大氣污染控制工程答案

PAGE51/51第一章概論1.1解：按1mol干空氣計(jì)算，空氣中各組分摩爾比即體積比，故nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nCO2=0.00033mol。質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為，；，。1.2解：：由我國(guó)《環(huán)環(huán)境空氣氣質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》二二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)查得三三種污染染物日平平均濃度度限值如如下：SO2：00.155mg//m3，NOO2：00.122mg//m3，COO：4..00mmg/mm3。按標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)態(tài)下1mm3干空氣氣計(jì)算，其其摩爾數(shù)數(shù)為。故故三種污污染物體體積百分分?jǐn)?shù)分別別為：SO2：，NNO2：CO：。1.3解：：1）（g//m3N）cc（mool/mm3N）。2）每天流流經(jīng)管道道的CCCl4質(zhì)量為為1.0031××10×36000×24×10－33kg==8911kg1.4解：：每小時(shí)沉積積量2000×（5000×15×60×10－66）×0.112=110.881.5解：：由《大氣污污染控制制工程》PP14（1－－1），取取M=2210，COHb飽飽和度1.6解：：含氧總量為為。不同同CO百百分含量量對(duì)應(yīng)CCO的量量為：2%：，77%：1）最初CCO水平平為0%%時(shí)；；2）最初CCO水平平為2%%時(shí)。1.7解：：由《大氣污污染控制制工程》PP18（1－－2），最最大能見(jiàn)見(jiàn)度為。第二章燃燃燒與大大氣污染染2.1解：：1kg燃油油含：重量（g）摩摩爾數(shù)（gg）需氧氧數(shù)（gg）C8855 711.25571..25H 1133－2..555..25227.6625S1100..312250.331255H2O222.51..250N元素忽略略。1）理論需需氧量71..25++27..6255+0..31225=999.118755moll/kgg設(shè)干空氣OO2：N2體積比比為1：：3.778，則則理論空空氣量999.118755×4.778=4474..12mmol//kg重重油。即474..12××22..4/110000=100.622m3N/kgg重油。煙氣組成為為CO2271..25mmol，HH2O555.225+111.225=556.550mool，SSO20.113255moll，N223.778×99..18775=3374..93mmol。理論煙氣量量711.255+566.500+0..31225+3374..93==5022.999moll/kgg重油。即即5022.999×22..4/110000=111.277m33N/kgg重油。2）干煙氣氣量為5502..99－－56..50==4466.499moll/kgg重油。SO2百分分比濃度度為，空氣燃燒時(shí)時(shí)CO22存在最最大濃度度。3）過(guò)?？湛諝鉃?10%時(shí)時(shí)，所需需空氣量量為1..1×10..62==11..68mm3N/kgg重油，產(chǎn)生煙氣量量為111.2667+00.1××10..62==12..33m3N/kgg重油。2.2解：：相對(duì)于碳元元素作如如下計(jì)算算：%（質(zhì)量）mool/1100gg煤moll/mool碳C665.77 5..47551H33.23.220.5584S11.70.00530.0010O22.300.07720.0013灰分18..13.3306gg/mool碳水分9..01.6644gg/mool碳故煤的組成成為CHH0.5584SS0.0010OO0.0013，燃料的摩爾爾質(zhì)量（包包括灰分分和水分分）為。燃燃燒方程程式為n=1+00.5884/44+0..0100－0..0133/2==1.1149551）理論空空氣量；；SO2在濕濕煙氣中中的濃度度為2）產(chǎn)生灰灰分的量量為煙氣氣量（11+0..2922+0..0100+3..78××1.114955+1..6444/188）×10000/118.226×22..4×10－33=6..8266m3/kgg灰分濃度為為mg//m3=2..12××104mg//m33）需石灰灰石/tt煤2.3解：：按燃燒1kkg煤計(jì)計(jì)算重重量（gg）摩爾數(shù)數(shù)（mool）需氧氧數(shù)（mmol）C7795666.225 666.255H331.1125155.566257..78S60..1877500.18875H2O552.88752..9400設(shè)干空氣中中N2：O2體積比比為3..78：：1，所需理論空空氣量為為4.778×（666.255+7..78++0.118755）=3354..76mmol//kg煤煤。理論煙氣量量CO22666.255moll，SOO200.18875mmol，HH2O15..56225+22.944=188.500mollN22總計(jì)66..25++`8..50++0.118755+2880.554=3365..48mmol//kg煤煤實(shí)際煙氣量量3655.488+0..2×3544.766=4336.443mool/kkg煤，SSO2濃度為為。2.4解：：取1moll煤氣計(jì)計(jì)算H2S0.0002mmol耗氧氧量00.0003moolCO20.005mool00CCO0..2855moll00.1443moolHH2（00.133-0..0044）mool00.0663moolCCH40..0077moll0..0144moll共需O20.0003++0.1143++0.0063++0.0014==0.2223mmol。設(shè)設(shè)干空氣氣中N22：O2體積比比為3..78：：1，則則理論干干空氣量量為0..2233×（3..78++1）==1.0066mmol。取取，則實(shí)實(shí)際干空空氣11.2××1.0066mmol==1.2279mmol?？諝夂瑵窳苛繛?22g/mm3N，即含含H2O0..67mmol//m33N，144.944L/m3N。故HH2O體積積分?jǐn)?shù)為為1.4493%%。故實(shí)實(shí)際空氣氣量為。