大氣污染控制工程習題庫完整版本.doc

第一章 概 論一、選擇題1. 下列哪種情況屬于廣域性的大氣污染（ C）A一個工廠的污染 B一個城市的污染C跨行政區(qū)劃的污染 D全球性的污染2. 某市環(huán)境空氣監(jiān)測結果的API值為85，該市的環(huán)境空氣質量為（ B ）A 優(yōu)秀 B 良好 C 輕度污染 D 中度污染 3. 下列哪種情況屬于大氣污染面源（ C ） A馬路上運行的車輛污染 B一個孤立的煙囪污染C工業(yè)區(qū)的污染 D城市的污染4可吸入顆粒污染物（PM10）是指空氣動力學直徑 A 的顆粒狀污染物。A 10m B 100m C 10m D 介于10m100m5環(huán)境空氣質量標準（GB3095-1996）中沒有規(guī)定下列哪種污染物的濃度限值 D A TSP B NOx C SO2 D HCl6我國的環(huán)境空氣質量標準（GB3095-1996）將環(huán)境空氣質量功能區(qū)分為 B 類，其中一類區(qū)執(zhí)行 級標準。A 三，三 B三，一 C 四，一 D四，四7.總懸浮顆粒物（TSP）是指懸浮在空氣中，空氣動力學直徑 B 的顆粒狀污染物。A 10m B 100m C 10m D 介于10m100m三、簡答題1.簡述大氣污染的定義及分類。1答：（1）大氣污染：指由于人類活動或自然過程使得某些物質進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到了足夠的時間，并因此而危害了人類的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。（2）大氣污染可分為：局部地區(qū)污染、地區(qū)性污染、廣域污染、全球性大氣污染。2.影響大氣污染形成的因素。2答：大氣中污染物濃度主要取決于：（1）源強；（2）氣象條件；（3）地形地貌；（4）排放源高度。3. 氣溶膠狀態(tài)污染物按來源和物理性質可分為哪幾類？3 答：按照氣溶膠的來源和物理性質，可分為：(1)粉塵：懸浮于氣體介質中的微小固體顆粒，受重力作用能發(fā)生沉降，但在某一段時間內能保持懸浮狀態(tài)。(2)煙：燃料不完全燃燒產生的固體粒子的氣溶膠。(3)飛灰：由燃料燃燒所產生的煙氣中分散得非常細微的無機灰分。(4)黑煙：燃料燃燒產生的能見氣溶膠。燃料不完全燃燒產生的碳粒。(5)霧：氣體中液滴懸浮體的總稱。4. 按顆粒物大小，氣溶膠狀態(tài)污染物可分為哪幾類？4答：按照大氣中顆粒物大小，可分為：（1）飄塵：粒徑小于10um（2）降塵：粒徑大于10um，重力作用下能在短時間內沉降到地面。（3）總懸浮顆粒物（TSP)：大氣中粒徑小于100um的所有固體顆粒。5. 論述大氣污染綜合防治措施。5答：（1）全面規(guī)劃、合理布局：環(huán)境規(guī)劃是經濟、社會發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分，是體現(xiàn)環(huán)境污染綜合防治以預防為主的最重要、最高層次的手段。（2）嚴格環(huán)境管理：完整的環(huán)境管理體制是由環(huán)境立法、環(huán)境監(jiān)測和換進保護管理機構三部分組成的。（3）控制大氣污染的技術措施：實施清潔生產；實施可持續(xù)發(fā)展的清潔戰(zhàn)略；建立綜合性工業(yè)基地。（4）控制污染的經濟政策：保證必要的環(huán)境保護投資，并隨著經濟的發(fā)展逐年增加；實行“污染者和使用者支付原則”。（5）綠化造林：綠色植物是區(qū)域生態(tài)環(huán)境中不可缺少的重要組成部分，綠化造林不僅能美化環(huán)境，調節(jié)空氣溫濕度或城市小氣候，保持水土，防治風沙，而且在凈化空氣和降低噪聲方面皆會起到顯著作用。（6）安裝廢棄凈化裝置：安裝廢氣凈化裝置，是控制環(huán)境空氣質量的基礎，也是實行環(huán)境規(guī)劃與治理等項綜合防治措施的前提。第二章 燃燒與大氣污染一、填空題1.燃料完全燃燒的條件是 、 、 、 。2.過量空氣系數(shù)的大小與 、 、和 等因素有關。3.燃燒產生的NOx根據生成途徑可分為 、 和 。4. 煤燃燒過程中，一般灰分 ，含水量 ，則排塵濃度越高。5.煤中 形態(tài)的硫，不參加燃燒過程。 1 . 空氣條件、溫度條件、時間條件、燃料與空氣的混合條件2. 燃料種類、燃燒方式、燃燒裝置的結構3. 熱力型NOx 、 燃料型NOx 、 快速型NOx 4. 越高、越少5.硫酸鹽硫二、簡答題1. 簡述燃料完全燃燒需具備的條件。1. 答：（1） 空氣條件：燃料燃燒時必須保證相應空氣的足夠供應。