（建筑工程考试）大气污染控制工程各章考试重点
第1章概论
1、大气污染和大气污染物的概念分别是什么？
答：大气污染系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，且因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的且对人和环境产生有害影响的那些物质。
2、全球性大气污染问题有哪些？
答：全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题
3、大气污染物如何分类？
答：大气污染物按其存于状态可概括为俩大类：气溶胶状态污染物（粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾）；于我国的环境空气质量标准中，仍可根据粉尘颗粒的大小分为总悬浮颗粒物（TSP）和可吸入颗粒物（PM10）
气体状态污染物，以分子状态存于，包括：含硫化合物（SO2）、含氮化合物（NO和NO2）、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物等。
4、目前中国的大气污染以哪种类型为主？主要大气污染物是什么？
答：以煤烟型为主，主要大气污染物是SO2和烟尘。
5、环境空气质量功能区如何分类？
答：根据环境空气质量标准，将环境空气质量功能区分为三类：
壹类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区；
二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、壹般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。之上三类区分别执行壹、二、三级标准。
6、如何利用空气污染指数确定空气质量级别？
第2章燃烧和大气污染
1、煤中硫的存于形态有哪些？哪些形态的硫最终以SOX的形式排放？
答：煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeSO4）、有机硫和元素硫。
2、煤收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基的概念？
答：收到基（ar），以包括全部水分和灰分的燃料作为100%的成分，亦即锅炉燃料的实际成分，(ar)C+H+O+N+S+A+W=100%；
空气干燥基（ad），以去掉外部水分的燃料为100%成分，(ad)C+H+O+N+S+A+W=100%；
干燥基（d），以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，(d)C+H+O+N+S+A=100%；
干燥无灰基（daf），以去掉全部水分和灰分的燃料作为100%的成分，(daf)C+H+O+N+S=100%。
3、完全燃烧的条件是什么？
答：要使燃料完全燃烧，必须具备如下条件：（1）保证供应和燃料燃烧相适应的空气量；（2）温度条件，燃料只有到达着火温度才能和氧化合而燃烧；（3）时间条件，燃料于燃烧室中的停留时间是影响燃烧完全程度的另壹基本因素；（4）燃料和空气的混合条件
4、空气过剩系数、空燃比的概念？
答：壹般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量，且把实际空气量V a和理论空气量V0a之比定义为空气过剩系数α，即α=Va/V0a=实际空气量/理论空气量。
空燃比定义为单位质量燃料所需要的空气质量，它能够由燃烧方程式直接求得。
5、建立燃烧化学方程式时，有哪些假定？
答：通常假定：
（1）空气仅是由氮和氧组成的，其体积比为79.1/20.9=3.78；
（2）燃料中的固定态氧可用于燃烧；
（3）燃料中的硫主要被氧化为SO2；
（4）热力型NO x的生成量较小，燃料中含氮量也较低，于计算理论空气量时可忽略；
（5）燃料中的氮于燃烧时转化为N2和NO，壹般以N2为主；
（6）燃料的化学式为C x H y S z O w，其中下标x、y、z、w分别代表碳、氢、硫、氧的原子数。
6、什么是理论空气量？如何计算？
答：单位燃料按燃烧方程式完全燃烧所需要的空气质量称为理论空气量，它有燃料的组
成决定，可根据燃烧方程式求得。
7、实际烟气量和理论烟气量(V0fg)之间关系如何？
第3章燃烧和大气污染
1、大气圈垂直结构分哪几层？全部的水蒸气于其中哪壹层？主要天气现象发生于哪壹层？臭氧集中于哪层？
答：五层，即对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层；全部水蒸气和主要天气现象集中于对流层；臭氧集中于平流层。
2、绝对湿度、相对湿度、比湿、露点的概念？
答：绝对湿度是指于1m3湿空气中含有的水汽质量(kg)；
空气的绝对湿度(ρw)和同温度下饱和空气的绝对湿度(ρv)之百分比，称为空气的相对湿度；
湿空气中1kg干空气所包含的水汽质量(kg)称为空气的含湿量，即比湿(kg/kg)
于壹定气压下空气达到饱和状态时的温度，称为空气的露点。
3、气温直减率和干绝热直减率的概念？
答：（干，包括不饱和的湿块）空气块（绝热）上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值，称为（干）空气温度（绝热）垂直递减率。
4、什么是大气稳定度？如何判断定性和定量大气稳定度？
答：大气稳定度是指于垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。
三种定性判定：如果壹空气块受到外力作用，产生了上升或下降的运动，当外力去除后，可能发生（1）气块减速且有返回原来高度的趋势，则称这种大气是稳定的；（2）气块加速上升或下降，称这种大气是不稳定的；（3）气块被外力推到某壹高度后，既不加速也不减速，保持不动，称这种大气是中性的。
γ>γd时，a>0，气块加速度和其位移方向相同，气块加速运动，大气不稳定；
γ<γd时，a<0，气块加速度和其位移方向相反，气块减速运动，大气稳定；
γ=γd时，a=0，大气是中性的。
5、什么是逆温？逆温对大气污染的影响如何？
答：气温随高度增加而增加，即γ<0，称为气温逆转，简称逆温。具有逆温层的大气层是强稳定的，某壹高度上的逆温层像壹个盖子壹样阻碍着气流的垂直运动。由于污染的空气不能穿过逆温层，而只能于其下面积聚或扩散，可能造成严重污染。
第5章颗粒污染物控制技术基础
1、什么是斯托克斯（Stokes）直径？
答：于同壹流体中和颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径，记为d s。
2、什么是个数（质量）频率、筛下累积频率、频度？
答：个数频率：为第i间隔中的颗粒个数n i和颗粒总个数Σn i之比（或百分比）；
质量频率：第i间隔中颗粒质量和颗粒总质量Σg i之比；
筛下累计频率：小于第i间隔上限粒径的所有颗粒个数（质量）和总颗粒个数（质量）之比；频度函数p(d p)=dF/dd p
3、真密度和堆积密度的区别?
答：粉尘体积不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，而是粉尘自身所占的真实体积，则以此真实体积求得的密度称为粉尘的真密度，且以ρp表示；
呈堆积状态存于的粉尘（即粉体），它的堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，以此堆积体积求得的密度称为粉尘的堆积密度，且以ρp表示。
4、安息角和滑动角的概念？如何确定灰斗的倾斜角？
答：粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成壹个圆锥体，圆锥体母线和水平面的夹角称
为粉尘的安息角，也称动安息角或堆积角等，壹般为35°~55°；
粉尘的滑动角系指自然堆放于光滑平板上的粉尘，随平板做倾斜运动时，粉尘开始发生滑动时的平板倾斜角，也称静安息角，壹般为40°~55°
5、比电阻对电除尘器运行的最适宜范围？粉尘导电机理？
答：最适宜于电除尘器运行的比电阻范围为104~1010Ω·cm。
粉尘的导电机制有俩种，取决于粉尘、气体的温度和组成成分。于高温范围内（壹般于200℃之上），粉尘层的导电主要靠粉尘层本体内部的电子或离子进行；这种本体导电占优势的粉尘比电阻称为体积比电阻。于低温范围内（壹般于100℃以下），粉尘的导电主要靠尘粒表面吸附的水分或其他化学物质中的离子进行；这种表面导电占优势的粉尘比电阻称为表面比电阻。
6、评价净化装置性能的指标有哪些？
答：评价净化装置性能的指标，包括技术指标和经济指标俩方面。技术指标主要有处理气体流量、净化效率和压力损失等；经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。
第6章除尘装置
I1、重力沉降室的工作原理。
答：重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置。含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒于重力作用下缓慢向灰斗沉降。
2、旋风除尘器的除尘原理。
答：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。
含尘气流进入除尘器后，沿外壁由上向下作旋转运动，同时有少量气体沿径向运动到中心区域。当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经排出管排出。
气流于做旋转运动时，尘粒于离心作用下逐步移向外壁，到达外壁的尘粒于气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。
3、旋风除尘器中，气流的切向速度和径向速度如何确定？
答：切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决定气流质点离心力大小的主要原因。外涡旋切向速度：v T R n=常数；内涡旋的切向速度：v t/R=ω。于内、外涡旋交界圆柱上，气流的切向速度最大。
径向速度可近似的认为外涡旋气流均匀的经过内、外涡旋交界圆柱面进入内涡旋，即近似的认为气流通过这个圆柱面时的平均速度就是外涡旋气流的平均径向速度v r=Q/2пr0h0
4、重力沉降室和旋风除尘器的除尘效率如何确定？
答：重力沉降室的除尘效率ηi=h c/H=u s L/v0H=u s LW/Q
旋风除尘器除尘效率ηi=(d pi/d c)2/[1+(d pi/d c)2]。
5、影响旋风除尘器除尘效率的因素有哪些？如何影响?
