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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 ---⨯=⨯⨯=。
作业习题第一章概论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？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。
1.3CCl 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（g/m 3N ）和摩尔浓度c （mol/m 3N ）；ρ2）每天流经管道的CCl 4质量是多少千克？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200/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g µ为0.12。
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。
1.6设人体内有4800mL 血液，每100mL 血液中含20mL 氧。
从事重体力劳动的人的呼吸量为4.2L/min ，受污染空气中所含CO 的浓度为10－4。
如果血液中CO 水平最初为：1）0%；2）2%，计算血液达到7%的CO 饱和度需要多少分钟。
设吸入肺中的CO 全被血液吸收。
1.7粉尘密度1400kg/m 3，平均粒径1.4，在大气中的浓度为0.2mg/m 3，对光的折射率为m µ2.2，计算大气的最大能见度。
Chapter 11．On May 18,1980,Mount Saint Helens in Washington ejected into the atmosphere anestimated 540million tons of ash.a.How does that compare with the emissions of from human activities for 199110PM shown in Table 1.1?b.Is it reasonable to make this comparison?Why or why not?Table 1.1National emissions estimates for 1991(tons/yr)Source category10PM XSO COXNO VOCsPbTransportation 1.510.9943.497.265.080.001622．The National Ambient Air Quality Standard for particulate matter (PM,annual10average)is 50.Every time you breathe,you take in about 1liter(1quart)of air .3/g m m »a.Assuming the the air contains 50of particulate mater,how many grams of3/g m m particulate matter do you take in with every breath?b.Assuming that all the particles are spheres with a diameter of 0.5,how many particles m do you take in with every breath?c.If you are an industry representative,which of these numbers will you cite?If you represent an environmental organization,which will you cite?3．The NAAQS for sulfur sulfurdioxidedioxide (annual average)is 80.Every time you breathe,3/g m m you take in about 1liter literof of air.Assume the air is exactly at the NAAQS for 2SO a.Whit every breath,how many grams of do you take in?2SO b.How many molecules of do you take in?A gram of =molecules.2SO 2SO 219.410´4．If an automobile uses 1gallon of fuel for each 25miles traveled,if the fuel density is 6lb/gal,and if the hydrocarbon (unburned gasoline)emission standard for autos is 0.41g/mile(in the exhaust gas)(Federal Standard for 1981and later automobiles)and the emissions equal this standard,what fraction of the fuel fed to the car is emitted (unburned)in the exhaust gas?Fuel combustion 1.1016.55 4.6710.590.670.00045Industrial processes 1.84 3.16 4.690.607.860.00221Solid waste disposal 0.260.02 2.060.100.690.00069Miscellaneous 0.730.017.180.21 2.590.00000Total5.4420.7362.0918.7616.890.00497Percentage of 1982total97%101%69%92%87%9.5%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 。
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：郝吉明马宽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能底子第六章除尘装置第七章气态污染物控制技能底子第八章硫氧化物的污染控制第九章牢固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都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 干空气盘算，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 凭据我国的《情况空气质量标准》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《情况空气质量标准》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干空气盘算，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气体与空气殽杂成体积分数为1.50×10－4的殽杂气体，在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ，试确定：1）CCl 4在殽杂气体中的质量浓度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 ---⨯=⨯⨯=。
作业习题解答第二章燃烧与大气污染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 ：1.01.0%%，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SO 2的浓度和CO 2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 ）C 85571.2571.25H 113－2.555.2527.625S 100.31250.3125H 2O22.51.25N 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+1.25=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=11.27m 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=12.33m 3N /kg 重油。
2.2普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3O2.3%%。