（2）溫度條件：只有達到著火溫度，才能與氧發(fā)生燃燒反應。（3） 時間條件：燃料在高溫區(qū)的停留時間應超過燃料燃燒所需時間。（4）燃燒與空氣的混合條件：燃料與空氣中氧的充分混合是有效燃燒的基本條件。2 簡述煤的元素分析常用四種表示方法。2 答：（1）以爐前煤試樣質量為基數(shù)的收到基成分；（2）以實驗室條件下自然風干的煤粉試樣質量為基數(shù)的空氣干燥基成分；（3）以烘箱烘干后失去全部水分的煤粉試樣質量為基數(shù)的干燥基成分；（4）以不計入水分灰分的煤粉試樣質量為基數(shù)的干燥無灰基成分。三、計算題1 已知重油元素分析結果如下：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0%，試計算：1）燃油1kg所需理論空氣量和產生的理論煙氣量； 2）干煙氣中SO2的濃度和CO2的最大濃度； 3）當空氣的過剩量為10%時，所需的空氣量及產生的煙氣量。1 解：1kg燃油含：重量（g） 摩爾數(shù)（g） 需氧數(shù)（g）C 855 71.25 71.25H 1132.5 55.25 27.625S 10 0.3125 0.3125H2O 22.5 1.25 0N元素忽略。1）理論需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg設干空氣O2：N2體積比為1：3.78，則理論空氣量99.18754.78=474.12mol/kg重油。即474.1222.4/1000=10.62m3N/kg重油。煙氣組成為CO271.25mol，H2O 55.25+11.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.7899.1875=374.93mol。理論煙氣量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.9922.4/1000=11.27 m3N/kg重油。2）干煙氣量為502.9956.50=446.49mol/kg重油。SO2百分比濃度為，空氣燃燒時CO2存在最大濃度。3）過?？諝鉃?0%時，所需空氣量為1.110.62=11.68m3N/kg重油，產生煙氣量為11.267+0.110.62=12.33 m3N/kg重油。2 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。（含N量不計）1）計算燃煤1kg所需要的理論空氣量和SO2在煙氣中的濃度（以體積分數(shù)計）；2）假定煙塵的排放因子為80%，計算煙氣中灰分的濃度（以mg/m3表示）；3）假定用硫化床燃燒技術加石灰石脫硫。石灰石中含Ca35%。當Ca/S為1.7（摩爾比）時，計算燃煤1t需加石灰石的量。2 解：相對于碳元素作如下計算：%（質量） mol/100g煤 mol/mol碳C 65.7 5.475 1H 3.2 3.2 0.584S 1.7 0.053 0.010O 2.3 0.072 0.013灰分 18.1 3.306g/mol碳水分 9.0 1.644g/mol碳故煤的組成為CH0.584S0.010O0.013，燃料的摩爾質量（包括灰分和水分）為。燃燒方程式為n=1+0.584/4+0.0100.013/2=1.14951）理論空氣量；SO2在濕煙氣中的濃度為2）產生灰分的量為 煙氣量（1+0.292+0.010+3.781.1495+1.644/18）1000/18.2622.4103=6.826m3/kg灰分濃度為mg/m3=2.12104mg/m33）需石灰石/t煤3 煤的元素分析結果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。在空氣過剩20%條件下完全燃燒。計算煙氣中SO2的濃度。3解：按燃燒1kg煤計算 重量（g） 摩爾數(shù)（mol） 需氧數(shù)（mol）C 795 66.25 66.25H 31.125 15.5625 7.78S 6 0.1875 0.1875H2O 52.875 2.94 0設干空氣中N2：O2體積比為3.78：1，所需理論空氣量為4.78（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg煤。理論煙氣量CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O 15.5625+2.94=18.50mol N2總計66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤實際煙氣量365.48+0.2354.76=436.43mol/kg煤，SO2濃度為。