答：影响因素有二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。
II6、电除尘器的除尘原理？
答：电除尘器的工作原理设计悬浮粒子荷电，带电粒子于电场内迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除等三个基本过程。
7、电除尘器中，电晕放电的机理和粒子荷电的机理？
答：假如电晕电极为负极，从金属丝表面或附近放出的电子迅速向接地极即正极运动，和气体分子碰撞且使之离子化，结果又产生了大量电子，通常称这种过程为雪崩过程。随着电子离开金属丝表面距离的增加，电场迅速减弱。因为电子运动速度主要由电场强度决定，致使电子运动速度减低到使气体分子离子化所需要的最小速度。
于除尘器电晕电场中存于俩种截然不同的粒子荷电机理。壹种是离子于静电力作用下作
定向运动，和粒子碰撞而使粒子荷电，称为电场荷电或碰撞荷电。另壹种是由离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程，称之为扩散荷电。
8、什么是电除尘器的有效驱进速度？
答：由德意希方程计算所得到的理论捕集效率比实际值高得多。为此，实际中常常根据于壹定的除尘器结构型式和运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希方程反算出相应的趋进速度值，称之为有效驱进速度，以ωe表示。
9、电除尘器的分级除尘效率和哪些因素有关？这些因素如何影响除尘效率？
答：电除尘器的分级除尘效率和集尘板面积、气体流量和颗粒驱进速度之间的关系：
ηi=1—exp（-Aωi/Q）
III10、简述湿法除尘器的特点。
答：湿法除尘器结构简单、造价低、占地面积小、操作及维修方便、净化效率高，能够处理高温高湿气流，将着火、爆炸的可能减至最低。
但要特别注意设备和管道的腐蚀以及污水和污泥的处理等问题，不利于副产品的回收，冬季冻结问题，能耗大问题。
11、喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器、水膜除尘器、文丘里洗涤器的工作原理如何？答：（查阅教程）
第7章气态污染物控制技术基础
1、催化转化：含有污染物的气体通过催化剂床层的催化反应，使其中的污染物转化为无害或易于处理和回收利用的物质的净化方法。
2、催化作用：化学反应速度因加入某种物质而改变，而被加入物质的数量和性质，于反应终了时不变的作用。
3、催化作用有俩个显著特征：第壹，催化剂只能加速化学反应速度，对于可逆反应而
言，其对正逆反应速度的影响是相同的，因而只能缩短到达平衡的时间，而不使平衡移动，也不能使热力学上不可能发生的反应发生。第二，催化作用有特殊的选择性，这是由催化剂的选择性决定的。
4、催化剂的组成：活性组分、助催化剂和载体。
活性组分乃催化剂主体，它能单独对化学反应起催化作用，可作为催化剂单独使用。
助催化剂本身无活性，但具有提高活性组分活性的作用。
载体则起承载活性组分的作用，使催化剂具有合适形状和粒度，从而有大的表面积，增大催化活性、节约活性组分用量，且有传热、稀释和增强机械强度作用，可延长催化剂使用寿命。
催化剂的活性是衡量催化剂效能大小的标准。
催化剂的选择性是指当化学反应于热力学上有几个反应方向时，壹种催化剂于壹定条件下只对其中的壹个反应起加速作用的特性。
催化剂于化学反应过程中保持活性的能力称为催化剂稳定性。
催化剂老化是指催化剂正常工作条件下逐渐失去活性的过程。
催化剂中毒是指反应物中少量的杂质使催化剂活性迅速下降的现象。
5、气-固相催化反应器停留时间：反应物通过催化床的时间称为停留时间。
t=εV R/Q
空间速度：系指单位时间内通过单位体积催化床的反应物料体积，记为W sp：
W sp=Q N/V R
第8章硫氧化物的污染控制
1、燃烧前脱硫有哪些方法？
答：原煤分选法，目前世界各国广泛采用的选煤工艺是重力分选法、浮选法。
型煤固硫法，加入固硫剂，使型煤于燃烧过程中产生的硫氧化物立即转化为固态的含硫化合物，固定于炉渣及煤灰中，由此减少二氧化硫等废气排放。
2、燃烧中脱硫通常采用什么方法？
答：燃烧中脱硫即流化床燃烧脱硫。有鼓泡流化床锅炉脱硫和循环流化床锅炉脱硫俩类。
流化床燃烧脱硫的主要影响因素有钙硫比、煅烧温度、脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构、脱硫剂种类。
3、高浓度SO2采用什么方法进行回收利用？其原理如何？
答：多层催化床段间冷却法。于SO2催化转化器中，经预热后的420℃尾气进入催化剂床，随反应进行床层内的气体温度升高，气体于前三段离开每壹床层进入下壹段时，段间进行冷却。前三段的床层通常较薄，以控制较短的停留时间，保证反应偏离平衡线，增加反应推力。
4、石灰石/石灰烟气脱硫原理和工艺流程如何？
答：烟气用含亚硫酸钙和硫酸钙的石灰石/石灰浆液洗涤，SO2和浆液中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐，新鲜石灰石或石灰浆液不断加入脱硫液的循环回路。浆液中的固体（包括燃煤和飞灰）连续地从浆液中分离出来且排往沉淀池。
总化学反应式：
SO2+CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2↑(石灰石)
SO2+CaO+2H2O→CaSO3·2H2O(石灰)
5、喷雾干燥法烟气脱硫的过程？
答：SO2被雾化的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收；同时，温度较高的烟气干燥了液滴，形成干固体废物。喷雾干燥法脱硫系统工艺包括吸收剂的制备、吸收和干燥、固体捕集以及固体废物处置四个主要过程。
6、LIFAC干法脱硫的原理？
答：首先，作为固硫剂的石灰石粉料喷入锅炉炉膛，CaCO3受热分解成CaO和CO2，热解后生成的CaO随烟气流动，和其中SO2反应，脱除壹部分SO2。
然后，生成的CaSO4和未反应的CaO以及飞灰壹起，随烟气进入锅炉后部的活化反应器。于活化器中，通过喷水雾增湿，壹部分尚未反应的CaO转变成具有较高反应活性的Ca(OH)2，继续和烟气中的SO2反应，从而完成脱硫的全过程。
影响系统脱硫性能的主要因素包括：炉膛喷射石灰石的位置和粒度、活化器内喷水量和钙硫比。
第9章固定源氮氧化物污染控制
1、NO x形成机理有哪几种，它们的区别怎样？
答：燃烧过程中形成的NO x分为三类。壹类为燃料中固定氮生成的NO x，称为燃料型NOx。
第二类NO x由大气中氮生成，只于高温下形成，通常称作热力型NO x。
第三类是低温火焰下由于含氮自由基的存于，生成的NO。
2、低NO x燃烧的基本原理是什么？
答：传统低NO x燃烧技术原理是：低空气过剩系数、降低助燃空气预热温度、烟气循环燃烧、俩段燃烧；
先进的低NO x燃烧控制技术：低空气过剩系数运行技术＋分段燃烧技术，包括炉膛内整体空气分级的低NO x直流燃烧器、空气分级的低NO x旋流燃烧器、空气/燃料分级低NO x 燃烧器。
3、SCR烟气脱硝的原理及特点。
答：利用NH3做仍原剂，于300~400℃温度范围和壹定的催化剂（铁、钒、铬、铜、
钴或钼等金属氧化物）作用下，使烟气中的NO x仍原为无害的N2和H2O。
特点：*NH3喷射，温度范围：350～400℃；
*氨泄漏量低,0-5ppm；
*可达到90％之上脱硝率；
*投资费用高，空间限制，NH3泄漏，SO3排放，催化剂中毒失活；
*广泛应用于日本、欧洲的燃气、燃油和燃煤锅炉；
*容量范围：122－1300MW。
4、SCR催化剂的活性组分、助催化剂以及载体有哪些？
答：SCR催化剂的活性组分主要为V2O5；助催化剂有A12O3、MoO3、WO3；载体有TiO2，γ-Al2O3，SiO2，分子筛等。
5、SCR烟气脱硝系统布置方式有哪些？各有什么特点？
答：SCR烟气脱硝系统布置方式有高粉尘布置、低粉尘布置、尾端布置三种方式。
高粉尘布置易导致催化剂中毒、烟气堵塞；低粉尘布置可导致催化剂中毒；尾端布置方式避免硫中毒、堵塞，常规催化剂需要加热。
6、烟气脱硝有哪些方法？
答：烟气脱硝技术有选择性催化仍原法（SCR）、选择性非催化仍原法（SNCR）、吸收法净化烟气法、吸附法净化烟气法。
7、燃料组成、燃烧条件等均影响SO2和NO x的排放，先进的燃烧过程对减少SO2和NO x的排放均有显著效果，燃烧后烟气净化广泛用来减少俩者的排放。试从多方面对比控制SO2和NO x排放的技术和策略。
2.1已知重油元素分析结果如下：C：85.5%H：11.3%O：2.0%N：0.2%S：1.0%，试计算：1）燃油1kg所需理论空气量和产生的理论烟气量；
2）干烟气中SO2的浓度和CO2的最大浓度；
3）当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。
2.1解：
1kg燃油含：
