当前位置：文档之家 › 大气污染课后答案-6章

大气污染课后答案-6章

  • 格式：doc
  • 大小：943.50 KB
  • 文档页数：13

第六章 除尘装置66.1 在298K 的空气中NaOH 飞沫用重力沉降室收集。

沉降至大小为宽914cm ，高457cm ，长1219cm 。

空气的体积流速为1.2m 3/s 。

计算能被100%捕集的最小雾滴直径。

假设雾滴的比重为1.21。

解：计算气流水平速度s m A Q v /1087.257.414.92.120-⨯=⨯==。

设粒子处于Stokes 区域，取s Pa ⋅⨯=-51082.1μ。

按《大气污染控制工程》P162（6－4）m m gL H v d p μρμ2.17102.1719.1281.91021.157.41087.21082.1181863250min=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--- 即为能被100%捕集的最小雾滴直径。

6.2 直径为1.09m μ的单分散相气溶胶通过一重力沉降室，该沉降室宽20cm ，长50cm ，共18层，层间距0.124cm ，气体流速是8.61L/min ，并观测到其操作效率为64.9%。

问需要设置多少层可能得到80%的操作效率。

解：按层流考虑，根据《大气污染控制工程》P163（6－5）2.229.64801812122121=⨯==⇒=ηηηηn n n n ，因此需要设置23层。

6.3 有一沉降室长7.0m ，高12m ，气速30cm/s ，空气温度300K ，尘粒密度2.5g/cm 3，空气粘度0.067kg/(kg.h)，求该沉降室能100%捕集的最小粒径。

解：s Pa h m kg ⋅⨯==-51086.1)./(067.0μm m m gL H v d p μμρμ10084104.8781.9105.2123.01086.118185350min<=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--，符合层流区假设。

6.4 气溶胶含有粒径为0.63和0.83m μ的粒子（质量分数相等），以3.61L/min 的流量通过多层沉降室。

给出下列数据，运用斯托克斯定律和坎宁汉校正系数计算沉降效率。

L=50cm ，3/05.1cm g =ρ，W=20cm ，h=0.129cm ，)./(000182.0s cm g =μ，n=19层。

解：设空气温度为298K ，首先进行坎宁汉修正：s m M RTv /6.4661097.28142.3298314.8883=⨯⨯⨯⨯==-π，m v 85106.66.466185.1499.01082.1499.0--⨯=⨯⨯⨯==ρμλ，21.063.0106.622=⨯⨯=-Kn 264.1]4.0257.1[21.0121.010.1=++=-eC 。

故s m gC d u pp s /1058.11852-⨯==μρ525.060/1061.3202.05.01058.1)1(35=⨯⨯⨯⨯⨯=+=--Q n LW u s i η。

用同样方法计算可得0.83m μ粒子的分级效率为0.864。

因此总效率 695.0)864.0525.0(5.0=+=i η已知气体粘度为2×10，颗粒比重为2.9，旋风除尘器气体入口速度为15m/s ，气体在旋风除尘器内的有效旋转圈数为5次；旋风除尘器直径为3m ，入口宽度76cm 。

解：按《Air Pollution Control Engineering 》公式 )]9(exp[12μρπηi pc W D NV --=。

令η=50%，N=5，Vc=15m/s ，p ρ=2.9×103kg/m 3，W=0.76m ，s Pa ⋅⨯=-5102μ，代入上式得d c =11.78m μ。

利用《大气污染控制工程》P170（6－18）22)/(1)/(c pi c pi i d d d d +=η 计算各粒径粉尘分级效率，由此得总效率%3.55==∑iigηη6.6 某旋风除尘器处理含有4.58g/m 3灰尘的气流（s Pa ⋅⨯=-5105.2μ），其除尘总效率为90%。

粉尘分析试验得到下列结果。

1）作出分级效率曲线；2）确定分割粒径。

解：根据《大气污染控制工程》P144（5－53）ii i g Pg 32/+=ηηη（P=0.1）计算分级效率，结果如下表所示：许范围内，d c =7.5m μ。

6.7 某旋风除尘器的阻力系数为9.9，进口速度15m/s ，试计算标准状态下的压力损失。

解：据《大气污染控制工程》P169（6－13） Pa v p 144015293.19.92121221=⨯⨯⨯==∆ξρ。

6.8 欲设计一个用于取样的旋风分离器，希望在入口气速为20m/s 时，其空气动力学分割直径为1m μ。

1）估算该旋风分离器的筒体外径；2）估算通过该旋风分离器的气体流量。

解：根据《Air Pollution Control Engineering 》P258公式 )]9(exp[12μρπηi pc W D NV --=。

因)/(1000322m kg D D p p p pa单位取单位ρρρρ==，故p D ρ2＝1000 2paD ； 由题意，当s m V c /20%,50==η。

