大气污染控制工程试题及答案

1、、名词解释大气污染系：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。大气稳定度：垂直方向上大气稳定的程度。气压梯度力：单位质量的空气在气压场中受到的作用力。 空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。干绝热直减率：干空气块绝热上升或下降单位高度时，温度 降低或升高的数值。二、填空题1、 大气污染物侵入人体主要的途径：表明接触、食入含污 染物的物质和水、吸收被污染的空气。2、湿法脱硫技术包括： 氧化镁湿法烟气脱硫、海水烟气脱 硫技术、湿式氨法烟气脱硫。3、 目前，常用的除尘器分为：机械除尘器、电除尘器、

2、袋 式除尘器、湿式除尘器四种。4、 气态污染物控制技术基础是气体扩散、气体吸收、气体吸附、气体催化转化5、 影响燃烧过程的因素是：空气条件、温度条件、时间条 件、燃料与空气的混合条件。三、简答题1、简述双模理论模型的基本要点？答：（1）当气液两相接触时，两相之间有一个相界面在相界 面两侧分别存在着呈层流流动的气膜和液膜。溶质必须以分 子扩散形式从气流主体连续通过这两个膜层而进入液相主 体。（2）在相界面上，气液两相的浓度总是相互平衡，即界 面上不存在吸收阻力。（3）在层膜以外的气相和液相主体内，由于流体的充分 湍动，溶质的浓度基本上是均匀的，即认为主体内没有浓度 梯度存在，也就是说，浓度梯度全

3、部集中在两层膜内。2、大气分为哪几层？分别有么特点？答：（1）对流层：a虽然薄，但却集中了整个大气质量的 3/4 和几乎全部水蒸气，主要的大气现象都发生在这一层中，天 气变化最复杂。b大气温度随高度增加而降低 c空气具有强 烈的对流运动，主要是由于下垫面受热不均匀及其本身特性 不同造成的。D温度和湿度的水平分布不均匀。（2）平流层：气温虽高度增高而增高，集中了大部分臭 氧，吸收紫外光，保护地球。（3）中间层：气温虽高度的升高而迅速降低（4）暖层：分子被高度电离，存在大量的粒子和电子。（5）散逸层：气温很高，空气很稀薄，空气离子的运动速度很高。3. 吸附法净化气态污染物时，吸附剂应具有哪些条件？

4、答：a.要有巨大的内边面积。b. 对不同其体具有选择性的吸附作用。c. 较高的机械强度，化学与热稳定性。d. 吸附容量大。e. 来源广泛，造价低廉。f. 良好的再生性能。4. 请简述电除尘器的工作原理答：电除尘器的原理审计悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内 迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除三个基本过 程。高压直流电晕是使粒子荷电的最有效办法。电晕过程发 生于活化的高压电极和接地极之间，电极之间的空间内形成 高浓度的气体离子，含尘气流通过这个空间时，尘粒在百分 之几秒的时间内因碰撞俘获气体离子而导致荷电。荷电粒子的捕集是使其通过延续的电晕电场或光滑的 不放电的电极之间的纯静电场而实现。通过振

5、打除去接地电极上的灰层并使其落入灰斗，当粒 子为液态时，被捕集粒子会发生凝集并滴入下不容器内。为保证电除尘器在高效率下运行，必须使粒子荷电，并有效地完成粒子捕集和清灰等过程。5、高斯扩散模式四点假设答：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。四、计算题1、已知重油元素分析结果如下：（质量分数）C: 84.0% H: 10%O 2. 4%N 0.2 1%S 0.09 6%，空气中 a=1.1，求燃烧1千克重油所需要的实际空气量。解：1千克重油中含有C:840g 所需 O 的量为：840 ：12 = 70mo

6、l ；H:100g所需 O的量为：100 -4 = 25mol ；O:24g,转化成 O 为：24*32= 0.75mol ；N:2.1g所需 O 的量为：2.1 -14 = 0.15mol ；S:0.96g所需Q 的量为:0.96 "32 =0.03mol ；所以理论需氧量为：70 25-0.75 0.15 0.03 = 94.43mol ；设 O:N = 1： 3.78 则理论空气量为:(1 3.78) 94.43 =451.38mol ；所需的实际空气量为:451.38 1.1 =496.52mol。2、某冶炼厂的烟囱高 62米，烟云抬升高度为13米，SO排放速率为30 io5