4 某鍋爐燃用煤氣的成分如下：H2S0.2%；CO25%；O20.2%；CO28.5%；H213.0%；CH40.7%；N252.4%；空氣含濕量為12g/m3N，試求實際需要的空氣量和燃燒時產生的實際煙氣量。4 解：取1mol煤氣計算H2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol CO2 0.05mol 0 CO 0.285mol 0.143mol H2 （0.13-0.004）mol 0.063mol CH4 0.007mol 0.014mol共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。設干空氣中N2：O2體積比為3.78：1，則理論干空氣量為0.223（3.78+1）=1.066mol。取，則實際干空氣 1.21.066mol=1.279mol?？諝夂瑵窳繛?2g/m3N，即含H2O0.67mol/ m3N，14.94L/ m3N。故H2O體積分數(shù)為1.493%。故實際空氣量為。煙氣量SO2：0.002mol，CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol，N2：0.2233.78+0.524=1.367mol，H2O0.002+0.126+0.014+1.2981.493%+0.004=0.201mol故實際煙氣量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.21.066=2.125mol5 干煙道氣的組成為：CO211%（體積），O28%，CO2%，SO2120106（體積分數(shù)），顆粒物30.0g/m3（在測定狀態(tài)下），煙道氣流流量在700mmHg和443K條件下為5663.37m3/min，水氣含量8%（體積）。試計算：1）過量空氣百分比；2）SO2的排放濃度（）；3）在標準狀態(tài)下（1atm和273K），干煙道體積；4）在標準狀態(tài)下顆粒物的濃度。5 解：1）N2%=111%8%2%0.012%=78.99%空氣過剩2）在測定狀態(tài)下，氣體的摩爾體積為；取1m3煙氣進行計算，則SO2120106m3，排放濃度為。3）。4）。6 煤炭的元素分析按重量百分比表示，結果如下：氫50%；碳75.8%；氮1.5%；硫1.6%；氧7.4%；灰8.7%，燃燒條件為空氣過量20%，空氣的濕度為0.0116molH2O/mol干空氣，并假定完全燃燒，試計算煙氣的組成。6 解：按1kg煤進行計算 重量（g） 摩爾數(shù)（mol） 需氧數(shù)（mol）C 758 63.17 63.17H 40.75 20.375 10.19S 16 0.5 0.5H2O 83.25 4.625 0需氧63.17+10.19+0.5=73.86mol設干空氣中N2：O2體積比為3.78：1，則干空氣量為73.864.781.2=423.66mol，含水423.660.0116=4.91mol。煙氣中：CO2 63.17mol；SO2 0.5mol；H2O 4.91+4.625+20.375=29.91mol；N2：73.863.78=279.19mol；過剩干空氣0.273.864.78=70.61mol。實際煙氣量為63.17+0.5+29.91+279.19+70.61=443.38mol其中CO2 ；SO2 ；H2O ； N2 。O2 。7燃料油的重量組成為：C86%，H14%。在干空氣下燃燒，煙氣分析結果（基于干煙氣）為：O21.5%；CO600106（體積分數(shù)）。試計算燃燒過程的空氣過剩系數(shù)。7解：以1kg油燃燒計算，C 860g 71.67mol； H 140g 70mol，耗氧35mol。設生成CO x mol，耗氧0.5x mol，則生成CO2 （71.67x）mol，耗氧（71.67x）mol。煙氣中O2量?？傃趿?，干空氣中N2：O2體積比為3.78：1，則含N2 3.78（106.67+24.5x）。根據干煙氣量可列出如下方程：，解得x=0.306故CO2%：；N2%：空氣過剩系數(shù)8. 假定煤的元素組成以重量百分比計為：氫3.7，碳75.9，硫0.9，氮0.9，氧4.7，其余的為灰分。當空氣過剩系數(shù)20%條件下燃燒時，假定燃燒為完全燃燒。如果不考慮熱力型NOx的生成，若燃料中氮1）20%，2）50%，轉化為NO，試求煙氣中NO的濃度。8. 解：考慮1kg燃煤含氫37g，碳759g，硫9g，氮9g，氧47g。