大氣四個(gè)題型

1、一、名詞術(shù)語(yǔ)解釋（每小題3分共 18 分）1、大氣污染：系指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。2、二次污染物：是指一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新的污染物質(zhì)。3、空氣過(guò)剩系數(shù)：實(shí)際空氣量V0與理論空氣量之比V0a.4、集氣罩：用以收集污染氣體的裝置。5、大氣穩(wěn)定度：是指垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度。大氣穩(wěn)定度：指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度，即是否易于發(fā)生對(duì)流。（3分）6、揮發(fā)性有機(jī)污染物：是一類有機(jī)化合物的統(tǒng)稱，在常

2、溫下它們的蒸發(fā)速率大，易揮發(fā)。7.溫室效應(yīng)：大氣中的二氧化碳和其他微量氣體如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸氣等，可以使太陽(yáng)短波輻射幾乎無(wú)衰減地通過(guò)，但卻可以吸收地表的長(zhǎng)波輻射，由此引起全球氣溫升高的現(xiàn)象。（3分）8、理論空氣量：?jiǎn)挝涣咳剂习慈紵从撤匠淌酵耆紵枰目諝饬糠Q為理論空氣量。（3分）10.氣體吸收：氣體吸收是溶質(zhì)從氣相傳遞到液相的相際間傳質(zhì)過(guò)程。（3分）11.氣溶膠：系指沉降速度可以忽略的小固體粒子、液體粒子或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體系。（2分）氣溶膠：系指沉降速度可以忽略的小固體粒子、液體粒子或固液混合體在氣體介質(zhì)中的懸浮體系。12.環(huán)境空氣：指人類、植物、動(dòng)物和建筑物

3、報(bào)露于其中的室外空氣。（2分）13.空燃比：?jiǎn)挝毁|(zhì)量燃料燃燒所需要的空氣質(zhì)量，它可以由燃燒方程式直接求得。（2分）14.能見(jiàn)度：能見(jiàn)度是指視力正常的人在當(dāng)時(shí)的天氣條件下，能夠從天空背景中看到或辨認(rèn)出的目標(biāo)物的最大水平距離，單位用m或km。（2分）15.氣體吸附：氣體吸附是用多孔固體吸附劑將氣體混合物中一種或數(shù)祖分被濃集于固體表面，而與其他組分分離的過(guò)程。（2分）17、城市熱島效應(yīng)：是指城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)氣溫的現(xiàn)象。18、煙氣脫銷：除通過(guò)改進(jìn)燃燒技術(shù)控制NOx排放外，有些情況還要對(duì)冷卻后的煙氣進(jìn)行處理，以降低NOx排放量。19、有效軀進(jìn)速度：在實(shí)際中常常根據(jù)除塵器結(jié)構(gòu)型式和運(yùn)行條件下測(cè)

4、得除塵效率，代入德意希方程反算出相應(yīng)的軀進(jìn)速度。20、控制流速法：系指在罩口前污染物擴(kuò)散方向的任意點(diǎn)上均能使污染物隨吸入氣流流入并將其捕集所必須的最小吸氣速度。二、填空題（每空 1.5分共 21 分） 1.1、煤中的可燃組分有 C、H、O、N、S ，有害成分主要是 灰分、揮發(fā)分 。 2、氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)是氣體擴(kuò)散、氣體吸收、 氣體吸附、氣體催化轉(zhuǎn)化。3、根據(jù)燃料的性質(zhì)和大氣污染物的組成，把大氣污染分煤煙型、石油型、 混合型和特殊型四大類。4、旋風(fēng)除塵器的分割粒徑是指 除塵效率為50%時(shí)的粒徑 。若除塵器的分割粒徑越小，除塵效率 越高。 5、單位量燃料按燃燒反應(yīng)方程式完全燃燒所需要的空氣量