煙氣量SOO2：0..0022moll，COO2：0..2855+0..0077+0..05==0.3342mmol，NN2：0..2233×3.778+00.5224=11.3667mool，HH2O0..0022+0..1266+0..0144+1..2988×1.4493%%+0..0044=0..2011moll故實(shí)際煙氣氣量00.0002+00.3442+11.3667+00.2001+00.2××1.0066==2.1125mmol2.5解：：1）N2%%=1－－11%%－8%%－2%%－0..0122%=778.999%由《大氣污污染控制制工程》PP46（2－－11）空氣過(guò)剩2）在測(cè)定定狀態(tài)下下，氣體體的摩爾爾體積為為；取1m3煙煙氣進(jìn)行行計(jì)算，則則SO22120×10－66m3，排放放濃度為為。3）。4）。2.6解：：按1kg煤煤進(jìn)行計(jì)計(jì)算重重量（gg）摩爾數(shù)數(shù)（mool）需氧氧數(shù)（mmol）C7758633.177 63..17H440.775200.3775110.119S1600.50.55H2O883.2254..62550需氧63..17++10..19++0.55=733.866moll設(shè)干空氣中中N2：O2體積比比為3..78：：1，則則干空氣氣量為773.886×4.778×1.22=4223.666mool，含水4233.666×0.001166=4..91mmol。煙氣中：CCO2633.177moll；SOO20..5mool；HH2O44.911+4..6255+200.3775=229.991mool；N2：733.866×3.778=2279..19mmol；；過(guò)剩干干空氣00.2××73..86××4.778=770.661mool。實(shí)際煙氣量量為633.177+0..5+229.991+2279..19++70..61==4433.388moll其中CO22；SSO2；H2O；；N22。O2。2.7解：：SO2含量量為0..11%%，估計(jì)計(jì)約1//60的的SO22轉(zhuǎn)化為為SO33，則SSO3含量，即PH22SO44=1..83××10－55，lggPHH2SOO4=--4.7737。查圖2－77得煤煙煙氣酸露露點(diǎn)約為為1344攝氏度度。2.8解：：以1kg油油燃燒計(jì)計(jì)算，C8860gg71..67mmol；；H1140gg70mmol，耗耗氧355moll。設(shè)生成COOxmoll，耗氧氧0.55xmmol，則則生成CCO2（711.677－x）mmol，耗耗氧（771.667－xx）mool。煙氣中O22量。總氧量，干干空氣中中N2：O2體積比比為3..78：：1，則則含N223..78××（1006.667+224.55x）。根根據(jù)干煙煙氣量可可列出如如下方程程：，解得x==0.3306故CO2%%：；N2%：由《大氣污污染控制制工程》PP46（2－－11）空氣過(guò)剩系系數(shù)第三章大大氣污染染氣象學(xué)學(xué)3.1解：：由氣體靜力力學(xué)方程程式，大大氣中氣氣壓隨高高度的變變化可用用下式描描述：（1）將空氣視為為理想氣氣體，即即有可寫(xiě)為為（2）將（2）式式帶入（11），并并整理，得得到以下下方程：：假定在一定定范圍內(nèi)內(nèi)溫度TT的變化化很小，可可以忽略略。對(duì)上上式進(jìn)行行積分得得：即（33）假設(shè)山腳下下的氣溫溫為100。C，帶帶入（33）式得得：得即登山運(yùn)動(dòng)動(dòng)員從山山腳向上上爬了約約5.77km。3.2解：：，不穩(wěn)定，不穩(wěn)定，不穩(wěn)定，不穩(wěn)定，不穩(wěn)定。3.3解：：，3.4解：：由《大氣污污染控制制工程》PP80（3－－23），，取對(duì)數(shù)得設(shè)，，由實(shí)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)得x0.30110.47770.60220.6999y0.066690.113390.146610.17661由exceel進(jìn)行行直線(xiàn)擬擬合，取取截距為為0，直直線(xiàn)方程程為：yy=0..24442x故m＝0..24442。3.5解解：，，。穩(wěn)定度D，mm=0..15，，。穩(wěn)定度F，mm=0..25，，風(fēng)速廓線(xiàn)圖圖略。3.6解：：1）根據(jù)《AAirPollluttionnCoontrrolEnggineeeriing》可可得高度度與壓強(qiáng)強(qiáng)的關(guān)系系為將g=9..81mm/s22、M==0.0029kkg、RR=8..31JJ/(mmol..K)代代入上式式得。當(dāng)t=111.0。C，氣氣壓為110233hPPa；當(dāng)當(dāng)t=99.8。C，氣氣壓為110122hPPa，故P=（110233+10012）//2=110188Pa，TT=（111.00+9..8）//2=110.44。C=2283..4K，ddP=110122-10023==－111Pa。因此，z==1199m。同理可計(jì)算算其他測(cè)測(cè)定位置置高度，結(jié)結(jié)果列表表如下：：測(cè)定位置2345678910氣溫/。CC9.812.014.015.013.013.0氣壓/hPPa10121000988969909878850725700高度差/mm89991011635362902711299281高度/m119218319482101813071578287731582）圖略3），不穩(wěn)穩(wěn)定；，逆溫；，逆溫；，逆溫；，穩(wěn)定；，穩(wěn)定；，穩(wěn)定；，穩(wěn)定。3.7解：：，故，逆溫溫；，故，穩(wěn)定定；，故，不穩(wěn)穩(wěn)定；，故，不穩(wěn)穩(wěn)定；，故，不穩(wěn)穩(wěn)定；，故逆溫。3.8解：：以第一組數(shù)數(shù)據(jù)為例例進(jìn)行計(jì)計(jì)算：假假設(shè)地面面大氣壓壓強(qiáng)為110133hPaa，則由由習(xí)題33.1推推導(dǎo)得到到的公式式，代入入已知數(shù)數(shù)據(jù)（溫溫度T取取兩高度度處的平平均值）即即，由此解得得P2=9661hPPa。由《大氣污污染控制制工程》PP72（3－－15）可可分別計(jì)計(jì)算地面面處位溫溫和給定定高度處處位溫：：，，故位溫梯度度=同理可計(jì)算算得到其其他數(shù)據(jù)據(jù)的位溫溫梯度，結(jié)結(jié)果列表表如下：：測(cè)定編號(hào)123456地面溫度//。