大气污染控制工程课后作业习题解答
第一章 概 论
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%1001
97.2801
.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 ）3
3
4/031.110
4.221541050.1N m g =???=--
c （mol/m 3N ）
333
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 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
2369.010
5.19102.22102
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 960100
20
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
=? 1）最初CO 水平为0%时 min 0.17210102.426
.7234=??=
-t ； 2）最初CO 水平为2%时 min 4.12510
102.459
.1926.723
4=??-=-t 。
1.7 解：
由《大气污染控制工程》P18 （1－2），最大能见度为
m K d L p
p v 8.115812
.02.24
.114006.26.2=???=
=
ρ
ρ。
第二章 燃烧与大气污染
2.1 解： 1kg 燃油含：
重量（g ） 摩尔数（g ） 需氧数（g ）
C 855 71.25 71.25 H 113－2.5 55.25 27.625 S 10 0.3125 0.3125 H 2O 22.5 1.25 0 N 元素忽略。
1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg
设干空气O 2：N 2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=10.62m 3N /kg 重油。
烟气组成为CO 271.25mol ，H 2O 55.25+11.25=56.50mol ，SO 20.1325mol ，N 23.78×99.1875=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=11.27 m 3N /kg 重油。
2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg 重油。
SO 2百分比浓度为
%07.0%10049
.4463125
.0=?，
空气燃烧时CO 2存在最大浓度
%96.15%10049
.44625
.71=?。 3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m 3N /kg 重油， 产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m 3N /kg 重油。
2.2 解：
相对于碳元素作如下计算：
%（质量） mol/100g 煤 mol/mol 碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3 0.072 0.013
灰分 18.1 3.306g/mol 碳 水分 9.0 1.644g/mol 碳 故煤的组成为CH 0.584S 0.010O 0.013， 燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为
molC g /26.18475
.5100
=。燃烧方程式为 222222013.0010.0584.078.3010.0292.0)78.3(nN SO O H CO N O n O S CH +++→++
n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495 1）理论空气量
kg m kg m /74.6/104.22100026
.18)
78.31(1495.1333=???+?-；
SO 2在湿烟气中的浓度为
%174.0%10018644
.11495.178.3010.0292.01010
.0=?+
?+++
2）产生灰分的量为kg g /8.144%80100
1000
1.18=??
烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×10－
3=6.826m 3/kg
灰分浓度为
310826
.68
.144?mg/m 3=2.12×104mg/m 3
3）需石灰石kg 21.103%
3540
7.100.32%
7.11000=???/t 煤
2.3解：
按燃烧1kg 煤计算
重量（g ） 摩尔数（mol ） 需氧数（mol ） C 795 66.25 66.25 H 31.125 15.5625 7.78 S 6 0.1875 0.1875 H 2O 52.875 2.94 0
设干空气中N 2：O 2体积比为3.78：1，
所需理论空气量为4.78×（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg 煤。
理论烟气量CO2 66.25mol ，SO2 0.1875mol ，H2O 15.5625+2.94=18.50mol N 2
mol
54.28078
.476
.35478.3=?
总计66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg 煤
实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg 煤，SO 2浓度为
%043.0%10043
.4361875
.0=?。
2.4解：
取1mol 煤气计算
H 2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol CO 2 0.05mol 0
CO 0.285mol 0.143mol H 2 （0.13-0.004）mol 0.063mol CH 4 0.007mol 0.014mol
共需O 2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol 。设干空气中N 2：O 2体积比为3.78：1，则理论干空气量为0.223×（3.78+1）=1.066mol 。取2.1=α，则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol 。
空气含湿量为12g/m 3N ，即含H 2O0.67mol/ m 3N ，14.94L/ m 3N 。故H 2O 体积分数为1.493%。故实际空气量为
mol 298.1%
493.11279
.1=-。
烟气量SO 2：0.002mol ，CO 2：0.285+0.007+0.05=0.342mol ，N 2：0.223×3.78+0.524=1.367mol ，H 2O0.002+0.126+0.014+1.298×1.493%+0.004=0.201mol
故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.2×1.066=2.125mol
2.5 解：
1）N 2%=1－11%－8%－2%－0.012%=78.99% 由《大气污染控制工程》P46 （2－11） 空气过剩
%5.50%100)
25.08(99.78264.02
5.08=??--??-
2）在测定状态下，气体的摩尔体积为
mol L P T T V P V /46.39322
.133700273443
4.22101325221112=????=?=
； 取1m 3烟气进行计算，则SO 2120×10－
6m 3，排放浓度为
63
3
12010(18%)640.179/39.4610
g m --??-?=?。 3）3
22.45663.37(18%)2957/min 39.46
N m ?
?-=。
4）3
/85.5222.4
39.460.03N m g =?
。
2.6解：
按1kg 煤进行计算
重量（g ） 摩尔数（mol ） 需氧数（mol ） C 758 63.17 63.17 H 40.75 20.375 10.19 S 16 0.5 0.5 H 2O 83.25 4.625 0 需氧63.17+10.19+0.5=73.86mol
设干空气中N 2：O 2体积比为3.78：1，则干空气量为73.86×4.78×1.2=423.66mol ， 含水423.66×0.0116=4.91mol 。
烟气中：CO 2 63.17mol ；SO 2 0.5mol ；H 2O 4.91+4.625+20.375=29.91mol ；
N 2：73.86×3.78=279.19mol ；过剩干空气0.2×73.86×4.78=70.61mol 。
实际烟气量为63.17+0.5+29.91+279.19+70.61=443.38mol 其中CO 2
%25.14%10038.44317.63=?；SO 2 %11.0%10038.4435
.0=?；
H 2O %74.6%10038.44391.29=?； N 2 %55.75%10038.44361.7079.019.279=??+。
O 2 %33.3%10038
.443209.061.70=??。
2.7解：
SO 2含量为0.11%，估计约1/60的SO 2转化为SO 3，则SO 3含量
51083.160
1
%11.0-?=?