5、稱為理論空氣量 ； 單位質(zhì)量燃料燃燒所需要的空氣質(zhì)量稱為 空燃比 。2.1.化石燃料分為煤炭、 石油、天然氣。2.大氣污染侵入人體主要途徑有表面接觸 、 食入含污染物的食物、 吸入被污染的空氣。3.煤的工業(yè)分析包括測(cè)定煤中水分、 灰分、 揮發(fā)分、 固定碳。4.近地面層中風(fēng)速廓線模有對(duì)數(shù)律風(fēng)速廓線模式、指數(shù)律風(fēng)速廓線模式兩種5.煙囪高度計(jì)算的方法有按地面最大濃度的計(jì)算方法、 按地面絕對(duì)最大濃度的計(jì)算方法、 按一定保證率的計(jì)算法、 P值法四種。6.在除塵技術(shù)中應(yīng)用最多的兩種直徑分別為斯托克斯直徑、空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑。7.目前，常用的除塵器分為機(jī)械除塵器、電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器四種。8.吸

6、附設(shè)備中要有固定床吸附器 、移動(dòng)床吸附器和流化床吸附器三種類型。9.VOCs來(lái)源于大型固定源（如化工廠）的排放、 交通工具、電鍍、噴漆、有機(jī)溶劑使用過(guò)程中所排的廢氣。10.大氣中臭氧減少1% ，地面收紫外線輻射增2% 到3% 。1.燃料按物理狀態(tài)分為固體燃料、 液體燃料、 氣體燃料。2.全球大氣污染問(wèn)題包括溫室效應(yīng)、 臭氧層破壞、 酸雨三大問(wèn)題。3.適當(dāng)控制空氣與燃料之比、溫度、 時(shí)間、湍流四個(gè)因素，使大氣 污染物排放量最低。4.從大氣污染擴(kuò)散的觀點(diǎn)看，最關(guān)心的是 云高 、云量 。5.高斯模式的四點(diǎn)假設(shè)是污染物濃度在y、z軸上的分布符合高斯分布 、 在全部空間中風(fēng)速是均勻的、穩(wěn)定的、 源強(qiáng)是連

7、續(xù)均勻的 、 在擴(kuò)散過(guò)程中污染物質(zhì)的質(zhì)量是守恒的。6.大氣污染物的粒徑分布主要有個(gè)數(shù)分布、質(zhì)量分布 兩種表示方法。7.國(guó)內(nèi)外除成設(shè)備的發(fā)展，著重在以下 幾方面 除塵設(shè)備趨向高效率、 發(fā)展處理大煙氣量的除塵設(shè)備 、著重研究提高現(xiàn)有高效除塵器的性能、 發(fā)展新型除塵設(shè)備重視除塵機(jī)理與理論方面的研究。8.吸附設(shè)備中要有只有固定相界面的吸收設(shè)備 、在氣液兩相流動(dòng)過(guò)程中形成向界面的吸收設(shè)備 和由外部能量引入的吸收設(shè)備三種類型。9.生物法處理VOCs工藝分成懸浮生產(chǎn)、 附著生長(zhǎng) 系統(tǒng)。1、柴油機(jī)燃燒過(guò)程中CO 和NOx 的產(chǎn) 生機(jī)理與汽油機(jī)基本相同。 2、電除塵器原理涉及懸浮粒子荷電、帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)遷移和

8、捕集以及以及將捕集物從集塵表面上清除等三個(gè)基本過(guò)程。 3.根據(jù)大氣污染的范圍，把大氣污染分為局部地區(qū)污染、地區(qū)性污染、廣域污染和全球性污染四大類。4、煙囪設(shè)計(jì)的計(jì)算方法有按地面最大濃度的計(jì)算方法、 按地面絕對(duì)最大濃度的計(jì)算方法、按一定保證率的計(jì)算方法、 P值法。5、選擇性催化還原法（SCR）脫硝與選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝所使用的催化劑是不同的。五、簡(jiǎn)答題（每題4分，共20分） 1.如何改善電除塵器對(duì)高比電阻粉塵的捕集效率？答：克服高比電阻的方法：保持電極表面盡可能清潔（1）；采用較好的供電系統(tǒng)（1）；煙氣調(diào)質(zhì)（1）；發(fā)展新型電除塵器（1）。2.如何控制燃燒過(guò)程引起的NOX污染？與控制