C25.030.025.0高度/m4587635802000500700相應(yīng)溫度//。C26.720.028.0位溫梯度//K/1000m2.220.27－0.177－0.022－1.0221.423.9解：：以第一組數(shù)數(shù)據(jù)為例例進(jìn)行計(jì)計(jì)算，由由習(xí)題33.1推推導(dǎo)得到到的公式式，設(shè)地地面壓強(qiáng)強(qiáng)為P11，代入入數(shù)據(jù)得得到：，解解得P11=10023hhPa。因因此同理可計(jì)算算得到其其他數(shù)據(jù)據(jù)的地面面位溫，結(jié)結(jié)果列表表如下：：測(cè)定編號(hào)123456地面溫度//。C25.030.025.0高度/m4587635802000500700相應(yīng)溫度//。C26.720.028.0地面壓強(qiáng)//hPaa102310121002104010061007地面位溫//。C292.22293.11288.44294.77302.55297.443.10解答待待求。第四章大大氣擴(kuò)散散濃度估估算模式式4.1解：：吹南風(fēng)時(shí)以以風(fēng)向?yàn)闉閤軸，yy軸指向向峭壁，原原點(diǎn)為點(diǎn)點(diǎn)源在地地面上的的投影。若若不存在在峭壁，則則有現(xiàn)存在峭壁壁，可考考慮為實(shí)實(shí)源與虛虛源在所所關(guān)心點(diǎn)點(diǎn)貢獻(xiàn)之之和。實(shí)源虛源因此+=刮北風(fēng)時(shí)，坐坐標(biāo)系建建立不變變，則結(jié)結(jié)果仍為為上式。4.2解：：霍蘭德公式式。布里格斯公公式且x<=110Hss。此時(shí)時(shí)。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GB//T1332011－911中公式式計(jì)算，因QH>==21000kWW，Tss－Taa>=1130KK>355K。（發(fā)電廠位位于城市市近郊，取取n=11.3003，nn1=1//3，nn2=2//3）4.3解：：由《大氣污污染控制制工程》PP88（44－9）得得4.4解：：陰天穩(wěn)定度度等級(jí)為為D級(jí)，利利用《大大氣污染染控制工工程》PP95表表4－44查得xx=5000m時(shí)時(shí)。將數(shù)數(shù)據(jù)代入入式4－－8得。4.5解：：由霍蘭德公公式求得得，煙囪有效效高度為為。由《大氣污污染控制制工程》PP89（4－－10）、（44－111）時(shí)，。取穩(wěn)定度為為D級(jí)，由由表4－－4查得得與之相相應(yīng)的xx=7445.66m。此時(shí)。代入入上式。4.6解：：由《大氣污污染控制制工程》PP98（4－－31）（當(dāng)，q==0.33）4.7解：：有限長(zhǎng)線(xiàn)源源。首先判斷大大氣穩(wěn)定定度，確確定擴(kuò)散散參數(shù)。中中緯度地地區(qū)晴朗朗秋天下下午4：：00，太太陽(yáng)高度度角300～355。左右，屬屬于弱太太陽(yáng)輻射射；查表表4-33，當(dāng)風(fēng)風(fēng)速等于于3m//s時(shí)，穩(wěn)穩(wěn)定度等等級(jí)為CC，則4400mm處。其次判斷33分鐘時(shí)時(shí)污染物物是否到到達(dá)受體體點(diǎn)。因因?yàn)闇y(cè)量量時(shí)間小小于0..5h，所所以不必必考慮采采樣時(shí)間間對(duì)擴(kuò)散散參數(shù)的的影響。33分鐘時(shí)時(shí)，污染染物到達(dá)達(dá)的距離離，說(shuō)明明已經(jīng)到到達(dá)受體體點(diǎn)。有限長(zhǎng)線(xiàn)源源距離線(xiàn)源下下風(fēng)向44m處，PP1=－775/443.33=－11.7332，PP2=755/433.3==1.7732；；。代入入上式得得。端點(diǎn)下風(fēng)向向P1=0，PP2=1550/443.33=3..46，代代入上式式得4.8解：：設(shè)大氣穩(wěn)定定度為CC級(jí)，。當(dāng)x=1..0kmm，。由由《大氣氣污染控控制工程程》P1106（4－－49）4.9解：：設(shè)大氣穩(wěn)定定度為CC級(jí)。當(dāng)x=2kkm時(shí)，xxD<x<<2xDD，按xx=xxD和x==2xDD時(shí)濃度度值內(nèi)插插計(jì)算。x=xDD時(shí)，，代代入《大大氣污染染控制工工程》PP88（4－－9）得得x=2xxD時(shí)，，代代入P1101（4－－36）得得；通過(guò)內(nèi)插求求解當(dāng)x=6kkm>22xD時(shí)，，計(jì)算結(jié)果表表明，在在xD<=xx<=22xD范圍內(nèi)內(nèi)，濃度度隨距離離增大而而升高。4.10解解：由所給氣象象條件應(yīng)應(yīng)取穩(wěn)定定度為EE級(jí)。查查表4－－4得xx=122km處處，。，。4.11解解：按《大氣污污染控制制工程》PP91（4－－23）由P80（3－－23）按城市及近近郊區(qū)條條件，參參考表44－2，取取n=11.3003，nn1=1//3，nn2=2//3，代代入P991（44－222）得?！董h(huán)境空氣氣質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》的的二級(jí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)限值值為0..06mmg/mm3（年均均），代代入P1109（44－622）＝解得于是Hs>>=1662m。實(shí)實(shí)際煙囪囪高度可可取為1170mm。煙囪出口煙煙氣流速速不應(yīng)低低于該高高度處平平均風(fēng)速速的1..5倍，即即uv>=11.5××1.6687××17000.225=99.144m/ss。但為為保證煙煙氣順利利抬升，出出口流速速應(yīng)在220~330m//s。取取uv=200m/ss，則有有，實(shí)際直徑徑可取為為4.00m。4.12解解：高架連續(xù)點(diǎn)點(diǎn)源出現(xiàn)現(xiàn)濃度最最大距離離處，煙煙流中心心線(xiàn)的濃濃度按P888（4－－7）（由P889（44－111））而地面軸線(xiàn)線(xiàn)濃度。因此，得證。