大气污染控制工程试题及答案

填空填空 1、气溶胶态污染物： 粉尘 、 烟 、 飞灰 、 黑烟 、 雾 霾 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、简答三、简答 1、 控制大气污染的技术措施（控制大气污染的技术措施（P20） 实施清洁生产 实施可持续发展的能源战略 建立综合性工业基地 2、 环境空气质量控制标准的种类和作用（环境空气质量控制标准的种类和作用（P22）只要回答种类和作用即可）只要回答种类和作用即可 环境空气质量标准：是进行环境空气质量管理、大气环境质量评价，以及制定大气污染防治规划和大气污染排 放标准的依据。大气污染物排放标准：是控制大气污染物的排放量和进行净化装置设计的而依据。大气污染 控制技术标准：是为保证达到污染物排放标准而从某一方面做出具体技术规定，目的是使生产、设计和管理人员 容易掌握和执行。大气污染警报标准：警报标准的规定，主要建立在对人体健康的影影响和生物城市限度的综 合研究基础之上。 3、 影响燃烧过程的主要因素影响燃烧过程的主要因素 空气条件 温度条件 时间条件 燃料与空气混合条件 4、高斯扩散模式四点假设（、高斯扩散模式四点假设（P37） 污染物在 Y,Z 轴上的分布符合高斯分布；在全部空间中风速是均匀的，稳定的；源强是连续均匀的；在扩 散过程中污染物的质量是守恒的。 5、烟囱高度计算方法（、烟囱高度计算方法（P109）自己看书，精简地回答）自己看书，精简地回答 6、简述亨利定律（、简述亨利定律（P242） 答：在一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比。 7、物理吸附的特征（、物理吸附的特征（P262） 答：吸附质与吸附剂间不发生化学反应；吸附过程极快，参与吸附的各相间常常瞬间即达平衡；吸附为放 热反应；吸附剂与吸附质间的吸附不强，当气体中吸附质分压降低或温度升高时，被吸附的气体易于从固体表 面逸出，而不改变气体原来的性质。 8、化学吸附的特征（、化学吸附的特征（P262） 吸附有很强的选择性；吸附速率较慢，达到吸附平衡需相当长的时间； 升高温度可提高吸附速率。 9、吸附再生的方法：（、吸附再生的方法：（P267） （1）加热解析再生 （2）降压或真空解吸再生 （3）置换再生 （4）溶剂萃取再生 （5）化学转化再生 四、问答四、问答 1、论述大气污染综合防治措施（、论述大气污染综合防治措施（P19） 答：（1）全面规划、合理布局：环境规划是经济、社会发展规划的重要组成部分，是体现环境污染综合防治以预 防为主的最重要、最高层次的手段。环境规划的主要任务，一是综合研究区域经济发展将给环境带来的影响和环 境质量变化的趋势，提出区域经济可持续发展和区域环境质量不断得以改善的最佳规划方案；二是对工作失误已 经造成的环境污染和环境问题，提出对改善和控制环境污染具有指令性的最佳实施方案。 （2）严格环境管理：完整的环境管理体制是由环境立法、环境监测和换进保护管理机构三部分组成的。环境管理 的方法是运用法律、经济、技术、教育和行政等手段对人类的社会和经济活动实施管理，从而协调社会和经济发 展与环境保护之间的关系。 （3）控制大气污染的技术措施：实施清洁生产；实施可持续发展的清洁战略；建立综合性工业基地。 （4）控制污染的经济政策：保证必要的环境保护投资，并随着经济的发展逐年增加；实行“污染者和使用者支付 原则” 。 （5）绿化造林：绿色植物是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分，绿化造林不仅能美化环境，调节空气温湿 度或城市小气候，保持水土，防治风沙，而且在净化空气和降低噪声方面皆会起到显著作用。 （6）安装废弃净化装置：安装废气净化装置，是控制环境空气质量的基础，也是实行环境规划与治理等项综合防 治措施的前提。 2、论述烟流形状与大气稳定度关系（、论述烟流形状与大气稳定度关系（P76） 大气污染状况与大气稳定度有密切关系。大气稳定度不同，高架点源排放烟流扩散形状和特点不同，造成的污染 状况差别很大。典型的烟流形状有五种类型。 波浪型：烟流呈波浪状，污染物扩散良好，发生在全层不稳定大气中，即d。多发生在晴朗的白天地面最大 浓度落地点距烟囱较近，浓度较高。 锥型：烟流呈圆周形，发生在中性条件，即=d。 扇型：烟流垂直方 向扩散很小，像一条带子飘向远方。从上面看，烟流呈扇形展开。它发生在烟囱出口处于逆温层中，即该层大气 d0，上部d1。这种烟流多发生在上午 810 点钟，持续时间很短。 3、混合层高度确定（、混合层高度确定（P112） 确定混合层高度的简单做法是，在温度层结曲线图上，从下午最大地面温度 点作干绝热线，与早晨温度层结曲线的交点的高度，即为代表全天的混合层高度。 