，即P H2SO4=1.83×10－5，lg P H2SO4=-4.737。 查图2－7得煤烟气酸露点约为134摄氏度。
2.8解：
以1kg 油燃烧计算， C 860g 71.67mol ；
H 140g 70mol ，耗氧35mol 。
设生成CO x mol ，耗氧0.5x mol ，则生成CO 2 （71.67－x ）mol ，耗氧（71.67－x ）mol 。
烟气中O 2量
6
10600%5.1-?x
。 总氧量 x x x x
5.2467.10635)67.71(5.010
600%5.16
+=+-++?-，干空气中N 2：O 2体积比为3.78：1，则含N 2 3.78×（106.67+24.5x ）。根据干烟气量可列出如下方程：
6
610
600)5.2467.106(78.367.7110600%5.1--?=+++?x
x x ，解得x=0.306
故CO 2%：
%99.13%10010600306.0306
.067.716
=??--；
N 2%：
%62.84%10010600306.0)
67.106306.05.24(78.36
=??+?-
由《大气污染控制工程》P46 （2－11） 空气过剩系数07.1)
06.05.05.1(62.84264.006
.05.05.11=?--??-+=α
第三章 大气污染气象学
3.1解：
由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述：
dP g dZ ρ=-? （1）
将空气视为理想气体，即有
m PV RT M =
可写为 m P M V R T
ρ== （2） 将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程：
dP gM dZ P RT
=- 假定在一定范围内温度T 的变化很小，可以忽略。对上式进行积分得：
ln gM P Z C RT =-
+ 即 2211
ln ()P gM
Z Z P RT =--（3） 假设山脚下的气温为10。
C ，带入（3）式得：
5009.80.029ln
10008.314283Z ?=-?? 得 5.7Z km ?= 即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km 。
3.2解：
d m K z T γγ>=---=??-=-100/35.25.110298
8.297105.1，不稳定 d m K z T γγ>=---=??-=-100/5.110
308.2975.29730
10，不稳定
d m K z T γγ>=---=??-
=-100/0.130505
.2973.2975030，不稳定 d m K z T γγ>=---=??-=-100/75.15.1302985.297305.1，不稳定
d m K z T γγ>=---=??-=-100/44.15
.1502983.29750
5.1，不稳定。
3.3解：
288.00101)(P P
T T =， K P P T T 49.258)400
600(230)(
288
.0288.00101=== 3.4解：
由《大气污染控制工程》P80 （3－23），m Z Z u u )(
11=，取对数得)lg(lg 11
Z Z
m u u = 设y u u
=1
lg ，x Z Z =)lg(1，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。
3.5 解：
0.070.07110050(
)2() 2.24/10Z u u m s Z ==?=，0.070.07
2200100()2() 2.35/10Z u u m s Z ==?= 0.070.073300200(
)2() 2.47/10Z u u m s Z ==?=，0.070.07
4400300()2() 2.54/10Z u u m s Z ==?= 0.070.07
5500400(
)2() 2.59/10
Z u u m s Z ==?=。 稳定度D ，m=0.15
s m Z Z u u /55.2)1050(2)(
15.015.00101=?==，s m Z Z u u /82.2)10100(2)(15
.015.00202=?== s m Z Z u u /13.3)10200(2)(
15.015.00303=?==，s m Z Z u u /33.3)10
300(2)(15
.015.00404=?==
s m Z Z u u /48.3)10
400(2)(
15
.015.00505=?==。 稳定度F ，m=0.25
s m Z Z u u /99.2)1050(2)(
25.025.00101=?==，s m Z Z u u /56.3)10100(2)(25
.025.00202=?== s m Z Z u u /23.4)10200(2)(
25.025.00303=?==，s m Z Z u u /68.4)10300(2)(25
.025.00404=?== s m Z Z u u /03.5)10
400(2)(
25
.025.00505=?== 风速廓线图略。
3.6解：
1）根据《Air Pollution Control Engineering 》可得高度与压强的关系为
dz RT gM P dP -= 将g=9.81m/s 2、M=0.029kg 、R=8.31J/(mol.K)代入上式得T P
dP
dz 21.29-=。 当t=11.0。
C ，气压为1023 hPa ；当t=9.8。
C ，气压为1012 hPa ，
故P=（1023+1012）/2=1018Pa ，T=（11.0+9.8）/2=10.4。
C=283.4K ，dP=1012-1023=－11Pa 。 因此m m dz 894.2831018
11
21
.29=--=，z=119m 。 同理可计算其他测定位置高度，结果列表如下：
2）图略 3）d m K z T γγ>=---=??-
=---100/35.189
8
.911212121，不稳定； 0100/22.299128.9323232<-=---=??-=---m K z T γ，逆温； 0100/98.110114
12434343<-=---=??-=---m K z T γ，逆温； 0100/61.0163
15
14545454<-=---=??-
=---m K z T γ，逆温；
d m K z T γγ<=---=??-=---100/37.053613
15656565，稳定； 0290
13
13767676=---=??-
=---z T γ d m K z T γγ<=---=??-=---100/15.02716
.1213878787，稳定； d m K z T γγ<=---=??-
=---100/85.012996
.16.12989898，稳定； d m K z T γγ<=---=??-
=---100/28.0281
8
.06.1109109109，稳定。
3.7解：
0100/22.1458
1
.217.26111>=-=??=
m K z T G ，故011<-=G γ，逆温； m K z T G 100/72.07631
.216.15222-=-=??=
，故d m K G γγ<=-=100/72.022，稳定； m K z T G 100/16.15806
.159.8333-=-=??=
，故d m K G γγ>=-=100/16.133，不稳定； m K z T G 100/120000
.250.5444-=-=??=
，故d m K G γγ>=-=100/144，不稳定； m K z T G 100/25000
