大气污染控制工程最终

一、填空题解答题 1、分割粒（直）径：旋风除尘器中所受离心力和向心力相等的粒子的直径。 2、大气层呈中性状态时，风速廓线符合对数律；非中性状态时，符合指数律。 3、袋式除尘器中，粉尘因筛过等作用形成的粉尘层是主要过滤层，滤布不过起了支撑作用。 4、静吸（饱和吸附）：一定温度下，与气相被吸附物质的初始浓度平衡时的吸附量，也就 是该条件下，吸附达到饱和时的吸附量。 5、氮氧化物燃烧过程中来源包括原料型氮氧化物、热力型氮氧化物和瞬时型氮氧化物。 6、燃烧法处理有机废气的主要燃烧方式：直接燃烧法、催化燃烧法和热力燃烧法。 7、辐射逆温、平流逆温、下层逆温、湍流逆温。 8、工业催化剂主要由活性主体、助催化剂和催化剂载体组成。活性主体可单独使用。 9、控制硫氧化物：低硫燃料和清洁能源替换、燃料脱硫，燃烧过程脱硫和尾气脱硫。 10、大气污染：由于人类活动或自然过程引起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、健康和福利或危害了生态环境。 11、催化作用：废气通过催化剂床层的催化反应，是其中的污染物转化为无害或易于处理 与回收利用物质的净化方法。 12、电除尘器的除尘原理： 电除尘器两极间加以电压。一对电极的电位差必须大得使放电极周围产生电晕（常常 加直流） ，高压使含尘气体通过这对电极之间时，形成气体离子（正离子、负离子）这些负 离子迅速向集尘极运动，并且由于同离子相撞而把电荷转移给粉尘荷电，然后与粒子上的 电荷互相作用的电厂就使他们向收尘电极漂移，并沉积在集尘极上，形成灰尘层。当集尘 极表面粉尘沉集到一定厚度后，用机械振打等方式将沉集的粉尘清楚掉落如灰斗中。 13、化学吸附的主要特点： 化学吸附的特征：作用力：化学键力（需要一定的活化能故又称化学能吸附） 。单层吸 附化学：1）有很强的选择性；2）吸附速率较慢，达到吸附平衡需要相当长时间；3）升高 温度可提高吸附速率。 14、物理吸附的主要特点： 特征：作用力：分子间的范德华力（单层、双层） 。1）吸附质与吸附剂间不发生化学 反应；2）吸附过程几块，参加吸附的各相间常常瞬时即达到平衡；3）吸附为放热反应。 15 影响催化剂稳定性的因素：1）热稳定性；2）机械稳定性；3）抗毒稳定性；三者决定 了使用寿命（使用寿命表示了催化剂的稳定性） 。 16、旋风分离器的二次效应：被捕集的粒再次进入气流。消除方法：使用环状雾化器喷淋 除尘器的内壁。 17、气溶胶污染物的主要去除方法：吸收、吸附、催化、冷凝。 18、德意希方程式概括了分级除尘效率与集尘板面积、气体流量额颗粒驱进速度之间的关 系，致命了提高电除尘器捕集效率的途径，因而在除尘器性能分析和设计中被广泛使用。 应当指出：只有当粒子的粒径相同时且驱进速度不超过气流速度的 10%20%时，此方程才 成立。 19、主要的延期脱硫工艺有哪些：1）湿法抛弃（石灰法、石灰石法、镁法、碳酸钠法、海 水法） 、干法抛弃（喷雾干燥法、烟道喷钙法、循环流化床法、炉内喷钙法） 、再生法。 20、不管什么燃料，其完全燃烧除了必须具备足够的空气条件+温度条件+时间条件+燃料 与空气的混合条件。 二、判断题 1、 袋式除尘器能去除尘粒的粒径为滤料本身的最小孔径（X） 2、 大气的气温递减率大于作绝热上升运动的干空气的气温递减率，大气层结不稳定（V） 。 3、 物理吸附是可逆，化学吸附是不可逆的。 （V） 4、 催化剂可加速或减慢化学反应速度，但不参加化学反应中的任何过程。 （X） 5、 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于 50100um 以上的颗粒物。 （X） 6、 文丘里除尘器喉管液体的越细，除尘器的效率越高。 （X） 7、 袋式除尘器一般适合于去除粒径为 5um 以上的粒子。 （V） 8、 某地雨水的 pH 值我 5.5，由此可以说明该地区是酸雨地区。 （V） 9、 电除尘器除尘过程中，落在集积尘极上的微导体颗粒物，非导体物质被气流带走。 （X） 10、 电除尘器除尘过程中，一般来说小颗粒的荷电为扩散荷电。 （X） 11、 我国北方城市的大气污染水平一般高于南方城市的大气污染， 。 （X） 12、 在通常情况下气体吸附速率降取决于吸附质分子从气相主体到吸附剂颗粒的外表面 和孔内的扩散速率。 （X） 四、计算题 1、有一两级除尘系统，已知系统的流量为 5.0m3/s，工艺设备产生粉尘量为 22.5g/s，各 级除尘效率分别为 90%和 95%。试计算该处尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。 解：解：按大气污染控制工程P145（558） % 5 . 99%)901%)(951 (1)1)(1 (1 21 T 粉尘浓度为，排放浓度 4.5（199.5%）=0.0225g/m3； 33 /5 . 4/ 0 . 5 5 . 22 mgmg 排放量 5.00.0225=0.1125g/s。 2、在高塔下测得下列气温资料，试计算各层大气的气温直减率：r5-10、r10-30、r30- 50、r5-50、r1.5-50，并判断各层大气稳定度。 高度 Z/m 5 10 30 50 气温 T/K 298 297.9 297.4 297.2 解：已知 r=-T/Z rd=0.98K/100m 以 r5-10 为例计算 r5-10=-(297.9-298)/(10-5)=0.02K/m=2.035K/100m 因为 r5-10rd ，所以大气不稳定 3、常压和 25下某车间每小时排放 104m3的废气中含有 0.326%（体积计）的 H2S，拟用 分子筛脱除 99%的 H2S 分子，分子筛的堆积密度为 650kg/m3，吸附塔操作周期为：吸附 5h，脱附再生 3h，冷却 1h，试确定饱和吸附量为 40%（重量）时分子筛用量和吸附塔的 尺寸。 