第五章顆顆粒污染染物控制制技術(shù)基基礎(chǔ)5.1解：：在對(duì)數(shù)概率率坐標(biāo)紙紙上作出出對(duì)數(shù)正正態(tài)分布布的質(zhì)量量累積頻頻率分布布曲線(xiàn)，讀出d844.1==61..0、dd50=116.00、d155。9==4.22。。作圖略。5.2解：：繪圖略。5.3解：：在對(duì)數(shù)概率率坐標(biāo)紙紙上作出出對(duì)數(shù)正正態(tài)分布布的質(zhì)量量累積頻頻率分布布曲線(xiàn)，讀讀出質(zhì)量量中位直直徑d550（MMMD）==10..3、dd84..1=119.11、d155。9==5.66。。按《大氣污污染控制制工程》PP1299（5－－24）；P129（55－266）；P129（55－299）。5.4解：：《大氣污染染控制工工程》PP1355（5－－39）按按質(zhì)量表表示P135（55－388）按凈凈體積表表示P135（55－400）按堆堆積體積積表示。5.5解：：氣體流量按按P1441（55－433）；漏風(fēng)率P1141（55－444）；除塵效率：：考慮漏風(fēng)，按按P1442（55－477）不考慮漏風(fēng)風(fēng)，按PP1433（5－－48）5.6解：：由氣體方程程得按《大氣污污染控制制工程》PP1422（5－－45）。5.7解：：按《大氣污污染控制制工程》PP1455（5－－58）粉塵濃度為為，排放放濃度110（11－999%）==0.11g/mm3；排放量2..22××0.11=0..2222g/ss。5.8解：：按《大氣污污染控制制工程》PP1444（5－－52）（P=0.02）計(jì)算，如下表所示：粉塵間隔//<0.60.6~00.70.7~00.80.8~11.01~22~33~4質(zhì)量頻率/%進(jìn)口g12.03.56.024.0出口g27.01.02.03.014.016.029.093959091.49294.797.6粉塵間隔//4~55~66~88~1010~12220~300其他質(zhì)量頻率/%進(jìn)口g113.02.02.03.011.08.024.0出口g26.02.02.0099.1989898.398.598.2100據(jù)此可作出出分級(jí)效效率曲線(xiàn)線(xiàn)。5.9解：：按《大氣污污染控制制工程》PP1444（5－－54）。5.10解解：當(dāng)空氣溫度度為3887.55K時(shí)。當(dāng)dp=00.4時(shí)時(shí)，應(yīng)處處在Sttokees區(qū)域域。首先進(jìn)行坎坎寧漢修修正：，，。則，。當(dāng)dp=440000時(shí)，應(yīng)應(yīng)處于牛牛頓區(qū)，。，假設(shè)成立立。當(dāng)dp=00.4時(shí)時(shí)，忽略略坎寧漢漢修正，。經(jīng)驗(yàn)證Rep<1，符合Stokes公式?？紤]到顆粒粒在下降降過(guò)程中中速度在在很短時(shí)時(shí)間內(nèi)就就十分接接近uss，因此此計(jì)算沉沉降高度度時(shí)可近近似按uus計(jì)算。dp=0..4hh=1..41××10－55×30==4.223×10－44m；dp=400h==0.0088××30==2.664m；；dp=40000h=117.335×30==5200.5mm。5.11解解：設(shè)最大石英英粒徑ddp1，最最小角閃閃石粒徑徑dp22。由題題意，故。5.12解解：在所給的空空氣壓強(qiáng)強(qiáng)和溫度度下，。ddp=2000時(shí)，考慮采用過(guò)過(guò)渡區(qū)公公式，按按《大氣氣污染控控制工程程》P1150（55－822）：，符合過(guò)渡渡區(qū)公式式。阻力系數(shù)按按P1447（55－622）。阻阻力按PP1466（5－－59）。5.13解解：圓管面積。據(jù)據(jù)此可求求出空氣氣與鹽酸酸霧滴相相對(duì)速度度?？紤]利用用過(guò)渡區(qū)區(qū)公式：：代入相關(guān)參參數(shù)及uus=0..27mm/s可解得dpp=666。，符合過(guò)渡渡區(qū)條件件。故能能被空氣氣夾帶的的霧滴最最大直徑徑為666。5.14解解：粒徑為255，應(yīng)處處于Sttokees區(qū)域域，考慮慮忽略坎坎寧漢修修正：。豎直方向向上顆粒粒物運(yùn)動(dòng)動(dòng)近似按按勻速考考慮，則則下落時(shí)時(shí)間，因因此L==v.tt=1..4×1222m=1171mm。5.15解解：在給定條件件下。當(dāng)dp=110，粉粉塵顆粒粒處于SStokkes區(qū)區(qū)域：。dp=5000，粉粉塵顆粒粒處于牛牛頓區(qū)：：。因此此。經(jīng)驗(yàn)證，RRep=13307>>5000，假設(shè)設(shè)成立。第六章除除塵裝置置6.1解：：計(jì)算氣流水水平速度度。設(shè)粒粒子處于于Stookess區(qū)域，取取。按《大大氣污染染控制工工程》PP1622（6－－4）即為能被1100%%捕集的的最小霧霧滴直徑徑。6.2解：：按層流考慮慮，根據(jù)據(jù)《大氣氣污染控控制工程程》P1163（66－5），因此需要要設(shè)置223層。6.3解：：，符合層流流區(qū)假設(shè)設(shè)。6.4解：：設(shè)空氣溫度度為2998K，首首先進(jìn)行行坎寧漢漢修正：：，，。故。用同樣方方法計(jì)算算可得00.833粒子的的分級(jí)效效率為00.8664。因此總效率率6.5解：：按《AirrPoolluutioonCConttrollEnnginneerringg》公式式。令=50%%，N==5，VVc=115m//s，==2.99×103kg//m3，W==0.776m，，代入上式得dc=11.78。利用《大氣氣污染控控制工程程》P1170（66－188）計(jì)計(jì)算各粒粒徑粉塵塵分級(jí)效效率，由由此得總總效率6.6解：：根據(jù)《大氣氣污染控控制工程程》P1144（55－533）（PP=0..1）計(jì)計(jì)算分級(jí)級(jí)效率，結(jié)結(jié)果如下下表所示示：粉塵間隔//0~55~1010~15515~20020~25525~30030~35535~40040~455>45質(zhì)量頻率/%%捕集g2.02.02.084.0出口g276.05.5949.41179.17790.00092.65596.26697.30097.83398.36699.855據(jù)此可作出出分級(jí)效效率曲線(xiàn)線(xiàn)。由上上表可見(jiàn)見(jiàn)，5～～10去去除效率率為499.411。因此此在工程程誤差允允許范圍圍內(nèi)，ddc=7..5。