.300.20555-=-=??=
，故d m K G γγ>=-=100/255，不稳定； 0100/43.0700
.250.28666>=-=??=
m K z T G ，故066<-=G γ逆温。
3.8解：
以第一组数据为例进行计算：假设地面大气压强为1013hPa ，则由习题3.1推导得到的公式
2211
ln
()P gM Z Z P RT =--，代入已知数据（温度T 取两高度处的平均值）即 458297
314.8029
.08.91013P ln
2???＝－，由此解得P 2=961hPa 。
由《大气污染控制工程》P72 （3－15）可分别计算地面处位温和给定高度处位温：
K P T 293)1013
1000(1.294)1000(
288
.0288.0===地面地面地面θ， K P T 16.303)961
1000(7.299)1000(
288.0288.0111===θ， 故位温梯度=
m K 100/18.2458
0303
293=--
同理可计算得到其他数据的位温梯度，结果列表如下：
3.9解：
以第一组数据为例进行计算，由习题3.1推导得到的公式2211
ln
()P gM Z Z P RT =--，设地面压强为P 1，代入数据得到：458297
314.8029
.08.9P 970ln
1???＝－，解得P 1=1023hPa 。因此 K P T 2.292)1023
1000(1.294)1000(
288
.0288.0===地面地面地面θ 同理可计算得到其他数据的地面位温，结果列表如下：
3.10 略。
第四章 大气扩散浓度估算模式
4.1解：
吹南风时以风向为x 轴，y 轴指向峭壁，原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁，则有
]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2),,,(2
2
2222'
z z y z
y H z H z y u Q H z y x σσσσσπρ+-+---= 现存在峭壁，可考虑ρ为实源与虚源在所关心点贡献之和。
实源]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22
2
22221z z y z y H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---= 虚源]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[22
2
22222z z y z y H z H z y L u Q σσσσσπρ+-+----= 因此]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22
2
2222z
z y z y H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---=+ ]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[22
2
2222z z y z
y H z H z y L u Q σσσσσπ+-+---- =]}2)(exp[]2)(]}{exp[2)2(exp[)2{exp(22
2
222222z
z y y z y H z H z y L y u Q σσσσσσπ+-+----+- 刮北风时，坐标系建立不变，则结果仍为上式。
4.2解： 霍兰德公式
m D T T T u
D v H s a s s 16.96)5418
288
4187.25.1(455.13)7
.25.1(=?-?+?=-+=
?。 布里格斯公式
kW kW D v T T T Q s s a s H 210002952155.1341828841810
6.9
7.2106.97.22
3
23>=??-??=-??=
--且x<=10Hs 。此时 3/23/213
/11
3
/23/180.2429521362.0362.0x x u
x Q H H =??==?--。
按国家标准GB/T13201－91中公式计算， 因Q H >=2100kW ，Ts －Ta>=130K>35K 。
m u
H Q n H n s n H 93.244412029521303.113/23/11
021
=???==?--
（发电厂位于城市近郊，取n=1.303，n 1=1/3，n 2=2/3）
4.3解：
由《大气污染控制工程》P88（4－9）得
3
2
222/0273.0)1.18260exp(1.183.35680)2exp(m mg H u Q
z z
y =?-???=-=πσσσπρ
4.4解：
阴天稳定度等级为D 级，利用《大气污染控制工程》P95表4－4查得x=500m 时
m m z y 1.18,3.35==σσ。将数据代入式4－8得
3
2
222/010.0)1
.18260exp()3.35250exp(1.183.35680)60,0,50,500(m mg =?-?-???=πρ。
4.5解：
由霍兰德公式求得
m D T T T u
D v H s a s s 84.5)6.0405
293
4057.25.1(46.020)7
.25.1(=?-?+?=-+=
?，烟囱有效高度为m H H H s 84.3584.530=+=?+=。 由《大气污染控制工程》P89 （4－10）、（4－11）
y z
e H u Q σσπρ2max 2=
时，m H z
34.252
84.352===σ。 取稳定度为D 级，由表4－4查得与之相应的x=745.6m 。 此时m y 1.50=σ。代入上式3
2max /231.01
.5034.2584.354102m g e μπρ=????=
。
4.6解：
由《大气污染控制工程》P98 （4－31）
13
.01121202.3)05
.02()(y y q y y σσττσσ===（当h h 10012<≤τ，q=0.3）
333
1222/1012.102.3104.302.3)2exp(m g H u Q
z z
y --?=?==-=ρσσσπρ
4.7解：
有限长线源dP P H u Q H x P P z z L
)2exp(21)2exp(22),0,0,(2
2221--=?π
σσπρ。
首先判断大气稳定度，确定扩散参数。中纬度地区晴朗秋天下午4：00，太阳高度角30～
35。
左右，属于弱太阳辐射；查表4-3，当风速等于3m/s 时，稳定度等级为C ，则400m 处
m m z y 5.26,3.43==σσ。
其次判断3分钟时污染物是否到达受体点。因为测量时间小于0.5h ，所以不必考虑采样时间对扩散参数的影响。3分钟时，污染物到达的距离3360540400x ut m m ==??=>，说明已经到达受体点。
有限长线源dP P H u Q H x P P z z L
)2exp(21)2exp(22),0,0,(2
2221--=?π
σσπρ
距离线源下风向4m 处，P 1=－75/43.3=－1.732，P 2=75/43.3=1.732；
)/(6.0)/(150
90
s m g s m g Q L ?=?=
。代入上式得 3732
.1732
.12
/52.5)2exp(21
5
.26326.02)0,0,0,400(m mg dp P =-????=
?
-ππρ。
端点下风向P 1=0，P 2=150/43.3=3.46，代入上式得
346
.30
2
/0.3)2exp(21
5
.26326.02)0,0,0,400(m mg dp P =-????=
?