取s Pa ⋅⨯=-51082.1μ，N=10，代入上式)]1082.191000)100.1(2010(exp[1%50526--⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--=i W π，解得W i =5.5mm 。

根据一般旋风除尘器的尺寸要求，D 0=4W i =2.2cm ；H ＝2 W i =1.1cm 。

气体流量Q=A.V=H.W.V c =1.21×10－3m 3/s6.9 含尘气流用旋风除尘器净化，含尘粒子的粒径分布可用对数正态分布函数表示，且D m =20m μ，25.1=σ。

在实际操作条件下该旋风除尘器的分割直径为5m μ，试基于颗粒质量浓度计算该除尘器的总除尘效率。

解：按《大气污染控制工程》P170（6－18）22222225)5/(1)5/()/(1)/(pipipi pi c pi c pi i d d d d d d d d +=+=+=η；⎰⎰∝+==022125pi pipipi i qdd dd qdd ηη。

d g =20m μ，25.1=σ，])32.020ln(ex p[79.1])ln 2ln(ex p[ln 2122pipi ggpi gpi d d d d d q -=-=σσπ 代入上式，利用Matlab 积分可得%3.9610==⎰piiqddηη。

6.10 在气体压力下为1atm ，温度为293K 下运行的管式电除尘器。

圆筒形集尘管直径为0.3m ，L=2.0m ，气体流量0.075m 3/s 。

若集尘板附近的平均场强E=100kV/m ，粒径为1.0m μ的粉尘荷电量q=0.3×10－15C ，计算该粉尘的驱进速度w 和电除尘效率。

解：驱进速度按《大气污染控制工程》P187（6－33）s m d qE w p p/176.01011081.1310100103.0365315=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---ππμ。

2885.123.0m dL A =⨯⨯==ππ，Q=0.075m 3/s ，代入P188（6－34）%8.98)176.0075.0885.1ex p(1)ex p(1=⨯--=--=i i w Q A η。

6.11 利用一高压电除尘器捕集烟气中的粉尘，已知该电除尘器由四块集尘板组成，板高和板长均为366cm ，板间距24.4cm ，烟气体积流量2m 3/s ；操作压力为1atm ，设粉尘粒子的驱进速度为12.2cm/s 。

试确定：1）当烟气的流速均匀分布时的除尘效率；2）当供入某一通道的烟气为烟气总量的50%，而其他两个各供入25%时的除尘效率（参考图6－27）。

解：1）Q ’=2/3=0.667 m 3/s ，S=3.662=13.4m 2，%3.99)122.02/667.04.13exp(1=⨯--=i η。

2）5.13/15.0max ==vv ，查图6－27得Fv=1.75故%8.9875.1%)3.991(1)1(1=--=--=Fv i ηη。

6.12 板间距为25cm 的板式电除尘器的分割直径为0.9m μ，使用者希望总效率不小于98%，有关法规规定排气中含尘量不得超过0.1g/m 3。

假定电除尘器入口处粉尘浓度为30g/m 3，且粒径分布如下：并假定德意希方程的形式为kdpe --=1η，其中η捕集效率；K 经验常数；d 颗粒直径。

试确定：1）该除尘器效率能否等于或大于98%；2）出口处烟气中尘浓度能否满足环保规定；3）能否满足使用者需要。

解：1）由题意77.0)9.0exp(15.0=⇒⨯--=k k d p =3.5m μ，%2.93)5.377.0ex p(11=⨯--=η d p =8.0m μ，%8.99)0.877.0ex p(12=⨯--=η d p =13.0m μ，%100)0.1377.0ex p(13=⨯--=η故%98%6.9832.01%8.992.0%2.932.0>=⨯⨯+⨯+⨯=η2）301%6.982iρ-=，则i 2ρ=0.42g/m 3>0.1g/m 3。

不满足环保规定和使用者需要。

6.13 某板式电除尘器的平均电场强度为 3.4kV/cm ，烟气温度为423K ，电场中离子浓度为108个/m 3，离子质量为5×10－26kg ，粉尘在电场中的停留时间为5s 。