6.7解：：據(jù)《大氣污污染控制制工程》PP1699（6－－13）。6.8解：：根據(jù)《AiirPPolllutiionConntroolEEngiineeerinng》PP2588公式。因，故＝110000；由題意，當(dāng)當(dāng)。取，NN=100，代入入上式，解得Wii=5..5。根據(jù)一般旋旋風(fēng)除塵塵器的尺尺寸要求求，D00=4WWi=2..2cmm；H＝＝2WWi=1..1cmm。氣體流量QQ=A..V=HH.W..Vc=1..21××10－33m3/s6.9解：：按《大氣污污染控制制工程》PP1700（6－－18）；。dg=200，，代入上式，利利用Maatlaab積分分可得。6.10解解：驅(qū)進(jìn)速度按按《大氣氣污染控控制工程程》P1187（66－333）。，Q=0..0755m3/s，代代入P1188（66－344）。6.11解解：1）Q’==2/33=0..6677m33/s，SS=3..6622=133.4mm2，。2），查圖圖6－227得FFv=11.755故。6.12解：1）由題意意dp=3..5，dp=8..0，dp=133.0，故2），則==0.442g//m3>0..1g//m3。不滿(mǎn)滿(mǎn)足環(huán)保保規(guī)定和和使用者者需要。6.13解解：1）由《大大氣污染染控制工工程》PP1833（6－－31）電電場(chǎng)荷電電為擴(kuò)散荷電按按P1884（66－322）計(jì)算算，與電電場(chǎng)荷電電相比很很小，可可忽略。因此飽和電電荷值33.044×10－116C。2）電場(chǎng)荷荷電為擴(kuò)散荷電與與電場(chǎng)荷荷電相比比很小，可可忽略，故故粉塵荷荷電量44.866×10－119C。3）取dp=5時(shí)時(shí)，；dp=0..2時(shí)，。6.14解解：查圖得集氣氣板面積積約10000mm3.（110000m3/miin）－－1。根根據(jù)，0.9955=1－－expp（－wwi）解得得wi=5..30mm/miin。6.15解解：，故，因此。6.16解解：設(shè)3種粒子子的分級(jí)級(jí)效率分分別為、、，則因此，，。6.17解解：1）粉塵粒粒徑dpp=100當(dāng)液滴直徑徑為500時(shí)，RR=0..2；碰碰撞數(shù)，。由給出計(jì)算算公式可可得同理可得液液滴直徑徑為1000、5500時(shí)時(shí)捕集效效率為442.66％、110.11%。2）dp==50用同樣方法法計(jì)算可可得顆粒粒在直徑徑為500、1000、5500的的液滴上上捕集效效率分別別為0、10..2%、225.00％。6.18解解：按《大氣污污染控制制工程》PP2111（6－－53）由（6－555）粒徑小于00.1所所占質(zhì)量量百分比比太小，可可忽略；；粒徑大大于200.0，除除塵效率率約為11；因此此故。6.19解：坎寧漢修正正6.20解解：設(shè)氣液比11L/mm3，dp=1..2，，f==0.225。在在1attm與5510..K下查查得。由可解得v=1211.6mm/s。故故喉管面面積，DDT=2772mmm。取喉管長(zhǎng)度度3000mm，通通氣管直直徑D11=5444mmm。，，則，（取D2==6000mm）。6.21解解：由《AirrPoolluutioonCConttrollEnnginneerringg》P33009.448式。通過(guò)PP2933Fiigurre99.188讀取。取取，雨滴滴Db=2mmm，處處于牛頓頓區(qū)，利利用《大大氣污染染控制工工程》PP1500（5－－83）。因此，。從Figguree9..18讀讀出=00.111（Cyylinnderr）。故M=。而液滴本身身。故質(zhì)質(zhì)量增加加了1..98××10－44%。6.22解解：由《AirrPoolluutioonCConttrollEnnginneerringg》公式式。代代入已知知數(shù)據(jù)，即需持續(xù)續(xù)半天左左右的時(shí)時(shí)間。6.23解解：設(shè)破裂2個(gè)個(gè)布袋后后氣體流流量分配配不變，近近似求得得出口濃濃度如下下：。因此。6.24解解：設(shè)恒定速度度v1，則，。若在4000Pa壓壓降下繼繼續(xù)，則則解此微分方方程得QQ2=900.1mm3。6.25解解：當(dāng)T=3000K時(shí)時(shí)，，vv=1..8m//minn=0..03mm/s。，。利用所給給數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行線(xiàn)性性擬和，，即，Kpp=3..53××10－112m2。6.26解解：1）過(guò)濾氣氣速估計(jì)計(jì)為vFF=1..0m//minn。2）除塵效效率為999%，則則粉塵負(fù)負(fù)荷。3）除塵器器壓力損損失可考考慮為為清潔濾料料損失，考考慮為1120PPa；；；；故。4）因除塵塵器壓降降小于112000Pa，故故即最大大清灰周周期。5）。6）取濾袋袋d=00.8mm，l==2m。，，取48條布袋。6.27解解：1）將已知知數(shù)據(jù)代代入所給給公式即即有，2）由可可得z>>=3..23mm。3）由《AAirPollluttionnCoontrrolEnggineeeriing》公公式，穿穿透率取Wi=00.255Dc，而而N=00.5ZZ/Dcc，Vcc=Vss/，，代入入上式（近似?。?.28解解：1）過(guò)濾氣氣速為33.355m/mmin效率過(guò)濾氣速為為1.552m//minn效率率過(guò)濾氣速為為0.661m//minn效率率過(guò)濾氣速為為0.339m//minn效率率2）由2..0×（1－－0.33）xpp=1440×10－44，xp=0..01ccm；3）由（00.8－－0.000066）×0.339t==1400，t==4499minn=7..5h。第七章氣氣態(tài)污染染物控制制技術(shù)基基礎(chǔ)7.1解：：由亨利利定律PP*=EEx，5500××2%==1.888×105x，xx=5..32××10－55。由由y*==mx，mm=y**/x==0.002/55.322×10－55=3776。因x=5..32××10－55很小，故故CCOO2=22.966moll/m33。100g與與氣體平平衡的水水中約含含44××1000×5.332×10－55/188=0..0133g。7.2解：：在1atmm下O22在空氣氣中含量量約0..21。00.211=4..01××104x解得O2在在水中摩摩爾分?jǐn)?shù)數(shù)為x==5.224×10－66。