煙氣中含CO263.25mol，含H2O 18.5mol，含SO20.28mol。因此需O2 239247=2281g 約71.3mol，則引入N2268.2mol。若空氣過剩20%，則煙氣中O2為0.271.3=14.26mol，N2 268.2+53.6+9/28=322.1mol。即若不考慮N轉化，則煙氣中含CO263.25mol，H2O18.5mol，SO20.28mol，O214.26mol，N2322.1mol。1）N2轉化率20%，則NO濃度為（體積分數(shù)）2）N2轉化率50%，則NO濃度為（體積分數(shù)）9 已知煤炭的重量組成為：C 77.2%，H 5.2%，N 1.2%，S 1.6%，O 5.9%，灰分8.9%。燃燒條件為：空氣過剩20%，空氣的濕度為0.0116mol水/mol 干空氣試計算燃燒煙氣的組成（對氣態(tài)組分以體積百分比表示，對固體組分以g/m3N表示）。9 解：以完全燃燒1kg煤為基礎，計算各組分的摩爾數(shù)、需氧量和產生煙氣量，計算結果見下表。質量/g轉化為mol數(shù)mol/1kg重油需O2量/mol產生的煙氣量/molH521521326（H2O）C7721264.3364.3364.33（CO2）N12140.85700.429（N2）S16320.50.50.5（SO2）O59163.6881.8440灰分8700因此，燃燒需要的理論氧氣量為：需要的實際空氣量為：產生煙氣：煙氣的組成為：10 某鍋爐燃用煤氣的成分如下：CO 30%；H2 15%；CH4 1.5%；N2 50%；O2 1.5%；CO2 2% 。已知空氣的含濕量為12g/m3；過量空氣系數(shù)為1.3。（1）試計算燃燒實際所需的空氣量；（2）試計算燃燒產生的實際濕煙氣量。10 解：（1）燃燒所需理論需氧量 理論空氣量為實際所需空氣量為（2）理論濕煙氣量實際濕煙氣量11煤的元素分析結果如下：C 78.2%，H 4.2%，N 0.7 %，S 1.6%，O 6.4%，灰分8.9%。燃燒條件為：空氣過剩20%，空氣不含水分。（1）試計算燃燒1kg該種煤實際所需空氣量；（2）試計算燃燒1kg該種煤產生的實際干煙氣量。11 解：（1）理論需氧量理論所需空氣量實際所需空氣量（2）理論干煙氣量實際干煙氣量12已知某燃用煤氣成分為：H2 50%；CH4 50%，在過量空氣系數(shù)為1.1時，空氣的含濕量為15g/m3。（1）試計算燃燒該燃氣所需的實際空氣量；（2）試計算燃燒排放濕煙氣中CO2的濃度（以體積分數(shù)表示）。12解：（1）燃燒所學理論需氧量 理論空氣量為實際所需空氣量為 （2）理論濕煙氣量 實際濕煙氣量 燃燒排放濕煙氣中CO2的濃度為 13煤的元素分析結果如下：C 75%，H 5%，N 1.5 %，S 2.5%，O 6%，灰分10%。燃燒過程過量空氣系數(shù)為1.5時，空氣的含濕量為12g/m3（1）試計算燃燒1kg該種煤實際所需空氣量；（2）試計算燃燒1kg該種煤產生的實際濕煙氣量。13解：（1）理論需氧量 理論所需空氣量 實際所需空氣量 （2）理論干煙氣量 理論濕煙氣量 實際濕煙氣量 114某燃氣的成分如下：CO 30%；H2 30%；CH4 30%；O2 5%； CO2 5% 。已知空氣的含濕量為15g/m3；過量空氣系數(shù)為1.5。（1）試計算燃燒實際所需的空氣量；（2）試計算燃燒產生的實際濕煙氣量。14解：（1）燃燒所需理論需氧量 理論空氣量為 ）實際所需空氣量為 （2）理論濕煙氣量 實際濕煙氣量 第四章 除塵技術基礎選擇題B 1某粉塵的真密度為2.7g/cm3，在重力場中顆粒在空氣中終末沉降速度為0.02m/s,空氣的密度為1.29kg/m3,粘度為1.7510-5Pas。該粉塵顆粒的沉降粒徑（Stokes粒徑）為（ ）A 25.4m B 15.4m C 20m D 10.4mC 2 某粉煤爐燃燒產生的飛灰遵從以質量為基準的對數(shù)正態(tài)分布，且有d15.9=10m,d84.1=52.4m,則d50為（ ）A 28.4m B 21.2m C 22.9m D 31.2mA 3已知石灰石顆粒的密度為2.67g/cm3，試計算粒徑為10m的球形顆粒在273K空氣（=1.293kg/m3,=1.8610-5Pas）中的重力沉降速度為（ ） A 7.8110-3 m/s B 4.0310-6 m/s C 7.8110-6 m/s D 5.2810-3 m/s C 4 水泥、熟石灰等粉塵不宜采用濕式除塵器，主要因為（ ）A水泥、熟石灰屬于憎水性粉塵 B潤濕性較差C吸水后易結垢 D沒有潤濕性D 5 有一兩級串聯(lián)除塵系統(tǒng)，兩級除塵效率分別為80%和90%，則該除塵系統(tǒng)的總通過率為（ ）A 15% B 5% C 7% D 2% B 6 對于同種粉塵，粉塵的真密度P與堆積密度b之間存在的關系為（ ）A bP B bPC bP D b=PD 7某粉煤爐燃燒產生的飛灰遵從以質量為基準的正態(tài)分布，且有d15.9=10m,d84.1=52.4m,則d50為（ ）A 28.4m B 21.2m C 22.9m D 31.2m A 8粉塵的粒徑往往大小不一，但總存在某一個粒徑，使得篩上累積質量分布和篩下累積質量分布等于50，該粒徑是 A 質量中位粒徑 B 個數(shù)中位粒徑C 分割粒徑 D 平均粒徑A 9下列哪種粉塵適合采用濕式除塵器 A 電廠煙塵 B 水泥 C 面粉 D 熟石灰B 10兩個除塵效率分別為80和90的除塵器串聯(lián)使用，則總除塵效率為 A 72 B 98 C 85 D 95B 11根據除塵效率的高低，可將除塵器分為低效、中效和高效除塵器，下列除塵器中屬于高效除塵器的是 A 重力沉降室 B電除塵器 C 慣性除塵器 D 旋風除塵器B 12粒徑分布頻度最高的粒徑為 A 中位徑 B 眾徑 C 分割粒徑 D 空氣動力學直徑C 13分級效率為50%時的粒徑稱為 A眾徑 B 斯托克斯粒徑 C 分割粒徑 D中位徑C 14根據除塵效率的高低，可將除塵器分為低效、中效和高效除塵器，下列除塵器中不屬于高效除塵器的是 A 電除塵器 B袋式除塵器 C 慣性除塵器 D 文丘里洗滌器C 15水泥、熟石灰等粉塵不宜采用濕式除塵器，主要因為 A水泥、熟石灰屬于憎水性粉塵 B潤濕性較差C吸水后易結垢 D沒有潤濕性B 16對于同種粉塵，粉塵的真密度P與堆積密度b之間存在的關系為 A bP B bP C bP D b=PC 17某工業(yè)粉塵由dp=5m和dp=10m的粒子等質量組成，除塵器對兩種粒子的分級除塵效率分別為70%和80%，則該除塵器的總效率為（ ）A. 70 B. 80 C. 75 D. 941已知石灰石顆粒的密度為2.67g/cm3，則粒徑為10m的球形顆粒在273K空氣（=1.293kg/m3,=1.8610-5Pas）中的重力沉降速度為 7.8110-3 m/s 。2某粉煤爐燃燒產生的飛灰遵從以質量為基準的正態(tài)分布，且有d15.9=10m,d84.1=52.4m,則d50為 31.2m 。3粉塵粒徑分布的測定方法有 顯微鏡法 、 篩分法 、 細孔通過法 和 沉降法 。4 煙氣的 溫度 和 濕度 是影響粉塵比電阻的兩個重要因素。5 對于電阻率高的粉塵，在低溫條件下（100），主要導電機制是 表面導電 ，在高溫條件下（200）， 容積導電 占主導地位。6表示除塵器性能的主要指標有除塵器的 處理氣體量 、 除塵效率 和 壓力損失 。7某粉煤爐燃燒產生的飛灰遵從以質量為基準的對數(shù)正態(tài)分布，且有d15.9=9.8 m ,d84.1=45m,則d50為 21m 。8粉塵荷電的兩種機制是 電場荷電 和 擴散荷電 。9有一兩級除塵系統(tǒng)，兩級除塵器粉塵通過率分別為20%和10%，則該除塵系統(tǒng)的總除塵效率為 98% 。10有一兩級串聯(lián)除塵系統(tǒng)，兩級除塵效率分別為70%和95%，則該除塵系統(tǒng)的總除塵效率為 1098.5% ，總通過率為 1.5% 。11 粉塵粒徑的分布函數(shù)常用的有 正態(tài)分布函數(shù) 、對數(shù)正態(tài)分布 和羅辛-拉姆勒（R-R）分布函數(shù) 四、計算題4.某含塵氣體中粉塵真密度為2.67g/cm3，試計算粒徑分別為10m的粉塵顆粒在空氣中的重力沉降速度（假定飛灰顆粒為球形，空氣溫度為273K，壓力為101325Pa，此時）4.解：當dp=10時，假設處在Stokes區(qū)域。此時 ，故假設成立5 根據對某旋風除塵器的現(xiàn)場測試得到：除塵器進口的氣體流量為10000m3N/h，含塵濃度為4.2g/ m3N。除塵器出口的氣體流量為12000 m3N/h，含塵濃度為340mg/ m3N。試計算該除塵器的處理氣體流量、漏風率和除塵效率（分別按考慮漏風和不考慮漏風兩種情況計算）。5 解：氣體流量；漏風率；除塵效率：考慮漏風不考慮漏風6 對于題4.5中給出的條件，已知旋風除塵器進口面積為0.24m2，除塵器阻力系數(shù)為9.8，進口氣流溫度為423K，氣體靜壓為490Pa，試確定該處塵器運行時的壓力損失（假定氣體成分接近空氣）。6 解：由氣體方程得。7 有一兩級除塵系統(tǒng)，已知系統(tǒng)的流量為2.22m3/s，工藝設備產生粉塵量為22.2g/s，各級除塵效率分別為80%和95%。試計算該處塵系統(tǒng)的總除塵效率、粉塵排放濃度和排放量。