action scipt代码用于向文档中的媒体元素添加交互式内容。
Flash已经逐渐成为网页动画的标准和一种新兴的技术发展方向。
2、Flash基本功能
Flash有三大基本功能，是Flash动画设计体系中重要、基础、紧密相连的逻辑功能，包括: 绘图、编辑图形和补间动画和遮罩。Flash拥有多种绘图工具，可以在不同的绘制模式下工作。Flash提供的3种绘制模式，基本绘制模式创建矩形和椭圆简单形状，在默认情况下，Flash使用合并绘制模式，也可以启用对象绘制模式。编辑图形是怎样使用元件来组织图形元素，这也是Flash动画的一个巨大特点。Flash中的每幅图形都开始于一种形状，形状由两个部分组成，填充(fill)和笔触(stroke)，前者是形状里面的部分，后者是形状的轮廓线。补间动画是整个Flash动画设计的核心，也是Flash动画的大优点，包括动画补间和形状补间两种形式。使用Macromedia Flash 中的诸多功能，可以创建多种类型的应用程序。
3、Flash在实验中应用
Flash可以化静为动、化虚为实、化抽象为直观，能够拓展实验的时空界限 ，形象的展示实验过程和装置运行的细节，提高学生对实验的兴趣、效率和主动性。避免了时间、空间、课堂教学条件的限制，学生可以不去实验室实地观察，只要在电教多媒体系统上可将书本知识化静为动、化虚为实、化抽象为直观，并具有信息量大、传递方便、现象鲜明、直观、简洁明了等特点，Flash在虚拟仿真实验提供支撑，在理工科类实验中得到了广泛应用。
七 虚拟仿真实验课程教程
随着虚拟实验技术日益成熟，虚拟仿真实验室在教育领域的应用价值开始被人们认识和广泛接受，该技术可以辅助高校科研工作，同时在实验教学方面也获得了快速发展，其具有利用率高，易维护等诸多优点，近年来，国内高校都根据自身科研和教学的需求建立了虚拟仿真实验室，目前已有100个虚拟仿真实验教学中心。
1、虚拟仿真实验基本特征
虚拟仿真（Virtual，Reality，Simulation）技术，是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真本质上是一种可创建和体验虚拟世界（Virtual World）的计算机系统，此种虚拟世界由计算机生成，可以是现实世界的再现，亦可以是构想中的世界，实验者可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。
虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实（又称VR）等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境，实验者可以像在真实的环境中一样，完成各种实验项目，获得的实验效果等价于甚至优于真实实验的效果。虚拟实验建立在一个虚拟的实验环境(平台仿真)之上，注重的是实验操作的交互性和实验结果的仿真性。虚拟实验是一种动态体验，其能够完成现实实验现象的效果。虚拟实验能够有效提高经费、场地、器材等方面的利用效率，虚拟实验教学能够突破传统实验对“时、空”的限制，实验者可以随时随地通过网络进入虚拟实验室，操作仪器，进行各种实验，有助于提高实验教学质量。
虚拟仿真实验在虚拟仿真实验室完成，虚拟仿真实验的开发与应用将会对实验教学改革产生变革性的影响。
2、虚拟仿真实验室平台、设备和要求
虚拟仿真实验室由虚拟实验台、虚拟器材库和开放式实验室管理系统组成，具体由五部分组成，1）虚拟现实应用开发平台，包括软件平台和硬件平台；2）高性能图像生成及处理系统；3）立体式沉浸性的虚拟三维显示系统；4）虚拟现实交互系统；5）集成应用控制系统。
虚拟仿真实验在虚拟仿真实验室平台（计算机操作系统）上进行，针对具体的实验项目，在对实验原理理解透彻的前提下，熟悉实验室平台操作过程，实验项目主要包含两部分内容：实验过程的真实模拟重现和实验操作步骤过程正确性检验。
第二章 性能测试实验
实验五 虚拟仿真实验－填料塔净化二氧化硫性能实验
一、实验目的与要求
1、了解虚拟仿真原理和过程；
2、通过虚拟仿真了解填料塔结构和吸收净化有害气体的性能，加深理解填料塔内气液接触状况及吸收过程的基本原理；
3、熟悉虚拟仿真在吸收法净化废气中SO2中应用；
4、通过虚拟仿真，观察填料塔内气液接触状况和液泛现象，测定填料塔的吸收效率及压降；
5、通过虚拟仿真，观察气液流速的变化对气液接触状况的影响，测定填料塔化学吸收体系的体积传质系数；
6、通过实验初步了解用填料塔的吸收净化有害气体的性能，加深理解在填料塔内气液
二、实验原理
在填料塔中，两相接触是连续地在填料表面上进行，完成一定吸收任务需要一定的填料高度，填料层高度计算方法有传质系数法、传质单元法以及等板高度法。总体积传质系数KYa是单位填料体积、单位时间吸收的溶质量。它反映填料吸收塔性能的主要参数，是设计填料高度的重要数据。
本实验采用NaOH或Na2CO3溶液吸收空气-二氧化硫混合气体中的SO2，吸收方式为化学吸收。通过实验，得到以浓度差为推动力的体积吸收系数（Kya）：
（2-5-1）
式中：Q－通过填料塔的空气量，kmol/h;
h－填料层高度，m;
A－填料塔的截面积，m2;
y1、y2－进出填料塔气体中SO2的比摩尔分率；
Δym－对数平均推动力。
其中：
； （2-5-2）
PA1、PA2－进出塔气体中SO2的分压力，Pa；P-吸收塔气体的平均压力，Pa。
由于吸收反应为快速不可逆反应，吸收液面上SO2的平衡浓度可看作为零，则对数平均推动力Δym可表示为：
（2-5-3）
由上面公式可得到以分压差为推动力的体积吸收系数KGa的计算公式为：
（2-5-4）
三、仪器与实验设备
实验在虚拟仿真系统中实施，仪器和设备见图2-5-1和图2-5-2。
图2-5-1 虚拟仿真实验流程图
图2-5-2 虚拟仿真实验滴定
四、实验方法与步骤
1、登录系统
进入实验后，会出现“登录”对话框，如
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