9、燃燒過(guò)程引起的二氧化硫污染有哪些重大差別？ 答：通過(guò)兩段燃燒、煙氣再循環(huán)等技術(shù)措施（1），控制燃燒過(guò)程的最高溫度及其持續(xù)時(shí)間、O2的濃度，減少熱力NOx的生成（1）。與SO2相比，NOx的控制更注重燃燒條件的控制（1），而SO2主要針對(duì)燃料本身的S含量和燃燒后的SO2去除（1）。3.簡(jiǎn)要分析旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)對(duì)其除塵效率的影響？答：a）排放管直徑越小，dc越小，除塵效率越高（1）；b）筒體直徑D越小，粒子所受的離心力越大，其效率越高；但D過(guò)小，粒子容易出現(xiàn)二次逃逸，效率反而下降（2）；c）錐體適當(dāng)加長(zhǎng)，可以提高效率（1）；d）除塵器下部的嚴(yán)密性不好，會(huì)引起除塵效率的下降（1）。4.簡(jiǎn)要分析機(jī)動(dòng)車可

10、能造成的大氣污染， 包括一次污染物和二次污染物？答：一次污染物：CO、HC、NOx、顆粒物、SO2、鉛、CO2等（1）；二次污染物：HC和NOx反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧（1），SO2和NOx形成酸雨和二次顆粒物（1）；HC形成二次有機(jī)顆粒物（1）。5.濕法鈣質(zhì)吸收劑脫硫過(guò)程中，pH值是重要的操作參數(shù)，試分析它對(duì)吸收洗滌塔操作造成的可能影響？答：濕法鈣質(zhì)吸收劑脫硫中一般使用CaCO3和Ca(OH)2（1），如果PH值過(guò)高，即溶液中Ca(OH)2含量過(guò)高（1），易產(chǎn)生Ca(OH)2沉淀，造成阻塞（1）；PH過(guò)低，不利于SO2的吸收，還可能引起設(shè)備的腐蝕（1）。1.汽油機(jī)排氣中有毒物質(zhì)有哪些污染物，采用處

11、理裝置有那幾類？（6分）答：主要有CO（1分）、NOx（1分）和HC（包括方香烴、烯烴、烷烴、醛類等），以及少量的鉛、硫、磷等（1分）。處理裝置有氧化型催化轉(zhuǎn)化器（1分）、還原型催化器（1分）、三效催化轉(zhuǎn)化器（1分）。2.煙氣脫硝技術(shù)有哪些方面？（4分）答：選擇性催化反應(yīng)法（SCR）脫硝（1分）選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝（1分）吸收法凈化煙氣中的NOx（1分）吸附法凈化煙氣中的NOx。（1分）。3.石灰石系統(tǒng)和石灰系統(tǒng)的重要區(qū)別？（5分）答：石灰石系統(tǒng)中，Ca2+的產(chǎn)生與H+濃度和CaCO3的存在有關(guān)（1分），石灰系統(tǒng)Ca2+的產(chǎn)生僅與氧化鈣的存在有關(guān)（1分），石灰石系統(tǒng)最佳操作PH為