作业习题第二章燃烧与大气污染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SO 2的浓度和CO 2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。
2.2普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；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SO 2在烟气中的浓度（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/m 3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。
2.3煤的元素分析结果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。
在空气过剩20%条件下完全燃烧。
计算烟气中SO 2的浓度。
2.4某锅炉燃用煤气的成分如下：H 2S0.2%；CO 25%；O 20.2%；CO28.5%；H 213.0%；CH 40.7%；N 252.4%；空气含湿量为12g/m 3N ，，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟2.1=α气量。
2.5干烟道气的组成为：CO 211%（体积），O 28%，CO2%，SO 2120×10－6（体积分数），颗粒物30.0g/m 3（在测定状态下），烟道气流流量在700mmHg 和443K 条件下为5663.37m 3/min ，水气含量8%（体积）。
试计算：1）过量空气百分比；2）SO 2的排放浓度（）；3）在标准状态下（1atm 和3/m g µ273K ），干烟道体积；4）在标准状态下颗粒物的浓度。
2.6煤炭的元素分析按重量百分比表示，结果如下：氢50%；碳75.8%；氮1.5%；硫1.6%；氧7.4%；灰8.7%，燃烧条件为空气过量20%，空气的湿度为0.0116molH 2O/mol 干空气，并假定完全燃烧，试计算烟气的组成。
2.7运用教材图2－7和上题的计算结果，估算煤烟气的酸露点。
2.8燃料油的重量组成为：C86%，H14%。
在干空气下燃烧，烟气分析结果（基于干烟气）为：O 21.5%；CO600×10－6（体积分数）。
试计算燃烧过程的空气过剩系数。
Chapter 21．We pass a gas stream through a fiber filter that collects 85percent of the particles presen present.t.If we were to use three such filters in series and if we assume that each of them has an 85percents efficiency,what woule the expected overall collection efficiency be?2．Figure below shows the frequency distribution of various values for the product of H tim timeses u for Peoria,Illinois.If the average daily emission rate for carbon monoxide for thiscity is and the standard to be met is 10,what fraction 72210/()g h mi 3/mg m of the time must we implement intermittent control to meet this standard?Assumethat the simple box model(Section 6.2)applies,that the size of the city is 5mi by 5mi mi,,and that the background concentration is 2。
3/mg m3.Air at 2200and 1atm is flowing at a rate of 000lb/min out of the afterburner on aF �hazardous waste incinerator.a.How many scfm is this?b.How many acfm is this?4．a.Write the general equation for the mol fraction of water in a combustion stack gas,onthe assumption that the fuel is a hydrocarbon with formula ,that the air x y C H moisture is X mol/mol of dry air,and that the excess air is E percent.ing that formula,calculate the value of(y/x)that corresponds to 11.0percent water vapor in the stack gas,for dry,stoichiometric air(X=E=0)c.Show how much the answer to part (b)changes if we assume E=0.20and X=0.0116.作业习题解答第二章燃烧与大气污染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 ：1.01.0%%，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SO 2的浓度和CO 2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 ）C 85571.2571.25H 113－2.555.2527.625S 100.31250.3125H 2O22.51.25N 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+1.25=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=11.27m 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=12.33m 3N /kg 重油。
2.2普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3O2.3%%。
（含N 量不计）1）计算燃煤1kg 所需要的理论空气量和SO 2在烟气中的浓度（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/m 3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C 65.7 5.4751H 3.2 3.20.584S 1.70.0530.010O 2.30.0720.013灰分18.1 3.306g/mol 碳水分9.01.644g/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。
燃烧方程式为molC g /26.18475.5100=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=1.14951）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%8010010001.18=××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mg/m 3=2.12×104mg/m 3310826.68.144×3）需石灰石/t 煤kg 21.103%35407.100.32%7.11000=×××2.3煤的元素分析结果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。
在空气过剩20%条件下完全燃烧。
计算烟气中SO 2的浓度。
2.3解：按燃烧1kg 煤计算重量（g ）摩尔数（mol ）需氧数（mol ）C 79566.2566.25H 31.12515.56257.78S 60.18750.1875H 2O 52.875 2.940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CO266.25mol ，SO20.1875mol ，H2O 15.5625+2.94=18.50molN 2mol54.28078.476.35478.3=×总计66.25+18.50+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。
