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大气污染控制工程课后计算题答案

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第一章概论习题P18废气流量为1000 m3N/s，SO2的体积分数为×10-4，试确定：①SO2在混合气体中的质量浓度；②每天的SO2排放量（kg/d）。

解：① SO2的浓度=×102×64/=457 mg/m3②457 mg/ m3×1000 m3N/s ×3600×24=39484.8 kg/d成人每次吸入的空气量约为500cm3，假定每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200 ug/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。

解：500cm3×15×60=450000 cm3=0.45 m30.45 m3×200 ug/m3×= ug根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO2、NO2、CO三种污染物的日均浓度限值的体积分数。

解：SO2、NO2、CO《环境空气质量标准》的日均浓度二级标准分别为、、mg/m3mg/m3=×64==×10-8mg/m3=×46==×10-8mg/m3=×28==×10-6在某市中心区的道路两侧监测点测定的大气污染物浓度分别为：CO ×10-6（1小时值的日平均值）NO2×10-6（1小时值的日平均值）SO2×10-6（1小时值的日平均值）TSP mg/m3（1小时值的日平均值）PM10mg/m3（1小时值的日平均值）O3×10-6（1小时值的日平均值）试问哪些大气污染物超过我国颁布的《环境空气质量标准》（GB3095-96）中规定的二级标准。

解：第二章燃烧与大气污染习题P48已知重油元素质量分数分析结果为：C：%，H：%，O：%，N：%，S：%，试计算：①燃烧1kg所需的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（以体积分数计）；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：①理论空气量可由式（2-2）得到：V a0 =ωc,y+ωs,y+ωH,ωo,y=（×%+×%+×%×%）m3N/(kg燃料)=10.121 m3N/(kg燃料)理论烟气量可由式（2-7）得到：V f0=ωc,y+ωH,y+ωs,y+ Va0+ωN,y=（×+×+×+×+×）m3N/(kg燃料)=10.713 m3N/(kg燃料)V df0=－×=9.569 m3N/(kg燃料)②干烟气中SO2的浓度和CO2的最大浓度：φSO2 =× ×100%=%重油中碳与理论空气中的氧完全燃烧时，则烟气中的CO2浓度最大，因此：φCO2，max=× ×100%=%③10%过剩空气下燃烧：α=V a=×10.121 m3N/(kg燃料)=11.133 m3N/(kg燃料)V f=（+××）=11.741 m3N/(kg燃料)普通煤的各成分质量分数分析为：C：%，灰分：%，S：%，H：%，水分：%，O：%，含N量不计。

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）。

解：①理论空气量由式（2-2）得到：Va0 =ωc,y+ωs,y+ωH,y－ωo,y=（×+×+×－×）m3N/(kg燃料)=6.662 m3N/(kg燃料)②SO2在烟气中的浓度：（忽略空气中的湿含量）(含N量不计)理论湿烟气量为：V f0=ωc,y+ωH,y+（V a0ρa+ωH,y ）+ωs,y+ V a0+ωN,y =×+×+×+×+×=6.696 m3N/(kg燃料)m SO2 =1×%×2=0.034kgV烟气=6.696 m3N/(kg燃料) ×1kg=6.696 m3SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）=×==%SO2在烟气中的浓度（不以体积分数计）C= m SO2/ V烟气==0.00508 kg/ m3=5080 mg/ m3第三章大气污染控制的基础知识习题P78某烟气脱硫系统的烟气处理量为100000 m3N/h，烟气中含SO2为4500mg/ m3N。

新鲜石灰中CaO含量为96%，系统在钙硫比为的情况下，欲使尾气中SO2下降到650 mg/ m3N，试计算石灰的消耗量。

解：在系统中，SO2与CaO发生化学反应：SO2+CaO+1/2O2=CaSO46456G石灰·（kg/h），对SO2作物料衡算：设需要石灰为G石灰（1）进入系统的SO2流率：4500mg/ m3N×10-3×100000 m3N/h=450 kg/h（2）流出系统的SO2流率：650mg/ m3N×10-3×100000 m3N/h=65 kg/h（3）系统中无SO2生成（4）系统中SO2的消耗等于SO2与CaO的反应量。