4、化学反应对吸收的影响（、化学反应对吸收的影响（P252） 溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积溶剂能够容纳的溶质量增多，表现在平衡关系上为溶液的平衡 分压降低，甚至可以降到零，从而使吸收推动力增加。 如果反应进行得很快，以致气体刚进入气液界面就被消耗殆尽，则溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，甚至降 为零。这就使总吸收系数增大，吸收速率提高。 填料表面有一部分液体停滞不动或流动很慢，在物理吸收中这部分液体往往被溶质所饱和而不能再进行吸收， 但在化学吸收中则要吸收多得多的溶质才能达到饱和。 五、计算：五、计算： 1、例题 2-4（考试的难度）书中有错 P47：对于例 2-3 给定的重油，若燃料中硫全部转化为 SO2（其中 SO2 占 97%）试计算空气过剩系数 a=1.20 时烟气中 SO2 及 SO3 的浓度，以 10-6 表示：并计算此时烟气中 CO2 的含量，以 体积百分数表示。 解：由例 2-3 知理论空气量条件下烟气组成（mol）为 CO2:73.58， H2O:47.5+0.0278 SOx：0.5 N2:97.833.78 理论烟气量为 73.58+（47.5+0.0278）+0.5+97.833.78=491.4mol/kg 重油 即 491.422.4/1000=11.01mn3/kg 重油 空气过剩系数 a=1.20 时，实际烟气量为 11.01+10.470.2=13.10 mn3/kg 重油 其中 10.47 为 1kg 重油完全燃烧所需理论空气量（见例 2-3） 烟气中 SO2的体积为 0.50.9722.4/1000=0.0109 mn3/kg SO3的体积为 0.50.0322.4/1000=3.3610-4 mn3/kg 所以烟气中 SO2及 SO3的浓度分别为： PSO2=0.0109/13.10=83210-6 PSO2=3.3610-4/13.10=25.6510-6 当 a=1.2 时，干烟气量为： 491.4-（47.5+0.0278） 22.4/1000+10.470.2=10.04 mn3 CO2的体积为： 73.5822.4/1000=1.648 mn3/kg 重油 所以干烟气中 CO2的含量以体积计为： 1.648/12.04100%=13.69% 2、例题、例题 4-296）P（ 某石油精炼厂自平均有效源高 60m 处排放的 SO2 量为 80g/s，有效源高处的平均风速为 6m/s，试估算冬季阴天正 下风向距离烟囱 500m 处地面上的 SO2 浓度。 解：在阴天大气条件下，稳定度为 D 级，查表得，在 x=500m 处，y=35.3m，z=18.1m。把数据代入公式得： （有错，请参照书本修改） = =2.73x10-5g/m3=0.0273mg/m3 3、例题、例题 6-2 （P171） 例 62 已知 XZT90 型旋风除尘器在选取入口速度 v1=13m/s 时，处理气体量 Q=1.37m3/s。试确定净化工业锅 炉烟气（温度为 423K，烟尘真密度为 2.1g/c m3）时的分割直径和压力损失。已知该除尘器筒体直径 0.9m，排气管 直径为 0.45m，排气管下缘至锥顶的高度为 2.58m，423K 时烟气的粘度(近似取空气的值) =2.410-5Pas。 解： 假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度， 即 V1=13 ms,取内外涡旋交界圆柱的直径 d0=0.7de , 根据公式（6-10：n=1-1-0.67(D)0.14(T/283)0.3）得 n=11-0.67（D0.14） T2830.3 =11-0.67（D0.14） 4232830.3 =0.62 由公式 （6-9：VTRn=常数）得气流在交界面上的切向速度 VT0 =130.9（0.70.45) 0.62=24.92 ms Vr 由公式（6-12：Vr=Q2r0h0）计算： Vr=Q2r0h0=1.37（20.70.2252.58） =0.54 ms 根据式（6-16）dc= 18 Vr r0 pvt0212 =（182.410-50.540.70.225）（210024.922）1/2 =5.3110-6 m =5.31 m 此时旋风除尘器的分割直径为 5.31 m 根据（6-13： p=0.5 v12 ） 计算旋风除尘器操作条件下的压力损失：423k 时烟气密度可近似取为 =1.293273/423=0.834 kg/m3 =16A/dc2=161.37/(130.452)=8.33 p =0.5 VT12=0.58.330.834132=587 Pa 4、例题、例题 4-3（P99） 在例 41 的条件下，当烟气排出的 SO2速率为 150g/s 时，试计算阴天的白天 SO2的最大着地浓度及其出现的距离。 解：（1）确定大气稳定度：根据题