环境工程学大气污染治理工程习题集

1、百度文库大气污染治理工程、习题解XX5第一章概论计算干洁空气中N2、。2、Ar和CO2气体质量百分数。解：由表1-1查得干洁空气中各气体的体积百分数如下：N2O2ArCO2以N2为以例，计算其质量百分数已知N2分子量为，干洁空气平均分子量为，N2的质量百分数：一 28.016 78.08%N2%= 100% 75.52%28.966同理得：N2O2ArCO2/体积百分数（）质量百分数（）根据我国的环境空气质量标准求SO2、NO2、CO三种污染物二级标准日平均质量浓度限值的体积分数。解：由表1 6查得三种污染物二级标准（日平均质量浓度）为：SO2NO2COCm（mg/m 3）以SO2为例计算体积

2、分数Cv=-Cm- 22.4 10 3M SO230.15 10”，22.4（2012）10364= X10-6、/= X10-4 %同理得：SO2NO2CO体积百分数（）X10-4 %X10-4 % X10-4 %/CCl 4气体和空气混合成体积百分数为x 10-2%的混合气体，在管道中流量为10m3/s,试确定（1） CC14在混合气体中的质量浓度 Cm （单位g/m3）和浓度Cm'（单位mg/mol）。（2）每天流经管道的CCl4质量是多少kg /解：已知 Mcci4 154X10-2%= X10-4/，一 一 4“、C ，1.5 103（1） Cm =3 154 1.03g/m

3、22.4 10Cm = X 10-4X 154X 10-3= X 10-5kg/mol(2)已知：1d=86400s每天流经管道的CC14质量：/、X 10 X 10-3 X 86400=d/成人每次吸入的空气量平均为 500cm3,假如每分钟呼吸15次，空气颗粒物的质量浓度为 200 仙g/m30试计算每小时沉积于肺泡上的颗粒物质量。已知颗粒物在肺泡上的沉积系数为。解：成人每次吸入空气量：500cm3= x 10-4m3每小时吸入空气量：x 10-4m3X15X 60=h每小时吸入颗粒物量：X 200=90仙g/h/沉积在肺泡上颗粒物量：90X = n g/h、地处平原的某城市远郊区的工厂烟

4、囱有效高度 50m,若烟尘排放控制系数Pe=27t/ (m2h),求烟尘的允许排放量。若排放量为 h,试求烟囱有效高度的最小值。解：由点源烟尘排放率计算式：Qe=PeXHe2X10-6得烟尘允许排放量：Qe=27 X 502 X 10-6=h由 Qe=PeXHeX10-6 得HL 106Pe0.08 106 27 =54m第二章燃烧与大气污染/已知重油元素分析结果为：C: % H: % O: % N: % / S: %试计算：燃烧 1kg重油所需的理论空气量和产生的理论烟气量；干 烟气中SO的质量浓度和 CO的最大质量浓度；当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。解：已知1kg重

5、油中各成分的含量如下： /质量/g 摩尔数/mol(按原子数计)需氧数/molC 855H 113N 20(N2)S 10O 20所需理论氧气量为：+ =kg重油/需要的理论空气量为：x （1 + ） /=kg重油即：X 1000=10.62m3/kg 重油（标态）理论空气量条件下的烟气组成（mol）为:CO2：SOx：理论烟气量为：+ X +=kg重油X X10-3H2。：N2： X +=11.27m3/kg 重油（标态）干烟气量为：即:X X 10-3=10.00m3/kg 重油（标态）=kg重油SO2量为：x =kg重油（认为 S的生成物中 SO2占97% ） 干烟气中SO2的质量浓度为

6、：x 106/ =x -64- =m22.4假设C全部生成CO2,则CO2的量为kg重油。CO 2的最大质量浓度为:/71.25 仙 44310313.43g / m446.5322.4/当空气过剩10%寸，空气过剩系数a =则实际的空气量为：x=11.682m3/kg 重油百度文库实际烟气量为：Vfg VfOg (1)Va011.27 (1.1 1) 10.6212.33m 3/kg 重油/煤的元素分析结果(质量百分数)是： S % H %C % N % O % 灰分：% o在空气过剩20%下完全燃烧，当忽略大气中N2生成的NO,燃料氮(1) 50%被转化NO时，(2) 20%被转化NO时，