试计算： 1）粒径为5m μ的粉尘的饱和电荷值；2）粒径为0.2m μ的粉尘的荷电量； 3）计算上述两种粒径粉尘的驱进速度。

假定：1）烟气性质近似于空气；2）粉尘的相对介电系数为1.5。

解：1）由《大气污染控制工程》P183（6－31）电场荷电为C E d q p 16526120201004.3104.3)105(1085.85.35.1323---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=πεεεπ扩散荷电按P184 （6－32）计算，与电场荷电相比很小，可忽略。

因此饱和电荷值3.04×10－16C 。

2）电场荷电为C E d q p 19526120201086.4104.3)102.0(1085.85.35.1323---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=πεεεπ扩散荷电与电场荷电相比很小，可忽略，故粉尘荷电量4.86×10－19C 。

3）取s Pa ⋅⨯=-5105.2μd p =5m μ时，s m d qE w p p/088.0105105.23104.31004.3365516=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---ππμ； d p =0.2m μ时，s m d qE w p p/1051.3102.0105.23104.31086.43365519----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ππμ。

合集下载

大气污染控制工程课后题答案解析

大气污染控制工程课后题答案解析

完美WORD 格式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n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。

质量百分数为0. 781 28.01 0.209 32.00N % 100% 75.51%，O % 100% 23.08% ；2 228. 97 1 28.97 10. 00934 39. 94 0.00033 44. 01Ar% 100% 1.2 9% ，CO % 100% 0.05%。

228.97 1 28.97 11.2 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1 31022.444 .643 m ol 。

故三种污染物体积百分数分别为：30 .15 10SO2：0.052ppm2：0.052 ppm64 44.64330.12 10，NO2：0.058ppm2：0.058 ppm46 44.64334. 00 10CO： 3 .20ppm28 44.643。

1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为 1.50 ×10 N、/s ，试确定：－4 的混合气体，在管道中流动的流量为10m－4 的混合气体，在管道中流动的流量为10m33 31）CCl4 在混合气体中的质量浓度（g/m N）和摩尔浓度c（mol/m N）；2）每天流经管道的CCl4 质量是多少千克？3 解：1）（g/mN）41 .50 10 154322.4 101.31g / 3mN3c （mol/mN）431 .50 1022.4 106.70 10 3 3mol / m 。

大气污染控制工程课后习题答案(精心整理)

大气污染控制工程课后习题答案(精心整理)