ππρ
4.8解：
设大气稳定度为C 级，m m z y 98.615
.215
,56.2323.4100000====
σσ。 当x=1.0km ，m m z y 4.61,1.99==σσ。由《大气污染控制工程》P106 （4－49）
]})()([21exp{)
)((),0,,(2
02
20200z z y y z z y y H y u Q H y x σσσσσσσσπρ+++-++=
3
52
2/1057.4])
98.64.61(1521exp[)98.64.61)(56.2321.99(310m g -?=+?-++??=π
4.9解：
设大气稳定度为C 级。m x m H D D z 5.122642.7415
.2200
36015.2=?=-=-=
σ 当x=2km 时，x D x= x D 时，m m z y 42.74,26.118==σσ，代入《大气污染控制工程》P88 （4－9）得 3 22221/050.0)42.742200exp(42.7426.1185.3180)2exp(m mg H u Q z z y =?-???=-=πσσσπρ x= 2x D 时，m m z y 10.139,41.221==σσ，代入P101 （4－36）得 32 2 2/257.041 .2213605.32180 )2exp(2m mg y D u Q y y =???=-= πσσπρ； 通过内插求解3/181.0)5.12262000(5 .1226050 .0257.005.0m mg =--+ =ρ 当x=6km>2x D 时，m y 474=σ，3/120.0474 3605.32180m mg =???= πρ 计算结果表明，在x D <=x<=2x D 范围内，浓度随距离增大而升高。 4.10解： 由所给气象条件应取稳定度为E 级。查表4－4得x=12km 处，m m z y 4.87,4277==σσ。 m H y yf 25.4338 50 4278=+=+ =σσ，m H h z f 8.2244.872502=?+=+=σ 34/10365.125 .4338.22432100 2)50,0,0,12000(m g h u Q yf f F -?=???= = πσπρ。 4.11 解： 按《大气污染控制工程》P91 （4－23） kW kW T T Q P Q s v a H 210010810.2418 293 418265101335.035.04>?=-???=?= 由P80 （3－23）25.025.01010687.1)10 (3)( s s m H H Z Z u u === 按城市及近郊区条件，参考表4－2，取n=1.303，n 1=1/3，n 2=2/3，代入P91（4－22）得 12/54 /13 /23 /11 048.23687.128100303.121 s s s n s n H H H H u H Q n H =??==?-。 《环境空气质量标准》的二级标准限值为0.06mg/m 3（年均），代入P109（4－62） H u e Q H y z b s ?-?-≥ σσρρπ)(20 ＝H H H s ?-?-?+?????--6 25.0310 )05.006.0()(687.1718.2142.35 .010802 解得m H H H H s s s 4.35748.2312 /5≥+=?+ 于是Hs>=162m 。实际烟囱高度可取为170m 。 烟囱出口烟气流速不应低于该高度处平均风速的1.5倍，即u v >=1.5×1.687×1700.25=9.14m/s 。但为保证烟气顺利抬升，出口流速应在20~30m/s 。取u v =20m/s ，则有 m u Q D v v 1.420 265 44=??=≤ ππ，实际直径可取为4.0m 。 4.12解： 高架连续点源出现浓度最大距离处，烟流中心线的浓度按 P88（4－7） H z y z z y z y H z H z y u Q ==+-+---=,02 2 22221]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2σσσσσπρ z y z y u Q H H u Q σσπσσπ2018.1]2/24exp[1[22 2=?-+= （由P89（4－11）2H z =σ） 而地面轴线浓度y z e H u Q σσπρρ?= = 2 max 22。 因此，38.12018.1)2 (4018.14018.1)2/(2018.1/2 222221====?=e H e H e H e H u Q u Q z y z z y σσσπσσπρρ 得证。 第五章 颗粒污染物控制技术基础 5.1解： 在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线， 读出d 84.1=61.0m μ、d 50=16.0m μ、d 15。9=4.2m μ。81.350 1 .84== d d g σ。 作图略。 5.2 解： 绘图略。 5.3解： 在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，读出质量中位直径d 50（MMD ）=10.3m μ、d 84.1=19.1m μ、d 15。9=5.6m μ。85.150 1 .84== d d g σ。 按《大气污染控制工程》P129（5－24）m NMD NMD MMD g μσ31.3ln 3ln ln 2 =?+=； P129（5－26）m d NMD d L g L μσ00.4ln 21ln ln 2 =?+=； P129（5－29）m d NMD d sv g sv μσ53.8ln 2 5 ln ln 2=?+=。 5.4解： 《大气污染控制工程》P135（5－39）按质量表示g cm d S P sv m /107.3623?== ρ P135（5－38）按净体积表示323/1003.76 cm cm d S sv V ?== P135（5－40）按堆积体积表示323/1011.2) 1(6cm cm d S sv b ?=-=ε。 5.5解： 气体流量按P141（5－43）s m Q Q Q N N N N /11000)(2 1321=+=； 漏风率P141（5－44）%20%10010000 2000 %100121=?= ?-=N N N Q Q Q δ； 除尘效率： 考虑漏风，按P142（5－47）%3.90100002.412000 340.0111122=??-=- =N N N N Q Q ρρη 不考虑漏风，按P143（5－48）%9.912 .4340 .01112=-=-=N N ρρη 5.6解： 由气体方程RT M m PV =得L g RT PM V m /832.0423 31.829)4901001.1(5=??-?===-ρ s m A Q v /9.173600 24.0273423 10000=?? = = 按《大气污染控制工程》P142（5－45）Pa P 13119.172 832 .08.92=??=?。 5.7 解： 按《大气污染控制工程》P145（5－58） %99%)801%)(951(1)1)(1(121=---=---=ηηηT 粉尘浓度为 33/10/22 .22 .22m g m g =，排放浓度10（1－99%）=0.1g/m 3； 排放量2.22×0.1=0.222g/s 。 5.8解： 按《大气污染控制工程》P144（5－52）i i i g g P 121-=η（P=0.02）计算，如下表所示： 据此可作出分级效率曲线。 5.9解： 按《大气污染控制工程》P144（5－54）∑==%86.721i i T g ηη。 5.10 解： 当空气温度为387.5K 时53103.2,/912.0-?