7、计算烟气中NO的质量浓度。 / 解：(1)以1kg煤为基础，则N被50%转化为NO时 质量/g摩尔数/mol 需氧数/mol 烟气量/molS 6H 37C 795N 9O 47则理论需氧量： +=kg 煤理论空气量为：x(1 +=kg 煤/理论烟气量为：+ x /=kg 煤 /实际烟气量为：+x /=kg 煤 /NO的质量浓度为：/0.3212 106437.53 734.12ppm734.123022.43983.2mg/ m（2）以1kg煤为基础，当N 20%被转化时质量/g摩尔数/mol （以原子数计）需氧数/mol烟气量/molS 6H 3737C 795N 9O 47则理论需氧量为

8、：/+ =kg 煤1kg煤完全燃烧所需要的理论空气量为：X（1 +=kg 煤理论烟气量为：+ X=kg煤''实际烟气量为： + x=kg煤NO的摩尔数为：/x则NO在烟气中的质量浓度为：/0.12856 、/ 3010 X 435.0722.4395.6mg/m3某锅炉燃用煤气成分体积比为： 、CO25%、。空气含湿量为12g/m3（标态）, a二时，试求实际所需空气量和燃烧时产生的实际烟气量。/解：以1kmol煤气计，则（2分）摩尔数/mol 需氧量/mol 烟气量/LmolCO250050O2-20CO285285H213065130CH471414+7=21N252405

9、241）由上表可知理论需氧量为：3-2+65+14=kmol 煤气=（m3煤气）（2 分）理论干空气量：X（1+ = （m3 煤气）（2 分）实际空气量：1222.43 八1 - 1.2 1295.315/m3 （2 分）18 10002）理论干烟气量：4+50+285+130+21+524+ X =m3（2 分）实际烟气量：+ =m3煤气（2分）烟道气各组分的体积分数为：CO2 11%、O2 8%、CO 2%、%、颗粒物的质量浓度为30.0g/m3（测定状态下），烟道气流量在93310Pa和443K条件下为566.37m3/min ,水汽体积分数为8%。试计算：（1）过量空气的百分数；（2）

10、 SO2排放的质量浓度（单位：mg/m3）, （3）在标准状态下（X105Pa和273K）,干烟气的体积；（4）在标准状态下颗粒物的质量浓度。/解：（1）由已知条件可得N2的体积含量为：/100%-11%-8%-2% =79%所以过量空气百分数为:由式:= =1 +Q20 0.5COp0.266Nzp (Ozp 0.5COp)8% 0.5 2%0.266 79% (8% 0.5 2%) =50%(2)在P=93310Pa, T=443K下，SO2的排放浓度为:H2s2349百度文库13%X106X 93310 5 1.013 1053=195mg/m2734436422.4（3）在标态下干烟气

11、的体积为:x （1-8%） x93310 2732957m3 /min一 一 一 5 一1.013 10443（4）在标态下颗粒物的浓度为:530 0 1.013 1044393310 273/ 352.8g/m某燃油锅炉尾气，NO排放标准为m3,若燃油的分子式为C10H20Nx,在50%过剩空气条件下完全次然烧,燃料中的氮 50%转化为NO,不计大气中N2转变生成 的NO。计算在不超过排放标准情况下，燃料油中氮的最高质量分数。解：以1molC 10H20Nx燃烧为基础，则20x.x需氧重（mol）:10+一15444x理论仝气重（mol）: X 15 -4x头际仝气重（mol） :XX 15

12、 一4在理论空气量下产生的理论烟气体积为:CO2： 10mol, H2O： 10mol、NO: x, N2： x 15 - 24xxx.理论烟气量（mol）为：10+10+-3.7615-244实际烟气量（mol）为：（+ ） +x 4.76 15 -4=+xNO 的浓度：2 287.5 94 10 6112.1 2.285x30x<即燃料油中N的最大允许含量为：14 0.04810 12 20 14 0.048 0.478%某燃油锅炉每小时耗油，油的低位发热量Q1=40614kJ/kg,x476.4 1.69xa 二,安装有省油器 a =,求该锅炉每小时排放的烟气量。解：（1）由式计算

13、理论空气量Va00.850.85Q14.187 1034061434.187 10(2)由式求每310.25(m /kg)标态kg油燃烧产生的烟气量VfgQ1.114187、, 40614=X (1)Vao1.45 1 10.254187=(m3/kg)(标态)(3)每小时产生的烟气量X4800=73824m3/h (标态)第三章污染气象学基础知识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：、门。-30、r30-50、r30-50、，并判断各层大 气稳定度。高度Z/m103050气温T/K298解：已知 r=- AT/AZ r d=100m以为例计算=-/=m=100m因为rd ,所