7.3解：：20》C時(shí)時(shí)H2SEE=0..4899×105kPaa，分壓壓20aatm××0.11%=22.033kPaa。P*=Exx，x==P*//E=44.155×10－55，故CC*H22S=22.311moll/m33。H=C/PP*=22.3//（2..03××103）=11.144×10－33moll/（mm3.Paa）=1115mmol//（m33.attm）由。。7.4解：：GB=50000××0.995=447500m3N/h。Y1=0..0533，；。因此用水量量Ls=255.4GGB×1.55=1..81××105m3N/h。由圖解法可可解得傳傳質(zhì)單元元數(shù)為55.6。7.5解：：GB=100×0.889=88.9mm3/miin，YY1=0..1244，Y22=0..02。作作出最小小用水時(shí)時(shí)的操作作線(xiàn)，xxmaxx=0..0688。故，Ls==1.553×1.775×8.99=233.8mm3/miin。圖解法可解解得傳質(zhì)質(zhì)單元數(shù)數(shù)為3..1。。HHy=2..39××3.11=7..4m。7.6解：：利用公式，將將已知數(shù)數(shù)據(jù)代入入，解得得因此。7.7解：：，。7.8解：：XTcmm3/gPatmmlgXTlgPP/V3011.477700.03335121.70880.30110.03996731.82660.47770.04558141.90990.60220.04999351.96990.69990.054410462.01770.77880.0588依據(jù)公式，對(duì)對(duì)lgXXT~lggP進(jìn)行行直線(xiàn)擬擬合：，即即K=330，nn=1..43；；依據(jù)公式，對(duì)對(duì)P~~P/VV進(jìn)行直直線(xiàn)擬合合：，即Vm=2200，BB=0..1733。7.9解：：三氯乙烯的的吸收量量V=22.544×104×0.002×99..5%==5055.466m3/h，MM=1331.55。由理想氣體體方程得得因此活性炭炭用量；；體積。7.10解解：Y1=0..0255kg苯苯/kgg干空氣氣，，YY2=0，XX2=0。故操作線(xiàn)方方程為XX=111.288Y。當(dāng)Y=Ybb=0..00225kgg苯/kkg干空空氣時(shí)，XX=111.288×0.000255=0..02882kgg苯/kkg硅膠膠。Y*=0..1677×0.0028221.55=0..00008kgg苯/kkg干空空氣。，由此可求求得近似似值；同時(shí)，由此求得ff的近似似值，列列表如下下：YY*Yb=0.002250.00008588.0080000.9000.005500.00222361.9901.18441.18440.199900.80.169920.169920.007750.00441294.9930.82112.00550.337710.70.103350.272270.010000.00663272.2240.70992.71440.456630.60.077750.350020.012250.00888273.3370.68223.39660.570090.50.063310.413330.015500.01116296.1120.71224.10880.690060.40.053390.467710.017750.01446350.4460.80884.91660.826650.30.047760.51447Ye=0.020000.01779475.0001.03225.94881.000000.20.043340.55880NOG=55.9448，ff=0..55880；22atmm，2998K時(shí)時(shí)，=22.377kg//m3，因此此，故HHOG=；因此吸附區(qū)區(qū)高度為為H2=HOGG.NOGG=0..070041××5.9948==0.4419mm。對(duì)單位橫截截面積的的床層，在在保護(hù)作作用時(shí)間間內(nèi)吸附附的苯蒸蒸汽量為為（0.0225－00）×2.337×60×90＝＝3200（kgg苯/mm2）而吸附床飽飽和區(qū)吸吸附苯蒸蒸汽量吸附床未飽飽和區(qū)吸吸附苯蒸蒸汽量因此總吸附附量解得H=22.055m，此此即所需需要的最最小床高高。7.11解解：反應(yīng)管轉(zhuǎn)化化率為xxA時(shí)，反反應(yīng)速度度為RAA=－00.155（1－－xA）mool/（kkg催化化劑.mmin）。根據(jù)單管物物料平衡衡可列出出如下方方程：其中，Q單單位為mmol//minn。數(shù)據(jù)代入并并整理得得，對(duì)等等式兩邊邊積分，即即，解得Q==0.4447mmol//minn。反應(yīng)管數(shù)目目：2550/00.4447＝5560個(gè)個(gè)。7.12解解：由得。第八章硫硫氧化物物的污染染控制8.1解：：火電廠排放放標(biāo)準(zhǔn)7700mmg/mm3。3%硫含量量的煤煙煙氣中SSO2體積分分?jǐn)?shù)取00.3%%。則每立方米米煙氣中中含SOO2；因此脫硫效效率為。8.2解解：1）m=11.56625kkg2）每燃燒燒1t煤煤產(chǎn)生SSO2約，約去去除722×0.99=644.8kkg。因此消耗CCaCOO3。3）CaSSO4.2HH2O生成成量；；則燃燒燒1t煤煤脫硫污污泥排放放量為，同同時(shí)排放放灰渣777kgg。8.3解：：1）由，，解解得。2）設(shè)總體體積為1100，則則SO227.88體積，OO210..8體積積，N2281..4體積積。經(jīng)第第一級(jí)催催化轉(zhuǎn)化化后余SSO20.1156體體積，OO26.9978體體積，NN281..4體積積。設(shè)有有x體積積SO22轉(zhuǎn)化，則則總體積積為。因此，，由由此解得得x=11.6××10－33；故轉(zhuǎn)化率為為8.4解：：動(dòng)力消耗，即即約0..51%%用于克克服阻力力損失。8.5解：：1）取平均均溫度為為，此時(shí)時(shí)氣體密密度（分分子量取取30）。顯然霧滴處處于牛頓頓區(qū)，，因因氣體流流速為33m/ss，則液液滴相對(duì)對(duì)塔壁的的沉降速速度為66.733m/ss。2）工況條條件：液液氣比99.0LL/m33，Caa/S==1.22，并假假設(shè)SOO2吸收率率為900%。在117..5。C下，水水汽化熱熱22112.11kJ//kg，空空氣比熱熱1.0025kkJ/（kkg.KK）由（1800－555）×1.0025××0.994=222122.1mm，解得得m=00.0554kgg，因此此水分蒸蒸發(fā)率。