大气污染控制工程第二版习题答案.ppt

P 61习题2 1 解 1 首先将重油的质量百分组成转化为摩尔组成 然后列出每种元素燃烧所需要的理论氧气量和燃烧后产生的理论烟气量 以1公斤重油为基准 计算结果如下 元素质量 g摩尔数 mol需O2量 mol产生的烟气量 mol C85571 2571 2571 25 CO2 H11311328 2556 5 H2O O201 25 0 6250 N20 14300 0714 N2 S100 31250 31250 3125 SO2 因此 燃烧1公斤重油所需的理论氧气量为 71 25 28 25 0 625 0 3125 mol 99 1875mol 则所需的理论空气量为 99 1875 1 3 78 mol 474 12mol 转化成标准状态下的体积 得 Va 474 12 22 4 10 3m3N 10 62m3N 燃烧后产生的理论烟气量为 71 25 56 5 0 0714 0 3125 mol 99 1875 3 78mol 503 06mol 转化为标态下的体积 Vf 503 06 22 4 10 3m3N 11 27m3N 2 根据 1 中的计算 燃烧1公斤重油产生的干烟气量为 503 06 56 5 mol 446 56mol 燃烧中的S完全转化为SO2时 烟气中SO2的浓度最大 因此烟气中的SO2的最大浓度 体积分数 为 so2 0 3125 446 56 0 0007 燃烧中的C完全燃烧时 烟气中CO2的浓度最大 因此烟气中的CO2的最大浓度 体积分数 为 CO2 71 25 446 56 15 96 3 空气过剩10 时 燃烧1公斤重油所需的空气量为 Va 10 62 1 10 m3N 11 68m3N产生的烟气量为 Vf 11 27m3N 10 62 10 m3N 12 33m3N 习题2 4 解 题中煤气的成分为体积百分比 那么空气中水蒸气的体积百分数为 12 18 1000 22 4 1 493 以燃烧1000mol煤气为基准 各组分的摩尔数 需氧量和燃烧后产生的烟气量如下 组分摩尔数 mol需O2量 mol燃烧后烟气量 mol H2S234 H2O SO2 CO250050 O22 20 CO285142 5285 CO2 H213065130 H2O CH471421 CO2 H2O N25240524 N2 所以 理论需氧量为 3 2 142 5 65 14 mol kmol 煤气 222 5mol kmol 煤气 0 2225m3N m3N 煤气 实际需要的空气量 222 5 1 3 78 1 2mol kmol 煤气 1276 3mol kmol 煤气 1 276m3N m3N 煤气 转化为湿空气 Va 1 276 1 0 01493 m3N m3N 煤气 1 296m3N m3N 煤气 燃烧后产生的烟气量为 Vf 4 50 285 130 21 524 10 3 1 296 0 2225 2 087m3N m3N 煤气 习题2 62 7 解 以完全燃烧1公斤煤为基准 计算各组分的摩尔数 需氧量和产生的烟气量 结果见下表 组分质量 g摩尔数 mol需O2量 mol燃烧后烟气量 mol H505012 525 H2O C75863 1763 1763 17 CO2 N151 07100 536 N2 S160 50 50 5 SO2 O744 625 2 3130 灰分87 00 因此 燃烧1公斤煤需要的理论氧气量为 12 5 63 17 0 5 2 313 mol 73 857mol 需要的实际空气量为 73 857 1 3 78 1 20 1 0 0116 mol 423 64 1 0116mol 428 56mol 产生的烟气 25 63 17 0 536 0 5 mol 428 56mol 73 857mol 443 9mol 烟气的组成 CO2 63 17 443 9 100 14 23 SO2 0 5 443 9 100 0 11 H2O 25 423 64 0 0116 443 9 100 6 74 O2 73 857 0 2 443 9 100 3 33 N2 73 857 3 78 1 2 0 536 443 9 100 75 59 SO2的体积分数为0 11 假定SO2向SO3的转化率为5 而SO3全部转化为H2SO4 则H2SO4的含量为0 11 0 05 5 5 10 5 因此 LgPH2SO4 lg5 5 10 5 4 26 查教材图2 7 可得烟气的酸露点约为143 习题2 8 解 燃料油的元素摩尔组成为 C 86 12 7 17H 14 1 14 14 7 17 1 953 设空气过剩系数为 1molCH1 953不完全燃烧产生xmol的CO和ymol的H2 化学反应方程式可写为 CH1 953 1 488 O2 3 78N2 1 x CO2 xCO 0 977 y H2O yH2 1 488 1 488 x 2 y 2 O2 5 626 N2 X Y 4 1 1 953 4 1 488 Y 4 1 953 4 0 977 燃烧后干烟气的摩尔数为 ndry 1 x x 0 977 y y 1 488 1 488 x 2 y 2 5 626 7 114 x 2 y 2 0 489 其中O2和CO所占的比例 nO2 1 488 1 488 x 2 y 2 7 144 x 2