14、以大气不稳定总的计算结果及判断列于下表。r 10-30r 30-50不稳定不稳定中性不稳定不稳定某石油精炼厂自平均有效源高 60m处排放的SO2质量为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方向距烟囱 500m处地面上的SO2浓度。解：根据题设条件，由表3-8查得稳定度级别为D,由表3-9查得(T y= (T z=C (x,0,0,H) =qexp802602exp 23.14 6 35.3 18.12 18.12-x 10-5g/m3-x 10-2mg/m3/'、据估计，某燃烧着的垃圾堆以 3g/s的速率排放氮氧化物。在风速为 7m/s的阴天夜里，源的正下

15、风 方向3km处的平均浓度是多少？假设这个垃圾堆是一个无有效源高的地面点源。解：根据题设条件，查得y-173m由表38查得，稳定度级别为 D,由表39C (3000,0,0,0(T z -Q/u y z33.14 7 173 79.1/-x 10 3 mg/nm在阴天情况下，风向与公路垂直，平均风速为4m/s,最大交通量为8000辆/h,车辆平均速度为63km/h ,每辆车排放CO量为2X 10-2g/s 3 ,试求距公路下风向300m处的CO浓度。解：由于公路两侧污染物浓度基本处于稳定状况，故此，可以认为汽车尾气污染是无限线源污染。由表3 8查得稳定度级别为Do由表3 9查得er z-求线源

16、排放强度Q:Q-车流量/平均流速x单位时间排污量-8000/(63X 1000) X 2X10-2-X10-3(g/由于风向与公路垂直，且公路可视为无限长线源，故可按下式计算:2QH2C (x,y,0,H ) 丁尸=-exp -2,u z 2 z取汽车尾气排放有效源高H-,则:C (300,0,0; ) -%LJ.54 .3.14 4 12.1exp0.4222 12.12x 10-5g/m3x 10-2mg/m4m/s。由某电厂烟囱有效源高为150m, SO2的排放量为151g/s,在夏季睛朗的下午，地面风速为百度文库于上部锋面逆温将使垂直混合限制在以内，高度的平均风速为 的SO2浓度。B级

17、，由式有:(rz= (D-H) /= (1500-150) /=628m5m/s。试估算正下风 3km和11km处4m/s时，由表38查得大气稳定度为解：夏季晴朗的下午，太阳辐射为强辐射。在地面风速为69由表3 9查得Xd=.当X=3km<XD时，地面轴线浓度按 式计算，查表3-9,(ry=395m,(rz=363m,则c QH2C exp 22150363u y z 2 z151 exp 3.14 5 395 363 =x 10- 'g/m3当X=11km>2X d时，地面轴线浓度Q2 mu u10 一10151.25 1500 1300=X 10-3 mg/nm某厂烟囱

18、有源高为150m, SO2排放量为151g/$夜间及上午地面风速为 4m/s,夜间云量3/10,若清晨烟流全部发生熏烟现象，试估算下风向16km处的地面轴线浓度。/解：夜间u=4m/s,云量=3/10时，由表38查得稳定度级别为E级，由E级和X=16km查表 39 得(T y=544m (rz=100m 则求得：/Lf=H+2(rz=150+2X 100=350m(ryf=(T y+H/8=544+150/8=563m0.2575八八，46.6m/ s10.2 u L f yf151.26.63505634.610 5 g / m3/=m3某城市火电厂的烟囱高100m,出口内径5m0出口烟气流

19、速s,温度100C,流量250m3/s。烟囱 出口处的平均风速4m/s,大气温度20C,试确定烟气抬升高度及有效高度。解：Qh 0.35 Pa Q （取 Pa=）Ts= XX 250X 80/=s /由表3 6取城市远郊区n°=, n1=3/5 , n2=2/5/ Hn° Qn1 Hn2 / u= X 5 X 1002/5/4H=Hs+-A H=100+=一工厂建在平原郊区，其所在地坐标为 31°N、1040E。该厂生产中产生的 SO废气都通过高110m 出口内径为2m的烟囱排放。废气量为4X105n3/h （烟囱出口状态），烟气出口温度150C, SO排放量 为