==μρm kg 。 当d p =0.4m μ时，应处在Stokes 区域。 首先进行坎宁汉修正：s m M RT v /2.53210 97.28142.35 .387314.8883 =????== -π， m v 8 104.9499.0-?==ρμ λ，47.04.0104.9222 =??==-p d Kn λ。则 61.1)]10 .1exp(4.0257.1[1=-++=Kn Kn C ，s m gC d u p p s /1041.11852 -?==μ ρ。 当d p =4000m μ时，应处于牛顿区，s m g d u p p s /34.17) (74 .1=-=ρ ρρ。 500275010 3.234 .17912.0104000Re 5 6>=????== --μ ρu d p p ，假设成立。 当d p =40m μ时，忽略坎宁汉修正，s m g d u p p s /088.0182== μ ρ。经验证Re p <1，符合Stokes 公式。 考虑到颗粒在下降过程中速度在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 =0.4m μ h=1.41×10－5×30=4.23×10－ 4m ； d p =40m μ h=0.088×30=2.64m ； d p =4000m μ h=17.35×30=520.5m 。 5.11解： 设最大石英粒径d p1，最小角闪石粒径d p2。由题意，g d g d p p p p ρ ρρ ρ2 21 174 .174 .1= 故 35.16 .25.31221===p p p p d d ρρ。 5.12解： 在所给的空气压强和温度下，s Pa m kg ??==-531081.1,/205.1μρ。d p =200m μ时， 考虑采用过渡区公式，按《大气污染控制工程》P150（5－82）： s m g d u p p s /03.1205 .1)1081.1(81.91850)10200(153.0) (153.0286 .0428.05714 .0714.014.16286 .0428.0714 .0714.014.1=??=-= --ρμρρ 85.1310 81.1205.103.110200Re 5 6=????=--p ，符合过渡区公式。 阻力系数按P147（5－62）82.3Re 5 .186 .0== p P C 。阻力按P146（5－59） N u A C F p D p 822621083.703.1205.1)10200(4 82.32121--?=?????== π ρ。 5.13解： 圆管面积232 1085.74 1m d A -?== π。据此可求出空气与盐酸雾滴相对速度 s m A Q u s /27.060 1085.7101273 3 =???==--。考虑利用过渡区公式： 286 .0428.0714 .0714.014.1) (153.0ρμρρg d u p p s -= 代入相关参数s Pa m kg m kg p ??=?==-5 3 3 3 1082.1,/1064.1,/19.1μρρ及u s =0.27m/s 可解得d p =66m μ。 117.11082.127.019.11066Re 5 6>=????=--p ，符合过渡区条件。故能被空气夹带的雾滴最大 直径为66m μ。 5.14解： 粒径为25m μ，应处于Stokes 区域，考虑忽略坎宁汉修正： s m g d u p p s /1069.31822-?== μ ρ。竖直方向上颗粒物运动近似按匀速考虑，则下落时间 s u H t s 1221069.35.42 =?== -，因此L=v.t=1.4×122m=171m 。 5.15解： 在给定条件下s Pa m kg ??==-53105.2,/815.0μρ。 当d p =10m μ，粉尘颗粒处于Stokes 区域： s m R u d u t p p c /768.02.016105.2182700)101(182 5 2622=?????=?=--μρ。 d p =500m μ，粉尘颗粒处于牛顿区：R u d u d t p p c p 23 22 6155.0?=ρππρ。因此 s m R u d u t p p c /2.8003.32 == ρ ρ。经验证，Re p =1307>500，假设成立。 第六章 除尘装置 6.1解： 计算气流水平速度s m A Q v /1087.257 .414.92.120-?=?== 。设粒子处于Stokes 区域，取s Pa ??=-51082.1μ。按《大气污染控制工程》P162（6－4） m m gL H v d p μρμ2.17102.1719 .1281.91021.157.41087.21082.1181863 250min =?=????????==--- 即为能被100%捕集的最小雾滴直径。 6.2解： 按层流考虑，根据《大气污染控制工程》P163（6－5） 2.229 .64801812122121=?==?=ηηηηn n n n ，因此需要设置23层。 6.3解： s Pa h m kg ??==-51086.1)./(067.0μ m m m gL H v d p μμρμ10084104.87 81.9105.2123.01086.1181853 50min <=?=???????==--，符合层流区假设。 6.4解： 设空气温度为298K ，首先进行坎宁汉修正： s m M RT v /6.46610 97.28142.3298 314.8883 =????== -π， m v 8 5106.66 .466185.1499.01082.1499.0--?=???==ρμ λ，21.063.0106.622=??= -Kn 264.1]4.0257.1[21.0121 .010 .1=++=- e C 。故s m gC d u p p s /1058.11852-?== μ ρ 525.060 /1061.320 2.05.01058.1)1(35=?????=+=--Q n LW u s i η。 用同样方法计算可得0.83m μ粒子的分级效率为0.864。 因此总效率 695.0)864.0525.0(5.0=+=i η 6.5 解： 按《Air Pollution Control Engineering 》公式 )]9(exp[12μ ρπηi p c W D NV --=。 令η=50%，N=5，Vc=15m/s ，p ρ=2.9×103kg/m 3，W=0.76m ，s Pa ??=-5102μ，代入上式得d c =11.78m μ。 利用《大气污染控制工程》P170（6－18）2 2) /(1)/(c pi c pi i d d d d +=η 计算各粒径粉尘分级效率， 由此得总效率%3.55==∑i i g ηη 6.6 解： 根据《大气污染控制工程》P144（5－53）i i i g Pg 32/+=ηηη（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 ， 《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 、名词解释大气污染系：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，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。 大气稳定度：垂直方向上大气稳定的程度。 气压梯度力：单位质量的空气在气压场中受到的作用力。空燃比： 单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。 干绝热直减率：干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。 