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大气污染控制工程课后题答案

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1.1 干结空气中N2、O2、Ar和CO2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nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=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SO2、NO2、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/m3，NO2：0.12mg/m3，CO：4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算，其摩尔数为mol643.444.221013。故三种污染物体积百分数分别为：

SO2：ppm052.0643.44641015.03，NO2：ppm058.0643.44461012.03

CO：ppm20.3643.44281000.43。

1.3 CCl4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10m3N、/s，试确定：1）CCl4在混合气体中的质量浓度（g/m3N）和摩尔浓度c（mol/m3N）；2）每天流经管道的CCl4质量是多少千克？

解：1）（g/m3N）334/031.1104.221541050.1Nmg

c（mol/m3N）3334/1070.6104.221050.1Nmmol。

2）每天流经管道的CCl4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500cm3，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200g/m3，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=10.8g

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

2369.0105.19102.22102422OppMHbOCOHb，

COHb饱和度%15.192369.012369.0/1/222HbOCOHbHbOCOHbHbOCOHbCOHbCO

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。

解：含氧总量为mL960100204800。不同CO百分含量对应CO的量为：

2%：mL59.19%2%98960，7%：mL26.72%7%93960

1）最初CO水平为0%时 min0.17210102.426.7234t；

2）最初CO水平为2%时 min4.12510102.459.1926.7234t

1.7 粉尘密度1400kg/m3，平均粒径1.4m，在大气中的浓度为0.2mg/m3，对光的折射率为2.2，计算大气的最大能见度。

解：由《大气污染控制工程》P18 （1－2），最大能见度为

mKdLppv8.115812.02.24.114006.26.2。

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。

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

H2O 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，H2O 55.25+11.25=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=11.27 m3N/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%07.0%10049.4463125.0，

空气燃烧时CO2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=11.68m3N/kg重油，

产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m3N/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%；O2.3%。（含N量不计）

1）计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2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/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。

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CH0.584S0.010O0.013，

燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为molCg/26.18475.5100。燃烧方程式为

222222013.0010.0584.078.3010.0292.0)78.3(nNSOOHCONOnOSCH

n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495

1）理论空气量kgmkgm/74.6/104.22100026.18)78.31(1495.1333；

SO2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kgg/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=6.826m3/kg

灰分浓度为310826.68.144mg/m3=2.12×104mg/m3

3）需石灰石kg21.103%35407.100.32%7.11000/t煤

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SO2的浓度。

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

H2O 52.875 2.94 0

设干空气中N2：O2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

N2mol54.28078.476.35478.3

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，SO2浓度为%043.0%10043.4361875.0。

2.4 某锅炉燃用煤气的成分如下：H2S0.2%；CO25%；O20.2%；CO28.5%；H213.0%；CH40.7%；N252.4%；空气含湿量为12g/m3N，2.1，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。

解：取1mol煤气计算

H2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol

CO2 0.05mol 0

CO 0.285mol 0.143mol

H2 （0.13-0.004）mol 0.063mol

CH4 0.007mol 0.014mol

共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中N2：O2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，则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol。

空气含湿量为12g/m3N，即含H2O0.67mol/ m3N，14.94L/ m3N。故H2O体积分数为1.493%。故实际空气量为mol298.1%493.11279.1。

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大气污染控制工程课后题答案解析

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专业整理 知识分享 1。1 干结空气中N2、O2、Ar和CO2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nN2=0。781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nCO2=0.00033mol。质量百分数为

，;

,.

