《大气污染控制工程》试题二参考答案

1、大气污染控制工程试题（二）参考答案一、简述题1. 我国大气污染的特点（1）我国大气污染的特点主要是由能源结构决定的，大部分地区以煤烟型 污染为主，主要污染物为 TSP 和 SO。少数大城市属于煤烟与汽车尾气污染并重 型（如北京，上海，广州等） 。（ 2）城市空气质量恶化有所减缓，部分城市空气质量有所改善。（ 3）酸雨分布区域广泛，酸雨出现的区域稳定，主要分布在长江以南，酸 雨面积占国土面积的 30以上。2. 比电阻对电除尘器除尘效率的影响（ 1）粒子比电阻大小对电除尘器捕集效率影响很大，最适宜比电阻范围为（1042X1010） ? cm（ 2）如果粉尘比电阻过低，当带负电的粉尘到达集尘极后不仅

2、立刻放出所 带负电荷， 而且立即因静电感应获得与集尘极同极性的正电荷。 若正电荷形成的 斥力大于粉尘的粘附力， 则沉积的粉尘又立刻重返气流。 结果就造成粉尘沿极板 面跳动着前进，最后被气流带出除尘器。（ 3）如果粉尘的比电阻过高，到达集尘极的粉尘放电很慢，并残留着部分 电荷。这不但排斥随后而来的带同性电荷的粉尘， 影响其沉降， 且随着极板上沉 积粉尘层的不断加厚， 粉尘层和极板之间造成一个很大的电压降， 以致引起粉尘 层空隙中的气体被电离， 发生电晕放电。 这种在集尘极板上形成的电晕放电现象 称为“反电晕”。它与放电极发生的现象类似，也可见到亮光，也产生成对的离 子和电子，正离子向放电极运动。

3、其结果，集尘极附近场强减弱，粉尘所带的负 电荷部分被正离子中和， 粉尘电荷减少， 因而削弱了粉尘的沉降， 除尘效率显著 降低。3. 催化剂在催化反应中的应用（1）催化剂在化学反应过程中所起的加速作用称为催化作用。 任何化学反应的进行， 都需要一定的活化能， 活化能的大小直接影响到反映速度的快慢， 反映 速度随活化能的降低呈指数规律加快。 催化剂的加入， 诱发了原反应没有的中间 反应，使其沿新途径进行。 新反应中反应分子与催化剂形成不稳定的活化络合物， 反应分子的化学键松弛， 新途径的活化能大大低于原反应活化能， 因而化学反映 速度明显加快。（2）催化剂只能缩短反应达到平衡的时间， 而不能使平衡

4、移动， 更不能使热 力学上不可能发生的反应发生。（3）催化作用具有特殊的选择性。 对同种催化剂而言， 在不同的化学反应中 可表现出明显不同的活性 ; 而对相同的反应物来说，选择不同的催化剂可以得到 不同的产物。4.为什么具有 0.1mm 孔径的布袋能除去 1um 甚至更小的颗粒 袋式除尘器捕集粉尘时，主要是靠粉尘通过滤袋时产生的筛分、碰撞、粘 附、扩散、静电、重力等效应来捕集的。袋式除尘器捕集尘粒的过程一般可分为 两个阶段。 最初是含尘气流通过清洁滤布， 这时主要靠滤布纤维捕集尘粒。 由于清洁滤布的空隙相对较大，故除尘效率较低。其后，随着捕集粉尘量的不断增加， 部分尘粒嵌入滤布空隙，部分粉尘覆

5、盖在滤布表面形成粉尘初层。 此时，含尘气 体的过滤主要靠粉尘层进行，除尘效率大大提高。从某种意义上讲，袋式除尘器 是依靠滤布表面形成的粉尘层来捕集尘粒的。因此，袋式除尘器的多种效应能使 0.1mm 孔径的布袋除去 1um 的颗粒。5.文丘里除尘器的除尘过程文丘里洗涤器的除尘过程，可分为雾化、凝聚和除雾三个过程。前二个过 程在文氏管内进行，后一过程在除雾器内完成。文氏管由收缩管、喉管和扩散管 组成。在收缩管和喉管中气液两相间的相对流速很大，从喷嘴喷出来的液滴，在高速气流冲击下，进一步雾化成为更细的雾滴。同时，气体被水汽所饱和，尘粒 表面附着的气膜被冲破，使尘粒被水润湿。因此在尘粒与液滴或尘粒之间

6、发生着 激烈的碰撞、凝聚。在扩散管中，气流速度的减小和压力的回升，使这种以尘粒 为凝结核的凝聚作用发生得更快，凝聚成较大的含尘液滴，后被低能洗涤器或除 雾器捕集下来。二、 计算题1.解：在层流沉降室中:2 2Pdpg L_pdpg B L 18 H v _18 QKdd1d2dpjdp245 m(45 106)240 m(40 106)240 m同理：39.5%50 m_61 .7%由 d 45 m 时，50%，可以利用上式计算出 不同粒径的分级除尘效率:80 m_100%因此：除尘器效率为30%40 m40%50 m30%80 m66.5%则除尘器尾气浓度为1800kg / h (1 66.

7、5%)603kg / h不能达到 360kg / h 的排放标准2.解：粒子的趋进速度:qEpw -3 dp0.3 1015C 105V/m31.81 105Pa s 1.0 106m0.176m/s总集尘板面积 A 2 r l 20.2 2.53.14m253A3 14m2除尘效率 =1 exp( w) 1 exp(30.176m /s)0.996Q0.1m / s3.解：设每次吸附操作从气流中去除的污染物量为 GG1v A (GC2)Bv:按吸附层截面计算的 气流速率，m/s; A :吸附层截面积，m2;C1：废气初始浓度；C2：净气浓度；B：停留时间每次吸附操作吸附剂吸附污染物的量G2W (R2R)W:吸附剂重量，kg; Ri：残留率的百分数；R2：吸附质的百分数BVA(C1c2)(R2R1)代入数值后得： W 1746 kg所需吸附剂量为 1746 kg在塔顶处:按照物质守衡定律,则：G1G2CBK10.000453.2 10128CBL13800mol / mCBK20.0023.2 10640CBL2987.2mol/m4.解：根据物料衡算(CBL1CBL)PAG0.0004G CTb7操作线方程:CBL21003.2(1000 CBL)1 56000CBL1003.2 8000PAG38000 0.002