12、5.86.2（1分），石灰系統(tǒng)約為8（1分），石灰石系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)其PH較石灰系統(tǒng)的低（1分）。4.電除塵器的選擇和設(shè)計(jì)?(5分)答：對(duì)于給定的設(shè)計(jì)，這些參數(shù)取決于粒子和煙氣性，需處理煙氣量和要求的除塵效率（1分）；（1）比集塵表面積的確定（1分）（2）長(zhǎng)高比地確定（1分）（3）氣流速度的確定（1分）（4）氣體的含塵濃度（1分）。1.柴油機(jī)排氣中有毒物質(zhì)有哪些污染物，采用處理裝置有那幾類？（6分）答：柴油機(jī)排出中有毒物質(zhì)主要有HC（1分）、CO（1分）、NOx（1分）和微粒（黑煙）（1分）。氧化催化劑控制H、CO、NOx（1分），顆粒輔集器凈化微粒(1分)。2.傳統(tǒng)的低NOX燃燒技術(shù)有哪些？（4

13、分）答：低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)（1分）；降低助燃空氣預(yù)熱溫度（1分）；煙氣循環(huán)燃燒（1分）；兩段燃燒技術(shù)（1分）。3.石灰石和石灰法煙氣SO2含量相同時(shí)，主要操作有哪些?（5分）答：.漿液固體含量/%；（1分） 漿液PH；（1分） 鈣/硫比；（1分） 液/氣比/LmN-3;(1分) 氣流速度/ms-1(1分)。4.文丘里洗滌器的組成以及假定條件？(5分)答：文丘里洗滌器是一種高效濕式洗滌器(1分)，有收縮管(1分)、喉管和擴(kuò)散管組成(1分)。假定：（1）微細(xì)顆粒以與氣流相同的速度進(jìn)入喉管(1分)（2）洗滌液滴的軸向初速度為零，由于氣流曳力在喉管部分被逐漸加速(1分)。1.空氣/燃料比對(duì)燃燒過(guò)程

14、形成的污染物種類和總量有什么影響？答：低空燃比時(shí)，燃料燃燒不完全，易形成CO和HC，NOx排放很少；高空燃比時(shí)，燃料燃燒充分，火焰溫度高，CO和HC排放很少，NOx生成量較高；存在一個(gè)最佳點(diǎn)，CO、HC和NOx的排放總量最低。2.與汽油車相比，柴油車排放的污染物有哪些特征？答：與汽油車相比，CO、HC和NOx的排放曲線有向稀燃區(qū)平移的趨勢(shì)，一般來(lái)說(shuō)，CO和HC的排放很低，NOx的產(chǎn)生量也低于汽油車，但是碳煙的排放濃度很高。3.簡(jiǎn)要分析NOx的排放對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。答：NOx對(duì)環(huán)境的主要影響：1.酸沉降；2.形成O3；3.形成二次顆粒物。1.哪些污染物可能引起全球氣候變暖？答：CO2、CH4

15、、CFCs、N2O、O3等。2.簡(jiǎn)要分析SO2排入大氣環(huán)境后造成的不良影響。答：主要的不良影響有a）本身對(duì)人體、動(dòng)植物等具有毒害作用；b）導(dǎo)致酸沉降；c）是形成二次顆粒物的前體物質(zhì)。3.簡(jiǎn)要分析氣象因素對(duì)北京市大氣污染過(guò)程的影響。答：影響大氣污染過(guò)程的氣象因素主要有穩(wěn)定度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、氣濕等，北京市京市三面環(huán)山,風(fēng)場(chǎng)受局地環(huán)流和華北地區(qū)天氣系統(tǒng)作用,在局地風(fēng)向轉(zhuǎn)換時(shí)容易出現(xiàn)小風(fēng)、甚至靜風(fēng)情況,很不利于污染擴(kuò)散；冬季低溫，穩(wěn)定大氣出現(xiàn)的頻率高，不利于污染物擴(kuò)散；夏季光照強(qiáng)，易出現(xiàn)O3污染。7.測(cè)定電除塵器的漏氣率，設(shè)計(jì)一種基于Orsat 煙氣分析儀的測(cè)定方法，并給出響應(yīng)的計(jì)算過(guò)程。答：用O