重量（g）摩尔数（g）需氧数（g）
C85571.2571.25
H113－2.555.2527.625
S100.31250.3125
H2O22.51.250
N元素忽略。
1）理论需氧量71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg
设干空气O2：N2体积比为1：3.78，则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg重油。即474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg重油。
烟气组成为CO271.25mol，H2O55.25+1.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.78×99.1875=374.93mol。
理论烟气量71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.99×22.4/1000=11.27m3N/kg重油。
2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。
SO2百分比浓度为，
空气燃烧时CO2存于最大浓度。
3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m3N/kg重油，产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33m3N/kg重油。
2.2普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H
3.2%；水分9.0%；O2.3%。（含N量不计）
1）计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2于烟气中的浓度（以体积分数计）；
2）假定烟尘的排放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度（以mg/m3表示）；
3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%。当Ca/S为1.7（摩尔比）时，计算燃煤1t需加石灰石的量。
2.2解：
相对于碳元素作如下计算：
%（质量）mol/100g煤mol/mol碳
C65.75.4751
H3.23.20.584
S1.70.0530.010
O2.30.0720.013
灰分18.13.306g/mol碳
水分9.01.644g/mol碳
故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013，
燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为。燃烧方程式为
n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495
1）理论空气量；
SO2于湿烟气中的浓度为
2）产生灰分的量为
烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×10－
3=6.826m3/kg
灰分浓度为mg/m3=2.12×104mg/m3
3）需石灰石/t煤
3.2于铁塔上观测的气温资料如下表所示，试计算各层大气的气温直减率：，，，，，且判断各层大气稳定度。
3.2解：
，不稳定
，不稳定
，不稳定
，不稳定
，不稳定。
3.3于气压为400hPa处，气块温度为230K。若气块绝热下降到气压为600hPa处，气块温度变为多少？
3.3解：
，
3.4试用下列实测数据计算这壹层大气的幂指数m值。
3.4解：
由《大气污染控制工程》P80（3－23），，取对数得
设，，由实测数据得
由excel进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：y=0.2442x
故m＝0.2442。
5.5根据对某旋风除尘器的现场测试得到：除尘器进口的气体流量为10000m3N/h，含尘浓度为4.2g/m3N。除尘器出口的气体流量为12000m3N/h，含尘浓度为340mg/m3N。试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和除尘效率（分别按考虑漏风和不考虑漏风俩种情况计算）。
5.5解：
气体流量按P141（5－43）；
漏风率P141（5－44）；
除尘效率：
考虑漏风，按P142（5－47）
不考虑漏风，按P143（5－48）
5.8某燃煤电厂除尘器的进口和出口的烟尘粒径分布数据如下，若除尘器总除尘效率为98%，试绘出分级效率曲线。
5.8解：
按《大气污染控制工程》P144（5－52）（P=0.02）计算，如下表所示：
据此可作出分级效率曲线。
5.10计算粒径不同的三种飞灰颗粒于空气中的重力沉降速度，以及每种颗粒于30秒钟内的沉降高度。假定飞灰颗粒为球形，颗粒直径分别为为0.4、40、4000，空气温度为387.5K，
压力为101325Pa，飞灰真密度为2310kg/m3。
5.10解：
当空气温度为387.5K时。
当d p=0.4时，应处于Stokes区域。
首先进行坎宁汉修正：，
，。则
，。
当d p=4000时，应处于牛顿区，。
，假设成立。
当d p=0.4时，忽略坎宁汉修正，。经验证Re p<1，符合Stokes公式。
考虑到颗粒于下降过程中速度于很短时间内就十分接近u s，因此计算沉降高度时可近似按u s计算。
d p=0.4h=1.41×10－5×30=4.23×10－4m；
d p=40h=0.088×30=2.64m；
d p=4000h=17.35×30=520.5m。
6.1于298K的空气中NaOH飞沫用重力沉降室收集。沉降至大小为宽914cm，高457cm，长1219cm。空气的体积流速为1.2m3/s。计算能被100%捕集的最小雾滴直径。假设雾滴的比重为1.21。
6.1解：
计算气流水平速度。设粒子处于Stokes区域，取。按《大气污染控制工程》P162（6－4）即为能被100%捕集的最小雾滴直径。
6.6某旋风除尘器处理含有4.58g/m3灰尘的气流（），其除尘总效率为90%。粉尘分析试验
得到下列结果。
1）作出分级效率曲线；2）确定分割粒径。
6.6解：
根据《大气污染控制工程》P144（5－53）（P=0.1）计算分级效率，结果如下表所示：
大气污染控制工程 课后答案 （第三版）主编：郝吉明马广大王书肖 目录 第一章概论 第二章燃烧与大气污染 第三章大气污染气象学 第四章大气扩散浓度估算模式 第五章颗粒污染物控制技术基础 第六章除尘装置 第七章气态污染物控制技术基础 第八章硫氧化物的污染控制 第九章固定源氮氧化物污染控制 第十章挥发性有机物污染控制 第十一章城市机动车污染控制
第一章 概 论 1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少？ 解：按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。质量百分数为 %51.75%100197.2801.28781.0%2=???= N ，%08.23%100197.2800 .32209.0%2=???=O ； % 29.1%1001 97.2894 .3900934.0%=???=Ar ，%05.0%100197.2801 .4400033.0%2=???=CO 。 1.2 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO 2、NO 2、CO 三种污染物日平均浓度限值的体积分数。 解：由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：0.15mg/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。按标准状态下1m 3 干空气计算，其摩尔数为mol 643.444 .221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为：