7解： 粉塵濃度為，排放濃度10（199%）=0.1g/m3；排放量2.220.1=0.222g/s。11 欲通過在空氣中的自由沉降來分離石英（真密度為2.6g/cm3）和角閃石（真密度為3.5g/cm3）的混合物，混合物在空氣中的自由沉降運動處于牛頓區(qū)。試確定完全分離時所允許的最大石英粒徑與最小角閃石粒徑的最大比值。11 解：設最大石英粒徑dp1，最小角閃石粒徑dp2。由題意，故。0，假設成立。16 在某工廠對運行中的除塵器進行現(xiàn)場測定，測得除塵器進口含塵濃度為4.5g/ m3，含塵濃度為350mg/ m3，進出口粉塵的粒徑分布如下表所示：粉塵粒徑dp/um055101020204040質量頻率g/%進口gi1510202530出口go75147.50.50試計算該除塵器的分級效率和總除塵效率。16 解： 粉塵粒徑為05um的分級除塵效率為 粉塵粒徑為510um的分級除塵效率為 粉塵粒徑為1020um的分級除塵效率為 粉塵粒徑為2040um的分級除塵效率為 粉塵粒徑為40um的分級除塵效率為粉塵粒徑dp/um055101020204040分級除塵效率/%61.189.1197.0899.8410017 某種粉塵的粒徑分布和分級除塵效率數(shù)據如下，試確定總除塵效率。平均粒徑/m0551010202040406060質量頻率/%101420221420分級效率/%18859395969817 解： 18有一兩級除塵系統(tǒng)，已知系統(tǒng)的流量為4.44 m3/s，工藝設備產生粉塵量為44.4g/s，兩級除塵效率分別為80%和95%，假設除塵器本體不漏氣，試計算該除塵系統(tǒng)的總除塵效率，煙塵排放濃度和排放量。18解：（1）該除塵系統(tǒng)總除塵效率為（2）粉塵進口濃度則粉塵排放濃度（3）粉塵排放量19經測定，袋式除塵器排出氣體含塵濃度為0.021g/m3, 除塵器的粉塵通過率為0.7，試問該袋式除塵器所凈化的氣體含塵濃度為多少？若袋式除塵器前串聯(lián)一個除塵效率為50重力沉降室，計算總除塵塵效率和總通過率。19解：（1）由可知，假設除塵器不漏氣即Qo=Qi, （2）重力沉降室的除塵效率為，袋式除塵器通過率P2=0.7%則總除塵效率為 20某含塵氣體中粉塵真密度為2310kg/m3，試計算粒徑分別為1m、40m的兩種粉塵顆粒在空氣中的重力沉降速度（假定飛灰顆粒為球形，空氣溫度為387.5K，壓力為101325Pa，此時）20解：（1）當dp=1時，假設處在Stokes區(qū)域。此時 ，故假設成立（2）當dp=40時，假設處在Stokes區(qū)域。此時 ，故假設成立21有一兩級除塵系統(tǒng)，已知系統(tǒng)的流量為4.44 m3/s，工藝設備產生粉塵量為44.4g/s，兩級除塵效率分別為80%和95%，假設除塵器本體不漏氣，試計算該除塵系統(tǒng)的總除塵效率，煙塵排放濃度和排放量。21解：（1）該除塵系統(tǒng)總除塵效率為（2）粉塵進口濃度則粉塵排放濃度（3）粉塵排放量22某種粉塵的粒徑分布和分級除塵效率數(shù)據如下，試確定總除塵效率。平均粒徑dp/um055101015152020252530304545質量頻率gi/%314781319108分級效率/%61859396989910010022解： 23在某工廠對運行中的除塵器進行現(xiàn)場測定，測得除塵器進口含塵濃度為4.5g/ m3，含塵濃度為350mg/ m3，進出口粉塵的粒徑分布如下表所示：粉塵粒徑dp/um055101020204040質量頻率g/%進口gi1510202530出口go75147.50.50試計算該除塵器的分級效率和總除塵效率。23解： 粉塵粒徑為05um的分級除塵效率為 粉塵粒徑為510um的分級除塵效率為 粉塵粒徑為1020um的分級除塵效率為 粉塵粒徑為2040um的分級除塵效率為粉塵粒徑為40um的分級除塵效率為24有一兩級除塵系統(tǒng)，已知系統(tǒng)的流量為10 m3/s，工藝設備產生粉塵量為5g/s，兩級除塵效率分別為70%和80%，假設除塵器本體不漏氣。（1）試計算該除塵系統(tǒng)的總除塵效率（2）試計算煙塵排放濃度。、24解：（1）（2）進口含塵濃度煙塵排放濃度第五章 機械式除塵一、選擇題A 1. 某種重力沉降室長7m，高1.2m，室內氣流速度為0.3m/s，空氣溫度330K，粉塵密度為2.5g/cm3，空氣粘度1.8610-5Pas，沉降室100%捕集的最小粒徑dmin為（ ）A 26.5m B 50m C 37.5m D 16.5m D 2下列措施中不能達到提高重力沉降室效率的是（ ）A 降低室內氣流速度 B 降低沉降室高度 C增大沉降室長度 D增大沉降室寬度B 3某凈化裝置，進口氣體流量為5.5 m3/s，污染物濃度為750 mg/m3，裝置出口氣體流量為5.1 m3/s，污染物濃度為50 mg/m3。