《烟气净化理论与设计》共分为5章，根据我国生态发展理念和大学本科专业工程认证的要求进行编写，针对我国电厂烟气净化的超低排放目标及主流技术，简要介绍了能源与大气污染的相互关系、大气污染扩散理论，重点论述了从烟气中去除颗粒物、二氧化硫和氮氧化物的基本原理、过程和主要设备。本书融合了主要标准规范的技术内容，体现了既注重烟气净化过程的理论学习，又强调烟气净化工程的设计与实践能力培养的宗旨。
本书可作为高等学校能源与动力工程专业本科生教材，环境类专业、化学工程与工艺专业的选修教材，也可作为能源与动力工程专业、环境类专业的研究生教学用书，同时可供环境工程、能源工程、能源化学等领域的科研人员、技术人员和管理人员参考。

钱焕群，山东建筑大学，教授，硕士指导老师。近30年来，一直从事热能工程领域的教学、科研、生产运行方面工作。在淮阴西郊热电厂从事锅炉技术工作七年，在胜利油田工程设计研究院从事研发工作四年，在山东建筑大学主讲燃烧学、烟气净化、流体力学、工程热力学本科及研究生课程。主持与参与省部级以上项目6项，公开发表论文20多篇。

第1章 能源与大气污染1
1.1　能源的现状与发展 1
1.1.1　能源现状 1
1.1.2　能源发展 2
1.2　环境 3
1.2.1　环境的概念 3
1.2.2　环境质量与环境污染 3
1.3　大气组成 4
1.4　大气污染对环境的影响 6
1.4.1　大气污染 6
1.4.2　NOx 和NMHC 对环境的影响 6
1.4.3　二氧化硫对环境的影响 8
1.4.4　气溶胶颗粒物对环境的影响 8
1.4.5　温室效应气体对环境的影响 9
1.4.6　大气污染物对臭氧层的破坏 10
1.5　能源消耗与环境污染 11
1.6　大气污染物排放量的确定 12
1.6.1　物料衡算法 13
1.6.2　实测法 14
1.6.3　排污系数法 14
1.7　大气污染综合防治 15
1.7.1　大气污染综合防治的含义 15
1.7.2　大气污染综合防治的法律与标准 15

第2 章 大气污染扩散17
2.1　气象学基础 17
2.1.1　大气圈结构 17
2.1.2　大气圈的主要气象要素 18
2.2　大气稳定度 19
2.2.1　大气热力过程 19
2.2.2　大气稳定度的概念 20
2.2.3　大气稳定度的分类 21
2.3　大气的运动和风 22
2.4　高斯扩散模式 23
2.4.1　高斯模式假定 23
2.4.2　无界空间连续点源扩散模式 24
2.4.3　高架连续点源扩散模式 24
2.4.4　地面连续点源扩散模式 24
2.4.5　颗粒物扩散模式 25
2.5　特殊气象条件下的扩散模式 25
2.5.1　封闭型扩散模式 25
2.5.2　熏烟型扩散模式 26
2.6　污染物浓度的估算 27
2.6.1　烟气抬升高度的计算 27
2.6.2　扩散参数的确定 29
2.7　烟囱的设计 32
2.7.1　烟囱结构形式 32
2.7.2　烟囱数量 33
2.7.3　烟囱高度的计算 33
2.7.4　烟囱出口的烟气流速 34
2.7.5　烟囱出口内径 36
2.7.6　烟囱内烟气静压 36
2.7.7　烟囱的附属设施 38