SO 2： ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03 =??- CO ： ppm 20.3643 .44281000.43 =??-。 1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10－4的混合气体，在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ，试确定：1）CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ（g/m 3N ）和摩尔浓度c （mol/m 3N ）；2）每天流经管道的CCl 4质量是多少千克？ 解：1）ρ（g/m 3 N ）3 3 4/031.110 4.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3 N ）3 33 4/1070.610 4.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg 1.4 成人每次吸入的空气量平均为500cm 3，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200g μ/m 3，试计算每小时沉积于肺泡内的颗粒物质量。已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为0.12。 解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 设人体肺中的气体含CO 为2.2×10－4，平均含氧量为19.5%。如果这种浓度保持不变，求COHb 浓度最终将达到饱和水平的百分率。 解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210 2369.0105.19102.22102 4 22=???==--∝O p p M Hb O COHb ，
第一章： ①TSP:悬浮在空气中，空气动力学当量直径w 100卩m的颗粒物 ②PM10悬浮在空气中，空气动力学当量直径w 10卩m的颗粒物 ③ODS消耗臭氧层的物质 ④酸雨：pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜） ⑤大气污染：指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间， 并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。 ⑥一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 ⑦二次污染物：指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化或光化学反应而生 成的与一次污染物性质不同的新污染物质 2. 我国的主要大气污染物是什么？我国的大气污染物现状有什么规律性？ 答：我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO。 规律：①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题；②城市的大气污染比乡村严重；③南方的大气污染比北方严重； ④冬季的大气污染比夏季严重；⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现 3. 目前计入空气污染指数有那些项目？如何计分？如何报告？ P b< P b< P 一丄“ 答：⑴PM。、SO、NO、CO Q⑵ 当第K种污染物浓度为k,J 一k一k , j +1时，其分指数为 P - P I k 二—（I k,j. - I k,j） ' I k,j 'k,j 1 ' k,j ⑶各种污染物的污染分指数都计算以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该 区域或城市空气中的首要污染物。API V 50时，则不报告首要污染物 4. 大气的组成包括哪几部分？试举例说明。 答：⑴干燥清洁的空气，如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气⑶各种杂质，如细菌，病菌等 第二章： 1.名词解释： ①空燃比：单位质量燃料燃烧所需空气。 ②高位发热量：燃料完全燃烧时，包括其生成物中水蒸气的汽化潜热，所发生的热量变化。 ③低位发热量：燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热量。 5. 燃烧过程产生哪些大气污染物？ 答：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。 6. 什么叫理论烟气量？它包括哪几部分？ 答：指在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积。包括燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积，燃料中所含的水蒸气体积和供给的理论空气量带入的水蒸气体积。 8?液体燃料燃烧过程有几种燃烧状态？可分为哪几个阶段？哪些阶段起控制作用？ 答：燃料油的雾化、油雾粒子中可燃组分的蒸发与扩散、可燃气体与空气的混合、可燃气体的氧化燃烧。前三个阶段起控制作用。 10.论过剩空气系数（思考题）答：供入锅炉的实际空气量与理论空气量之比称为锅炉空气系数。为使煤完全燃烧需要供入大于理论空气量的空气，是空气过剩系数大于 1.当空气过剩系数不够大时，燃料燃烧不完全，造成热损失；当空气过剩系数过大时，排放的 烟气量增大，带走的热量增大，同样造成热损失，所以对空气过剩系数存在一最佳值，以使热损失最小。 第三章（选择、判断题居多） 1.名词解释 ①干绝热直减率：干空气块（包括未饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度时，温度降低或升高的数值 ②风速廓线：平均风速随高度的变化曲线称为风速廓线
大气污染控制工程实验指导书 环境工程实验室 第一部分粉尘性质的测定
实验一、粉尘真密度测定 一、 目的 粉尘真密度是指密实粉尘单位体积的重量，即设法将吸附在尘粒表面及间隙中的空气排除后测的的粉尘自身密度P D . 测定粉尘真密度一般采用比重瓶法，粉尘试样的质量可用天平称量，而粉尘物体的体积测量则由于粉尘吸附的气体及粒子间的空隙占据大量体积，故用简单的浸润排液的方法不能直接量得粉尘体积，而应对粉尘进行排气处理，使浸液充分充填各空隙及粉尘的空洞。才能测得粉尘物质的真实体积。 二、 测试仪器和实验粉尘 比重瓶、三通开关、分液漏斗、缓冲瓶、真空表、干燥瓶、温度计、抽气泵、被测粉尘、蒸馏水 三、 测试步骤 1.称量干净烘干的比重瓶mO 。然后装入约1/3之一体积的粉尘,称得连瓶带尘重量mS 。 2.接好各仪器，组成真空抽气系统，将比重瓶接入抽气系统中，打开三通开关使比重瓶与抽气泵联通，启动抽气泵抽气约30分钟。 3.轻轻转动三通开关使分液漏斗与比重瓶联通。（注意：不能将分液漏斗与抽气系统联通以免水进入抽气泵中）此时由于比重瓶中真空度很高，分液漏斗中的水会迅速地流入比重瓶中，注意只能让水注入瓶内2/3处，不能注满。 4.转动三通开关，再使比重瓶与抽气泵联通，启动抽气泵，轻轻振动比重瓶，这时可以看见粉尘中有残留气泡冒出，待气泡冒完后，停止抽气。 5.取下比重瓶，加满蒸馏水至刻度线，将瓶外檫干净后称其重量mSe 。 6.洗净比重瓶中粉尘，装满蒸馏水称其重量me 。 Pe m m m m m m P se e O S O S D ?- +--=)(` g/cm 3 式中：mO 比重瓶自重g ； mS (比重瓶+粉尘)重g; mSe （比重瓶+粉尘+水）重g ； me （比重瓶+水）重g; Pe 测定温度下水的密度； Pp 粉尘的真密度 g/cm3 四、 测定记录 粉尘名称 电厂锅炉飞灰 粉尘来源 电厂 液体名称 自来水 液体密度 1 g/cm3 测定温度 16o C 测定日期 2010/5/21 平均真密度 2.241 g/cm3 五、 思考题：
《大气污染控制工程》试题库 一、选择题（每小题4个选项中，只有1项符合答案要求，错选、多选，该题不给分） 1.以下对地球大气层结构的论述中，错误的是（）。 A. 对流层的厚度随地球纬度的增加而降低。 B. 暖层空气处于高度的电离状态，故存在着大量的离子和电子。 C. 平流层的气温几乎不随高度变化。 D. 中间层的气温随高度的增加而增加，该层空气不会产生强烈的对流运动。 2. 目前，我国排放大气污染物最多的是（）。 A. 工业生产。 B. 化石燃料的燃烧。 C. 交通运输。 D. 生态环境破坏。 3. 烟囱上部大气是不稳定的大气、而下部是稳定的大气时，烟羽的形状呈（）。 A. 平展型。 B. 波浪型（翻卷型）。 C. 漫烟型（熏蒸型）。 D. 爬升型（屋脊型）。 4. 尘粒的自由沉降速度与（）的成反比。 A.尘粒的密度。 B. 气体的密度。 C. 尘粒的粒径。 D. 气体的粘度。 5.处理一定流量的气体，采用（）净化时，耗用的能量为最小。 A. 重力除尘装置。 B. 惯性除尘装置。 C. 离心力除尘装置。