16、rsat分析儀測(cè)定電除塵器前后氣體中的O2含量，記為x1、x2。假定電除塵器前的氣體流量為Q1，漏氣量為Q2，則：，計(jì)算得漏風(fēng)率。8.簡(jiǎn)要分析機(jī)動(dòng)車可能造成的大氣污染， 包括一次污染物和二次污染物。答：一次污染物：CO、HC、NOx、顆粒物、SO2、鉛、CO2等；二次污染物：HC和NOx反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧，SO2和NOx形成酸雨和二次顆粒物；HC形成二次有機(jī)顆粒物。9.濕法鈣質(zhì)吸收劑脫硫過(guò)程中， pH值是重要的操作參數(shù)，試分析它對(duì)吸收洗滌塔操作造成的可能影響。答；濕法鈣質(zhì)吸收劑脫硫中一般使用CaCO3和Ca(OH)2，如果PH值過(guò)高，即溶液中Ca(OH)2含量過(guò)高，易產(chǎn)生Ca(OH)2沉淀，造

17、成阻塞；PH過(guò)低，不利于SO2的吸收，還可能引起設(shè)備的腐蝕。10.定義PM2.5，結(jié)合北京市大氣污染的現(xiàn)狀分析PM2.5的主要來(lái)源及化學(xué)組成。答：PM2.5指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于2.5m的顆粒物。PM2.5的主要來(lái)源是燃料燃燒、機(jī)動(dòng)車排放、二次顆粒物、無(wú)組織揚(yáng)塵等。化學(xué)組成主要有SO42、NO3、NH4、EC、OC、重金屬等。1.美國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于顆粒物的濃度，最初以TSP表示，后來(lái)改為PM10，近來(lái)又改為PM2.5，其動(dòng)因是什么？對(duì)污染控制技術(shù)提出哪些要求和挑戰(zhàn)？答：顆粒物粒徑大小是危害人體健康的一個(gè)重要因素。PM10可以被吸入氣管，在呼吸道內(nèi)沉積，而PM2.5可以被吸入肺部，直接

18、危害人體健康；而且，粒徑越小比表面積越大，物理、化學(xué)活性越大，加劇生理效應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。美國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的改變，反映了對(duì)這一問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入。新的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)除塵技術(shù)提出了挑戰(zhàn)，不僅要求整體上較高的除塵效率，而且要求對(duì)細(xì)顆粒的捕集更為有效，而細(xì)顆粒的捕集相對(duì)粗顆粒要相對(duì)困難。5.近年來(lái)，北京市近地層大氣環(huán)境中O3濃度呈逐年增高的趨勢(shì)，試簡(jiǎn)要分析O3的形成機(jī)制。若大幅度削減NOx的排放，能有效降低環(huán)境大氣中O3的濃度嗎？答：O3的形成過(guò)程為：VOC通過(guò)下述過(guò)程將NO重新轉(zhuǎn)化為NO2：O3的平衡濃度與NOx和VOC的相對(duì)比例有關(guān)，單純的大幅度削減NOx，并不一定降低大氣中的O3濃度，當(dāng)NOx/VOC很

19、大時(shí)，削減NOx的排放有可能導(dǎo)致O3濃度升高。5.定義PM2.5，結(jié)合北京市大氣污染的現(xiàn)狀分析PM2.5的主要來(lái)源及化學(xué)組成。.答：PM2.5指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于2.5m的顆粒物。PM2.5的主要來(lái)源是燃料燃燒、機(jī)動(dòng)車排放、二次顆粒物、無(wú)組織揚(yáng)塵等?；瘜W(xué)組成主要有SO42、NO3、NH4、EC、OC、重金屬等。六、計(jì)算題（每題7分，共14分）1.1某電除塵器的除塵效率為90%，欲將其除塵效率提高至99%。 有人建議使用一種添加劑可以改變?yōu)V餅的比電阻，從而使電除塵器的效驅(qū)進(jìn)速度提高一倍。 若此建議可行，電除塵器的效率能滿足要求嗎？也有人建議，通過(guò)提高電除塵器的電壓即可滿足將除塵效率提高至99