7、mg/h。假定烟气在烟道口采用脱硫技术，脱 硫效率为85%(1) 试估算排放后下风向 1km处的SO地面浓度。(2) 计算出地面最大浓度以及其出现距离。5解：(1)SO源强为：-譽(1w25mg/s;(1000,0,75)Q二:y：Zexp(-H 2125乙:z2 3.14 3 55.26 26.2 °"(-75222 26.23)=0.00015mg/m(2)"max2Q z心 H2e y2 12526.20x3.14 3 752e 55.26= 0.000823mg/m3LZX = X:max名称解释 空气过剩系数：实际空气量与理论空气量之比空燃比：单位质量燃

8、料燃烧所需要的空气质量 二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一 次污染过一系列化物之间经过一系列化学或光化学反应而 生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。干绝热直减率：干空气块（包括未饱和的湿空气块），绝热 上升或下降单位高度（通常取100 m时），温度降低或升高的数值。大气稳定度：是指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易 于发生对流。、填空1、燃烧过程的“ 3T”是指：温度、时间、湍流。2、按照湍流形成原因可分为两种湍流：一是由于垂直方向温度分布不均匀引起的热力湍流，其强度主要取决于大气稳定度;二是由于垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起 的机械湍流，其强度主要取决于风速梯

9、度和地面粗糙度。实 际的湍流是上述两种湍流的叠3、常用的除尘器可分为：机械除尘器、电除尘器、袋式 尘器、湿式除尘器4、烟囱有效高度为烟囱有效高度与烟气抬升高度之和 5、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 三、简答1、高斯扩散模式立足于哪种湍流扩散理论？它的主要假设是什么?答：湍流统计理论。主要假设有四点：（1）污染物浓度在y、 z轴向上的分布符合高斯分布（正态分布）。（ 2）在全部空 间中风速是均匀的，稳定的。 （3）源强是连续均匀地。 （4） 在扩散过程中污染物质的质量是守恒的。2、目前我国城市大气污染日趋严重，主

10、要化石燃料燃烧、 工业生产过程、交通运输造成的，控制大气污染应采取哪些 措施？ 答：1、化石燃料燃烧，对于煤炭来说，一是煤炭的固态加 工；二是煤炭的转化（包括煤气化、煤的液化）。对于石油 来说，可采用直接脱硫和间接脱硫。2、工业生产过程中的尘、二氧化硫、氮氧化物可分别采用 除尘设备除尘，干法脱硫和湿法脱硫方法消除二氧化硫，选 择性催化还原法和选择性非催化还原法消除氮氧化物。3、3、交通运输污染可采用三效催化转化器净化汽油机排气 中的CO CH、NO采用过滤捕集法和催化转化法净化柴油 机排气中的NO和碳烟.3、烟气脱硝技术有哪些方面？答：选择性催化还原法（SCR脱硝、选择性非催化还原法（SNCR

11、、吸收法净化烟气中的 NO、吸附法净化烟气中的 NO4、简述吸附再生的方法。答：（1）加热解析再生（2）降压或真空解析再生（3）置换再生 （4）溶剂萃取再生（5）化学转化再生5、分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响。1、排放管直径越小，de越小，除尘效率越高；2、筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高，但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降；3、锥体适当加长，可以提高效率;4、除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降。四、计算1. 某电厂排放出的烟气温度为453K，压力为95Kpa，每分钟排出的湿烟气体积为 10000立方米，其中除去水的部分的体 积分数为92.63%，利用

12、奥萨特仪测得烟气中各组份的体积分 数分别为：C02为10.6%,02为7.9%，没有测出CO该厂污 染物排放浓度为21.9kg/mA3.求在该测定条件下污染物的排 放浓度（修正为全球监测系统网的标准状况）。解：该条件下干烟气的流量为10000x0.9263 = 9263mA3/min该测定条件下在干烟其中的污染物浓度为：21.9x10A6/9263mg/mA3 = 2364.2mg/mA3全球监测系统网的标准状况为298k和101325pa，所以修正后的浓度为：2364.2x101.325x453/（95x298）=3833.2mg/mA32. 计算庚烷（C7H16在理论空气条件量下燃烧室的燃