D. 洗涤式除尘装置。 6. 电除尘装置发生电晕闭塞现象的主要原因是（）。 A. 烟尘的电阻率小于104Ω·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011Ω·cm。 C. 烟气温度太高或者太低。 D. 烟气含尘浓度太高。 7. 在以下关于德易希方程式的论述中，错误的是（）。 A. 德易希方程式概括了分级除尘效率与集尘板面积、气体流量和粉尘驱进速度之间的 关系。 B. 当粒子的粒径相同且驱进速度也相同时，德易希方程式可作为除尘总效率的近似估 算式。 C. 当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10～20％时，德易希方程式可作 为除尘总效率的近似估算式。 D. 德易希方程式说明100％的分级除尘效率是不可能的。 8.直接应用斯托克斯公式计算含尘气流阻力的前提是（）。 A.颗粒雷诺数Re p≤1，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 B.1＜Re p＜500，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 C.500＜Re p＜2×105，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 D.颗粒雷诺数Re p≤1，颗粒直径小于气体分子平均自由程。 9.在以下有关填料塔的论述中，错误的是（）。 A. 产生“塔壁效应”的主要原因是塔径与填料尺寸的比值太小。 B. 填料塔是一种具有固定相界面的吸收设备。 C. 当烟气中含有悬浮颗粒物时，填料塔中的填料容易堵塞。 D. 填料塔运行时的空塔气速一定要小于液泛气速。 10. 在以下有关气体吸附穿透曲线的论述中，错误的是（）。 A.穿透曲线表示吸附床处理气体量与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 B.穿透曲线的形状取决于固定吸附床的操作条件。 C.穿透曲线表示吸附床床层厚度与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 D.穿透曲线斜率的大小可以反映吸附过程速率的快慢。 11.在以下石灰或石灰石湿式洗涤法烟气脱硫的化学反应式中，（ D ）是对吸
大气污染控制工程 大气污染：是指由于人类活动或自然过程引起的某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。 总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。 可吸入颗粒物（PM10）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物。 一次污染物：是指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。 大气污染物的影响对象：大气污染物对人体健康、植物、器物和材料，及大气能见度和气候皆有有重要影响。 控制大气污染物的重要技术措施：（1）实施清洁生产。包括清洁的生产过程和清洁的产品两个方面：对生产工艺而言，节约资源与能源、避免使用有毒有害原材料和降低排放物的数量和毒性，实现生产过程的无污染和少污染；对产品而言，使用过程中不危害生态环境、人体健康和安全，使用寿命长，易于回收再利用。（2）实施可持续发展的能源战略：1、综合能源规划与管理，改善能源供应结构与布局，提高清洁能源和优质能源比例，加强农村能源和电气化建设等；2、提高能源利用效率和节约能源；3、推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术；4、积极开发利用新能源和可再生能源。（3）建立综合型工业基地，开展综合利用，使各企业之间相互利用原材料和废弃物，减少污染物的排放总量。（4）对SO2实施总量控制。 环境空气质量控制标准：是执行环境保护法和大气污染防治法、实施环境空气质量管理及防治环境污染的依据和手段。 大气污染物的主要来源：化石燃料的燃烧 完全燃烧的条件：空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气混合的条件。 燃烧过程的“3Ｔ”：温度、时间和湍流度。 理论空气量：单位量染料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量。 空气过剩系数α：实际空气量V a与理论空气量V0a之比。 空燃比（AF）：单位质量染料所需要的空气质量。<汽油理论空燃比为15>。 干绝热垂直递减率：干空气块（包括未饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值，称为干空气温度绝热垂直递减率。
第一章．1、按照大气污染的范围来分，可以分为四类：（1）局部地区污染；（2）地区性污染（3）广域污染（4）全球性污染。 2、大气污染物：指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。可以分为两类：气溶胶状态污染物、气体状态污染物。 3、一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 4、大气污染源可以分为：自然污染源、人为污染源。（人为污染源：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。） 5、中国的大气环境 污染主要以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO ，北京、上海、广州属于煤烟与汽车尾气并重类型。 2 6、大气污染物入侵人体途径：（1）表面接触（2）食入含污染物的食物和水（3）吸入被污染的空气。 7、颗粒物的粒径大小危害人类健康主要表现在两方面：粒径越小，越不容易沉淀，漂浮时间长人体吸入后深入肺部；粒径越小，粉尘比表面积越大，物理化学活性越高，生理效应加剧。8、硫酸烟雾引起的生理反应要比单一二氧化硫气体强4—20倍。 9、能见度：指定方向上仅能用肉眼看见和辨认的最大距离。 10、大气污染综合防治措施：（1）全面规划、合理布局（2）严格环境管理（3）控制污染技术措施（4）控制污染经济政策（5）绿化造林（6）安装废气净化装置。11、大气污染综合防治的基本点是：防与治的综合。 12、环境管理概念的两种范畴：狭义：环境污染源和环境污染物的管理；广义：即从环境经济、环境资源、环境生态的平衡管理，通过经济发展的全面规划和自然资源的合理利用，达到保护生态和改善环境的目的。13、清洁生产包括：清洁的生产过程和清洁的产品。14、可持续发展能源战略：（1）综合能源规划与管理（2）提高能源利用效率（3）推广少污染的煤炭开采集术和清洁煤技术（4）积极开发利用新能源和可再生能源。 15、制定环境空气质量标准的目标是保障人体健康和保护生态环境。 第二章.1、燃料：指在燃烧过程中能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。分为固体燃料、液体燃料、气体燃料。2、煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳。3、煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫、元素硫。4、石油主要由：链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。 5、原油中硫大部分以有机硫形式存在。 6、非常规燃料根据来源可以分为：（1）城市固体废弃物（2）商业和工业固体废弃物（3）农产物及农村废物（4）水生植物和水生废物（5）污泥处理厂废物（6）可燃性工业和采矿废物（7）天然存在的含碳和含碳氢的资源（8）合成燃料。 7、非常规原料优点：代替某些领域的化石燃料供应，也是处理废物的有效方式。缺点：燃烧时比常规燃料产生更为严重的空气污染和水污染；需要专门的技术设备。 8、燃料完全燃烧条件：（1）充足的空气（2）达到着火温度（3）停留时间充足（4）燃料空气充分混合。9、有效燃烧四因素：空燃比、温度、时间、湍流度。 10、燃烧“三T”：时间、温度、湍流。11、过剩空气量：一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量。12、燃烧烟气主要由少量悬浮颗粒物、未燃烧和部分燃烧的燃料、氧化剂、惰性气体组成。13、燃烧设备热损失：（1）排烟热损失（2）不完全燃烧热损失（3）炉体散热损失。14、理论烟气体积：在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的燃气体积称为理论烟气体积。15、含硫燃料燃烧时的特征是火焰呈浅蓝色。16、烟尘：固体燃料燃烧产生的颗粒物称为烟尘，包括黑烟和飞灰两部分。 17、黑烟：主要是未燃尽的炭粒。18、飞灰：主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒。19、大气污染物中量最大、分布最广的一种、亦是燃烧过程中产生的主要污染物是CO，CO主要来源于汽车的尾气。 20、汞的挥发性很强，对人体危害包括肾功能衰减，损害神经系统等。 第三章.1、大气：指环绕地球的全部空气的总和。环境空气：指人类、植物、动物、和建筑物暴露于其中的室外空气。2、自然地理学将受地心引力而随地球旋转的大气层称为大气圈。3、根据气温在垂直于下垫面方向上的分布，将大气圈分为：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。4、气压：指 m湿空气中含有的水汽质量，称为湿空气的绝对湿度。5、含湿量：大气的压强。5、绝对湿度：在13