則該裝置的凈化效率為（ ） A 93.33 B 93.82 C 85% D 92.73%A 4 在旋風除塵器的內、外渦旋交界圓柱面上，氣流的（ ）最大。A.切向速度 B.徑向速度 C.軸向速度 D.粉塵濃度A 5除塵器型號表示方法中XLK代表哪種類型（ ）A 擴散式旋風除塵器 B 離心式旁路旋風除塵器C直流式旋風除塵器 D 筒式旋風除塵器二、填空題1. 旋風除塵器的分割粒徑是指 分級效率為50%的粉塵粒徑 。若除塵器的分割粒徑越小，除塵效率 越高 。 2. 除塵技術中應用最多的兩種顆粒直徑是 空氣動力學直徑 和 斯托克斯直徑 。3. 某種重力沉降室長7m，高1.2m，室內氣流速度為0.3m/s，空氣溫度330K，粉塵密度為2.5g/cm3，空氣粘度1.8610-5Pas，沉降室100%捕集的最小粒徑dmin為 26.5m 。4. 提高重力沉降室的捕集效率可以一下三種措施： 降低沉降室內氣流速度 、增加沉降室長度 和 降低沉降室高度 。5. 多個旋風除塵器串聯(lián)使用時可以 提高凈化效率 ，而并聯(lián)使用時可以 增大氣體處理量 。三、簡答題1 提高重力沉降室的捕集效率主要措施有哪些？1 答：提高沉降室效率的主要途徑有：（1）降低沉降室內氣流速度，沉降室內的氣流速度一般為0.22.0m/s。 （2）增加沉降室長度L，L過長會導致沉降室體積龐大，不宜過長。 （3） 降低沉降室高度，可采用多層沉降室，即在室內沿水平方向設置隔板，其沉降高度變?yōu)镠/（n+1）,沉降時間變短，除塵效率提高。 2 簡述設計重力沉降室的主要步驟。2 答：（1）根據需要確定該沉降室能100%捕集的最小塵粒粒徑； （2）根據粉塵密度計算該塵粒的沉降速度(按要求沉降的最小顆粒)； （3）選取沉降室內的氣流速度u，并確定H，然后計算沉降式的長度L和寬度W。 3簡要分析旋風除塵器結構對其除塵效率的影響。 3答：（1）同樣的切線速度下，筒體直徑D愈小，除塵效率愈高，排出管d減小也可提高除塵效率，但D過小，粒子容易出現(xiàn)二次逃逸，效率反而下降，一般取筒體直徑與排出管直徑之比值為1.52.0。 （2）增加除塵器的筒體高度和錐體高度也可提高除塵效率，筒體和錐體的總高度一般以不大于5倍的筒體直徑為宜；相對來說筒體高度對分離效果的影響不如錐體部分。 （3）除塵器下部的嚴密性：若下部不嚴密，滲入外部氣體，則會把灰斗內的粉塵草重新帶起，除塵效率將會顯著下降。 4試分析影響旋風除塵器除塵效率的主要因素？ 4答：（1）入口流速的影響：提高煙氣入口流速，旋風除塵器分割直徑變小，除塵器除塵效率提高。但入口流速過大，已沉積的粒子有可能再次被吹起，重新卷入氣流中，除塵效率下降；并且入口流速過大時，旋風除塵器的阻力會急劇上升；因此，進口流速一般控制在1225m/s為宜。（2）除塵器比例尺寸對性能的影響：同樣的切線速度下，筒體直徑D愈小，除塵效率愈高，排出管d減小也可提高除塵效率，一般取筒體直徑與排出管直徑之比值為1.52.0。此外，增加除塵器的筒體高度和錐體高度也可提高除塵效率。筒體和錐體的總高度一般以不大于5倍的筒體直徑為宜。（3）除塵器下部的嚴密性：若下部不嚴密，滲入外部氣體，則會把灰斗內的粉塵草重新帶起，除塵效率將會顯著下降。（4）入口含塵濃度增高時，多數(shù)情況下除塵效率有所提高。（5）煙塵的物理性質：氣體的密度和粒徑增大，除塵效率明顯提高；氣體溫度和粘度增大，除塵效率明顯下降。四、計算題1 在298K的空氣中NaOH飛沫用重力沉降室收集。沉降至大小為寬914cm，高457cm，長1219cm?？諝獾捏w積流速為1.2m3/s。計算能被100%捕集的最小霧滴直徑。假設霧滴的比重為1.21。1解：計算氣流水平速度。設粒子處于Stokes區(qū)域，取。即為能被100%捕集的最小霧滴直徑。2 直徑為1.09的單分散相氣溶膠通過一重力沉降室，該沉降室寬20cm，長50cm，共18層，層間距0.124cm，氣體流速是8.61L/min，并觀測到其操作效率為64.9%。問需要設置多少層可能得到80%的操作效率。2解：按層流考慮，因此需要設置23層。3 有一沉降室長7.0m，高12m，氣速30cm/s，空氣溫度300K，塵粒密度2.5g/cm3，空氣粘度0.067kg/(kg.h)，求該沉降室能100%捕集的最小粒徑。3解：，符合層流區(qū)假設。7 某旋風除塵器的阻力系數(shù)為9.9，進口速度15m/s，試計算標準狀態(tài)下的壓力損失。7解：。