20、400kg/h,在1993年7月11日北京时间13时，当地气温状况是气温 35C,云量2/2,地面风速 3m/s,试求此时距烟囱3000m的轴线浓度和该厂造成的SO最大地面浓度及产生距离。解：确定大气稳定度：由表310查得6 =21°,由式得/h 0=arcsinsin31 0 - sin21 o+cos31o cos21° cos（15 x 13+104-300）=79°53，/根据h0及右量2/2查表3 11得辐射等级+3,又根据辐射等级及地面风速查 3 12得稳定度B。 校正风速：由表3-5得B类稳定度下风指数m=再由指数公式得/u U10（z/10）m 3

21、（110/10）0.154.3m/s由表 3 9 查得 3km处：（T y=395m6 z=363m按式 C（x,o,o,H） =Qexp -H-2-u y x2 zQ=400kg/h=s由式 Qh=x Pax QvxTTsX X 103 X (4 X 105/3600)150423由表 3 6 取 no=,n 1=3/5 , n 2=2/5由式 Hno Q； H n2 / u=X 139703/5X 1102/5/4.3=H=Hs+/ AH=110+-111.11C (3000,0,0,265.4)exp71 4.3 395 3632=x10-5g/m32265.4363=x 10-2 mg

22、/n3由式_ HCT z= zx xc max /265.4、2188m由表 3 9,取 XcmaF1650m(T y=230m竺？ueH2 y2 111.1-188o ?一4.3 e 265.42 230x 10-5g/s义 10-2mg/s第四章 除尘技术基础粒径范围0551010 15152020 2525 30质量/g92866121174198对某一粉尘进行实验测定，得如下数据粒径范伍1m30 3535 4040 4550 5555 60质量/g174174121289试回答：(1)该粉尘的粒径分布属于哪一种？ /(2)绘出该粉尘频数分布、频率密度分布、筛上、筛下累计分布曲线 (3)

23、在图上标出该粉尘的粒径平均数，众径和中位径位置及数值。解：(1)该粉尘的粒径分布接近正态分布。(2)频率分布：/以粒径05为例求：m 总=9+28+66+121+174+198+174+174+121+28+9=1102ggo-5=Am/moX 100%=9/1102 x 100%=%f 0-5=g/d p=%/5=% (JR-1由 G=2 gG 0-5 = %G 0-10 = %而 R=100-GR>5=%Ro-10 = %总计算结果如下:粒径间隔/m组中点/m组间隔/mg/%q/% m 1R/%G/%0-555-10510-15515-20520-25525-30530-35535-

24、40540-45550-555%/g布分数频453525 15032101-m的q布分度频以表上数据作图2015105 04粉尘频数分布图12345678粉尘粒径dp/(im粒径分布图2111O1155-6050100注：系列1-频率分布，科m/系列2筛上累计分布，系列3筛下累计分布,%/(3)由图得：'/dp 26.5 m,/d5026.5 m ,dd 27.5 m某粉尘的粒径分布如下：组数粒径范围/卜m质量/g组中点/pm1234567019 /19 2727 43(1)试求出该粉尘的频数分布，频率密度分布及筛上累计分布Ro(2)试问该粉尘粒径分布遵从哪一种类型分布(正态分布、对数

25、一概率正态分布、罗辛拉姆 勒分布)，并将上述计算结果用图线绘于相应的坐标纸上。/解：以0pm为例计算、由题给条件m= 2 M=m oX 100%=10%f0 =g0-Adp=10%/=% /计算结果如下：粒径范围/ pm组中点/11 m质里/gg/(%)-1 f/%. (imR(%)LndpLg100/R090816133191419 2727 4300(2)符合罗辛拉姆勒分布已知某粉尘粒径分布数据(见下表)(P158(1)判断该粉尘的粒径分布是否符合对数正态分布；(2)如果符合，求其几何标准差、质量中位径、粒数中位径、算术平均直径及体积表面积平均直径粒径间隔/11 m022446610102

26、02040>40质量 m/g255676 273解：(1)以02仙m为例计算:mo=2 Am=200ggo-2=A m/mxi00%=200 xioo%=%qo-2= go-2/ dp=%/2=% n m1lndp ln(0 2)/2 =0计算结果列表如下:粒径间隔/m组中点/卜mg%q% n m-1lndpG%R% 0210243465610 8281020153820 4030>40100(2)根据数据作图得出符合对数正态分布由图知：dp(R=%)= L m, d50= p mdp( r=%= n mdp几何标准差g gd5020.18.62.3650=&0'