大气污染控制工程实验 实验指导书
实验一旋风除尘器性能测定 一、实验意义和目的 通过实验掌握旋风除尘器性能测定的主要内容和方法，并且对影响旋风除尘器性能的主要因素有较全面的了解，同时掌握旋风除尘器入口风速与阻力、全效率、分级效率之间的关系以及入口浓度对除尘器除尘效率的影响。通过对分级效率的测定与计算，进一步了解粉尘粒径大小等因素对旋风除尘器效率的影响和熟悉除尘器的应用条件． 二、实验原理 （一）采样位置的选择 正确地选择采样位置和确定采样点的数目对采集有代表性的并符合测定要求的样品是非常重要的。采样位置应取气流平稳的管段，原则上避免弯头部分和断面形状急剧变化的部分，与其距离至少是烟道直径的1.5倍，同时要求烟道中气流速度在5m/s以上。而采样孔和采样点的位置主要根据烟道的大小及断面的形状而定。下面说明不同形状烟道采样点的布置。 1．圆形烟道 采样点分布如图1（a）。将烟道的断面划分为适当数目的等面积同心圆环，各采样点均在等面积的中心在线，所分的等面积圆环数由烟道的直径大小而定。 2．矩形烟道 将烟道断面分为等面积的矩形小块，各块中心即采样点，见图1（b）。不同面积矩形烟道等面积小块数见表1。 表1 矩形烟道的分块和测点数 烟道断面面积（m2）等面积分块数测点数 <1 2?2 4 1~4 3?3 9 4~9 4?3 12 3．拱形烟道 分别按圆形烟道和矩形烟道采样点布置原则，见图1（c）。 （a）圆形烟道（b）矩形烟道（c）拱形烟道 图1 烟道采样点分布图
（二）空气状态参数的测定 旋风除尘器的性能通常是以标准状态（P =l.013?l05Pa ，T =273K ）来表示的。空气状态参数决定了空气所处的状态，因此可以通过测定烟气状态参数，将实际运行状态的空气换算成标准状态的空气，以便于互相比较。 烟气状态参数包括空气的温度、密度、相对湿度和大气压力。 烟气的温度和相对湿度可用干湿球温度计直接测的；大气压力由大气压力计测得；干烟气密度由下式计算： T P T R P g ?= ?= 287ρ （1） 式中：ρg 一一烟气密度，kg/m ； P —一大气压力，Pa ； T —一烟气温度，K 。 实验过程中，要求烟气相对湿度不大于75%。 （三）除尘器处理风量的测定和计算 1．烟气进口流速的计算 测量烟气流量的仪器利用S 型毕托管和倾斜压力计。 S 型毕托管使用于含尘浓度较大的烟道中。毕托管是由两根不锈钢管组成，测端作成方向相反的两个相互平行的开口，如图2所示，测定时，一个开口面向气流，测得全压，另一个背向气流，测得静压；两者之间便是动压。 图2 毕托管的构造示意图 1－开口；2－接橡皮管 由于背向气流的开口上吸力影响，所得静压与实际值有一定误差，因而事先要加以校正，方法是与标准风速管在气流速度为2~60m/s 的气流中进行比较，S 型毕托管和标准风速管测得的速度值之比，称为毕托管的校正系数。当流速在5~30m/s 的范围内，其校正系数值约为0.84。S 型毕托管可在厚壁烟道中使用，且开口较大，不易被尘粒堵住。 当干烟气组分同空气近似，露点温度在35~55?C 之间，烟气绝对压力在0.99~1.03?105Pa 时，可用下列公式计算烟气入口流速: P T K v p 1 77.2= （2） 式中：K p ——毕托管的校正系数，K p =0.84； T ——烟气底部温度，?C ； P ——各动压方根平均值，Pa ； n P P P P n +???++= 21 （3） P n —一任一点的动压值，Pa ； n —一动压的测点数，本实验取9。
大气污染控制工程试卷题库全集 第一章概论 1.按照国际标准化组织对大气与空气的定义:大气就是 指; 环境空气就是 指 。 环绕地球的全部空气的总与;人类、植物、动物与建筑物暴露于其中的室外空气 2.大气的组成可分 为: 。 干洁空气、水蒸气与各种杂质 3.大气污染 如果大气中的物质达到一定浓度,并持续足够的时间,以致对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境美学产生可测量的不利影响,这就就是大气污染。 4.按照大气污染的范围来分,大致可分为四类: 。 局部地区污染,地区性污染,广域污染,全球性污染 5.全球性大气污染问题包 括 。 温室效应、臭氧层破坏与酸雨 6.大气污染物按其存在状态可概括 为。 气溶胶态污染物,气态污染物 7.在我国的环境空气质量标准中,根据粉尘颗粒的大小,将其分为 。
总悬浮颗粒物与可吸入颗粒物 8.TSP称为,它指的就是悬浮在空气中,空气动力学直径≤ 的颗粒物。 总悬浮颗粒物;100μm 9.PM10称为,它指的就是悬浮在空气中,空气动力学直径≤ 的颗粒物。 可吸入颗粒物;10μm 10.气态污染物总体上可分 为 等五大类。 含硫化合物、含氮化合物、碳的氧化物、有机化合物、卤素化合物 11.一次污染物就是 指 。 那些从污染源排放直接进入大气的原始污染物质 12.二次污染物 二次污染物就是由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的,与一次污染物性质不同的新污染物质,它们的毒性往往较一次污染物更强。 13.在大气污染控制中,受到普遍重视的一次污染物主要有 等。 硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物及有机化合物 13.在大气污染控制中,受到普遍重视的二次污染物主要 有 等。 硫酸烟雾与光化学烟雾
第一章 概 论 第二章 1.1 解： 按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。质量百分数为 %51.75%100197.2801.28781.0%2=???= N ，% 08.23%100197.2800 .32209.0%2=???=O ； %29.1%100197.2894.3900934.0%=???=Ar ，% 05.0%100197.2801 .4400033.0%2=???=CO 。 1.2 解： 由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：0.15mg/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。按标准状态下1m 3 干空气计算，其摩尔 数为mol 643.444.221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为： SO 2：ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03 =??- CO ：ppm 20.3643.44281000.43 =??-。 1.3 解： 1）ρ（g/m 3 N ）334/031.1104.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3 N ）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3 kg=891kg 1.4 解： 每小时沉积量200×（500×15×60×10－6 ）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 解： 由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210 2369.0105.19102.22102 4 22=???==--∝O p p M Hb O COHb ， COHb 饱和度% 15.192369.012369.0/1/222=+=+=+= Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ 1.6 解： 含氧总量为mL 96010020 4800=?。不同CO 百分含量对应CO 的量为： 2%：mL 59.19%2%98960=?，7%：mL 26.72%7%93960 =?