10對某廠的旋風除塵器進行現(xiàn)場測試得到：除塵器進口氣體流量為10000mN3/h，含塵濃度為4.2g/ mN3，除塵器出口的氣體流量為12000 mN3/h，含塵濃度為340mg/ mN3。試計算該除塵器的處理氣體流量、漏風率和除塵效率。10解：（1）除塵器的處理風量： （2）漏風率 （3）除塵效率11某種重力沉降室長7m，高1.2m，室內氣流速度為0.3m/s，空氣溫度330K，粉塵密度為2.5g/cm3，空氣粘度1.8610-5Pas，求該重力沉降室100%捕集的最小粒徑dmin。11解： 12 欲利用重力沉降室捕集粒徑為40um、密度為2000kg/m3的粒子。假定氣流速度為0.5m/s，沉降室高度為1.5m，空氣粘度1.8610-5Pas，試求捕集效率為90%時的沉降室長度。12解：由13欲利用重力沉降室捕集粒徑為50um、密度為1800kg/m3的粒子。假定氣流速度為0.6m/s，沉降室高度為1.8m，空氣粘度1.810-5Pas，試求捕集效率為85%時的沉降室長度。13解：由第六章 濕式除塵一、選擇題A 1.濕式除塵器的主要除塵機制是（ ）A慣性碰撞、攔截 B攔截、凝并C慣性碰撞、擴散 D攔截、擴散C 2.水泥、熟石灰等粉塵不宜采用濕式除塵器，主要因為（ ）A水泥、熟石灰屬于憎水性粉塵 B潤濕性較差C吸水后易結垢 D沒有潤濕性二、填空題1. 影響濕式除塵器除塵效率的兩個主要影響因素是 氣液相對速度 和 液滴直徑 。2. 文丘里洗滌器中文氏管本體由 漸縮管 、 喉管 和 漸擴管 三部分組成。3濕式除塵器的主要除塵機理是 慣性碰撞 和 攔截 。4文丘里洗滌器中的除塵過程分為 霧化 、 凝聚 和 分離除塵（脫水） 三個階段，前兩個階段在 文丘里管 內進行，后一階段在除霧器 內進行。三、簡答題1與干式除塵裝置相比，濕式除塵器的主要優(yōu)缺點有哪些？1答：主要優(yōu)點：（1）既能凈化固體顆粒污染物，也能脫除氣態(tài)污染物，同時還能起到降溫作用；（2）結構簡單、造價低、凈化效率高。（3）能夠處理高溫，高濕氣流，高比電阻粉塵，及易燃易爆的含塵氣體。主要缺點：（1）管道設備必須防腐；（2）污水和污泥要進行處理；（3）能使煙氣抬升高度降低且在冬季煙囪產生冷凝水。2文丘里洗滌器由哪幾部分組成？其除塵過程分為哪幾個階段？2答：（1）文丘里洗滌器由引水裝置、文氏管本體、脫水器三部分組成。文氏管本體由漸擴管、喉管、漸縮管組成。（2）除塵過程分為霧化、凝聚和分離除塵（脫水）三個階段，前兩個階段在文丘里管內進行，后一階段在除霧器內進行。3簡述文丘里洗滌器的除塵過程。3答： 除塵過程分為霧化、凝聚和分離除塵（脫水）三個階段，前兩個階段在文丘里管內進行，后一階段在除霧器內進行。（1）霧化：含塵氣體由進氣管進入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉變?yōu)閯幽?，在喉管入口處，氣速達到最大，一般為50180m/s，洗滌液 （一般為水）通過沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進入，液滴被高速氣流霧化。（2）凝聚：由于氣液兩相在喉管中的充分混合，塵粒與水滴開始有效的碰撞凝并，變成更大的顆粒；當水氣進入漸擴管時，由于流通斷面逐漸擴大氣流速度逐漸降低，此時塵粒與加速的水霧還會有機會再次碰撞。（3）脫水：已經凝并的塵粒隨氣流進入脫水器中。由于顆粒較大，在一般的分離器(如慣性除塵器，旋風院塵器）就可以將其分離出來，使氣流得到凈化。四、計算題5 直徑為2mm的雨滴以其終末沉降速度穿過300m厚的大氣近地層，大氣中含有粒徑為3的球形顆粒，顆粒的質量濃度為80。1）每個雨滴下降過程中可以捕集多少顆粒？2）由于捕集這些顆粒，雨滴的質量增加了百分之幾？5 解：由公式 。，取，雨滴Db=2mm，處于牛頓區(qū)， 。因此，。從Figure 9.18讀出=0.11（Cylinder）。故M=。而液滴本身。故質量增加了1.98104%。6 以2.5mm/h的速率發(fā)生了大面積降雨，雨滴的平均直徑為2mm，其捕集空氣中的懸浮顆粒物的效率為0.1，若凈化空氣中90的懸浮顆粒物，這場雨至少要持續(xù)多長時間？6解：由公式 。代入已知數(shù)據，即需持續(xù)半天左右的時間。 第七章 過濾式除塵一、選擇題C 1. 在袋式除塵器中，當濾袋使用一段時間之后，真正起過濾作用的是（ ）A濾布 B “架橋”現(xiàn)象 C 初層 D 塵粒D 2.對于高溫高濕氣體，除塵器不宜采用（ ）A.濕式除塵器 B.電除塵器 C.機械式除塵器 D.袋式除塵器D 3. 袋式除塵器除塵過程中，對于1um以下的塵粒，其主要依靠的除塵作用機理為（ ） A 慣性碰撞 B 攔截 C 重力沉降 D