20、% 的要求。若按此建議，電除塵器的電壓應(yīng)增加多少？解:由下列公式： 可知有效驅(qū)進(jìn)速度提高一倍后能滿足99的除塵效率的要求。因?yàn)轵?qū)進(jìn)速度正比于dPE0，因此將dPE0提高到原來(lái)的兩倍即可滿足要求。2.某電廠采用石灰石濕法進(jìn)行煙氣脫硫，脫硫效率為90%。電廠燃煤含硫?yàn)?.6%，含灰為7.7%。試計(jì)算：1）如果按化學(xué)劑量比反應(yīng)，脫除每kgSO2需要多少kg的CaCO3；2）如果實(shí)際應(yīng)用時(shí)CaCO3過(guò)量30%，每燃燒一噸煤需要消耗多少CaCO3；3）脫硫污泥中含有60%的水分和40%CaSO4.2H2O，如果灰渣與脫硫污泥一起排放，每噸燃煤會(huì)排放多少污泥？1.2.解：1） m=1.5625kg2）每燃

21、燒1t煤產(chǎn)生SO2約，約去除72×0.9=64.8kg。因此消耗CaCO3 。3）CaSO4.2H2O生成量 ；則燃燒1t煤脫硫污泥排放量為，同時(shí)排放灰渣77kg。2.1.除塵系統(tǒng)的處理煙氣量10000m3/h，初始含塵濃度為6g/m3，擬采用逆氣流反吹清灰袋式除塵器，選用滌綸絨布濾料，要求進(jìn)入除塵器的氣體溫度不 超過(guò)393K，除塵器壓力損失不超過(guò)1200Pa，煙氣性質(zhì)近似于空氣。試確定：（1）過(guò)濾速度：（2）分成負(fù)荷；（3）除塵器的壓力損失；（4）最大清灰周期；（5）濾袋面積；（6）濾袋的尺寸（直徑和長(zhǎng)度）和濾袋條數(shù)。（12分）解： （1）過(guò)濾氣速估計(jì)為VF=1.Om/min.（2

22、分） （2）除塵效率為99%，則粉塵負(fù)荷W=VFCt=0.99×6t=5.49tg/m2（2分）（3）除塵器壓力損失可考慮為P=Pt+PE+PPPt為清潔慮料損失，考慮為120Pa; PE=SE×VF=350Pa;Pp=RpV2Ct=9.5×12×5.94t=56.43tPa, Rp取9.50N·min/(g·m);故P=Pt+PE+PP=350+120+56.43t（Pa）=470+56.43 t（Pa）（2分）（4）因除塵器壓降小于1200Pa，故470+56.43 t（Pa）<1200，t<12.9min即最大清灰周

23、期。（2分）（5）A=Q/60VF=1000×393/（60×1×273）=240m2（2分）（6）取濾液袋d=0.8m,l=2m,a=dl=5.03m2,n=A/a=47.7取48條布袋（2分）2.2.某新建電廠的設(shè)計(jì)用煤為：硫含量3%，熱值26.535Kj/kg。為達(dá)到目前中國(guó)火電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)，采用的SO2排放控制措施至少要達(dá)到多少的脫硫效率？（8分）.解：火電廠排放標(biāo)準(zhǔn)700mg/m3（2分）. 3%硫含量的煤煙氣中SO2體積分?jǐn)?shù)取0.3%（2分）。 則每立方米煙氣中含SO2 （3/22.4）×64×103=8571mg（2分） 因此脫硫