按钙硫比为计算，SO2的消耗量为：64××G石灰×56) kg/h（5）稳态过程，G A=0，则按式（3-8）可得：[450－64××G石灰×56)] kg/h=65 kg/hG石灰=421.1 kg/h将两台除尘装置串联在一起净化烟气中的粉尘，其第一级除尘效率为η=%，第二级除尘效率为η=82%，问改两级串联除尘系统的总除尘效率为多少解：根据（3-63）可得：ηT=[1－(1－η1)(1－η2)]= [1－(1－%)(1－82%)]=%第四章颗粒物污染物的去除习题P128除尘器系统的处理烟气量为10000 m3/h，初始含尘浓度为6g/m3，拟采用逆气流反吹清灰袋式除尘器，选用涤纶绒布滤料，要求进入除尘器的气体温度不超过393k，除尘器的压力损失不超过1200 pa，烟气性质近似于空气。

试确定：①过滤速度；②粉尘负荷；③除尘器的压力损失；④最大清灰周期；⑤滤袋面积；⑥滤袋尺寸（长度和直径）和滤袋条数。

解：本题为简单的设计题，部分参数需要自己选定：由p122中，取①过滤速度为 2 m/min，由p119中，取②粉尘负荷为0.2 kg/m2，粉尘层比电阻α=5 ×1010 m/kg，清洁滤料的阻力系数为×107m-1，气体粘度查书本后面表格得：393k时的空气粘度·10-6kg·s/m2。

③除尘器的压力损失△P=△P c+△P f=1200+（×107+5 ×1010×）× ·10-6×2/60=1200+782=1982 pa④最大清灰周期按实际情况确定。

⑤滤袋面积A=Q/u=10000 m3/h / 2 m/min=83.3 m2⑥滤袋尺寸（长度和直径）和滤袋条数。

滤袋长度取4 m，直径取200 mm，则每个滤袋的面积为：A=πdl＝π×4×＝2.512 m2滤袋条数n＝＝最后取n等于34个。

第五章吸收法净化气态污染物习题P162试求303k，氢气的分压为2×104Pa时氢气在水中的溶解度。

yizhi氢气在水中的亨利系数E H2=×107Pa。

解：x A=P A/E A=2×104/×107=×10-4（摩尔分率）溶解度是指一定温度下,100克溶剂中达到饱和时所能溶解的溶质的克数。

假设100克水中，则水的摩尔数为，那么溶质氢气的摩尔数为mol，氢气的溶解度为：mol×2g/ mol=0.003 g已知某低浓度气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，气膜吸收系数k G=×10-7 kmol/（m2·s·kPa），液膜吸收系数k L=×10-5 m/s，亨利系数H=（m3·kPa）。

试求吸收总系数K G，并分析该吸收过程的控制因素。

解：1/K G=1/k G+1/（k L·H）=×106K G=×10-7 kmol/（m2·s·kPa）气相传质阻力：1/k G=×106液相传质阻力：1/（k L·H）=×103液相传质阻力远远大于气相传质阻力，该吸收过程为气膜控制步骤。

第六章吸附法净化气态污染物习题P196在直径为D=1.4m的立式吸附器中，装有密度为ρ=220kg/m3的活性炭，炭层厚度z=1.0m，含苯废气以1.4m/min的速率通过活性炭层，废气含苯的初始浓度ρ0=39g/m3,设苯蒸气被活性炭完全吸附，活性炭对苯的平均活性为7%，解吸后苯在活性炭中的残余吸附量为%，求：①每次间歇操作的时间；②每次吸附所能处理的废气量。

解：① m=ρV=220kg/ m3×π（1.4m/2）2×1.0m=338.492kgω2=7% ω1=% ν=14m/min/60=0.233m/sA=π（1.4m/2）=1.5386m2 ρ1=39g/m3 ρ2=0所以τB=m(ω2－ω1)/[ νA(ρ1－ρ2)]=×(7%－%)×1000/××39)= 1501s=25min②吸附苯的质量：G= m(ω2－ω1)= 338.492kg×(7%%)=21kg废气总量：V=25min×14m/min×π（1.4m/2）2=538.51m3某活性炭床被用来净化含CCl4的废气，其操作条件是：废气流量为20 m3/min,温度为25℃，压力为，CCl4的初始含量为900×10-6（体积分数），床深0.6m，空塔气速为0.3m/s。