第3 章 颗粒污染物的控制39
3.1　颗粒的粒径及粒径分布 39
3.1.1　颗粒的粒径 39
3.1.2　粒径分布 40
3.1.3　粒径分布函数 41
3.2　粉尘的物理性质 43
3.2.1　粉尘的密度 43
3.2.2　粉尘的含水率 44
3.2.3　粉尘的润湿性 44
3.2.4　粉尘的荷电性 44
3.2.5　粉尘的导电性 45
3.2.6　粉尘的黏附性 45
3.2.7　粉尘的安息角和滑动角 46
3.2.8　粉尘的比表面积 46
3.2.9　粉尘的自燃性和爆炸性 46
3.3　净化装置的技术性能指标 47
3.3.1　处理气体流量 47
3.3.2　净化效率 47
3.3.3　压力损失 48
3.4　颗粒捕集的理论基础 49
3.4.1　颗粒的流体阻力 49
3.4.2　阻力导致的减速运动 51
3.4.3　重力沉降 51
3.4.4　离心沉降 52
3.4.5　静电沉降 53
3.4.6　惯性沉降 53
3.4.7　扩散沉降 54
3.5　电除尘器 56
3.5.1　电除尘器的基本原理 56
3.5.2　电除尘器的结构 61
3.5.3　电除尘器的供电 69
3.5.4　电除尘器的性能 71
3.5.5　电除尘器性能的影响因素 72
3.5.6　电除尘器的设计 77
3.5.7　电除尘器的选型 82
3.6　袋式除尘器 83
3.6.1　袋式除尘器的基本原理 83
3.6.2　袋式除尘器的分类和命名 84
3.6.3　袋式除尘器的滤料 86
3.6.4　袋式除尘器的性能及其影响因素 88
3.6.5　袋式除尘器的设计与选型 89
3.7　电袋复合除尘器 91
3.7.1　电袋复合除尘器的基本原理 91
3.7.2　电袋复合除尘器的结构 92
3.7.3　电袋复合除尘器的技术特点 93
3.7.4　电袋复合除尘器的应用 93
3.8　除尘器的选型与发展 94
3.8.1　除尘器的选型 94
3.8.2　除尘器的发展 95

第4 章 石灰石湿法烟气脱硫技术97
4.1　气体吸收理论 97
4.1.1　相际传质理论 97
4.1.2　吸收速率方程 98
4.1.3　相平衡 99
4.1.4　传质系数 100
4.1.5　界面浓度 101
4.1.6　吸收单元操作 102
4.1.7　化学吸收过程 105
4.2　石灰石浆液脱除SO2 的化学原理 107
4.2.1　石灰石浆液吸收SO2 的主要化学反应 107
4.2.2　pH值对石灰石浆液脱硫化学反应的影响 109
4.3　逆流喷淋吸收塔 109
4.3.1　吸收塔的结构 110
4.3.2　吸收塔的主要参数 112
4.4　石灰石湿法烟气脱硫的平衡方程 117
4.4.1　石灰石湿法烟气脱硫系统 117
4.4.2　烟气平衡 118
4.4.3　固体物平衡 118
4.4.4　水平衡 121
4.4.5　系统热平衡 122
4.5　石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺设计 124
4.5.1　选择工艺的原则 124
4.5.2　石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的规定 125
4.5.3　喷淋吸收塔设计计算 126
4.5.4　石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的技术性能 126

第5 章 选择性催化还原烟气脱硝技术128
5.1　选择性催化还原反应 128
5.1.1　催化作用 128
5.1.2　SCR 化学反应 129
5.1.3　催化反应本征动力学 130
5.1.4　催化反应动力学 132
5.2　SCR 反应器 136
5.2.1　催化反应器的结构 136
5.2.2　影响SCR 脱硝效率的主要因素 136
5.2.3　SCR 催化剂 139
5.2.4　SCR 反应器的设计 147
5.3　SCR 烟气脱硝系统及其附属设施 154
5.3.1　SCR 烟气脱硝系统布置 155
5.3.2　SCR 烟气脱硝系统 155
5.3.3　还原剂储存与制备 156
5.3.4　SCR 烟气脱硝系统的附属设施 163
5.3.5　SCR 烟气脱硝系统的技术性能 165
5.4　SCR 烟气脱硝系统的控制 166
5.4.1　烟气脱硝系统的控制方式 166
5.4.2　烟气脱硝系统的模拟量控制 166
5.4.3　烟气脱硝系统的顺序控制 170

参考文献 173