二、填空题 1、大气污染物侵入人体主要的途径：表明接触、食入含污 染物的物质和水、吸收被污染的空气。 2、湿法脱硫技术包括：氧化镁湿法烟气脱硫、海水烟气脱硫技术、湿式氨法烟气脱硫。 3、目前，常用的除尘器分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器四种。 4、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 5、影响燃烧过程的因素是：空气条件、温度条件、时间条件、燃料 与空气的混合条件。 三、简答题 1、简述双模理论模型的基本要点？答：（1）当气液两相接触时，两 相之间有一个相界面在相界面两侧分别存在着呈层流流动的气膜和液 膜。溶质必须以分子扩散形式从气流主体连续通过这两个膜层而进入液相主体。 （2）在相界面上，气液两相的浓度总是相互平衡，即界面上不存在吸收阻力。 （3）在层膜以外的气相和液相主体内，由于流体的充分湍动，溶质的浓度基本上是均匀的，即认为主体内没有浓度梯度存在，也就是说，浓度梯度全部集中在两层膜内。 2、大气分为哪几层？分别有么特点？答：（1）对流层：a 虽然薄，但却集中了整个大气质量的3/4 和几乎全部水蒸气，主要的大气现象都发生在这一层中，天气变化最复杂。b 大气温度随高度增加而降低c 空气具有强烈的对流运动，主要是由于下垫面受热不均匀及其本身特性不同造成的。D 温度和湿度的水平分布不均匀。 （2）平流层：气温虽高度增高而增高，集中了大部分臭氧，吸收紫外光，保护地球。 （3）中间层：气温虽高度的升高而迅速降低 （4 ）暖层：分子被高度电离，存在大量的粒子和电子。（5） 散逸层：气温很高，空气很稀薄，空气离子的运动 速度很高。 3. 吸附法净化气态污染物时，吸附剂应具有哪些条件？ 答：a.要有巨大的内边面积。 《大气污染控制工程》试题（十） 200*年*月*日 一、简要回答下列问题（每题5分） 1．净化NO X的选择性与非选择性催化还原的主要区别是什么？ 2．某旋风除尘器切割直径（ηi=50%）d pc=15μm，当处理气体量增加一倍时，其切割直径应为多少？列出你的理由或计算结果。 3．如何定量判断大气稳定度？稳定度对扩散有何影响？ 4．根据必要的合理假设，试推算我国SO2年排放量。 5．可细入颗粒物是北京市主要的大气污染物，试列出它的主要来源。 6．简要分析SO2排入大气环境后的迁移转化和沉降过程。 7．简要分析风速如何影响高架点源对地面污染物浓度的贡献。 10．钙质吸收剂量是应用最广泛的一种烟气脱硫剂，试分析可能影响吸收洗涤塔操作的主要因素。 二、计算题（每题10分） 1．粉尘由d p=5μm和d p=10μm的粒子等质量组成。除尘器A的处理气量为Q，对应的分级效率分别为70%和85%；除尘器B的处理气量为2Q，其分级效率分别为76%和88%。 试求：（1）并联处理总气量为3Q时，总除尘效率 （2）总处理气量为2Q，除尘器B在前，2台除尘器A并联在后串联的总效率。 2．用Orsat烟气分析仪测得烟气成分如下：CO2和SO2总计为10.7%，O2为8.2%，不含CO，求过剩空气系数。若实测烟尘浓度为4200㎎/m3，校正至过剩空气系数α=1.8时，烟尘浓度是多少？ 3．某三通道电除尘器，气流均匀分布时总效率为99%，若其它条件不变，气流在三个通道中分配比例改变为1:2:3时，总效率变为多少？ 4．试验测得固定床吸附器的保护作用随床长的变化如下： 床长（m）：10 40 70 100 保护作用时间（min）：20 320 650 980 求：（1）吸附区前进的线速度； （2）吸附区的不饱和度为0.6时，吸附区的形成时间。 一个电厂烟气中含有1000ppm没有和发射在573K和1个大气压1000m3s-1率。 选择性催化还原系统是用来实现75%的计算需要的最小kgh-1氨氮去除。 五、综合分析题（15分） 当前我国城市大气污染日趋严重，主要化石燃料燃烧、工业生产过程、交通运输造成的，控制大气污染应采取哪些措施？ 1.燃料燃烧所产生的NO X几乎全部是NO2，只有少量的NO2在大气中慢 慢地转化为NO。（） 2.气溶胶是指空气中的固体粒子和液体粒子，或固体和液体粒在气体介 质中悬浮体。（） 3.单位质量的燃料按完全燃烧反应方程完全燃烧所需要的空气量称为实 际空气量。（） 作业习题解答 第一章 概 论 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%1001 97.2801 .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 ）3 3 4/031.110 4.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3N ） 333 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 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 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 =? 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、健康和福利，或危害了生态环境。 2.环境空气：是指人类、植物、动物、建筑物暴露于其中的室外空气。 3.按照大气污染围分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。 4.温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体，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，称为“温室效应”。 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.大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两类：气溶胶状态污染物， 气体状态污染物。 7.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。 8.气溶胶状态污染物 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，但在一段时间能保持悬浮状态。 烟：烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。 飞灰：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。 黑烟：由燃烧产生的能见气溶胶。 霾（灰霾）：大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊，能见度降低到10km以下的天气现象。 雾：气体中液滴悬浮体的总称。 9.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。 10.总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100的颗 粒物 11.可吸入颗粒物（P M10）：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10的颗粒 物 12.气体状态污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、 光化学烟雾 13.一次污染物：是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。 14.