13、料 / 空气质量比，并确定燃烧产物气体的组成。解：庚烷在理论空气量条件下燃烧，可表示为：C7H16 +11(O2+3.78N2) 7CO2 + 8H2O + 41.58 N2燃料每摩尔燃料燃烧需要11mol的空气，庚烷的摩尔质量为100 g / mol,因此，理论空气量下燃烧时燃料/空气的质量 比为：(mf /ma) s=100/11(32+3.78 >28)=100/1164.24=0.0859 燃烧产物总物质的量为(7+8+41.58 ) mol=56.58mol。因此， 庚烷燃烧产生的烟气组成为：yC02 = 7/56.58=0.1237=12.37%yH2O = 8/56.58=

14、0.1414=14.14%yN2=41.58/56.58=0.7348=73.48%大气试题一. 填空题1. 燃烧烟气主要由悬浮的少量颗粒物，燃烧一产物，未燃烧和 部分燃烧的燃料，氧化剂及惰性气体等组成。2. 典型的烟流形状有波浪形，锥形，扇形，漫烟形，其中扇形烟流发生在烟囱出口处逆温层中。3. 工业上广泛应用的吸附剂主要有：活丿性炭，活性氧化铝， 硅胶，白土和沸石分子筛。4. 从废气中去除气态污染物，控制气态污染物向大气的排 放，常常涉及气体吸收，气体吸附，气体催化转化等单元操 作。5. 粉尘的安息角和滑动角是评价粉尘流动特性的一个重要指标二. 名词解释1. 空气过剩系数：实际空气量与理论空

15、气量之比。2. 相对湿度：空气的绝对湿度占同温度下饱和空气的绝对湿 度之百分比。3. 干绝热直减率：干空气块绝热上升或下降单位高度时，温 度降低或升高的数值，4. 分级除尘效率：除尘装置对某一粒径或粒径间隔内粉尘的 除尘效率。5. 煤炭气化：在一定的温度和压力下，通过加入气化剂使煤 转化为煤气的过程。三. 简答题1. 空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？答：低空燃比时，燃料燃烧不完全，易形成 CO和HC, NOx 排放很少；高空燃比时，燃料燃烧充分，火焰温度高，CO和HC排放很少，NOx生成量较高；存在一个最佳点， CO HC和 NOx的排放总量最低。2. 影响燃烧过程的主

16、要因素 空气条件 温度条件 时间条件 燃料与空气混合条件3. 高斯扩散模式四点假设 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。4分析旋风除尘器原理以及结构对其除尘效率的影响。答：机理：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5-10卩m以上的的颗粒物。a）排放管直径越小，de越小，除尘效率越高；b）筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高； 但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降；e）锥体适当加长，可以提高效率；d）除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降。5.

17、化学吸附的特征 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。6. 物理吸附的特征答：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，被吸附的气易于从固体表面逸出，而不改 变气体原来的性质。7. 试论述气体中硫氧化物的控制技术答：（1）控制S02的排放量；（2）采用低硫燃料和清洁能 源来替代含硫成份较高的能源； （3）燃料脱硫，燃烧过程脱 硫和末端尾气脱硫；（4）增加绿化面积，增大自然净化能力。四. 计算题1. 已知某种烟煤的组成 为：

18、Cdaf84.54%, Odaf8.04%,Hdaf4.84% Ndaf1.26%,Sdaf 1.32%,Ad21.32%,War3.06%. 试计算燃烧1kg该种煤所需的理论空气量和产生的理论烟气 量（假定空气中不含水分）。解：收到基的成分组成 War : 3.06%Aar:(1-3.06%)* 21.32% =20.67%Car :(1 -3.06%)*(1 -21.32%)* 84.54% = 64.48%Oar :(1 -3.06% -20.67%)* 8.04% = 6.13%Har :(1 - 3.06% - 20.67%) * 4.84% = 3.69%Nar :(1 - 3.0

19、6% - 20.67%) *1.26% = 0.96%Sar: (1 - 3.06% - 20.67%) *1.32% = 1.01%53.73+9.225-1.916+0.316需氧量为（以1kg烟煤为基准组分质量(g) 摩尔数 生烟气量(mol)C644.853.7353.73(CO2)H36.936.918.45(H2O)O61.33.83N 9.60.686S10.10.3160.316(SO2)H2O 30.61.71.7(H2O)(mol)需 O2量(mol)产53.739.225-1.916000.343(N2)0.3161.7)mol=61.355mol需理论空气量(61.35