大气污染控制工程实验教学大纲 大纲制定（修订）时间：2017年6月 课程名称：大气污染控制工程课程编码：080241010 课程类别：专业课课程性质：必修 适用专业：环境工程 课程总学时：56 实验（上机）计划学时：8 开课单位：环境与化学工程学院 一、大纲编写依据 本实验大纲是依据2017版的《大气污染控制工程》课程设置而进行的。 二、实验课程地位及相关课程的联系 课程主要是针对大气污染控制技术的理解和掌握进行的，是针对《大气污染控制工程》课程设置而进行的。 三、本课程实验目的和任务 培养环境工程师的实践分析和管理处理大气污染控制的能力，提高学生的工程教育素质，掌握大气污染控制的基本理论和基本实验方法。 1、掌握粉尘真密度的测定原理；掌握碱液吸收二氧化硫的原理。 2、提高学生的工程教育素质，掌握大气污染控制的基本理论和基本实验方法；会使用的仪器有真空干燥器，二氧化硫吸收塔，大气采样器等。 3、掌握粉尘真密度的测定方法；掌握碱液吸收二氧化硫的吸收过程及吸收塔的操作过程。 四、实验基本要求 掌握大气污染控制技术，锻炼学生的综合实验能力。充分应用学生已学到的基本知识和基本技能。在教师的引导下，充分发挥学生的潜在能力，完成一些给大气污染控制方面的实验，并学会自己设计、准备完成一个综合实验，培养检验学生自学能力。 1、实验项目和实验内容的选定及其选定原则说明 选定实验有：（1）粉尘真密度的测定； （2）碱液吸收二氧化硫。 选定的原则： （1）选定一种测定粉尘物理性质的方法； （2）选定一种大气污染物的控制技术。 2、每个实验项目应达到的教学要求和具体规定 选定的实验有验证型的，也有综合性的实验，要求学生在预习后，能独立完成实验项目，并能完成实验报告。 五、实验内容和学时分配（若为选作实验项目要在序号前加“*”，并说明选作要求）
一、名词解释 1、燃烧：可燃混合物的快速氧化过程，并伴随着能量（光与热）的 释放，同时使燃料的组成元素转化为相应的氧化物。 2、燃料：燃烧过程中放出的热量，且经济上可行的物质。 3、大气环境容量：某区域自然环境空气对某种大气污染物的容许承 受量或负荷量，它主要取决于该区域面积及其风向垂直方向上的宽度，混合层高度，风速等。 4、粒径分布：不同粒径范围内颗粒个数（或质量或表面积）所占的 比例。 5、机械除尘器：机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离 心力等）的作用使颗粒物与气流分离的装置包括重力沉降性、惯性除尘器、旋风除尘器等。 6、摩擦压力损失：由于气体本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产 生的压力损失。 7、局部压力损失：气体流经管道系统中某些局部构件时，由于流速 大小和方向改变行程涡流而产生的压力损失。 8、除尘器：从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备。 9、电除尘器：含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使沉粒 荷电，并在电场力作用下使沉粒沉积在集尘极上，将沉粒从含尘气体中分离。 10、湿法除尘器：使含尘气体与液体密切接触，利用液滴和颗粒的惯
性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。． 大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度， 达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。 2、一次污染物：指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。 3、二次污染物：指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光学反应而生成的与一次污染物性质不同 的新污染物质。 4、粉尘：指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一定时间内保 持悬浮状态。 5、酸雨: PH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为酸雨。 6、大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。 7、环境空气：.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。 8、气体吸附：气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体（或液体）混合物中一种或数种组分被浓集于固体表面，而与其它组分分离的过程。 9、气体吸收：溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。 10、大气污染物控制标准：是根据污染物排放标准引申出来的一种辅助标准，如燃料、原料使用标准，净化装置选用标准，排气筒高度标
大气污染控制工程（专接本） 一、填空 大气污染物按其存在状态可分为气溶胶状态污染物和气体状态污染物。 燃料燃烧过程的空气过剩系数取决于燃料种类、燃烧装置形式及燃烧条件等因素。 石油是液体燃料的主要来源，它是由链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。 固体燃料燃烧过程生产的颗粒物通常称为烟尘，它包括黑烟和飞灰两部分。黑烟是未燃尽的炭粒，飞灰则主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒。 用显微镜观测粒径时，将各颗粒在投影图中按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度，称为颗粒的定向面积等分直径，也称马丁直径。 表征净化装置净化污染物效果的重要技术指标是净化效率。 电除尘过程中，粉尘比电阻过高，会导致除尘效率下降。 组成袋式除尘器的核心部分是滤料，其性能对袋式除尘器操作有很大影响。 在烟气脱硫工艺中，干法的脱硫剂利用率最低，通常在30%以下。湿法脱硫的效率最高，可以达到95%以上。 酸雨泛指酸物质以湿沉降或干沉降的形式从大气转移到地面，而干沉降是酸性颗粒物以重力沉降等形式由大气转移至地面。 在我国环境空气质量标准中，根据粉尘颗粒的大小，将其分为总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物。 燃料的发热量有高位发热量和低位发热量之分，高位发热量包括燃料燃烧生成物中水蒸气的汽化潜热。 煤中不可燃矿物物质的总称是灰分。 粉尘的安息角和滑动角是评价粉尘流动特性的重要指标。 有机污染物通常指为燃尽的碳氢化合物，是燃料不完全燃烧的产物。 粉尘的含水率与粉尘从周围空气中吸收水分的能力有关，通常把这种吸收水分的能力称为粉尘的吸湿性。 影响旋风除尘器效率的因素有二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。
表征袋式除尘器过滤速度的指标是气布比。 按脱硫剂是否以溶液状态进行脱硫，可将脱硫技术分为湿法或干法脱硫。 为了防止汽油中的铅使催化剂永久中毒，应用催化转化器的前提是必须使用无铅汽油。 目前我国大部分地区的大气污染仍然以煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘。 燃料按其物理状态可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类。 煤中硫的四种存在形态是黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫和元素硫。 普通的旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成。 袋式除尘器的压力损失由两部分构成，即粉尘通过清洁滤料的压力损失和通过灰层的压力损失组成。 从燃烧系统排出的氮氧化物绝大多数以NO形式存在。 在我国，“两控区”是指酸雨控制区和二氧化硫污染控制区。 我国大气污染以煤烟型为主。 液体燃料的主要来源是石油。 以去掉外部水分的燃料作为100%的成分所表示的煤的百分比基准是空气干燥基。 燃料燃烧过程中，实际烟气体积等于理论烟气体积和过剩空气体积之和。 通常用圆球度来表示颗粒形状与圆球形颗粒不一致程度的尺度。 粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大影响，通常最适于电除尘器运行的粉尘比电阻范围是104—106?·cm。 电除尘过程的第一步是尘粒荷电。 烟气脱硫过程中，与SO2反应消耗掉的脱硫剂与加入系统的脱硫剂总量之比称为脱硫剂利用率。 与汽油车污染控制目标不同，柴油机主要以控制黑烟和氮氧化物排放为主。 酸雨通常是指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。
大气污染控制工程 流体力学泵与风机 实验指导书
实验一雷诺实验 一、实验目的 1、观察液体在不同流动状态时的流体质点的运动规律。 2、观察液体由层流变紊流及由紊流变层流的过渡过程。 3、测定液体在园管中流动时的上临界雷诺数Rec1和下临界雷诺数Rec2。 二、实验要求 1、实验前认真阅读实验教材，掌握与实验相关的基本理论知识。 2、熟练掌握实验内容、方法和步骤，按规定进行实验操作。 3、仔细观察实验现象，记录实验数据。 4、分析计算实验数据，提交实验报告。 三、实验仪器 1、雷诺实验装置（套）， 2、蓝、红墨水各一瓶， 3、秒表、温度计各一只， 4、 卷尺。