二次污染物：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。 15.硫酸烟雾：硫酸烟雾系大气中的SO2等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的悬 浮颗粒或氮氧化物存在时，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。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要比SO2气体大得多。 16.光化学烟雾：光化学烟雾是在照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧 化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。 《大气污染控制工程》习题参考答案 第一章 概 论 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%1001 97.2801 .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 ）3 3 4/031.1104.221541050.1N 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1.031×10×3600×24×10－3 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 960100 20 4800=?。不同CO 百分含量对应CO 的量为： 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。 填空 1、气溶胶态污染物：粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾P4 2、气态污染物总体上可分为含硫化合物、含氮化合物、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物五大类。P5 3、大气污染源按来源可以分为自然污染物和人为污染物两种。 其中人为污染源按污染源的空间分布可分为点源、面源，按照人们的社会活动功能不同，分为生活污染源、工业污染源和交通运输污染源三类。 4、煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分、固定碳、估测硫含量和热值。P30 5、逆温有辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温五种。(P74) 6、吸附再生方法有加热解吸再生、降压或真空解吸再生、溶剂萃取再生、置换再生、化学转化再生。（267页） 7、常用的除尘器可分为机械除尘器、电除尘器、带式除尘器、湿式除尘器P161 8、煤中含有黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeSO4）、有机硫（CxHySz）和元素硫四种形态的硫。P31 9、地方性风场有海陆风、山谷风、城市热岛环流三种 10、烟囱有效高度为烟囱几何高度H S与烟气抬升高度△H 之和。 11、大气稳定度分类：不稳定、稳定、中性三种（书上） 在我国分为极不稳定、较不稳定、弱不稳定、中性、较稳定、稳定六种（老师课堂讲的）P73 12、净化装置技术指标主要有处理气体流量、净化效率和压力损失等。P141 13、粉尘物理性指标：粉尘的密度、安息角与滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性与导电性、粘附性及自然性和爆炸性。(P132) 14、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、操作变量。P171 15、在除尘电晕电场中存在电场荷电（碰撞荷电）、扩散荷电两种粒子荷电机理。 三、简答 1、控制大气污染的技术措施（P20） ①实施清洁生产②实施可持续发展的能源战略③建立综合性工业基地 2、环境空气质量控制标准的种类和作用（P22）只要回答种类和作用即可 ①环境空气质量标准：是进行环境空气质量管理、大气环境质量评价，以及制定大气污染防治规划和大气污染排放标准的依据。②大气污染物排放标准：是控制大气污染物的排放量和进行净化装置设计的而依据。③大气污染控制技术标准：是为保证达到污染物排放标准而从某一方面做出具体技术规定，目的是使生产、设计和管理人员容易掌握和执行。④大气污染警报标准：警报标准的规定，主要建立在对人体健康的影影响和生物城市限度的综合研究基础之上。 3、影响燃烧过程的主要因素 ①空气条件②温度条件③时间条件④燃料与空气混合条件 4、高斯扩散模式四点假设（P37） ①污染物在Y,Z轴上的分布符合高斯分布；②在全部空间中风速是均匀的，稳定的；③源强是连续均匀的；④在扩散过程中污染物的质量是守恒的。 5、烟囱高度计算方法（P109）自己看书，精简地回答 6、简述亨利定律（P242） 答：在一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比。 7、物理吸附的特征（P262） 答：①吸附质与吸附剂间不发生化学反应；②吸附过程极快，参与吸附的各相间常常瞬间即达平衡；③吸附为放热反应；④吸附剂与吸附质间的吸附不强，当气体中吸附质分压降低或温度升高时，被吸附的气体易于从固体表面逸出，而不改变气体原来的性质。 8、化学吸附的特征（P262） ①吸附有很强的选择性；②吸附速率较慢，达到吸附平衡需相当长的时间； ③升高温度可提高吸附速率。 9、吸附再生的方法：（P267）（1）加热解析再生（2）降压或真空解吸再生 （3）置换再生（4）溶剂萃取再生（5）化学转化再生 四、问答 1、论述大气污染综合防治措施（P19） 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》试题 1.定义PM 2.5，美国环境空气质量标准中关于颗粒物的浓度，最初以 TSP表示，后来改为PM10，近来又改为PM2.5，其动因是什么？对污染控制技术提出哪些要求和挑战？ 答：颗粒物粒径大小是危害人体健康的一个重要因素。PM10可以被吸入气管，在呼吸道内沉积，而PM2.5可以吸入肺部，直接危害人体健康；而且，粒径越小比表面积越大，物理、化学活性越大，加剧生理效应的发生与发展。美国环境空气质 量标准的改变，反映了对一问题认识的深入。 新的标准对粉尘技术提出了挑战，不仅要求整体上较高的除尘效率，而且要求对细颗粒的捕集更为有效，而细颗粒的捕集相对颗粒要相对困难。 2.空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？ 答：低空燃比时，燃料燃烧不完全，易形成CO和HC，NOx排放很少；高空燃比时，燃料燃烧充分，火焰温度高，CO和HC排放很少，NOx生成量较高；存在一个最佳点，CO、HC和NOx的排放总量最低。 3.与汽油车相比，柴油车排放的污染物有哪些特征？ 答：与汽油车相比，CO、HC和NOx的排放曲线有向稀燃区平移的趋势，一般来说，CO和HC的排放很低，NOx的产生量也低于汽油车，但是碳烟的排放浓度很高。 4.简要分析SO2及NOx的排放对环境可能产生的影响。 答：SO2对环境的主要影响：1.形成酸雨2.二次颗粒物； NOx对环境的主要影响：1.酸沉降；2.形成O3；3.形成二次颗粒物。 5.如何控制燃烧过程引起的NO X污染？与控制燃烧过程引起的二氧 化硫污染有哪些重大差别？ 答：通过两段燃烧、烟气再循环等技术措施，控制燃烧过程的最高温度及其持续时间、O2的浓度，减少热力NOx的生成。与SO2相比，NOx的控制更注重燃烧条件的控制，而SO2主要针对燃料本身的S含量和燃烧后的SO2去除。 6.