20、5*4.87 ) =293.28mol烟气量(53.73+18.45+0.343+0.316+1.7)+61.355*3.78=306.46mol2. 某一工业锅炉烟囱高30m,直径0.6m,烟气出口速度为20m/s,烟气温度为405k,大气温度为293k，烟囱出口处风速 4m/s,SO2排放量为10mg/s.计算中性大气条件下 SO2的地面 最大浓度和出现的位置。解：（1 ）用 Holland 公式算烟气抬升高度H 二 VsD(1.5 2.7Ts 讥 D)二20*0.6Ts(1.52.7* 405 - 293*0£)5.84m405有效高度35.84m面最大浓度2二 UH 2e出现

21、在:z|x =XJmax =35.84 .25.34mCT查表4-4，与 z对应的下风向距离x=745.6m，相应2Qy =50.1m,: UH 2e=0.000231mg/m3出现在下风向 745.6m处大气污染控制工程考试题1120662班 27、 29、 30、 31、 32、 34、 35、 36 提填空1、全球性大气污染问题目前主要包括、和。2、燃烧过程的“ 3T”指的是、和。3、决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素是和。4、 机械除尘器包括、和。5、按罩口气流流动方式可将集气罩分为和。二、名词解释1、大气污染物：2、空燃比：3、大气稳定度：4、分级效率：5、挥发性有机物（

22、VOCS：三、简答题1、简述静电除尘器的除尘机理？2、简述文丘里洗涤器的除尘机理？3、试述石灰石/石灰法湿法烟气脱硫的工艺流程及原理？4、烟气脱硝技术有哪些技术？并举一例具体说明其机5、简述太原市的主要大气污染源有哪些？如何控制?四、计算题1、已知重油成分分析结果（质量分数）如下：C:85.5%;H:11.3%;0:2.0%;N:0.2%;S:1.0%试计算：（1）、燃油1Kg所需的理论空气量和产生的理论烟气量。（2）、干烟气中SO的浓度和CO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。2 、某城市火电厂的烟囱高loom出口内径 5m烟气出口速度13m/s，

23、烟气温度 373K,流量250ni/s , 烟气出口处平均风速为4m/s，大气温度 293K。试求夏季平均气压 1382.29hPa，计算有效源高。（推 荐抬升公式 HfQThHs/u ,若 QH > 21000KW, n0=1.303,n 1=1/3,n 2=2/3 ）。参考答案、填空1、温室效应臭氧层破坏酸雨2、温度时间湍流度3、风湍流4、重力沉降室惯性除尘器旋风除尘器5、吸气式集气罩吹吸式集气罩、名词解释1、大气污染物：指由于人类活动或自然过程排入大气的，并对人和环境产生有害影响的物质。2、空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。3、大气稳定度：指在垂直方向上大气稳定的程度。4、

24、 分级效率：指除尘装置对某一粒径dp或粒径间隔 dp内粉尘的除尘效率。5、挥发性有机物（VOC$:特定使用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物的统称。三、简答题1、答：在放电极与集尘极之间施加直流高电压，使放电极附近发生电晕放电，气体电离，生成大量的 自由电子和正离子，在放电极附近的电晕区内正 离子立即被电晕极吸引过去而失去电荷。自由电 子和随即形成的负离子则因受电场力的作用向集 尘极移动，并充满到两极间的绝大部分空间，含 尘气流通过电场空间时，自由电子、负离子与粉 尘碰撞并附着其上，使粉尘荷电，荷电粉尘在电 场中受库仑力的作用向集尘极移动，经过一定时 间后到达集尘极表面，放出所带电荷而沉积其

25、上， 集尘极表面上的粉尘沉积到一定厚度后，用机械 振打等方法将其清除掉，使之落入下部灰斗中。2、答：含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大。气流的压力能逐渐转变为动能，在喉管入口 处，气速达到最大，洗涤液（一般为水）通过沿 喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流 雾化和加速。微细颗粒以与气流相同的速度进入 喉管，洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳 力在喉管部分被逐渐加速，在液滴加速过程中， 由于液滴与颗粒之间惯性碰撞，实现微细颗粒的 捕集，在扩散管中，气流速度减小和压力的回升， 使以颗粒为凝结核的凝聚作用的速度加快，形成 直径较大的含尘液滴，被低能洗涤器或除雾器捕集下来。3、 答：石