27、exp(31n2 o- g),所以 d' 50=仙 mvsi=d5(/ exp2 o-g)=2=m =d50 ' exp(r)对于题中的粉尘，已知真密度为 1900kg/m3,粒子卡门形状系数为，填充空隙率为。试确定其比表面积（分别以质量、净体积和堆积体积表示）(P158解：真实体积:堆积体积:=6edvs6140.65 7.2 101.28 104cm2/cm3_6(1)3质量体积:edvs6(1 0.7)_40.65 7.2 103.8 103cm2/cm3.6e dvs640.65 1.90 7.2 10x 103cm2/g试计算下列条件下，球形粉尘粒子在静止空气中的沉降

28、阻力：(1) dp80 m,1000kg/m3,t 20oC,P1.0105 P;(2) dp40 m,1000kg/m3,t 20oC,P1.010旧;(3) dp 1 m,1000kg/m3, t 100oC,P 1.0 105 Pa;解：由题给空气温度，查附录 6,当t=20C时，=X,p =m,t=100 c时，a =x, p=m(1)若雷诺数Re户1,在斯托克斯区由式,us = dl18?g(80 10 6)2 1000 9.81Rp=dp一 一 一 518 1.81 100.19m/sp . u/ n80 10 6 1.20 0.19由式,假设正确。Fd 3 dp_ 51.81 1

29、0131.81 10 58010 6 0.19X 10-9(N)(2)当dp=40四时= dp_ s=18(4010 6)2 1000 9.8118 1.81 10 5一 一 24.8 10 m/sR ep=dp?u/40101.20 4.8 10 2/1.81 100.23Fd 3_ 51.81 1040 10 6 4.8X 10-10(N)(3)当 dp= n m时 d2 ? 由式，us=d181.0 10 6g?c1000 9.811.22518 2.18 10 5 x 10-5m/s其中由式计算C=1+k 1.257 0.400 expkn1.10u = 8RT/ M二s8 8.134

30、 373/28.97 10 30.499 u一 一 一 5:2.18 100.499 0.947 516.4=x 10-8m-2= X 10 叩k n=2 入 /d P二21.100.179C=1 +1.257 0.400exp, , FDd ? ?u/1 10 6 0.947 X 10-4<13 d usc32.18 10 53.1 10 5/2.18 10 510 6 3.1 10 51.225=X10-15(N)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

31、体流量、m3,除尘 漏风小和除尘效率(分别按考虑漏风率和不考虑漏风两种情况计算)。(P158解：考虑漏风：已知：Q 进=10000m3/hC 出二m3C 进二m3Q 出=12000m3/h处理气体流量：Q处理二(Q进+Q处)/2= (10000+12000) /2二11000m3/h漏风率：p= (Q1N-Q2N)/Q1NX100%=()/10000X 100%=-20%漏风系数K=Q 2N/Q1N=12000/10000考虑漏风时除尘效率：4=(1-C2N/C1NK) X 100%0.34=1.2 100%4.2=%考虑不漏风：4=(1-C2N/C1N)X 100%=()X 100%=%有一

32、两级除尘系统，已知系统的流量为 s,工艺设备产生粉尘量为s,各级除尘效率分别为80%和 95%。试计算该除尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。解：4=1- （1-4 1）（1-4 2） （P159=1-（1-80%） （1-95%）=99%已知：Cn二=10g/m3代入式q=12100%/C1NC99%= 1 沙 100%10排放浓度GN=m排放量为：&=Gn-Q=X=s某燃煤电厂电除尘器的进口和出口的烟尘粒径分布数据如下，若电除尘的总除尘效率为98%试确定分级效率曲线。P159i=1-Pg2igd粒径间隔（im）<12 23 34质量频率%进ngu出口g粒径间隔（1ml）

33、455668 810 10202030进口 gi 质量频率%出口 8解：通过效率P=1-T =2% 以pm为例计算:=1-2% X=95%计算结果列表如下：（分级效率曲线图略）粒径（mx）<12 23 34 45分级效率/%93959592粒径叩5668 810 10202030分级效率/%9898某种粉尘的粒径分布和分级效率数据如下，试确定总除尘效率平均 粒径 / n m10质量 频 率分级 效率83060758186959899100解：以粒径仙m为例计算:粒径gi T12所以：=2 gii 4 1=%第五章机械式除尘器在298K的空气中NaOH飞沫用重力沉降室收集。具大小为宽 91

