大气污染控制工程(全)郝吉明

大气1.我国大气主要污染物是什么？答：以煤烟型为主，主要为颗粒物和SO2。

2.什么是酸雨？形成原因？答:在清洁的空气中被CO2饱和的雨水PH为5。

6，故将PH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水成为酸雨。

酸雨的形成主要是因化石燃料燃烧和汽车尾气排放的SO x和NO x，在大气中形成硫酸、硝酸及其盐类，又以雨、雪、雾等形式返回地面，形成“酸沉降”。

3.什么是温室效应?答：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、氟氯烃、水蒸气等,可以使太阳短波辐射几乎无衰减的通过，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。

4.什么是二次污染物？答：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.5.颗粒物的大小对健康的影响？答：1.粒径越小，越不易沉积，长时间飘浮在大气中容易被吸入体内，且容易深入肺部,引起各种尘肺病.2。

粒径越小，颗粒的比表面积越大，物理、化学活性越高，加剧了生理效应的发生与发展.3.颗粒的表面可以吸附空气中的各种有害气体及其他污染物，而成为他们的载体。

6.大气污染物侵入人体途径？答:表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气。

7.气体污染物的种类?答：1。

二氧化硫为主的含硫化合物2.以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物3.碳的化合物4。

有机化合物5。

卤素化合物8.什么是大气污染？答：是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。

9.解释对能见度有潜在影响的污染物有哪些？答:1。

总悬浮颗粒物2。

二氧化硫和其他气态含硫化合物,因为这些气体在大气中以较大的反应速率生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子3.NO、NO2，在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子，某些条件下，红棕色的NO2会导致烟羽和城市霾云出现可见着色4.光化学烟雾，这类反应生成亚微米级的气溶胶粒子。

（完整版）⼤⽓污染控制⼯程郝吉明第三版课后答案郝吉明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 ，nCO2=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 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 3N）334/031.1104.221541050.1N m g ==-- c （mol/m 3N）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---?=??=。

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%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=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 3N ）334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c （mol/m 3N ）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

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%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=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 3N）334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c （mol/m 3N）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

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%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=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 3N ）334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c （mol/m 3N）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

课后习题答案第一章 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%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 3N ）334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c （mol/m 3N ）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg1.4 解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6）×0.12g μ=10.8g μ1.5 解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝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 ρ1.6 解：含氧总量为mL 960100204800=⨯。

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%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=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 3N ）334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c （mol/m 3N ）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

污染气象学第三章 大气污染气象学3.1 一个登山运动员在山脚处测得气压为1000hPa ，登山到达某高度后又测得气压为500hPa ，试问登山运动员从山脚向上爬了多少米？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：（1）将空气视为理想气体，即有m PV RT M = 可写为 m P M V R Tρ== （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 3） 假设山脚下的气温为10。

C ，带入（3）式得：5009.80.029ln10008.314283Z ⨯=-∆⨯得 5.74∆=Z km即登山运动员从山脚向上爬了约5.74km。

涉及到知识点:3.3 在气压为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？K P P T T 49.258)400600(230)(288.0288.00101===3.5 某市郊地区地面10米高度处的风速为2m/s ，估算50m 、100m 、200m 、300m 、400m 高度处在稳定度为B 、D 、F 时的风速，并以高度为中坐标作出风速廓线图 解：稳定度B ，m=0.070.070.07110050()2() 2.24/10Z u u m s Z ==⨯=，0.070.072200100()2() 2.35/10Z u u m s Z ==⨯= 0.070.073300200()2() 2.47/10Z u u m s Z ==⨯=，0.070.074400300()2() 2.54/10Z u u m s Z ==⨯= 0.070.075500400()2() 2.59/10Z 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)10300(2)(15.015.00404=⨯==s m Z Z u u /48.3)10400(2)(15.015.00505=⨯==。

作业习题第十一章城市机动车污染控制11.1设某汽车行驶速度为80km/h时，4缸发动机的转速为2000r/min，已知该条件下汽车的油耗为8L/100km，请计算每次燃烧过程喷入发动机气缸的汽油量。

11.2在冬季CO超标地区，要求汽油中有一定的含氧量，假设全部添加MTBE（CH3OC4H9）；要达到汽油中（C8H17）重量比2.7%的含氧要求，需要添加多少百分比的MTBE？假设两者密度均为0.75g/cm3；含氧汽油的理论空燃比是多少？11.3发动机燃烧过程如图11－29所示，请计算汽缸内燃烧前，燃烧刚开始时，以及燃烧全部完成后的气体温度。

已知：汽油发动机的压缩比为7，在理论空燃比下工作，转速为2000r/min，燃烧过程为上止点前后各15。

C区间。

11.4试解释污染物形成与空燃比关系图（图11－5）中NOx为何成圆拱状？11.51）用与11.3相似的方法估算发动机的排气温度（大约在上止点TDC之后90度）；2）实际排气温度比上述计算值要低，在怠速情况下，虽然其空燃比与满负荷时基本相同，但排气温度却低很多，为什么?11.6由燃油蒸发控制装置控制的两个HC排放源是：1）燃油泵和化油器；2）化油器和空气滤清器；3）空气滤清器和燃油箱；4）燃油箱和化油器。

11.7在汽油喷射系统中，汽油喷进空气是在：1）各燃烧室；2）进气歧管；3）化油器；4）排气管。

11.8减少发动机燃烧室表面积可以：1）减少废气中HC含量；2）增加废气中HC含量；3）减少废气中NOx的含量；4）以上都不是。

Chapter111．Show the equation for the stoichiometric A/F of an HC in terms of the ratio y/x.Real gasolines always contain some O,N,and S,so this treatment,which assumes only C and H are present,is an approximation,generally a good one.Of the common components in gasoline,the lowest y/x ratio is1.0,for benz e ne,and the highest is2.5,for butane.(x/y=2.125)2.How much gasoline is inserted into the combustion chamber of an auto engine for eachcombustion?Assume 2000RPM,60mi/h,25mi/gal,4-cylinder engine.3.The charcoal canister in a typical auto contains 700to 800g of charcoal and can hold roughly 0.3g HC/g charcoal.(a)If a typical gasoline tank filling is 12gallons and the vapor in the tank before filling is in equilibrium with liquid gasoline at 1000F,how much HC will be in the displaced vapor?Assume that the gasoline has the same vapor pressure as in Problem 10.10()0ln P(psia)11.724(5236.5R)/T =−(b)Must the charcoal canister be enlarged if it must accommodate this amount of HC?By how much?4.Assume that the typical charcoal canister (see 13.13)is a cylinder with height=1.5diameter and that the charcoal pieces are spheres with diameter 1/8inch.The bulk density of the charcoal is 30lb/ft 3and the external porosity ε=0.3.(a)Estimate their pressure drop –volumetric flow rate relationship.See any fluid mechanicsbooks for data on flow through porous media.(b)Estimate the pressure drop if a charcoal canister is used to capture the vapors from gas tankfueling,which occurs at roughly 10gal/min.习题作业解答第十一章城市机动车污染控制11.1解：汽车行驶100km 耗时h v s t 25.180100===若发动机转速为2000r/min ，则1min 内喷油1000次，1.25h 内喷油7500次。