1 大气污染控制工程
名词解释
1大气污染：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 大气污染物：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。
3．热力型氮氧化物：当燃烧室温度较高的空气中的部分氮也会被氧化成NO。
4．不完全燃烧损失：包括化学不完全燃烧和机械不完全燃烧造成的热损失。
5．中间层：从平流层顶到85km高度的一层称为中间层。
6．气温：气象上讲的地面气温一般是旨距地面1.5m高处的百叶箱中观湘的空气温度。
7. 绝热直减率：于空气（包括未饱和的温空气块）绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值。
8 .地球偏向力：由于地球自转而产生的使运动着的大气偏离气压梯度方向的力。
9．马丁直径：也称定向面积等分直径，为各颗粒在投影图中按同一方面将颗粒投影面积二等分的线段长度。
10．斯杜克斯直径：在同一流体中与颗粒密度相同和沉降速度相等的圆球的直径。
11．空气动力学当量直径：空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（PP=1g/cm3）的圆球的直径。
12．圆球度：与颗粒体积相等的圆球的表面积与颗粒表面积之比。
13．真密度：粉尘体积不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，而是粉尘自身所占的真实体积，则以此真实体积求得的密度。
14．堆积密度：呈堆积状态存在的粉尘（即粉体），它的堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，以此堆积体积求得的密度。
15．粉尘的比表面积：单位体积（或质量）粉尘所具有的表面积。
16．粉尘的润湿性：粉尘颗粒与液体接触后能否相互附着和附着难易程度的性质。
17．电场荷电：离子在静电力作用下做定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电。
18．扩散荷电：由离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程。
19．惯性碰撞参数：停止距离与液滴直径DC的比值。
《大气污染控制工程》2014年秋学期在线作业（二）
一,判断题
1. 对所有捕集过程来说，作用在运动颗粒上的流体阻力是最基本的作用力。
A. 错误
B. 正确
?
正确答案：B
2. 在静电除尘器中，如果烟气中粉尘粒子含量很高，则会出现电晕闭塞的现象。
A. 错误
B. 正确
?
正确答案：B
3. 文丘里洗涤器是一种高效湿式洗涤器，常用在高温烟气的降温和除尘上。
A. 错误
B. 正确
?
正确答案：B
4. 袋式除尘器的主要过滤层是滤料。
A. 错误
B. 正确
?
正确答案：A
5. 循环流化床的床层燃烧温度较低，产生的氮氧化物较多。
A. 错误
B. 正确
?
正确答案：A
6. 驰豫时间的物理意义是由于流体阻力使颗粒的运动速度减小到它的初速度的1/2时所需的时间。
A. 错误
B. 正确
?
正确答案：A
7. 物理吸附为吸热反应。达到吸附平衡需相当长的时间。
A. 错误
B. 正确
- 1 - 第二章 燃烧与大气污染
在大气污染物浓度较高的城市，烟尘、NOx和SO2等主要是由燃料燃烧产生的。本章侧重介绍燃料燃烧过程的基本原理、污染物的生成机理、以及如何控制燃烧过程，以便减少污染物的排放量。
第一节 燃料的性质
燃料是指在燃烧过程中，能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。
常规燃料：煤、燃料油和天然气
非常规燃料：除了煤、石油和天然气等常规燃料外，所有可燃性物质都包括在非常规燃料之列。
燃料按物理状态可分为：
（1）气体燃料：气体燃料的优点是燃烧迅速，其燃烧状态可基本上由空气与燃料
的扩散或混合所控制。
（2）液体燃料：液体燃料也是以气态形式燃烧，因此它的燃烧速度受其蒸发过程控制。
（3）固体激料：固体燃料的燃烧则受此二种现象控制：燃料中挥发性组分被蒸馏后以气态燃烧，而遗留下来的固定碳则以固态燃烧，后者的速率由氧向固体表面的扩散控制。
一、煤
煤是最重要的固体燃料，它是一种复杂的物质聚集体。煤的可燃成分主要是由碳、氢及少量氧、氮和硫等一起构成的有机聚合物。
1.煤的分类：
(1)褐煤：褐煤是由泥煤形成的初始煤化物。是煤中等级最低的一类，形成年代最短。呈黑色、褐色、或泥土色，其结构类似木材。水分和灰分含量都较高，燃烧热值较低。
(2)烟煤：烟煤的形成历史较褐煤为长．呈黑色．外形有可见条纹。成焦性较强，且含氧量低．水分和灰分含量一般不高，适宜工业上的一般应用。
(3)无烟煤：无烟煤是碳含量最高．煤化时间最长的煤。它具有明亮的黑色光泽，机械强度高。碳含量一般高于93％，无机物含量低于10％，因而着火困难，储存时稳定，不易自燃。
2.煤的工业分析
煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳，以及故测硫含量和热值，这是评价工业用煤的主要指标。
①水分：水分包括外部水分和内部水分。测定外部水分的方法是：称取一定量的13mm以下粒度的煤样，置于干燥箱内，在318—323K温度下干燥8h，取出冷却．干 - 2 - 燥后所失去的水分质量占煤样原来质量的百分数就是煤的外部水分。测定内部水分的方法是将上述失去外部水分的煤样继续在375—380K下干燥约2h．所失去的水分质量占试样原来质量的百分数即内部水分。两部分水分之和即为煤所含的全水分。
1.1根据我国《环境空气质量标准》（GB3095-2012）的二级标准，求出PM2.5、SO2、NO2三种污染物日平均浓度限值的体积分数。
解：查表得三种污染物二级标准（日平均浓度限值）分别为SO2 150μg/m3、NO2 80μg/m3和PM2.5 75μg/m3。
以SO2为例，求体积分数即求ppm
𝐶𝑝𝑝𝑚=𝐶𝑚𝑎𝑠𝑠1000 𝑀𝑊×22.4
其中 Cmass的单位为μg/m3。
所以SO2 Cppm=150*22.4/(1000*64)=0.0525ppm=0.0525*10-6=0.0525*10-4%
同理可得 NO2 0.039*10-4%
PM2.5属于颗粒物，假设标况下空气密度1.29kg/m3，所以其质量分数为75*10-6/1.29*103=5.814*10-6%，质量分数与体积分数一样，其体积分数0.05814*10-4%
1.2含CCl4废气，气流量为10 Nm3/s，CCl4体积分数为150ppm，请估算废气中CCl4的质量浓度（g/Nm3）和摩尔浓度（mol/Nm3）。
解：CCl4平均分子量154g/mol 体积分数1.50*10-4=1.50*102ppm
ρ=Cmass=1.50*102*1000*154/22.4=1.03g/Nm3
C=1.03g/Nm3/154g/mol=6.69*10-3mol/Nm3
1.3成人每次吸入的空气量平均为0.5L，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为100μg/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：成人每次吸入空气量为0.5L=5*10-4m3 每小时吸入空气量5.0*10-4*15*60=0.45m3/h
每小时吸入颗粒物量0.45*100=45μg/h。所以沉积在肺泡上颗粒物量为45*0.12=5.4μg/h
1.4设人体内有4800mL血液，每100mL血液中含20mL氧。重体力劳动者的呼吸量为4.2L/min，受污染空气中所含CO浓度为100ppm。血液中CO最初浓度为0%，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。