34、4cm,高457cm,长1219cm。空 气的体积流量为4计算能被100%捕集的最小雾滴的直径。假设雾滴的比重为。So能被100%解：在298K和1atm下，干空气粘度仙=X10-5Pa捕集的最小雾滴的直径为:min'18 Q；g LW二 、18 1.81 105 1.2一9.81 1.21 103 12.19 9.14=X 10-6m =m一直径为 叩的单分散相气溶胶通过一重力沉降室，宽20cm,长50cm,共18层，层间距，气体流速是min,并观测到其操作效率为%。问需要设置多少层才能得到 80%的操作效率。解：多层沉降室的除尘效率公式为:_ UsLW(n 1)= = 二Q0.64

35、918 1即0.8n 1即需设置22层隔板才能得到80%的操作效率。有一沉降室长，高，气速 30cm/s,空气温度300K,尘粒密度cm3 ,空气粘度（m h）,求该沉降室 能100%捕集的最小粒径。解：该沉降室能100%捕集的最小粒径为:dmin18 uH:g LJ18 0.067 30 10 2 1.2 - 、9.81 2.5 103 7.0 3600/=x10-5m二n m温度为200C ,压力为的含尘气体通过一旋风除尘器，筒体直径为D,筒长度L=2D，锥体高度H=2D ,进口宽度为 21m/sob=1/5D,进口高度h=3/5D,尘粒密度为2000kg/m3。若旋风除尘器筒体直径为，进

36、口气速试求（1）气体处理量（标态）；（2）气体通过旋风除尘器的压力损失；（3）尘粒的临界粒径。(1)气体处理量为Q bhu325-D 3D 21552-0.6521二s标准状态下的气体处理量为:PV?LTP小= 0.101 1.06?273-473, 0.101二s(2)阻力彗30bh - Dd2 L H 1330-D-D.D二5512-D2D2D230二14由附录查得200c时气体密度为m3,则压力损失2 u P 20.746 21= 7.2 2二1184Pa（3）查附录6 200c干空气粘度仙=X10-5Pa - sdc50g Qh u 22_9.81 2.6 10 5 1.06一32.2

37、.14 200040.65 2125二n m一气溶胶含有粒径为仙m和仙m的粒子（质量分数相等）,以min的流量通过多层沉降室，给出下 列数据，运用斯托克斯定律和肯宁汉校正系数计算沉降效率。L=50cm , 二cm3, W=20cm , hi二,p = x 10-4g/cm - s, n=19 层 解：n =x 10-4g/cm - s二X 10-4X10-3kg/10-2m. s= x10-5Pa- s,气溶胶粒径分别为n m, pm,均pm应用肯宁汉修正系数修正（近似公式）C=1+d p,贝UC1=1+二'C2=1十二粒子的沉降速度公式为:UsUs1d2g c,一一 _ 6 2 一

38、一30.63 101.05 10一 一 一 518 1.82 10X 10-5m/s9.81 1.26Us2N m/s2o0.83 10 61.05 103一 一 一 518 1.82 109.81 1.20x 10-5m/s沉降室的分级效率为：UsLW1 二Q/(n 1)一 5 _一一 一二 1.57 100.5 0.2 (19 1)3.61 10 3/60=%usLW2 Q/(n1)_一5_一一一=2.60100.50.2(19 1)3.61 103/60=%试确定旋风除尘器的分割粒径和总效率，给定粉尘的粒径分布如下:平均粒径dp/ n m1 5 10 20 30 40 50 60 >

39、;60重量百分数（%3 20 15 20 16 10 6 3 7已知气体粘度2X10-5Pa- s,颗粒比重，旋风除尘器气体入口速度15m/s,气体在旋风除尘器内的有效旋转圈数为5次；旋风除尘器直径，入口面积 76cn2。解：由n =2x 10-5Pa - s查附录6,空气温度 T=273+60=333K由郝书式(510):0.67(D)0.14T2830.3= 1-0.67(0.3)0.143332830.3已知:D=,取d排=由式(59):Vt Rn二常数0.540.315 X常数=20.54则 2150.3/2一两0.7 0.15/20.70.540.152=s由本书式g Q e hi