1。2 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO2、NO2、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/m3,NO2：0。12mg/m3，CO：4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算，其摩尔数为。故三种污染物体积百分数分别为：

SO2：,NO2:

CO：。

1。3 CCl4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10m3N、/s,试确定：1）CCl4在混合气体中的质量浓度(g/m3N）和摩尔浓度c（mol/m3N）;2）每天流经管道的CCl4质量是多少千克？

解：1）（g/m3N）

c（mol/m3N）。

2）每天流经管道的CCl4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500cm3，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200/m3,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。12=10。8

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。

大气污染控制工程试题及答案

大气污染控制工程试题及答案

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HS 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）

大气污染控制工程计算题

大气污染控制工程计算题

《大气污染控制工程》

期末复习--计算题

题型一：API值计算

题型二：燃料燃烧计算

题型三：大气扩散浓度计算

题型四：颗粒粒径的计算

题型五：捕集最小粒径计算

题型六：除尘效率计算

题型七：吸收法相关计算

题型八：烟气脱硫相关计算

题型九：烟气脱硝相关计算

题型十：拉乌尔定律的相关计算（非重点）

【题型一：API值计算】

表1 空气污染指数对应的污染物浓度限值 污染指数 污染物浓度（毫克/立方米）

API SO2 （日均值） NO2 （日均值） PM10 （日均值） CO （小时均值） O3 （小时均值）

50 0.050 0.080 0.050 5 0.120

100 0.150 0.120 0.150 10 0.200

200 0.800 0.280 0.350 60 0.400

300 1.600 0.565 0.420 90 0.800

400 2.100 0.750 0.500 120 1.000

500 2.620 0.940 0.600 150 1.200

表2 空气污染指数范围及相应的空气质量类别

空气污染指数 API 空气质量 状况 对健康的影响 建议采取的措施

0～50 优 可正常活动 51～100 良

101～150 轻微污染 易感人群症状有轻度加

剧，健康人群出现刺激

症状 心脏病和呼吸系统疾病患者

应减少体力消耗和户外活动 151~200 轻度污染

201～250 中度污染 心脏病和肺病患者症状

显著加剧，运动耐受力

降低，健康人群中普遍

出现症状 老年人和心脏病、肺病患者应

在停留在室内，并减少体力活

动 251~300 中度重污染

>300 重污染 健康人运动耐受力降

低，有明显强烈症状，

提前出现某些疾病 老年人和病人应当留在室内，

避免体力消耗，一般人群应避

免户外活动 假定某地区的PM10日均值为0.215毫克/立方米，SO2日均值为0.105毫克/立方米，

NO2日均值为0.080毫克/立方米，则其污染指数的计算如下：

《大气污染控制工程》1-7章课后习题答案.doc

《大气污染控制工程》1-7章课后习题答案.doc

第一章

1.2 解：

由我国《环境空气质量标准》二级标准査得三种污染物日平均浓度限值如下：

S02： 0.15mg/m3, N02： 0.12mg/m3, CO： 4.00mg/m3o 按标准状态下 In?干空气计算，其

i x 103

摩尔数为 ----- =44.643mol。故三种污染物体积百分数分别为：

22.4

1.3解

VSO2= 150*1 O'6, Q=22000m3/h

(1) Cm=(l 50* 10-6*22000*64)/(22.4*22000)=0.429* 10_3kg/m3

CM= Cm*22.4=9.6*10-3kg/m3

Cv=0.015%

(2) mSO2=( 150* 10'6*22000*24*64)/22.4* 10=226.29 kg/d

1.7解

由题意知：n(H+)= 1 O'4'5-1 O'65=( 10 °5-1 O'25)* 1(y4=0.31307*1 O'4 mol/L n(Ca(OH)2)= 1 /2

n(H+)=O.156535*10'4mol/L n(CaCO3)= n(Ca(OH)2)= 0.156535* lO^mol/L

m石灰石= (0.156535* 1 O'4* 100*0.4* 10) /88%=0.7115*104kg=7.115t

第二章

2.5解

由题意可知，空气过剩系数a=1.5

(1) 燃烧1kg煤所需要的理论空气量为：

Va° = VOi0/0.21 = (1.866+ 5.556w” +0.699叫-0.7vvo)/0.21

=(1. 866X0. 705+5. 556X0. 037+0. 699X0. 006-0. 7X0. 047) /0. 21

=7. 11 (m3) SO2： O.15X1Q-3

64 x 44.643 =0.052ppm,

NO2： 0.12x10』

46 x 44.643 =0.058ppm