假定活性炭的装填密度为400kg/ m3，操作条件下的吸附容量为饱和吸附容量的40%，实验测得其饱和容量为0.523kg（CCl4）/kg(活性炭)。

求：①当吸附床长宽比为2:1时，试确定长的过气截面；②计算吸附床的活性炭用量；③试确定吸附床穿透前能够连续操作的时间。

解：① A=Q/V= 20 m3/min/(60×0.3m/s)=1.11m2设长宽比2x，则宽为x，2x2= 求得x=0.74m 2x=1.48m② m活性炭=400kg/ m3×0.6m×0.74m×1.48m=262.8kg③假设吸附床穿透的吸附容量等于操作条件下的吸附量，则0.523kg×40%=0.209 kg（CCl4）/kg(活性炭)能够吸附CCl4的量为：0.209 kg（CCl4）/kg(活性炭) ×262.8kg=54.93kgM(CCl4)=154 g/molC=900×10-6 ×154/（×10-3）=6.2g/m3t=54.93kg ×1000/(6.2 g/m3×20 m3/min)=443min第七章催化法净化气态污染物习题P222用氨催化还原法治理硝酸车间排放含有NOx的尾气。

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(精编)大气污染控制工程第三版课后答案

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(精编)大气污染控制工程第三版课后答案概论第一章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 O2=0.209mol，n Ar=0.00934mol，n CO2=0.00033mol。

质量百分数为，；，。

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/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=891kg1.4解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6）×0.12=10.81.5解：由《大气污染控制工程》P14（1－1），取M=210，COHb饱和度1.6解：含氧总量为。

不同CO百分含量对应CO的量为：2%：，7%：1）最初CO水平为0%时；2）最初CO水平为2%时。

1.7解：由《大气污染控制工程》P18（1－2），最大能见度为。

第二章燃烧与大气污染2.1解：1kg燃油含：重量（g）摩尔数（g）需氧数（g）C85571.2571.25H113－2.555.2527.625S100.31250.3125H2O22.51.250N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，H2O55.25+11.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.78×99.1875=374.93mol。

大气污染控制工程课后完整答案

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大气污染控制工程 作业集第一章干洁空气的平均分子量为28.966，在标准状态下（273.15K ，101325Pa ）密度为1.2933/kgm 。

1、血红蛋白暴露于CO 和2O 两种气体混合物中所产生的COHb 和2O Hb 的平衡浓度可用如下方程表示：22coo p COHbM O Hb p =式中：co p 、2o p ——吸入气体中CO 和2O 的分压；M ——常数，在人的血液范围中为200~250。

例：受污染的空气中CO 浓度为610010-⨯，如果吸入人体肺中的CO 全部被血液吸收，试估算人体血液中COHb 的饱和浓度。

解：设人体肺部气体中氧的含量与环境空气中氧含量相同，即为21%，取M=210，则有22co o p COHbM O Hb p =62210100100.12110--⨯⨯==⨯ 即血液中CO与2O 之比为1:10，则血液中CO的饱和度为：222/0.10.0919.1%1/10.1CO COHb O Hb COHb COHb O Hb COHb O Hb ρ=====+++这一值略为偏低，是因为吸入空气中的氧被停留在肺中的气体所稀释的缘故。

2、假设光衰减只是由于微粒散射造成的，微粒为尺寸相同的球体，且分布均匀，则能见度可按如下近似方程估算： 2.6()p pd L m K νρρ=式中：ρ——视线方向上的颗粒浓度，3/mg m ；p ρ——颗粒的密度，3/kg m ；p d ——颗粒直径，m μ；K ——散射率，即受颗粒作用的波阵面积与颗粒面积之比。

根据范德赫尔斯提出的数据，不吸收光的球体散射率K 值一般在1.7~2.5左右变化。

实测数据表明，在空气相对湿度超过70%时，按上式计算可能产生较大误差。

因为天然的气溶胶微粒及很多大气污染物都是吸湿的，在相对湿度70%~80%的范围内开始潮解或发生吸湿反应，从而使颗粒粒径增大。

例：大气中悬浮颗粒物的平均粒径为1.0m μ，密度为25003/kgm ，如果散射率K=2，能见度为8000m时颗粒物的浓度是多少？ 解：ρ=2.6p pd KL νρ32.62500 1.00.406/28000mg m ⨯⨯==⨯这是城市大气中颗粒物浓度的典型值。

大气污染控制工程课后习题答案(精心整理)

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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

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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〃/$。