24、效率為(8571-700)/8571×100%=91.8%（2分）3.1.電除塵器的集塵效率為95%，某工程師推薦使用一種添加劑以降低集塵板上粉塵層的比電阻，預(yù)期可使電除塵器的有效驅(qū)進(jìn)速度提高一倍。若工程師的推薦成立，試求使用該添加劑后電除塵器的集塵的集塵效率。（8分） 解：=1-exp-(A/Q)w=95%（2分），故exp-(A/Q)w=0.05（2分），exp-(A/Q)2w=0.0025（2分），因此/=1- exp-(A/Q)2w=1-0.0025=99.75%（2分）。3.2.石灰石（CaCO3） 法洗滌脫硫采用噴霧塔設(shè)計(jì)，如果噴嘴產(chǎn)生霧滴的平均 直徑為3mm，假定操作按

25、表8-5的典型工況進(jìn)行，試計(jì)算：（1）液滴相對(duì)與塔壁的沉降速度是多少？（2）如果氣體進(jìn)口溫度為180，離開(kāi)塔頂時(shí)下降到55，計(jì)算霧滴的水分蒸發(fā)率？假定霧滴可近似視為水滴。（3）脫硫液沒(méi)經(jīng)過(guò)一次噴霧塔，有多少分率的CaCO3發(fā)生了反應(yīng)？（12分）解：（1）取平均溫度為T=(180+55)/2=117.5（1分），此時(shí)氣體密度=0.94g/l（分子量取30）（1分）。顯然霧滴處于牛頓區(qū)，us=1.743×10-3×9.8×1000/0.941/2=9.73m/s（1分），因氣體流速為3m/s（1分），則液滴相對(duì)塔壁的沉降速度為6.73m/s（1分）。（2）工況條件：液

26、氣比9.0L/m3,Ca/S=1.2（1分），并假設(shè)SO2吸收率為90%（1分）。在117.5下，水氣比熱2212.1kJ/kg（1分），空氣比熱1.025kJ(kg·K) （1分），由（180-55）×1.025×0.94=2212.1m，解得m=0.054kg（1分），因此水分蒸發(fā)率（0.054/9.0）×100%=0.6%（1分），（3）CaCO3反應(yīng)分率為（0.9/1.2）×100%=75%（1分）。4.1.電除塵器的集塵效率為95%，某工程師推薦使用一種添加劑以降低集塵板上粉塵層的比電阻，預(yù)期可使電除塵器的有效驅(qū)進(jìn)速度提高一倍。若工程

27、師的推薦成立，試求使用該添加劑后電除塵器的集塵效率。解：，故， 因此驅(qū)進(jìn)速度正比于dPE0，因此將dPE0提高到原來(lái)的兩倍即可滿足要求。4. 2. 假定煤的元素組成以重量百分比計(jì)為：氫3.7，碳75.9，硫0.9，氮0.9，氧4.7，其余的為灰分。當(dāng)空氣過(guò)剩系數(shù)20%條件下燃燒時(shí)，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(zhuǎn)化為NO，試求煙氣中NO的濃度。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71.3m

28、ol，則引入N2268.2mol。若空氣過(guò)剩20%，則煙氣中O2為0.2×71.3=14.26mol，N2 268.2+53.6+9/28=322.1mol。即若不考慮N轉(zhuǎn)化，則煙氣中含CO263.25mol，H2O18.5mol，SO20.28mol，O214.26mol，N2322.1mol。1）N2轉(zhuǎn)化率20%，則NO濃度為（體積分?jǐn)?shù)）2）N2轉(zhuǎn)化率50%，則NO濃度為（體積分?jǐn)?shù)）1.（8分）氣流中的顆粒物的粒徑分布服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，且質(zhì)量中位徑MMD10µm，幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差1.5?，F(xiàn)在令氣流通過(guò)一除塵器，該除塵器對(duì) dp 40µm的顆粒有100的捕集效率；對(duì)