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 。

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》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/m 3, N02： 0.12mg/m 3, CO ： 4.00mg/m 3o 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：22.41.3解V SO 2= 150*1 O'6, Q=22000m 3/h(1) C m =(l 50* 10-6*22000*64)/(22.4*22000)=0.429* 10_3kg/m 3C M = C m *22.4=9.6*10-3kg/m 3 C v =0.015%(2) m SO 2=( 150* 10'6*22000*24*64)/22.4* 10=226.29 kg/d1.7解由题意知：n(H +)= 1 O'4'5-1 O'65=( 10 °5-1 O'25)* 1(y 4=0.31307*1 O'4 mol/L n(Ca(OH)2)= 1 /2n(H +)=O.156535*10'4mol/L n(CaCO 3)= 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：V a ° = V Oi 0/0.21 = (1.866+ 5.556w” +0.699叫-0.7vv o )/0.21=(1. 866X0. 705+5. 556X0. 037+0. 699X0. 006-0. 7X0. 047) /0. 21 =7. 11 (m 3)SO 2：O.15X1Q-3 64 x 44.643 =0.052ppm,NO 2： 0.12x10』 46 x 44.643=0.058ppmCO ：4.00x10-328 x 44.643=3.20ppm o则所需的实际空气量为v=6z v o=l.5X7.11=10. 67 (m3)d山于标准状况下，理论湿烟气量为V f° = 1.866w c +11.11 +1.24(1/X + %)+0.699%+0.79匕°+0.8林=1. 866X0. 705+11. 111X0. 037+1. 24(7. 11 X0. 01+0. 09)+0. 699X0. 006+0. 79X 7.11+0.8X0. 009=7. 55 (m3)当空气过剩系数为1・5时，完全燃烧的湿烟气量为V f=V f°4- (cz-1) V a°+1.24(a-l)V a°d a=7. 55+0.5X7. 11+1.24X0.5X7. 11X0.01=11. 15 (m3)则湿烟气屮，SO?的体积分数为：(6X0.9/32)X (224/1000)/11. 15=3. 39X10-4(2)标准状态下湿烟气中粉尘的浓度为10. 6%X60%X 10711. 15=5704. 04 (mg/m3)(3)烟气中NO的体积为(0. 9%X1000X50%/14) X (22. 4/1000) =0. 0072 (m3)则湿烟气川NO的体积分数为0. 0072/11. 15=6. 46X10 4(4)It煤中所含S的摩尔质量为106X0. 6%/32=187. 5 (mol)当nca/n s=l. 7时，燃烧It煤所需要的Ca的摩尔最为nca=l. 7X187. 5=318. 75 (mol)则燃烧It煤所需的石灰石量为318. 75X40/35%二3. 64X10’ (g)2.7解(1)过剩空气系数可以以下式计算为：=1/[1-79(0. 08-0. 5X0. 02)/21(1-0. 08-0. 11-0. 02- 1 2 0 *1 0 ~6)] =1. 5（2）在测定状态下，气体的摩尔体积为PM T2 _ 101325X22.4X443刁= 38.58（厶/加引）「叵一273x93.31xl(P取1Y烟气进行计算，则SO?为120X10_6ni3,湿烟气中SO2排放浓度为[120X10^X64X(1-8%)]/ (3 8. 5 8 X 10 3 ) =0. 1 9 9g/m3(3)标况下，干烟气的体积流量为：[5663.37X22.4 (1 -8%) ]/ 3 8 .5 8 X60=1. 8 1 5 X10' (m3/h)(4)标准状态下干烟气屮颗粒物浓度为30X3 8. 5 8/ [22.4 (1-8%)] =56.16 (g/m3)2.8解C10H20NX的式量是140+14X,质量分数C=, H二，N=Va0==Vf0=l. 866Wc+ll. 111WH+0. 79 Va0+0. 8WN=Vf二VF0+ ( a -1) VaO+1. 24 ( a -1) Va0da=NO 的体积分数*1000/14) *(22.4/1000) *50%]/ Vf<=230*10-5得x=0. 051438106 所有N (%) = (14*0. 052)/(12*10+1*20+14+0. 052)=0. 51% 2.14 解CO 转化率二30-2. 2/30*100%二92. 67%NOx 转化率二4. 5-0. 5/4. 5*100%=8& 89%附加题：第二早：3・5解： 粒径为0.4um,常压下肯宁汉修正系数 C U = = 1 + 6.21X 10-4T/^/, =1 + 6.21X 10_4X 387.5/0.4«1.6 希、w (0.4xl0-6)2x2310x9.81xl,6 . , .. in _5 , 所以 Vs= = ------- - - - ------------- -------------- ---------- 7?7/5 = 1.43x10 - mis18/z 18x2.26xl0'5 H =Uj = 4.29x10"加5粒径为40umV d 細g vs = --- ----- = 18“(40X 10-6)2X 2310X 9.81, NNOO ,------------------- m / s = 0.088/?? / s 18x2.26xl0-5Re ?=———=■ P 0.91x8.91x10—2 X40XKT 6八一彳= ------------------------ ---------- =0.144 2.26x10-5H = 2.67m粒径为400umdovRe 3 = = 279.8 //= 7.98m3・9解：粒径为25/zm,应处于Stokes 区域，考虑忽略坎宁汉修正：dlp n °叫=』Zg=3・69xlO-2〃/$。

大气污染控制工程第三版课后答案

大气污染控制工程第三版课后答案

1009601.50 10 4154322.4 1041.50 1033" c (mol/m N ) 22.4 10 2)每天流经管道的 CCl 4质量为1.031 1.4 解：每小时沉积量 200 x( 500 x 15X 60 x 1.5 解：由《大气污染控制工程》 P14 (1 — 1),2.2 104 210 - 19.51)(g/m 3N )3 1.031g/mN3 36.70 10 mol / m No一 3x 10X 3600 x 24 x 10 kg=891kg1o 「6)x 0.12 g =10.8 g 取 M=210COHb O 2HbP O210 0.2369 COCOHb COHbOHb COHb 饱和度1.6 解： COHb O ?Hb1 COHb/O 2Hb竺型19.15%1 0.23694800 含氧总量为96020 960mL 。

不同CO 百分含量对应CO 的量为:2% 98%2% 19.59mL7% 72.26mL ,7% 93%第一章概论第二章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 °2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol , n co =0.00033mol 。

质量百分数为0.781 28.010.209 32.00N 2%100% 75.51%O 2%100% 23.08%28.97 128.97 1；0.00934 39.94n/0.00033 44.01n/n/Ar%100% 1.29% CO 2%100% 0.05%28.97 128.97 11.2 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：3333SO2 0.15mg/m ，NO2 0.12mg/m ，CO 4.00mg/m 。

按标准状态下 1m 干空气计算，其摩尔丄 44.643mol数为22.4 。