3）CaCCO3反應(yīng)分分率為。8.6解：：在373KK時(shí)，KKhs=00.411，Kss1=66.6××10－33，Ks22＝3..8×10－88。[Na]－－[S]]=[NNa+]－[[SO22.H2O]－－[HSSO3－]－[[SO332－]=[OOH－]－[[H+]+[[SO332－]++2[CCO32－]++[HCCO3－]－[[SO22.H2O]，，。代入得代入不同的的[H++]濃度度，可得得pH在在4～55時(shí)[NNa]－－[S]]接近于于0。因因此脫硫硫最佳ppH值44～5。8.7解：：工況條件：：液氣比比9.00L/mm3，Caa/S==1.22，并假假設(shè)SOO2吸收率率為900%。因因此，單單位體積積（1..0L）通通過(guò)煙氣氣1/99m3，可吸吸收SOO2。取溫度T==3733K，則則Khss=0..1477，Kss1=00.00035，KKs2=22.4××10－88。進(jìn)水PSOO2=44.0××10－44atmm，[SSO2.H2O]==PSOO2.KKhs=55.888×10－55，[HSO33－]=KKs1[SSO2.H2O]//[H++]=00.02206，[[SO332－]==；則反應(yīng)后[[S]’’=[SSO2.H2O]++[HSSO3－]+[[SO332－]++0.0018==0.003877此時(shí)PSOO2’=4..0×10－33atmm，[SSO2.H2O]’=5..88××10－44且物料守恒得得[SSO2.H2O]’+[HHSO33－]’+[SSO32－]’=00.03387由上述方程程可解得得[H++]=55.4××10－55，pHH=4..27第九章固固定源氮氮氧化物物污染控控制9.1解：：1）設(shè)每天天需燃煤煤Mt，則則有M..61110×103×103×4.118×38%%=10000××106×24×36000解得M=88.9××103t。取取NOxx平均排排放系數(shù)數(shù)12kkg/tt煤，則則每日排排放NOOx量約約為；2）同理MM.1000000×103×103×4.118×38%%=10000××106×24×36000，MM=54439tt。取重油密度度為0..8×103kg//m3，折合合體積約約為68800mm3，去排排放系數(shù)數(shù)12..5kgg/m33，則每每日排放放NOxx約為3）89000×103×4.118×38%%V=110000×106×24×36000，解解得V==6.11×106m3。每日排放NNOx量量約為。9.2解：：取1kg煤煤計(jì)算，排排放NOOx約88g，在在常規(guī)燃燃燒溫度度下，近近似認(rèn)為為NO22濃度很很小，NNOx均均以NOO存在。1kg煤中中，含CC7722g，HH52gg，N112g，SS26gg，O559g，灰灰分為779g。充充分燃燒燒后，生生成COO264..3mool，HH2O266moll，SOO20.8812mmol，NNO0..2677moll。需OO225004－559=224455g，約約76..4mool。引入N2。燃燃燒本身身過(guò)程中中產(chǎn)生NN2。即在O2恰恰好耗盡盡時(shí)煙氣氣含COO264..3mool，HH2O266moll，SOO20.8812mmol，NNO0..2677moll，N222877.7mmol。由題意，空空氣過(guò)剩剩，設(shè)過(guò)過(guò)?？諝鈿饬繛閤xmoll，則，由由此解得得x=1152mmol。故NOx濃濃度為（體體積分?jǐn)?shù)數(shù)）。9.3解：：1）12000K下下，Kpp=2..8×10－77。設(shè)有有xN22轉(zhuǎn)化為為NO，則則解得x=00.0005122；故NNO平衡衡濃度為為（體積積分?jǐn)?shù)）2）15000K時(shí)時(shí)，同理理解得得x=00.0332，故故NO平平衡濃度度為（體積分?jǐn)?shù)數(shù)）3）20000K時(shí)時(shí)，解解得x==0.1190，故故NO平平衡濃度度為0..00338。9.4解：：考慮1kgg燃煤含含氫377g，碳碳7599g，硫硫9g，氮氮9g，氧氧47gg。煙氣氣中含CCO263..25mmol，含含H2O118.55moll，含SSO20.228mool。因因此需OO223392－－47==22881g約711.3mmol，則則引入NN22688.2mmol。若空氣過(guò)剩剩20%%，則煙煙氣中OO2為0..2×71..3=114.226mool，NN22668.22+533.6++9/228=3322..1mool。即若不考慮慮N轉(zhuǎn)化化，則煙煙氣中含含CO2263..25mmol，HH2O188.5mmol，SSO20.228mool，OO214..26mmol，NN23222.1mmol。1）N2轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率220%，則則NO濃濃度為（體體積分?jǐn)?shù)數(shù)）2）N2轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率550%，則則NO濃濃度為（體體積分?jǐn)?shù)數(shù)）9.5解：：按《大氣污污染控制制工程》PP3611（9－－13）將M=770，CC=0..5代入入當(dāng)t=0..01ss時(shí)，解得YY=0..3133；當(dāng)t=0..04ss時(shí)，解得YY=0..8111；當(dāng)t=0..1s時(shí)時(shí)，解得YY=0..9888。由，取P==1attm，將將M=770代入入得T==24009K。9.6解：：M=50M=309.7解：：（R=1..9877call/mool.KK）。將將所給溫溫度代入入公式計(jì)計(jì)算K值值，列表表如下：：T（K）30010001200150020002500Kp（計(jì)算算值）5.3×110－3317.0×110－992.7×110－771.0×110－554.0×110－443.5×110－33Kp（表中中值）10－3007.5×110－992.8×110－771.1×110－554.0×110－443.5×110－339.8解：：假設(shè)O濃度度很小，平平衡時(shí)OO2的濃度度仍可近近似認(rèn)為為5％。利利用O22分解的的平衡反反應(yīng)式及及《大氣氣污染控控制工程程》P3360（99－111）式求求解：。