湿法钙质吸收剂脱硫过程中，pH值是重要的操作参数，试分析 它对吸收洗涤塔操作造成的可能影响。 答：湿法钙质吸收剂脱硫中一般使用CaCO3和Ca(OH)2，如果PH值过高，即溶液中Ca(OH)2含量过高，易产生Ca(OH)2沉淀，造成阻塞；PH过低，不利于SO2的吸收，还可能引起设备的腐蚀。 7、哪些污染物可能引起全球气候变暖？ 答：气候变暖的主要污染物是二氧化碳，碳氢化合物。 8、如何改善电除尘器对高比电阻粉尘的捕集效率？ 答：克服高比电阻的方法：保持电极表面尽可能清洁；采用较好的供电系统；烟气调质；发展新型电除尘器。 9、简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响。 答：1.排放管直径越小，dc越小，除尘效率越高； 2.筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高；但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降； 3.锥体适当加长，可以提高效率； 4.除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降。 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V0与理论空气量之比V0a. 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。 6、单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量；单位质 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 大气污染控制工程试题 一、名词解释 1、大气稳定度：在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。 2、理论烟气体积：在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为理论烟气量。 3、双模理论： ①气液两项接触时形成一个相界面 ②相界面两侧存在呈层流流动的气膜和液膜 ③溶质以分子扩散从气流主体通过这两个膜层进入液相主体 ④相界面出气液两项存在动态平衡 ⑤膜层以外无浓度梯度、浓度梯度全部集中在两层膜内 4、催化转化法：借助催化剂的催化作用，使气态污染物在催化剂表面上发生化学反应，转化为无害或易于处理与回收利用物质的净化方法。 5、冷凝法：利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压的这一性质，采用降低温度、提高系统的压力或既降低温度又提高压力的方法，使处于蒸汽状态的污染物（如VOCs）冷凝并与废气分离。 二、填空题 1.大气污染物的污染源可分为自然污染源和人为污染源. 2.常用的除尘器可分为机械除尘器、电除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器。 3.根据逆温生成的过程，可将逆温分为辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温五种。 4.按照湍流形成原因，可将湍流分为两种湍流：热力湍流、机械湍流。 5.当吸附剂饱和后需要再生，再生的方法有加热吸附再生、降压或真空解吸再生、置换再生、溶剂萃取再生等。 三、简答题 1、燃料完全燃烧所需要具备的条件是什么？ 答： 1)空气条件：燃料燃烧时必须保证供应与燃烧相适应的空气量。如 果空气供应不足，燃烧就不完全。相反空气量过大，也会降低炉温，增加锅炉的排烟热损失。 2)温度条件：燃料只有达到着火温度，才能与氧作用而燃烧。 3)时间条件：燃料在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需要的时 间。 4)燃料与空气的混合条件：混合程度取决于空气的湍流度，若混合 不充分，将导致不完全燃烧产物的产生。 2、简述烟流形状与大气稳定度的关系。 答： 1)波浪型：烟流呈波浪状，污染物扩散良好，发生在全层不稳定大 气中。 大气污染控制工程参考答案 一名词解释 1、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。 2、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。 3、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。 4、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 。 5、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。 二填空题 1 、1% ， 2% 到3% 。 2、：固体燃料、液体燃料、气体燃料。 3、：温室效应、臭氧层破坏、酸雨三大问题。 4、空气与燃料之比、温度、时间、 湍流四个因素。 5、.云高、 云量。 三 简答题 1答：克服高比电阻的方法：保持电极表面尽可能清洁；采用较好的供电系统；烟气调质；发展新型电除尘器。 2.答：a ）排放管直径越小，dc 越小，除尘效率越高；b ）筒体直径D 越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高；但D 过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降；c ）锥体适当加长，可以提高效率；d ）除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降。 3. 答:影响大气污染过程的气象因素主要有稳定度、风向、风速、气温、气湿等，北京市京市三面环山,风场受局地环流和华北地区天气系统作用,在局地风向转换时容易出现小风、甚至静风情况,很不利于污染扩散；冬季低温，稳定大气出现的频率高，不利于污染物扩散；夏季光照强，易出现O 3污染。 四计算题 解:由下列公式： 11111exp()0.9 1exp(2)0.99e e A Q A Q ηωηω=--==--= 可知有效驱进速度提高一倍后能满足99％的除尘效率的要求。因为200/(3);3()2P P P q E d q d E ε ωπμπεε=?=+ 驱进速度正比于d P E 0，因此将d P E 0提高到原来的两倍即可满足要求。 解：（1）过滤气速估计为V F =1.Om/min.（2分） （2）除尘效率为99%，则粉尘负荷 W=V F △Ct=0.99×6t=5.49tg/m 2（2分） （3）除尘器压力损失可考虑为△P=△P t +△P E +△P P △P t 为清洁虑料损失，考虑为120Pa; △ P E =S E ×V F =350Pa; △P p =R p V 2△Ct=9.5×12×5.94t=56.43tPa, R p 取9.50N ·min/(g ·m); 故 △P=△P t +△P E +△P P =350+120+56.43t （Pa ）=470+56.43 t （Pa ）（2分） （4）因除尘器压降小于1200Pa ，故470+56.43 t （Pa ）<1200，t<12.9min 即最大清灰周期。 （5）A=Q/60V F =1000×393/（60×1×273）=240m 2（（2分） （6）取滤液袋d=0.8m,l=2m,a=πdl=5.03m 2,n=A/a=47.7取48条布袋（2分）郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版
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