40、u 2 取 hi=3D=3X = .9.81 2.0 10 5 15 0.76, , dc J2 _/.77 2900 0.9 26.4/=X 10-4= xi0-4m/=叩1 dpni 由郝书式（517）i 1 exp 0.6931 dc1d 054"7!=1 exp 0.6931 pdc以dp 1 m为例，则0.65 1 i 1 exp 0.693 19.8=%其他类推：dP: 15 20 20 30 40 50 60 >60 i/%>g i/% 3 2015 20 16 10 6 37二 7总=2 gi 7 i=%答：旋风除尘器的分割粒径dc=pm,总效率为%某旋风

41、除尘器处理含有 m3灰尘的气流（小Fx10-5PaS,其除尘总效率为90%粉尘分析试验得到卜列结果:粒径范围/pm捕集粉尘的重量百分数逸出粉尘的重量百分数055101015152020252530303535404045>45(1)作出分级效率曲线：(2)确定分割粒径。/解：(1) i Pg2i/g3i=09计算结果如下、0.9 0.1g2i/g3i粒径师 05 570 1015 1520 2025 2530 3035 3540 4045 >45M%)一 . /依上图画出分级效率曲线如下：(2)由图得dc=p m某旋风除尘器的阻力系数己二,进口速度15m/s,试计算标准状态下的压力

42、损失。解：由附录6查得标态下气体密度p =m 2P 21.293 152=9.8 2 第六章湿式除尘器/对于粉尘颗粒在液滴上捕集，一个近似的表达式为：1 exp 0.018M 0.5 R/R 0.6R2其中M是碰撞数Ni的平方根。R=dp/dD。对于2g/cm3的粉尘，相对于液滴运动的初速度为 30m/s, 流体温度为297K,试计算粒径(1) 10pm； (2) pm的粉尘在直径为50, 100, 500 m的液滴上捕集效率。解：以dp=10pm, dD=50pm为例计算R= dp/dD=10/50因为颗粒粒径大于5仙m,所以C可忽略d2 u斯托克斯准数：S仁9 G Dl2o10 10 62

43、 103 30=569 1.81 10 5 50 10 6Ni = St/2 =2M =(Nt) 1/2=1/21 exp0.018M 0.5 R/R 0.6R2=1 exo0.018 19.2 0.5 0.2 /0.2 0.6 0.22=%计算结果列表如下：dpdD5010050010%90%一文丘里洗涤器用来净化含尘气体，操作条件如下：L=m3,喉管气速83m/s,粉尘密度cm3,烟气粘度x 10-5Pa so利用约翰斯顿方程，取校正系数，忽略 Cc,计算除尘器效率。烟气中的粉尘粒度 分布如下：dp/ a m 重量百分数/ (%)<>解：压力损失4 P=x 10-1uf2(QL

44、/QG)=x 10-1 (8300) 2 (X 10-3)P= exp=9463 Pa _ 90.0622 101 22l dp f P2/Gj=exp_9_220.0622 10 9 0.7 0.998 0.22 9463 dppp(2.23 10 4)2=exp=exp0.3307dp 1p 产0.3307 0.12由q=1-P4日 一彳寸刀一=%dp<分级效率%100100100100g1i Y iX 10-44-4义10计算结果列表如下:=2 rg i gii=%水以液气比肃的速率进入文丘里管，喉管气速 116m/s,气体粘度为x 10-5PaS,颗粒密度p p=cm3,平均粒径

45、dP= mf取。求文丘里管的压力损失和穿透率。解：乙 P=X 10-1Uf2 (QL/Qf)义 10-1 (11600) 2X 义 10-3一 9 0.0622 10 由6-8 式得 P=exp ,22l d p f p c=exp2G0.062 10 9 1.78 0.998 1.221.845 10 40.222 1630.9 1.142由式八 P=X 10-2Uf QQg=%设计一带有旋风分离器的文丘里管洗涤器，用来处理锅炉在106Pa和的条件下排出的烟气，其流量为71n3/s ,要求压降为以达到要求的处理率。估算洗涤器的尺寸。解：取 Q/QG=n3=x 10-3 m3/m3；P,1.01 10 2 1.2 10 31493.51.01 10 2 1.2 10 32.x 10 cm/s二s设喉管为园形，直径为DT,则Qg=uf - Fo=诉 uFDt4 71111.0根据喉管直径DT二及其他有关知识确定喉管长度等尺寸