四、实验原理 流体在管道中流动，有两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。如果管路中出口阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均流速u ，这时候如果微启带色水阀门，带色水就会和无色水在管路中沿轴线同步向前流动，带色水成一条带色直线，其流动质点没有垂直于主流方向的横向运动，带色水线没有与周围的液体混杂，层次分明的在管道中流动。此时，在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。如果将出口阀门逐渐开大，管路中的带色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的运动成临界状态。如果将出口阀门继续开大，出现流体质点的横向脉动，使色线完全扩散与无色水混合，此时流体的流动状态为紊流运动。 雷诺数：γ d u ?= Re 连续性方程：A ?u=Q u=Q/A 流量Q 用体积法测出，即在时间t 内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。 t V Q ?= 42d A ?=π 式中：A-管路的横截面积 u-流速 d-管路直径 γ-水的粘度 五、实验步骤 1、连接水管，将下水箱注满水。 2、连接电源，启动潜水泵向上水箱注水至水位恒定。 3、将蓝墨水注入带色水箱，微启水阀，观察带色水的流动从直线状态至脉动临界状态。 4、通过计量水箱，记录30秒内流体的体积，测试记录水温。 5、调整水阀至带色水直线消失，再微调水阀至带色水直线重新出现，重复步骤4。 6、层流到紊流；紊流到层流各重复实验三次。
第一章 概论 1、大气污染: 大气污染通常系指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现 出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象。 2、大气污染源的分类：大气污染按范围来分：（1）局部地区污染；（2）地区性污染；（3） 广域污染；（4）全球性污染 3、大气污染物： 气溶胶状污染物：指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或固液混合粒子。 分类：飘尘、可吸入颗粒物、PM 10（<10μm ）；降尘（>10μm ） TSP （<100μm 的颗粒） 气态状污染物：1234为一次污染物，56为二次污染物。 一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质 二次污染物是指有一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化 学或光化学反应生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。毒性更强。 （1）CO 、CO 2：主要来源：燃料燃烧和机动车车排气。 危害：①CO 与血红蛋白结合危害人体； ②CO 2排量多会使空气中O 2量降低，其浓度的增加，能产生“温室效应”。 （2）NOx 、NO 、NO 2 ：来源：①由燃料燃烧产生的NOx 约占83%； ②硝酸生产、硝化过程、炸药生产及金属表面处理等过程。 危害：①对动植物体有强的腐蚀性；②光化学烟雾的主要成分。 （3）硫氧化物：来源：①化石燃料燃烧；②有色金属冶炼；③民用燃烧炉灶。 危害：①产生酸雨；②产生硫酸烟雾；③腐蚀生物的机体。 （4）大气中的挥发性有机化合物VOCs ：是光化学氧化剂臭氧和过氧乙酰硝酸酯（PAN ）的 主要贡献者，也是温室效应的贡献者之一。 来源：①燃料燃烧和机动车排气；②石油炼制和有机化工生产。 （5）硫酸烟雾：大气中的SO 2等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化 物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。其引起的刺激作 用和生理反应等危害，要比SO 2气体大的多。 （6）光化学烟雾：在阳光照射下，大气中的氮氧化物NOx 、碳氢化合物HC （又称烃）和氧 化剂（主要成分有臭氧O3、过氧乙酰硝酸酯PAN 、酮类和醛类等）之间发生一系列光化学 反应而生成的蓝色烟雾。其刺激性和危害要比一次污染物严重得多。 4、大气污染的影响 大气污染物侵入人体途径： ①表面接触；②食入含有大气污染物的食物和水；③吸入被污染的空气。 危害：①人体健康危害。②对植物的危害：叶萎缩、枯烂、吸入到果实中；③对金属制品、 油漆、涂料、建筑、古物等的危害（重庆、长江大桥的桥梁）；④对能见度影响；⑤局部气 候的影响；⑥对臭氧层的破坏 能见度ρρνK d L p p 6.2= p ρ、p d ——颗粒密度kg/m 3 、颗粒直径μm ； K ——散射率，即受颗粒作用的波阵面积与颗粒面积之比值； ρ——视线方向上的颗粒深度，mg/m 3。 5、主要污染物的影响 （1）二氧化硫S O 2 A 、形成硫酸烟雾
大气污染控制工程 复习资料 1、大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。 2、二次污染物：是指一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新的污染物质。 3、空气过剩系数：实际空气量V 0与理论空气量之比V a. 4、集气罩：用以收集污染气体的装置。 5、挥发性有机污染物：是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率大，易挥发。 6、温室效应2.大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象。 7、理论空气量：.单位量燃料按燃烧反映方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量。 8、大气稳定度：.指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。 9、气体吸收：.气体吸收是溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。 10、气体吸附：气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体混合物中一种或数祖分被浓集于固体表面，而与其他组分分离的过程。 11、气溶胶.系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。 12、环境空气：.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。 13、空燃比.单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。 14、能见度：.能见度是指视力正常的人在当时的天气条件下，能够从天空背景中看到或辨认出的目标物的最大水平距离，单位用m或km。 15、有效躯进速度：在实际中常常根据除尘器结构型式和运行条件下测得除尘效率，代入德意希方程反算出相应的躯进速度。 16、城市热岛效应：是指城市中的气温明显高于外围郊区气温的现象。 17、烟气脱销：除通过改进燃烧技术控制NO x 排放外，有些情况还要对冷却后的烟 气进行处理，以降低NO x 排放量 18、控制流速法：系指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入并将其捕集所必须的最小吸气速度。 填空题： 1、煤中的可燃组分有 C、H、O、N、S ，有害成分主要是灰分、挥发分 1.化石燃料分为：煤炭、石油、天然气 3.煤的工业分析包括测定煤中：水分、灰分、挥发分固定碳 2、气态污染物控制技术基础是气体扩散、气体吸收、气体吸附、气体催化转化 3、根据燃料的性质和大气污染物的组成，把大气污染分煤烟型、石油型、混合型和特殊型四类。 4、大气污染侵入人体主要途径有：表面接触、食入含污染物的食物、吸入被污染的空气 5、旋风除尘器的分割粒径是指除尘效率为50%时的粒径。若除尘器的分割粒径越小，除尘效率越高。
1—1 暴露于两种气体混合物中所产生的COHb 和O 2Hb 的平衡浓度方程： 2 2b =b CO O COH P M O H P 1—2 能见度近似方程：p p v 2.6d = k L ρρ 1—3 空气污染指数：k k,j k k,j+1k,j k,j k,j+1k,j I = (I I )I ρρρρ+——— 2—1 收到基： C ar +H ar +O ar +N ar +S ar +A ar +W ar =100% 2—2 空气干燥基： C ad +H ad +O ad +N ad +S ad +A ad +W ad =100% 2—3 干燥基： C d +H d +O d +N d +S d +A d =100% 2—4 干燥无灰基：C daf +H daf +O daf +N daf +S daf =100% 2—5 燃料与空气中氧完全燃烧的化学方程式： 222222() 3.78() 3.78()4242242 X Y Z W y w y w y y w C H S O x z O x z N xCO H O zSO x z N Q +++-+++-→+++++-+ 2—6 理论空气量：0a V =107.1()42 y w x z ++-/（12x+1.008y+32z+16w ） m 3/kg 2—7 空气过剩系数：0a a V V α= 2—8 燃料发热量： 25(9)L H H W q q W W =-+ 2—9 标准状态下的烟气体积：s n n s n s p T V V p T =? ? 2—10 标准状态下烟气的密度：n n s s s n p T p T ρρ=? ? 2—11 过剩空气校正，燃烧完全：2p 2p 2p 10.264 - O O N α=+ 2—12 过剩空气校正，燃烧不完全：2p p 2p 2p p - 0.5CO 10.264 - (O - 0.5CO ) O N α=+ 2—13 实际烟气体积：0 (1)fg fg a V V V α=+-