大气污染控制工程第三章大气污染气象学
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《大气污染控制工程》复习提纲第一章概论1.与大气、大气污染、大气污染物、全球性环境问题相关的名词术语;2.与大气污染控制相关的环境质量标准、污染物排放标准的内容、使用方法。
第二章燃烧与大气污染1.影响燃烧过程的主要因素;2.理论空气量、理论烟气量、实际空气量、实际烟气量含义及计算,烟气中污染物浓度的计算;3.燃烧发热量的含义、燃烧设备的热损失;4.工况与标况(273K、101325Pa)烟气体积与密度的换算。
第三章大气污染气象学1.大气圈的垂直结构及各层主要特点;2.主要气象要素的含义;3.温度层结的种类及判断;4.大气稳定度的判断方法;5.逆温的种类以及烟流形状与大气稳定度的关系;6. 指数律风速廓线模式计算一定高度处平均风速。
第四章大气污染物扩散模式1.利用高架连续点源扩散模式估算污染物地面浓度;2.利用Holland公式计算烟气抬升高度,有效源高的计算;3.我国国家标准中规定的扩散参数的确定方法。
第五章颗粒污染物控制技术基础1.与单个颗粒物粒径、粒径分布有关的名词术语;2.粉尘各物理性质的含义及其应用;3.评价净化装置性能的技术指标(处理气体流量、净化效率、压力损失)及其计算。
第六章除尘装置各种除尘器的除尘机理、特点、设计计算方法(包括除尘器的设计、压力损失计算、除尘效率计算),特别是电除尘器与袋式除尘器的相关内容。
第七章气态污染物控制技术基础1.气体吸收、吸附和催化的含义、基本原理和过程;2.常用吸收剂、吸附剂和催化剂的特性、选择;第八章硫氧化物的污染控制1.流化床燃烧脱硫;2.高浓度二氧化硫尾气的回收与净化;3.低浓度SO2烟气脱硫方法分类、主要脱硫工艺的原理、特点第九章固定源氮氧化物污染控制1.燃烧过程中生成氮氧化物的种类,控制氮氧化物形成的措施;2.SCR、SNCR脱硝工艺的原理、特点、条件、操作关键。
第十三章净化系统的设计1.净化系统组成及系统设计的基本内容;2.集气罩的基本类型;3.管道系统压力损失计算;4.管道系统布置。
第三章大气污染气象学一、名词解释大气圈,大气圈垂直结构,大气边界层,自由大气,空气相对湿度,大气绝热过程,干绝热直减率,位温,大气稳定度,热岛效应二、填空1、根据气温在垂直于下垫面方向上的分布,可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
2.大气温度随高度增加而降低,每升高100米,平均降温约0.65℃。
而干空气块(或未饱和的湿空气块)的干绝热直减率是1k/100m 。
3.大气成分的垂直分布,主要取决于分子扩散和湍流扩散的强弱。
在80-85km以下的大气层中,以湍流扩散为主,大气的主要成分氮和氧的组成比例几乎不变,称为均质大气层。
在该层以上的大气层中,以分子扩散为主。
气体组成随高度变化而变化,称为非均质层。
4.根据自然现象将风力分为13个等级(0~12级),那么当风力等级为4级风时的风速是km/h。
5.云是表示大气状态的一个重要气象要素,从污染扩散的角度看,主要关心的是云量和云高。
云量记录时,一般总云量和低云量以分数的形式记入观测记录。
总云量作分子,低云量作分母。
6.气温沿垂直高度的分布称为温度层结,主要有四种类型::递减层结,中性层结,等温层结,逆温。
7、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。
8.高架点源排放烟流形状和特点与大气稳定度有密切关系。
典型的烟流形状有波浪型、锥形、扇型、屋脊型、熏烟型。
9.大气的运动是在各种力的作用下产生的。
作用于大气的力有气压梯度力、重力、地转偏向力、摩擦力和惯性离心力。
10.平均风速随高度的变化称为风速廓线。
根据湍流半经验理论推导出的两种风速廓线模式是对数律风速廓线模式和指数律风速廓线模式。
三、简答1、对流层的主要特征是什么?2、简述太阳、大气和地面的热交换过程。
?3、简述大气稳定度的判别过程。
4.简述辐射逆温和下沉逆温的形成机理。
5.简述海陆风和山谷风的形成过程。
四,计算1.根据指数律风速廓线模式推算不同高度处的平均风速。
《大气污染控制技术》习题三 第三章 大气污染气象学3.1 一登山运动员在山脚处测得气压为1000 hPa ,登山到达某高度后又测得气压为500 hPa ,试问登山运动员从山脚向上爬了多少米? 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 PMV RTρ==(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 gMP Z C RT =-+ 即 2211ln ()P gM Z Z P RT =--(3) 假设山脚下的气温为10。
C ,带入(3)式得:5009.80.029ln10008.314283Z ⨯=-∆⨯ 得 5.7Z km ∆= 即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km 。
3.2 在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:105.1-γ,3010-γ,5030-γ,305.1-γ,505.1-γ,并判断各层大气稳定度。
解:d m K z T γγ>=---=∆∆-=-100/35.25.1102988.297105.1,不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/5.110308.2975.2973010,不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/0.130505.2973.2975030,不稳定d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/75.15.1302985.297305.1,不稳定d m K zTγγ>=---=∆∆-=-100/44.15.1502983.297505.1,不稳定。
3.3 在气压为400 hPa 处,气块温度为230K 。
若气块绝热下降到气压为600 hPa 处,气块温度变为多少? 解:288.00101)(P PT T =, K P P T T 49.258)400600(230)(288.0288.00101===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 11Z Zm u u =设y u u=1lg ,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。
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 ---⨯=⨯⨯=。