解：1.013105Pa 和 273k 时，废气中 H2S 的摩尔数为 =1.333103mol/h 4 . 22 )3(10 *326 . 0 * 298 273*)4(10 废气中 H2S 的质量为 1.33310334=45.322kg/h 分子筛需用量 hkg / 5 . 91 40 . 0 6 . 36 吸附周期为 9h，所以吸附塔为分子筛的装 量为 91.5*9=823.5 kg。 吸附塔的体积为)3(27 . 1 650 5 . 823 m 4、对某厂的旋风除尘器进行现场测试得到：除尘进口气体流量为 10000m3/h，含尘浓度为 6.8g/m3，除尘器出口的气体流量为 12000m3/h，含尘浓度为 340mg/m3，试计算该除尘器的 处理气体流量、漏风率和除尘效率（分别按考虑漏风率和不考虑漏风两种情况计算） 解：考虑漏风： 已知：Q 进=10000m3/h C 进=6.8g/m3 Q 出=12000m3/h C 出=0.34g/m3 处理气体流量： Q 处理=（Q 进+ Q 出）/2=（10000+12000）/2=11000m3/h 漏风率：p=|（Q 进- Q 出）|/ Q 进100%=|（10000-12000）|/10000100% =20% 漏风系数 K= Q 出/ Q 进=12000/10000=1.2 考虑漏风时除尘效率：=（1- C 出/ C 进 K）100% =%1002.12.434 .0=90.3% 考虑不漏风：=（1- C 出/ C 进）100%=（1-0.34/6.8）100% =95% 5、电除尘的忌辰效率为 90%，在，将除尘器有效驱进速度升高为原来的 3 倍速，则除尘效 率变为多少？ =1exp（-A/qv）(k)=90% 故 exp（-A/qv）(k)=0.1，exp（-3A/qv）(k)=0.001 1=1exp（-3A/qv）(k)=99.9% 6、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：解： 1kg 燃油含： 重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g） C 855 71.25 71.25 H 1132.5 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 99.18754.78=474.12mol/kg 重油。 即即 474.1222.4/1000=10.62m3N/kg 重油。重油。 烟气组成为 CO271.25mol，H2O 55.25+11.25=56.50mol，SO2 0.1325mol，N2 3.7899.1875=374.93mol。 理论烟气量理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg 重油。即 502.9922.4/1000=11.27 m3N/kg 重油重油。 2）干烟气量为 502.9956.50=446.49mol/kg 重油。 SO2百分比浓度为，%07 . 0 %100 49.446 3125 . 0 空气燃烧时 CO2存在最大浓度。%96.15%100 49.446 25.71 3）过剩空气为 10%时，所需空气量为 1.110.62=11.68m3N/kg 重油， 产生烟气量为 11.267+0.110.62=12.33 m3N/kg 重油。 7、某污染源排出 SO2 量为 80g/s，烟囱高 30m,有效高位 60m，地面 10m 出平均风速为 4m/s，i 当地为非中性层，在当时气象条件下正下风向 500m 处的 y=35.3m，z=18.1m，试求正下风向 500m 处的 so2 地面（贡献）浓度。有段公式如下 （x,y,z）=Q/(uyz)*exp-y2/(2y2)*exp-H2/2z2 （x,y,z）=80/(3.14*4*35.3*18.1)*exp(602*2*18.12)=3.15*10-5g/m3 五、我自己整理的第一第三章考纲 一、 大气污染的定义：大气污染通常系指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大 气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利 或环境的现象。 二、 全球性三大问题：酸雨，温室效应，臭氧层破坏 三、 按其存在状态可概括为气溶胶状污染物和气态状污染物。 气溶胶状污染物：指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体价 质中的悬浮体系。 分类：烟0.11m 尘10100m：飘尘（10m） 雾110m （TSP 100m 的颗粒） 危害：引起呼吸道疾病；致癌作用；造成烟雾事件（硫酸等，SO2之所以在大气 中造成危害是由于大气中微尘带有一些 Mn2+、Fe2+等催化剂使 气态状污染物：常见的有：CO、NOx、HC 化合物、SOx、微粒、光化学烟雾等 四、 环境空气质量控制标准 五、 理论空气量 CxHySzOw+(x+y/4+zw/2)O2+3.78(x+y/4+z-w/2)N2 xCO2+y/2H2O+zSO2+3.78(x+y/4+z-w/2)N2+Q(Q 为燃烧热) 六、 空气过剩系数：实际空气量 Va 与理论空气量之比。 七、 空燃