29、1040µm的顆粒的捕集效率等于50；對(duì)于小于10µm的顆粒，捕集效率為零。a). 以質(zhì)量計(jì)，計(jì)算該除塵器的除塵效率。b). 穿透除塵器的顆粒的質(zhì)量中位徑是多少？ 解：在對(duì)數(shù)概率坐標(biāo)系上繪累積頻率分布曲線，得到40m以上的粒子占總質(zhì)量的0.05，1040m的粒子占49.95，10m以下占50；因此a）除塵效率為：1-0.05-49.95×0.574.98b）在對(duì)數(shù)概率坐標(biāo)系上繪穿透粒子的累積頻率分布曲線（以捕集前的顆粒物為100），讀出累積頻率為50的粒徑為8.7m。2.（4分）以50km/h行駛的汽車，尾氣中含CO 1（體積分?jǐn)?shù)）。假如汽車的排氣速率為80mN3

30、/h，試計(jì)算汽車行駛1km排放CO的量（以克計(jì)）。解：3.（8分）參考附圖，估算燃煤煙氣的酸露點(diǎn)。煤的組成如下表所示。假定燃燒時(shí)空氣過(guò)剩20，進(jìn)入燃燒器的空氣為20oC，且RH50；并假定5的SO2轉(zhuǎn)化為H2SO4。 組分重量百分比（）水分6.4碳68.3氫4.9氮0.8氧10.2硫0.6灰分8.8總計(jì)100解：以完全燃燒100g煤為基礎(chǔ): 質(zhì)量/g轉(zhuǎn)化為mol數(shù)mol H4.9÷14.9C68.3÷125.69N28÷280.029S0.6÷320.019O210.2÷320.319因此，理論需氧量：需要的實(shí)際空氣量為：產(chǎn)生煙氣：因此：SO2

31、向SO3的轉(zhuǎn)化率為5，假定SO3全部轉(zhuǎn)化為H2SO4， H2SO4的含量查教材圖2-7，煙氣的酸露點(diǎn)約為135oC。4.（4分）通常燃煤電廠每kw發(fā)電容量的排煙速率為0.00156m3/s（煙氣溫度為205oC和1atm）。煙氣經(jīng)石灰石洗滌器脫硫，其壓力損失為25cm水柱。試估算煙氣脫硫的用電量（以發(fā)電總量的百分比表示）。煙氣脫硫的用電量可用下式估算：功率（煙氣流量）×（壓力損失）/（風(fēng)機(jī)效率）假定風(fēng)機(jī)效率為80。解：5.（8分）某100萬(wàn)kw的燃煤電站的能量轉(zhuǎn)換效率為40，所燃煤的熱值為26,700 kJ/kg，灰分含量為12，假定50的灰分以顆粒物形式進(jìn)入煙氣?，F(xiàn)在用電除塵器捕集

32、煙氣中的顆粒物（飛灰），其參數(shù)為粒徑區(qū)間，µm0551010202040>40粒子的質(zhì)量百分比，1417212325ESP的捕集效率，7092.59699100試計(jì)算該電廠排放顆粒物的量，以kg/s計(jì)。解：除塵效率：排放量：6.（8分）某高速公路每小時(shí)車流量為10000輛（每個(gè)方向5000輛），平均速度80km/h，CO的排放因子約為2.1g/km。風(fēng)向與道路成直角，風(fēng)速1m/s。假定污染物的排放可視為地面源且沿著道路的中心線排放，當(dāng)時(shí)的大氣穩(wěn)定度等級(jí)為C。估算道路中心線下風(fēng)向200m處的CO濃度（假定道路上風(fēng)向濃度為零）。1 解：，CO濃度：7.2.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(guò)剩20%，空氣的濕度為0.0116mol水/mol 干空氣試計(jì)算燃燒煙氣的組成（對(duì)氣態(tài)組分以體積百分比表示，對(duì)固體組分以g/m3N表示）。解：以完全燃燒1kg煤為基礎(chǔ)，計(jì)算各組分的摩爾數(shù)、需氧量和產(chǎn)生煙氣量，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。質(zhì)量/g轉(zhuǎn)化為mol數(shù)mol/1kg重油需O2量/mol產(chǎn)生的煙氣量/molH52÷1521326（H2O）C772÷12