26、灰石/石灰法湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水 系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下：锅炉烟气除尘器除尘后，通过增压风机降温后进入 吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动 的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷 浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，在吸收塔中， 石灰石与二氧化硫反应生成石膏，这部分石膏浆 液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。经 过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处 将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。最后，洁 净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。脱硫过程 主反应1. S02 + H20 H2SO3 溶解吸收反应2. CaC03 +

27、 H2SO3 CaS03 + CO2 + H2O 中和反应3. CaSO3 + 1/2 O2 CaSO4 氧化反应4、 答：目前烟气脱硝技术有选择性催化还原法（SCR脱硝、选择性非催化还原法（ SNCR脱硝、吸收 法净化烟气中的 NO、吸附法净化烟气中的 NO。 例如选择性催化还原法（SCR脱硝：SCR过程是 以氨作还原剂，通常在空气预热器的上游注入含NOx的烟气。此处烟气的温度约 290400C，是还 原反应的最佳温度。在含有催化剂的反应器内 NOx 被还原为N2和水。5、答案略四、计算题1、解：1kg燃油含:重量（g）摩尔数（g）需氧数（g）C85571.2571.25H113-2.555

28、.2527.625S100.31250.3125H2Q22.51.250N元素忽略。1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg设干空气Q: N2体积比为1: 3.78，贝理论空气量 99.1875 >4.78=474.12mol/kg 重油。即 474.12 >22.4/1000=10.62m N/kg 重油。烟气组成为 CO:71.25mol , HbO: 55.25+1.25=56.50mol ,SQ: 0.1325mol , N2: 3.78 >99.1875=374.93mol。理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+

29、374.93=502.99mol/kg即 502.99 >22.4/1000=11.27 m 3N/kg 重油。2) 干烟气量为 502.99 - 56.50=446.49mol/kg 重油。SO 百分比浓度为 0.3125/446.49=0.07%空气燃烧时 CO最大浓度为 71.25/446.49=15.96%3) 过剩空气为10%寸，所需空气量为 1.1 >0.62=11.68m3N/kg重油，3产生烟气量为 11.267+0.1 >0.62=12.33 m N/kg 重油。2、解：烟气热释放量：Q=0.35PaQvTs-Ta/T s=0.35*1382.29*250*

30、(373-293)/37 3=25914Kw因为Q21000Kw所以 H=npQ1HHsn7u=1.303*25914A 1/3*100A 2/3/4=207.7m 则有效源高：H=Hs+ H=100+207.7=307.7m大气污染控制工程试题一 名词解释1、 大气污染：系指由于人类活动或自然过程使 得某些物质进 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、健康和人们的福利，甚至 危害了生态环境。2、二次污染物：是指一次污染物与大气中已有组分或 几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而 生成的与一次污染物性质不同的新的污染物质。3、理论空气量：单位量燃料按

31、燃烧反映方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量。4、能见度：能见度是指视力正常的人在当时的天气条件下，能够从天空背景中看到或辨认出的目标物的最大水平距离，单位用 m或km。5、温室效应：大气中 的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、 一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸气等，可以使太阳短波辐 射几乎 无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由 此引起全球气温升高的现象。二填空1. 大气污染物的人为污染源包括三方面： 一、 和 。答案：生活、工业、交通运输2、 大气污染侵入人体主要途径有： 、 _答案：表面 接触、食入含污染物的食物、吸入被污染的空气3、局部排气净化系统主要有, 及几部分组成。答案：集

32、气罩，风管，净化设备，风机，烟囱4 .全球性大气污染问题包括 等三大问题答案： 酸雨、臭氧层破坏、温室效应5.目前常用的除尘器可分为 答案：机械除尘器，电除尘器，湿式除尘器，过滤式除尘器三解答，1.控制VOCS亏染的方法有哪几种？请简述。答：（1）燃烧法（2）吸收法（3）冷凝发（4）吸附法 （5）生物法2. 简述双膜理论的基本要点，答：吸收过程为透过两层层流膜的分子扩散，通过两层膜的分子扩散阻力，就是吸收过程的总阻力。（1）存在两层膜，气膜和液膜（2）气、液相主体无传质阻力，无浓度差（3）界面上处于平衡状态（4）两层膜中是分子扩散阻力处 层流态3. 影响气体吸附的因素有哪些？答：操作条件：低温有利于物理吸附，适当升温有利于化学吸附。加压有利用吸附。吸附剂的性质：孔隙率、孔径、粒度等影响比表面积，从而影响吸附效果。吸附质的性质与