因因反應(yīng)前前后分子子個(gè)數(shù)不不同，平平衡常數(shù)數(shù)有量綱綱，公式式中濃度度單位為為moll/m33，即1）20000K時(shí)時(shí)，Kpp,o==6.663×10－44，平衡衡時(shí)故2）22000K時(shí)時(shí)，Kpp,o==2.668×10－33，平衡衡時(shí)故3）24000K時(shí)時(shí)，Kpp,o==8.660×10－33，，平平衡時(shí)故9.9解：：取1kg煤煤計(jì)算，排排放NOOx約88g，在在常規(guī)燃燃燒溫度度下，近近似認(rèn)為為NO22濃度很很小，NNOx均均以NOO存在。1kg煤中中，含CC7599g，HH37gg，N99g，SS9g，OO47gg。充分分燃燒后后，生成成CO2263..25mmol，HH2O188.5mmol，SSO20.228mool，NNO0..2677moll。需OO223333－447=222866g，約約71..4mool。引入N2。燃燃燒本身身過(guò)程中中產(chǎn)生NN2。即在O2恰恰好耗盡盡時(shí)煙氣氣含COO263..25mmol，HH2O188.5mmol，SSO20.228mool，NNO0..2677moll，N222699.0mmol。由題意，空空氣過(guò)剩剩，設(shè)過(guò)過(guò)?？諝鈿饬繛閤xmoll，則，由由此解得得x=1140..5mool。故NOx濃濃度為（體體積分?jǐn)?shù)數(shù)）。9.10解解：燃燒1moolCC10H20Nx，產(chǎn)生生10mmolCCO2，100mollH2O，需需O215mmol，引引入N22量566.4mmol?？諝膺^(guò)剩550%，則則總氮?dú)鈿饬繛?56.44×1.55=844.6mmol，OO2量為77.5mmol。由題意，，解解得x==0.0052因此氮在油油中的最最大含量量為。9.11解解：1）以熱值值為61110kkcall/kgg的煤為為燃料，每每日排放放NOxx量約1107tt，其中中NO2210..7t，NNO966.3tt。反應(yīng)應(yīng)方程式式為：解得x=228899kmool，yy=2779kmmol生成N2，HH2O因此殘留氨氨量為（331333+47752）×5×10－6=0.04kmol，可忽略。故每天消耗耗氨的量量為（228899+2779）××17//1033=533.9tt。2）以熱值值為1000000kcaal/kkg的重重油為燃燃料，每每日排放放NOxx量約885t，其其中NOO28.55t，NNO766.5tt。反應(yīng)應(yīng)方程式式為：解得x=222955kmool，yy=2222kmmol生成N2，HH2O因此殘留氨氨量為（224899+37776）×5×10－6=0.03kmol，可忽略。故每天消耗耗氨的量量為（222955+2222）××17//1033=422.8tt。3）以熱值值為89900kkcall/m33的天然然氣為燃燃料，每每日排放放NOxx量約338.22t，其其中NOO23.88t，NNO344.4tt。反應(yīng)應(yīng)方程式式為：解得x=110322kmool，yy=999kmool生成N2，HH2O因此殘留氨氨量為（111199+16696）×5×10－6=0.01kmol，可忽略。故每天消耗耗氨的量量為（110322+999）×17//1033=199.2tt。9.12解解：甲烷燃燒方方程式為為：取1moll甲烷進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算，則理理論耗氧氧量為22moll，生成成CO221mool，HH2O2mmol。當(dāng)當(dāng)空氣過(guò)過(guò)剩100%時(shí)，煙煙氣中還還含有OO20.22moll，N22。故煙煙氣總體體積3++8.332+00.2==11..52mmol。其中，NOOx量折合合成NOO2為：446×11..52××3000×10－66=1..59××10－44kg。甲烷燃燒熱熱值為8802..3kJJ/mool，故故濃度轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化結(jié)果果為：。通用公式的的推導(dǎo)：：假設(shè)燃料組組成為CCxHyyOzNNmStt（適用用于大部部分燃料料），空空氣過(guò)剩剩系數(shù)為為，燃料料的熱值值Q（kkJ/mmol）。燃燒方程為為，故取1moll燃料進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算，則產(chǎn)產(chǎn)生COO2xmool，HH2Oy//2mool，SSO2tmool，NN2m/22moll。耗氧氧（x+t++y/44-z//2）mmol，考考慮空氣氣過(guò)剩系系數(shù)，引引入氮?dú)鈿?.776（xx+t++y/44-z//2）mmol，剩剩余O22（－1）（xx+t++y/44-z//2）mmol。因因此煙氣氣總體積積為(x+y//2+tt+m//2)++3..76（xx+t++y/44-z//2）++（－11）（xx+t++y/44-z//2）mmol。若產(chǎn)生NOOx（以以NO22計(jì)）濃濃度為FF，則生生成NOO2質(zhì)量為為0.0466F[((x+yy/2++t+mm/2))+33.766（x++t+yy/4--z/22）+（－1）（x+t+y/4-z/2）]kg因此濃度轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化結(jié)果果為kgNO22/GJJ將x=1，yy=4，zz=0，mm=0，tt=0，QQ=8002.33kJ//moll，，F(xiàn)F=3000×10－66代入上上式可得得題目所所給甲烷烷燃燒時(shí)時(shí)的結(jié)果果為0..1977kggNO22/GJJ，與計(jì)計(jì)算結(jié)果果吻合。第十章?lián)]揮發(fā)性有有機(jī)物污污染控制制10.1解解：見(jiàn)《大氣污污染控制制工程》PP3799圖110－11。10.2解解：由Antooinee方程可可分別計(jì)計(jì)算得到到40。C時(shí)苯的蒸汽壓壓P1=0..2411atmm；甲苯苯的蒸汽汽壓P22=0..0788atmm。因此，。10.3解解：列式，故10.4解解：取溫度為1100ooF=3310..8K進(jìn)口甲苯濃濃度：11m3氣體中中含10000mmg，則則體積為為，即濃度為為27772pppm。同理可計(jì)算算出口甲甲苯濃度度為411.6pppm?！禔irPollluttionnCoontrrolEnggineeeriing》PP3666Exxampple110.114選擇擇C144H30作吸吸收劑，但但本題出出口甲苯